MODUL 4 STRUKTUR BAJA 1. S e s i 6 Batang Tekan (Compression Member) Dosen Pengasuh : Ir. Thamrin Nasution

MODUL 4

S e s i 6

Batang Tekan (

Compression Member

)

Dosen Pengasuh :

Ir. Thamrin Nasution

Materi Pembelajaran :

10. Stabilitas Batang Tekan Berdasarkan PPBBI 1984. 11. Ukuran Minimum Profil.

12. Prarencana Ukuran Penampang Profil Tunggal Dan Tersusun. a) Kelangsingan > 110.

b) Kelangsingan < 110.

 Batang Tunggal Profil WF.  Kolom-kolom Tersusun.

 Batang-batang Tersusun Ganda Yang Diikat Dengan Pelat Buhul. 13. CONTOH SOAL : PERENCANAAN STRUKTUR KOLOM.

14. CONTOH SOAL : PERENCANAAN BATANG RANGKA ATAP. Tujuan Pembelajaran :

 Mahasiswa dapat mengetahui dan memahami stabilitas batang tekan berdasarkan PPBBI 1984, ukuran minimum profil (bahaya lipat sayap), prarencana ukuran penampang profil tunggal dan tersusun, perencanaan batang tekan struktur kolom dan perencanaan batang tekan rangka atap dengan profil tersusun siku ganda dan pelat koppel.

DAFTAR PUSTAKA

a) Agus Setiawan,”Perencanaan Struktur Baja Dengan Metode LRFD (Berdasarkan SNI 03-1729-2002)”, Penerbit AIRLANGGA, Jakarta, 2008.

b) Canadian Institute of Steel Construction, 2002.

c) Charles G. Salmon, Jhon E. Johnson,”STRUKTUR BAJA, Design dan Perilaku”, Jilid 1, Penerbit AIRLANGGA, Jakarta, 1990.

d) “PERATURAN PERENCANAAN BANGUNAN BAJA (PPBBI)”, Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan, 1984.

e) SNI 03 - 1729 – 2002. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung. f) William T. Segui,”Steel Design”, THOMSON, 2007.

thamrinnst.wordpress.com

pemilik hak cipta photo-photo, buku-buku rujukan dan artikel, yang terlampir dalam modul pembelajaran ini.

Semoga modul pembelajaran ini bermanfaat. Wassalam

Penulis Thamrin Nasution

thamrinnst.wordpress.com thamrin_nst@hotmail.co.id

B A T A N G T E K A N

(COMPRESSSION MEMBER)

10. Stabilitas Batang Tekan Berdasarkan PPBBI 1984.

Batang tertekan terjamin stabilitasnya apabila memenuhi persamaan berikut,

1,5 y g f A N k    Dimana, k

 = tegangan yang terjadi.

N = gaya tekan yang bekerja.

Ag = luas penampang total batang tertekan.

fy = tegangan leleh sesuai mutu baja.  = faktor tekuk.

Faktor tekuk () tergantung dari kelangsingan batang () batang yang tertekan dan macam bajanya. Hargadapat dilihat pada tabel 2, 3, 4 atau 5 PPBBI halaman 11.

Harga faktor tekuk ini dapat dihitung dengan cara sebagai berikut,

y 7 , 0 g f E    Dimana,

g = angka kelangsingan batas.

E = modulus elastisitas baja = 2,1 x 106kg/cm2= 210000Mpa (PPBBI).

g

s _

   = angka kelangsingan batang

= Lk/r (pada tabel r = ix atau iy, Lk = panjang tekuk) Syarat, untuk _s  0,183 maka  1 untuk0,183_s 1 maka s 593 , 1 41 , 1     untuk _s  1 maka  2,3812_s

Apabila persamaan (41) disubstitusikan kedalam persamaan (42), maka akan diperoleh, E fy . 7 , 0 ) ( 1 s _    ...(40) ...(41) ...(42) ...(43)

