Pengecekan Elemen Setelah dilak

menggunakan program ETABS 2000, dengan langkah melaksanakan cek elemen struktur baja diperoleh hasil an

cukup aman atau tidaknya profi

desain tersebut tetap mengutamakan sisi sisi biaya, berikut ini

dengan menggunakan data hasil analisis program tersebut :

4.14.1 Profil Balok (

Diambil profil balok yang mengalami gaya geser (V momen (M_u) yang terb

12 balok as (1 Gaya lintang (V Gaya Momen (M

Dimensi balok yang ditinjau adalah balok B2 dengan data sebagai berikut :

Tinggi Profil (H) Tebal Web (tw) Jari – jari profil (r) Momen Inersia (I Momen Tahanan (W Jari – jari Inersia (r Tinggi Web (h)

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung

ngecekan Elemen Struktur Analisis ETABS

Setelah dilakukan perhitungan analisis dan desain struktur dengan menggunakan program ETABS 2000, dengan langkah melaksanakan cek elemen struktur baja diperoleh hasil analisis serta desain profil yang cukup aman atau tidaknya profil tersebut untuk dipergunakan, akan tetapi ain tersebut tetap mengutamakan sisi efisien sehingga ekonomis dari sisi biaya, berikut ini dilakukan contoh perhitungan desain elemen struktur dengan menggunakan data hasil analisis program tersebut :

(Cast in Situ)

Diambil profil balok yang mengalami gaya geser (V

) yang terbesar/maksimum, sehingga dipilih balok pada lantai 2 balok as (1-2) pada portal as-G.

Gaya lintang (V_u) = 5,88 ton Gaya Momen (M_u) = 5,20 tm

balok yang ditinjau adalah balok B2 dengan data sebagai berikut :

Gambar 4.36 Penampang Balok B2

Tinggi Profil (H) = 300 mm Lebar Profil (b) Tebal Web (tw) = 6,5 mm Tebal Flens (tf)

jari profil (r) = 13 mm Luas Penampang (A) Momen Inersia (I_x) = 7.210 cm³ Momen Inersia (I_y) Momen Tahanan (W_x) = 481 cm³ Momen Tahanan (W_y

jari Inersia (rx) = 12,4 cm Jari – jari Inersia (ry) (h) = H-(2.tf)-(2.r)

= 30 – (2.0,9) – (2.1,3)  25,60 cm

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung

sain struktur dengan menggunakan program ETABS 2000, dengan langkah melaksanakan cek sain profil yang tuk dipergunakan, akan tetapi efisien sehingga ekonomis dari sain elemen struktur dengan menggunakan data hasil analisis program tersebut :

Diambil profil balok yang mengalami gaya geser (V_u) dan gaya maksimum, sehingga dipilih balok pada lantai

balok yang ditinjau adalah balok B2 dengan data sebagai berikut :

= 150 mm = 9 mm Luas Penampang (A) = 46,78 cm²

= 508 cm³ y)= 67,7 cm³ = 3,29 cm

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung

IV -53

a. Disain terhadap momen lentur

- Periksa terhadap pengaruh tekuk lokal

Menentukan kuat lentur nominal penampang dengan Modulus penampang plastis ditentukan sebagai berikut :

Zx = .              

Zx = 15  0,9 30  0,9  6,5  30  0,9   30  0,9 Z_x = 530,46 cm²

Sehingga, Momen lentur plastis dapat ditentukan sebagai berikut : Mp = Zx. Fy

Mp = 530,46 x 2400 Mp = 1273095,90 Kg cm Mp = 12,731 ton M

- Periksa kelangsingan penampang pelat sayap λf = $ %& ^λp =  '&( λ_f =  ),/ ^λp =  √* λ_f = 8,33 λ_p = 10,97

Dari hasil perhitungan diatas didapat λ_f < λ_p berarti Penampang Kompak

- Periksa kelangsingan pelat badan λ_w = , %- ^λp = . '&( λf = , , ^λp = . √* λf = 39,39 λp = 108,44

Dari hasil perhitungan diatas didapat λw < λp berarti Penampang Kompak

Dikarenakan λ < λp, maka nilai Momen Mn = Mp, Sehingga besaran Momen Mn = 12,731 ton M

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung

Dengan demikian pengecekan terhadap momen lentur penampang dapat ditentukan sebagai berikut :