Tabel 1 : Faktor Tekuk berdasarkan SNI dan PPBBI SNI 03-1729-2002 PPBBI 1984 E fy ) ( 1 c _    E fy . 7 , 0 ) ( 1 s _   

untuk _c 0,25 maka  1 untuk _s  0,183 maka  1

untuk0,25_c 1,2 maka c   67 , 0 6 , 1 43 , 1   untuk0,183_s 1 maka s 593 , 1 41 , 1    

untuk _c 1,2 maka  1,25_c2 untuk _s  1 maka  2,3812_s

11. Ukuran Minimum Profil (PPBBI 1984, Bab 12).

Untuk menghindari bahaya lipat pada elemen penampang, maka ukuran-ukuran suatu profil harus memenuhi syarat-syarat berikut,

a). Sayap-sayap profilI.

a1). UntukFe 310 (BJ-34),Fe 360 (BJ-37), danFe 430 (BJ-44),

20 s  t b a2). UntukFe 510 (BJ-52). 16 s  t b

b). Sayap-sayap profil pipa persegi dan pelat-pelat tepi.

b1). UntukFe 310 (BJ-34),Fe 360 (BJ-37), danFe 430 (BJ-44), 32 s  t b b2). UntukFe 510 (BJ-52). 26 s  t b

c). Sayap-sayap penguat dan rusuk-rusuk pengaku.

c1). UntukFe 310 (BJ-34),Fe 360 (BJ-37), danFe 430 (BJ-44), 5 , 8 1 _ t b c2). UntukFe 510 (BJ-52). 7 1 _ t b

d). Badan-badan profilIdan pipa persegi.

d1). UntukFe 310 (BJ-34),Fe 360 (BJ-37), danFe 430 (BJ-44) : JikaN = 0 70 b  t h Jika 0 <N< 0,2Ag .fy y . g 135 70 b A f N t h _{ } ...(44a) ...(44b) ...(44c) ...(44d) ...(44e) ...(44f) ...(44g) ...(44h)

Jika 0,2Ag .fy <N<Ag .fy y . g 13 45 b A f N t h _{ } d2). UntukFe 510 (BJ-52). JikaN = 0 56 b  t h Jika 0 <N< 0,2Ag .fy y . g 100 56 b A f N t h   Jika 0,2Ag .fy <N<Ag .fy y . g 12 38 b A f N t h   Gambar 30. ...(44i) ...(44j) ...(44k) ...(44l)

12. Prarencana Ukuran Penampang Profil Tunggal Dan Tersusun.

Jika diketahui gaya tekan sentris (N), panjang tekuk (Lk) dan mutu baja, maka ukuran profil dapat ditaksir dengan menggunakan rumus-rumus pendekatan berikut,

a). Kelangsingan () > 110,

- Batang tunggal maupun tersusun,

2 taksir 1,21N.Lk

I 

Dimana,

N = gaya normal tekan sentris, dalam ton.

Lk = pajang tekuk, dalam meter.

Itaksir = momen inertia taksir, dalam cm4.

b). Kelangsingan () < 110,

- Batang tunggal, profil WF,

2 taksir _fy/1,5 1,5.Lk

N

A  

Dimana,

N = gaya normal tekan sentris, dalam kg.

fy = tegangan leleh sesuai mutu baja, dalam kg/cm2_.

Lk = pajang tekuk, dalam meter.

Ataksir = momen inertia taksir, dalam cm2.

- Kolom-kolom tersusun,

2 taksir _fy/1,5 0,65.Lk

N

A  

- Batang-batang tersusun ganda, dimana pelat buhul ditempatkan di antara profil-profil, 2 taksir _fy/1,5 2,5.Lk N A   2 taksir _fy/1,5 1,75.Lk N A   2 taksir _fy/1,5 2,25.Lk N A   2 taksir _fy/1,5 3,5.Lk N A   ...(45a.) ...(45b.) ...(45c.) ...(45d.) ...(45e.) ...(45f.) ...(45g.)

CONTOH SOAL : PERENCANAAN STRUKTUR KOLOM

Sebuah kolom profil tunggal WF, tinggi H = 7 meter, dengan perletakan pada puncak adalah sendi, dan pada bawah adalah jepit. Memikul gaya normal tekan sentris akibat beban matiD= 95 ton, muatan hidup lantaiL= 25 ton dan akibat gempaE= 20 ton. Rencanakanlah dimensi kolom dan periksa kinerja kolom tersebut apabila mutu baja BJ-37.

Gambar 31.

DATA - DATA : k = 0,80 (jepit-sendi)

Lk = k . L = 0,80 . 7000 mm = 5600 mm.

Tegangan leleh (BJ-37),fy = 240 Mpa = 2400 kg/cm2. Tegangan dasar, Pembebanan tetap, 5 , 1 MPa 240 1,5 y _  f  = 160 Mpa = 1600 kg/cm2. Pembebanan sementara, 5 , 1 MPa 240 . ) 3 , 1 ( 1,5 y . ) 3 , 1 ( _  f  = 208 Mpa = 2080 kg/cm2. PERENCANAAN :

a).Kombinasi Beban.

b1). Pembebanan tetap,

N=D + L= 95 ton + 25 ton = 120 ton.

b1). Pembebanan sementara,

N=D + L + E= 95 ton + 25 ton + 20 ton = 135 ton. b).Prarencana ukuran profil.

b1). Pembebanan tetap.

Untuk kelangsingan> 110

2 taksir 1,21N.Lk

Untuk kelangsingan< 110 2 taksir _fy/1,5 1,5.Lk N A   = 1,5.(7m)2 5 , 1 / 2400 120000 _ = 148,5 cm2. b2). Pembebanan sementara. Untuk kelangsingan> 110 2 taksir 1,21N.Lk I  = 1,21 . (135 ton) . (7 m)2 = 8004,2 cm4. Untuk kelangsingan< 110 2 taksir _(1,3).fy/1,5 1,5.Lk N A   = 1,5.(7m)2 5 , 1 / 2400 . ) 3 , 1 ( 135000 _ = 138,4 cm2.

Tabel 1 : Tabel profil Wide Flange (WF).

Section Depth Flange Thickness Corner Sectio Momen Radius of

Index Weight sectionof width Web Flange Radius nal of Inertia Gyration b/tf h/tb (A) (B) (tw) (tf) (r) Area Jx Jy ix iy mm kg/m mm mm mm mm mm cm2 _cm4 _cm4 _{cm cm} 400x400 200 406 403 16 24 22 254.9 78000 26200 17.5 10.10 16.8 25.4 197 400 408 21 21 22 250.7 70900 23800 16.8 9.75 19.4 19.0 172 400 400 13 21 22 218.7 66000 22400 17.5 10.10 19.0 30.8 188 394 405 18 18 22 214.4 59700 20000 16.7 9.65 22.5 21.9 147 394 398 11 18 22 186.8 56100 18900 17.3 10.10 22.1 35.8 140 388 402 15 15 22 178.5 49000 16300 16.6 9.54 26.8 25.9 400x300 107.0 390 300 10 16 22 136.0 38780 7210 16.9 7.28 18.8 39.0 94.3 386 299 9 14 22 120.1 33700 6240 16.7 7.21 21.4 42.9 400x200 66.0 400 200 8 13 16 84.12 23700 1740 16.8 4.54 15.4 50.0 56.6 396 199 7 11 16 72.16 20000 1460 16.7 4.48 18.1 56.6 350x350 159 358 352 14 22 20 202.0 47600 16000 15.3 8.90 16.0 25.6 156 350 357 19 19 20 198.4 42800 14400 14.7 8.53 18.8 18.4 136 350 350 12 19 20 173.9 40300 13600 15.2 8.94 18.4 29.2 131 344 354 16 16 20 166.6 35300 11800 14.6 8.43 22.1 21.5 115 344 348 10 16 20 146.0 33300 11200 15.1 8.78 21.8 34.4 106 338 351 13 13 20 135.3 28200 9330 14.4 8.33 27.0 26.0 350x250 79.7 340 250 9 14 20 101.5 21700 3650 14.6 6.00 17.9 37.8 69.2 336 249 8 12 20 88.15 18500 3090 14.5 5.92 20.8 42.0 350x175 49.6 350 175 7 11 14 63.14 13600 984 14.7 3.95 15.9 50.0 41.4 346 174 6 9 14 52.68 11100 792 14.5 3.88 19.3 57.7 330x300 106.0 304 301 11 17 18 134.8 23400 7730 13.2 7.57 17.7 27.6 106.0 300 305 15 15 18 134.8 21500 7100 12.6 7.26 20.3 20.0 94.0 300 300 10 15 18 119.8 20400 6750 13.1 7.51 20.0 30.0 87.0 298 299 9 14 18 110.8 18800 6240 13.0 7.51 21.4 33.1 84.5 294 302 12 12 18 107.7 18900 5520 12.5 7.16 25.2 24.5 300x200 65.4 298 201 9 14 18 83.36 13300 1900 12.6 4.77 14.4 33.1 56.8 294 200 8 12 18 72.36 11300 1600 12.5 4.71 16.7 36.8 300x150 36.7 300 150 6.5 9 13 46.78 7210 508 12.4 3.29 16.7 46.2 32.0 298 149 5.5 8 13 40.80 6320 442 12.4 3.29 18.6 54.2 Sumber : “TABEL PROFIL KONSTRUKSI BAJA”, Ir. Rudy Gunawan. (Angka yang berwarna merah ada bahaya lipat)