Mu < ϕ Mn

5,20 ton M < 0,9 x 12,731

5,20 ton M < 11,458 ton M, berarti Penampang Kompak

b. Periksa tekuk lateral

- Menentukan batas bentang tekuk lateral Lb = 6000 mm Lp = 1,76 ry 0_&(¹ Lp = 1,76 x 3,29 0_* Lp = 1671,54 mm L_r = ry 2 301  '1  2  45² dimana, FL = fy – fr FL = 240 – (0,3 x 240) FL = 168 mpa G = 1  78 G =   7,  G = 76923,08 mpa J = ∑ bt3 J =  ^b.tf 3 + ^(b-2tf).tw 3 J = : 150  9³   150  29 6,5³< J = 84983,50 mm⁴

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung IV -55 X1 = = -) 0^1.>.?.@ X₁ = , * *. ) ³ 0^{) / ,. A .*/. , A *.}  X1 = 11426,29 Iw ≈ Iy,B%&² * Iw = 508 x 10⁴B/² * I_w = 7,13 x 10¹¹ mm⁶ X₂ = 4^)_>? ². ^C-_C( X₂ = 4 _{/ ,. A .*/. ,}^{*. ) ³}  ² . ^{, A} _{. )} ^DD_E X₂ = 3,0 x 10^-4

Sehingga Nilai L_r dapat ditentukan sebagai berikut : Lr = ry F

GH01  '1  x2  FL²

Lr = 32,90  ^*,/ _.  01  '1  3,0x10B*x 168 Lr = 4528,46 mm

- Besaran Momen nominal terkait batas bentang

Dari nilai perhitungan diatas didapat kesimpulan nilai Lp < Lb < Lr, Sehingga :

Mn = CbOMr  Mp  Mr_HSBHT^HSBHU < Mp

Cb = , VWXA

, VWXA7 VY7*VZ7 V[ ^{< 2,30}

Mmax = 5,20 ton M

MA dan MC besaran momen yang terjadi pada ¼ bentang, maka : MA dan MC = 0,75 x 5,20 = 3,90 ton M

Cb =  , ) ,

, ) ,7  ) ,/7* ) ,7  ) ,/ ^{< 2,3}

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung Mr = Wx (fy – fr) Mr = 481 \2400  0,32400] M_r = 8,08 ton M Mn = CbOMr  Mp  Mr_HSBHT^HSBHU < Mp Mn = 1,136 O8,08  11,4579  8,08_{*,/B , }^*,/B U M_n = 7,21 ton M < M_p = 11,45 ton M

Dikarenakan M_n < M_p, maka nilai M_n dipergunakan = 7,21 ton M Pengecekan momen lentur penampang

M_u < ϕ M_n

5,20 ton M < 0,9 x 7,21

5,20 ton M < 6,485 ton M, berarti Penampang Kuat

c. Disain terhadap kuat geser

Besarnya gaya lintang V_u = 5,88 ton - Cek kelangsingan penampang

λw = , %-λw =  , λw = 37,846 Kn = 5 +  ^__`^a K_n = 5 +  ^abbb_aud^a K_n = 5,076 _%e^, < 1,10 0^f.1_{&( %e}^, < 1,10 0^{, )}_{* %e}^, = 71,54 37,846 < 71,54 = Ok

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung

IV -57

- Menentukan kuat geser nominal pelat badan _%e^, < 1,10 0^f.1_&( , maka

V_n = 0,6. Fy.A_w

V_n = 0,6 x 2400 x (15x0,65) V_n = 14040 kg

V_n = 14,04 ton

Pengecekan kuat geser pelat badan V_u < ϕ V_n

5,88 < 0,9 x 14,04

5,88 < 12,636 ton = Penampang kuat

d. Memeriksa lendutan δ = vw.x^* .* 1.C) ^{< δ ijin} δ = ., .E .* . d.  ^<  *

δ = 0,194 cm < 2,50 cm = Lendutan memenuhi syarat

Kesimpulan dari hasil desain balok terhadap momen lentur dan kuat geser Dari perhitungan diatas yang ditinjau menghasilkan nilai yang lebih kecil daripada momen lentur nominal (Mu < ϕ Mn), dan kuat geser nominal (Vu<ϕVn), sehingga untuk pengecekan elemen struktur balok ini memenuhi persyaratan keamanan.

4.14.2 Profil Balok (Pre Cast)

Diambil profil balok yang mengalami gaya geser (Vu) dan gaya momen (Mu) yang terbesar/maksimum, sehingga dipilih balok pada lantai 12 balok as (1-2) pada portal as-G.

Gaya lintang (Vu) = 6,80 ton Gaya Momen (M_u) = 6,02 tm

Dimensi balok yang ditinjau adalah balok B2 dengan data sebagai berikut : IWF 300.150.6,5.9. (sama dengan metodologi cast in situ)

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung

a. Disain terhadap momen lentur

- Periksa terhadap pengaruh tekuk lokal

Menentukan kuat lentur nominal penampang dengan Modulus penampang plastis ditentukan sebagai berikut :

Zx = .              

Zx = 15  0,9 30  0,9  6,5  30  0,9   30  0,9 Z_x = 530,46 cm²

Sehingga, Momen lentur plastis dapat ditentukan sebagai berikut : Mp = Zx. Fy

Mp = 530,46 x 2400 Mp = 1273095,90 Kg cm Mp = 12,731 ton M

- Periksa kelangsingan penampang pelat sayap λf = $ %& ^λp =  '&( λ_f =  ),/ ^λp =  √* λ_f = 8,33 λ_p = 10,97

Dari hasil perhitungan diatas didapat λ_f < λ_p berarti Penampang Kompak

- Periksa kelangsingan pelat badan λ_w = , %- ^λp = . '&( λf = , , ^λp = . √* λf = 39,39 λp = 108,44

Dari hasil perhitungan diatas didapat λw < λp berarti Penampang Kompak

Dikarenakan λ < λp, maka nilai Momen Mn = Mp, Sehingga besaran Momen Mn = 12,731 ton M

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung

IV -59

Dengan demikian pengecekan terhadap momen lentur penampang dapat ditentukan sebagai berikut :

Mu < ϕ Mn

6,02 ton M < 0,9 x 12,731

6,02 ton M < 11,458 ton M, berarti Penampang Kompak

b. Periksa tekuk lateral

- Menentukan batas bentang tekuk lateral Lb = 6000 mm Lp = 1,76 ry 0_&(¹ Lp = 1,76 x 3,29 0_* Lp = 1671,54 mm L_r = ry 2 301  '1  2  45² dimana, FL = fy – fr FL = 240 – (0,3 x 240) FL = 168 mpa G = 1  78 G =   7,  G = 76923,08 mpa J = ∑ bt3 J =  ^b.tf 3 + ^(b-2tf).tw 3 J = : 150  9³   150  29 6,5³< J = 84983,50 mm⁴

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung X1 = = -) 0^1.>.?.@ X₁ = , * *. ) ³ 0^{) / ,. A .*/. , A *.}  X1 = 11426,29 Iw ≈ Iy,B%&² * Iw = 508 x 10⁴B/² * I_w = 7,13 x 10¹¹ mm⁶ X₂ = 4^)_>? ². ^C-_C( X₂ = 4 _{/ ,. A .*/. ,}^{*. ) ³}  ² . ^{, A} _{. )} ^DD_E X₂ = 3,0 x 10^-4

Sehingga Nilai L_r dapat ditentukan sebagai berikut : Lr = ry F

GH01  '1  x2  FL²

Lr = 32,90  ^*,/ _.  01  '1  3,0x10B*x 168 Lr = 4528,46 mm

- Besaran Momen nominal terkait batas bentang

Dari nilai perhitungan diatas didapat kesimpulan nilai Lp < Lb < Lr, Sehingga :

Mn = CbOMr  Mp  Mr_HSBHT^HSBHU < Mp

Cb = , VWXA

, VWXA7 VY7*VZ7 V[ ^{< 2,30}

Mmax = 6,02 ton M

MA dan MC besaran momen yang terjadi pada ¼ bentang, maka : MA dan MC = 0,75 x 6,02 = 4,515 ton M

Cb =  , ) ,

, ) ,7  ) *, 7* ) ,7  )*,  ^{< 2,3}

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung IV -61 Mr = Wx (fy – fr) Mr = 481 \2400  0,32400] M_r = 8,08 ton M Mn = CbOMr  Mp  Mr_HSBHT^HSBHU < Mp Mn = 1,136 O8,08  11,4579  8,08_{*,/B , }^*,/B U M_n = 7,21 ton M < M_p = 11,45 ton M

Dikarenakan M_n < M_p, maka nilai M_n dipergunakan = 7,21 ton M Pengecekan momen lentur penampang

M_u < ϕ M_n

6,02 ton M < 0,9 x 7,21

6,02 ton M < 6,485 ton M, berarti Penampang Kuat

c. Disain terhadap kuat geser

Besarnya gaya lintang V_u = 6,80 ton - Cek kelangsingan penampang

λw = , %-λw =  , λw = 37,846 Kn = 5 +  ^__`^a K_n = 5 +  ^abbb_aud^a K_n = 5,076 _%e^, < 1,10 0^f.1_{&( %e}^, < 1,10 0^{, )}_{* %e}^, = 71,54 37,846 < 71,54 = Ok