Yang menentukan adalah

Itaksir = 8004,2 cm4akibat pembebanan sementara.

Ataksir= 148,5 cm2akibat pembebanan tetap.

Diperoleh ukuran profil sebagai berikut, Profil WP 350.350.12.19

Ix = 40300 cm4;Iy = 13600 cm4; ix = 15,2 cm ; iy = 8,94 cm.

Ag = 173,90 cm2.

d = 350 mm ; b = 350 mm ; tb = 12 mm ; ts = 19 mm. d’ = d – tf = 350 - 19 = 331 mm

c).Pemeriksaan terhadap bahaya lipat. - Sayap profil, 20 s  t b 20 4 , 18 19 350 _{ }

(memenuhi,tidak ada bahaya lipat pada sayap). - Badan profil,  Pembebanan tetap, Ag .fy = (173,90 cm2) . (2400 kg/cm2) = 417360 kg = 417,36 ton. 0,2 .Ag .fy = 0,2 . (417.360) = 83472 kg. 0,2Ag .fy < N < Ag .fy 83472 kg < N= 120000 kg < 417360 kg y . g 13 45 b A f N t h   417360 120000 . 13 45 12 350 _{ }

29,2 < 41,3 (memenuhi,tidak ada bahaya lipat pada badan)

 Pembebanan sementara, Ag .fy = (173,90 cm2) . (2400 kg/cm2) = 417360 kg = 417,36 ton. 0,2 .Ag .fy = 0,2 . (417.360) = 83472 kg. 0,2Ag .fy < N < Ag .fy 83472 kg < N= 135000 kg < 417360 kg y . g 13 45 b A f N t h   417360 135000 . 13 45 12 350 _{ }

29,2 < 40,8 (memenuhi,tidak ada bahaya lipat pada badan) d).Pemeriksaan Terhadap Kekuatan kolom.

-Terhadap sumbu Y-Y (sumbu lemah, sumbu bahan). 3 , 78 94 , 8 700 ky y y    r L  < 200 (memenuhi).

2100000 240 . 7 , 0 . ) 3 , 78 ( . 14 , 3 1 y . 7 , 0 ) y ( 1 sy   E f    = 0,7053 Syarat, untuk _s  0,183 maka  1 untuk0,183_s 1 maka s 593 , 1 41 , 1     untuk _s  1 maka  2,3812_s ) 7053 , 0 ( 593 , 1 41 , 1 y  _  = 1,588

Kekuatan kolom pada arah sumbu lemah, sumbu Y-Y,

 Pembebanan tetap, 1,588 1,5 / ) kg/cm 2400 ( . ) cm 90 , 173 ( 1,5 / y . g 2 2 y    f A N

N = 175172,2 kg = 175,17 ton > 120 ton (memenuhi). Atau, 120000 2 , 175172  N N = 1,46  Pembebanan sementara, 1,588 1,5 / ) kg/cm 2400 ( . ) 3 , 1 ( . ) cm 90 , 173 ( 1,5 / y . ) 3 , 1 ( . g 2 2 y    f A N

N = 227778,3 kg =227,78 ton > 120 ton (memenuhi).

135000 3 , 227778  N N = 1,69

-Terhadap sumbu X-X (sumbu kuat, sumbu bahan).