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung

- Menentukan kuat geser nominal pelat badan _%e^, < 1,10 0^f.1_&( , maka

V_n = 0,6. Fy.A_w

V_n = 0,6 x 2400 x (15x0,65) V_n = 14040 kg

V_n = 14,04 ton

Pengecekan kuat geser pelat badan V_u < ϕ V_n

6,80 < 0,9 x 14,04

6,80 < 12,636 ton = Penampang kuat

d. Memeriksa lendutan δ = vw.x^* .* 1.C) ^{< δ ijin} δ = , .E .* . d.  ^<  *

δ = 0,169 cm < 2,50 cm = Lendutan memenuhi syarat

Kesimpulan dari hasil desain balok terhadap momen lentur dan kuat geser Dari perhitungan diatas yang ditinjau menghasilkan nilai yang lebih kecil daripada momen lentur nominal (Mu < ϕ Mn), dan kuat geser nominal (Vu<ϕVn), sehingga untuk pengecekan elemen struktur balok ini memenuhi persyaratan keamanan.

4.14.3 Profil Kolom (Cast in Situ)

Diambil profil kolom yang mengalami gaya aksial (N_u) yang terbesar/maksimum, sehingga dipilih kolom pada lantai 1 balok as-3 pada portal as-G.

Gaya aksial (N_u) = 304,60 ton

Dimensi kolom yang ditinjau adalah kolom K1 dengan data sebagai berikut :

Tinggi Profil (H) Lebar Profil (b) Tebal Web (tw) Tebal Flens (tf) Jari – jari profil (r) Luas Penampang (A) Momen Inersia (I Momen Inersia (I Momen Tahanan (W Momen Tahanan (W Jari – jari Inersia (r Jari – jari Inersia (r

Faktor panjang tekuk untuk kedua ujung batang dengan tumpuan jepit berdasarkan SNI 03

lk = kc x L lk = 0.5 x 3,5 lk = 1,75 m 

a. Periksa kelangsingan penampang λf = $

.%& λf =  .,.

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung

Gambar 4.37 Profil rencana Kolom IWF 700.300.15.28

Tinggi Profil (H) = 700 mm Lebar Profil (b) = 300 mm Tebal Web (tw) = 15 mm

(tf) = 28 mm jari profil (r) = 28 mm Luas Penampang (A) = 273,60 cm² Momen Inersia (Ix) = 237.000 cm³ Momen Inersia (Iy) = 12.900 cm³ Momen Tahanan (Wx)= 6700 cm³ Momen Tahanan (Wy)= 853 cm³ jari Inersia (rx) = 29,4 cm jari Inersia (ry) = 6,86 cm

Faktor panjang tekuk untuk kedua ujung batang dengan tumpuan jepit berdasarkan SNI 03-1729-2002 gambar 7.6-1, Nilai kc=0,5 sehingga :

 175 cm

Periksa kelangsingan penampang

 5,36

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung

IV -63

Gambar 4.37 Profil rencana Kolom IWF 700.300.15.28

Faktor panjang tekuk untuk kedua ujung batang dengan tumpuan jepit =0,5 sehingga :

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung

λp =  '&( λp = 

√*^10,97

Maka, λ_f < λ_p= Penampang kompak Kelangsingan komponen tekan :

λ = xg h λ = 

,.

λ = 62,50 < 200 = Penampang kuat

b. Menentukan nilai tegangan kritis λx = xg h) λ_x =  /,* λx = 5,95 λ_y = xg h( λy =  ,. λy = 25,51

Sehingga tekuk arah y menentukan/maksimum λ_c = =^.h(^xg.0^&(₁ λ_c = =^.,. ^.0₎ ^*_d λc = 0,281 untuk, 0,25 < λ_c < 1, maka ω = ,* ,B,.zj ω = ,* ,B,.,.  ω = 1,013 fcr = &( { f_cr = * , f_cr = 2368,85 kg/cm²

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung

IV -65

c. Menentukan nilai kuat tekan nominal Nn = Ag x fcr

Nn = 273,6 x 2368.85 Nn = 648117,43 kg Nn = 648.117 ton

Cek kolom terhadap kuat lentur Nu < ɸ Nn

304,60 < 0.9 x 648,117

394,60 ton < 583.31 ton = Penampang Kuat

d. Periksa deformasi

Dari hasil analisa ETABS deformasi kolom lantai 1 adalah 0.0019m =1.9 mm tidak lebih besar dari deformasi yang diijinkan yaitu h/500 =3500/500 = 7 mm (Tabel 6.4-1 SNI 1729-2002), sehingga masih memenuhi syarat kekakuan yang juga berarti syarat kenyamanan terpenuhi. Maka, berdasarkan pengecekan di atas, maka kolom dengan menggunakan profil WF 700.300.15.28 aman dan kuat untuk digunakan.

4.14.4 Profil Kolom (Pre Cast)

Diambil profil kolom yang mengalami gaya aksial (N_u) yang terbesar/maksimum, sehingga dipilih kolom pada lantai 1 balok as-3 pada portal as-G.

Gaya aksial (Nu) = 270,83 ton

Dimensi kolom yang ditinjau adalah kolom K1 dengan data sama dengan metodologi cast in situ WF 700.300.15.28

Faktor panjang tekuk untuk kedua ujung batang dengan tumpuan jepit berdasarkan SNI 03-1729-2002 gambar 7.6-1, Nilai kc=0,5 sehingga : lk = kc x L

lk = 0.5 x 3,5

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung

a. Periksa kelangsingan penampang λf = $ .%& λf =  .,.^{ 5,36} λp =  '&( λp =  √*^10,97

Maka, λ_f < λ_p= Penampang kompak Kelangsingan komponen tekan :

λ = xg h λ = 

,.

λ = 62,50 < 200 = Penampang kuat

b. Menentukan nilai tegangan kritis λ_x = xg h) λ_x =  /,* λ_x = 5,95 λ_y = xg h( λ_y =  ,. λy = 25,51

Sehingga tekuk arah y menentukan/maksimum λc = =^. xg h(^.0^&(₁ λc = =^.  ,.^.0₎ ^*_d λ_c = 0,281 untuk, 0,25 < λc < 1, maka ω = ,* ,B,.zj ω = ,* ,B,.,.  ω = 1,013

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung IV -67 fcr = &( { fcr = * , fcr = 2368,85 kg/cm²

c. Menentukan nilai kuat tekan nominal Nn = Ag x fcr

Nn = 273,6 x 2368.85 N_n = 648117,43 kg Nn = 648.117 ton

Cek kolom terhadap kuat lentur N_u < ɸ N_n

270,83 < 0.9 x 648,117

270,83 ton < 583.31 ton = Penampang Kuat

d. Periksa deformasi

Dari hasil analisa ETABS deformasi kolom lantai 1 adalah 0.0017m =1.7 mm tidak lebih besar dari deformasi yang diijinkan yaitu h/500 =3500/500 = 7 mm (Tabel 6.4-1 SNI 1729-2002), sehingga masih memenuhi syarat kekakuan yang juga berarti syarat kenyamanan terpenuhi. Maka, berdasarkan pengecekan di atas, maka kolom dengan menggunakan profil WF 700.300.15.28 aman dan kuat untuk digunakan.

4.14.5 Profil Bresing (Cast in Situ dan Pre Cast)

Hasil analisa dengan menggunakan program ETABS antara metodologi pre cast dan cast in situ pada prinsipnya sama yaitu menggunakan balok B4 profil WF 250.125.6.9, dengan data profil sebagai berikut :

Tinggi Profil (H) Tebal Web (tw) Jari – jari profil (r) Momen Inersia (I Momen Tahanan (W Jari – jari Inersia (r

a. Periksa kelangsingan penampang λf = $ .%& λf = , .,/^{ 6,94} λp =  '&( λp =  √*^10,97 Maka, λf < λp =

b. Pengecekan terhadap kelang fj. hi ^{< }'&( , )   ^<  √* 135,42 < 169,443=

Sehingga profil balok IWF 250.125.6.9 untuk bresing.

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung

Gambar 4.38 Profil rencana Balok IWF 250.125.6.9

Tinggi Profil (H) = 250 mm Lebar Profil (b) Tebal Web (tw) = 6 mm Tebal Flens (tf)

jari profil (r) = 12 mm Luas Penampang (A) Momen Inersia (I_x) = 4.050 cm³ Momen Inersia (I_y) Momen Tahanan (W_x)= 324 cm³ Momen Tahanan (W_y

jari Inersia (r_x) = 10,4 cm Jari – jari Inersia (r_y)

Periksa kelangsingan penampang

6,94

10,97

λp = Penampang kompak

Pengecekan terhadap kelangsingan bresing

 *

< 169,443= Penampang kuat

Sehingga profil balok IWF 250.125.6.9 Aman dan kuat dipergunakan untuk bresing.

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung

= 125 mm = 9 mm Luas Penampang (A) = 37,66 cm²

= 294 cm³ y)= 47 cm³ = 2,79 cm

Bab IV Analisis Perencanaan Struktur Gedung

IV -69