1 , 46 2 , 15 700 kx x x    r L  < 200 (memenuhi). 2100000 240 . 7 , 0 . ) 1 , 46 ( . 14 , 3 1 y . 7 , 0 ) x ( 1 sx _  _E f   = 0,4148 ) 4148 , 0 ( 593 , 1 41 , 1 x  _  = 1,197

Kekuatan kolom pada arah sumbu lemah sumbu X-X,

 Pembebanan tetap, 1,197 1,5 / ) kg/cm 2400 ( . ) cm 90 , 173 ( 1,5 / y . g 2 2 x    f A N

N = 232492,3 kg = 232,49 ton > 120 ton (memenuhi). Atau, 120000 3 , 232492  N N = 1,94  Pembebanan sementara, 1,197 1,5 / ) kg/cm 2400 ( . ) 3 , 1 ( . ) cm 90 , 173 ( 1,5 / y . ) 3 , 1 ( . g 2 2 x    f A N

N = 302182,1 kg = 302,18 ton > 120 ton (memenuhi). Atau, 135000 1 , 302182  N N = 2,24

-Terhadap lentur torsi (dua sumbu simetri). Tegangan kritis tekuk lentur torsi.

p . k w . . p . clt ₂ 2 I L C E I J G f    Dimana, E= 2,1 x 106kg/cm2= 210000 Mpa (PPBBI 1984). ) 3 , 0 1 ( . 2 MPa 000 . 210 ) 1 ( . 2     v E G = 80769,23 Mpa. d’ = d – ts = 350 mm – 19 mm = 331 mm 3 ) 12 ( . ) 331 ( ) 19 ( . ) 350 ( . 2 3 .' . . 2 3 3 3 b 3 s  _   b t d t J J = 1791089,3 mm4 = 179,11 cm4. 24 ) 19 ( . ) 350 ( . ) 331 ( 24 . . ) ' ( 2 3 _s 2 3 W   t b d C Cw = 3718797067708,3 mm6. Ip = Ix + Iy = 40300 cm4 + 13600 cm4= 53900 cm4= 53900x104mm4. p k) ( . . 0,04 w 2 2 1 _I L J C r   , atau 53900x104 k) ( . 1791089,3) ( . 04 , 0 708,3 3718797067 p k) ( . . 0,04 w 2 2 1 L I L J C r     UntukLk = 7 meter, r₁ = 115,812 mm = 11,6 cm > iy = 8,94 cm

UntukLk = 0 meter, r₁ = 83,063 mm = 8,31 cm < iy = 8,94 cm

(tekuk lentur torsi, hampir ke ujung sendi kolom, pada jepit tidak terjadi torsi). Maka tegangan kritis tekuk lentur torsi,

p . k w . . p . clt 2 ₂ I L C E I J G f    ) 53900x10 ( . k 708,3) 3718797067 ( . ) 210000 ( . ) 14 , 3 ( 53900x10 1791089,3) ( . ) 80769,23 ( clt _{2 4} 2 4 _L f  

UntukLk = 7 meter,fclt = 3183,8 Mpa

UntukLk = 0 meter,fclt = 268,4 Mpa >fy = 240 MPa

CONTOH SOAL : PERENCANAAN BATANG RANGKA ATAP

Suatu batang tekan dari rangka atap menggunakan profil siku ganda dengan panjang batang L = 3,0 meter, dimana ujung-ujungnya dianggap sendi-sendi, memikul beban terdiri dari beban mati D = 30 kN, beban hidup atap L = 15 kN, dan beban angin W = 10 kN. Profil siku ganda memakai pelat koppel dengan tebal tp = 5 mm. Tebal pelat buhul (jarak antara kedua sayap)  = 10 mm. Mutu baja BJ-34. Rencanakanlah dimensi profil, dan lakukan pemeriksaan terhadap kinerja batang tekan tersebut.

PERENCANAAN: DATA - DATA : k = 1,0 (sendi-sendi)

Lk = k . L =1,0 . 3000 mm = 3000 mm.

Tegangan leleh (BJ-34),fy = 210 Mpa = 2100 kg/cm2. Tegangan dasar, Pembebanan tetap, 5 , 1 MPa 210 1,5 y   f  = 140 Mpa = 1400 kg/cm2. Pembebanan sementara, 5 , 1 MPa 210 . ) 3 , 1 ( 1,5 y . ) 3 , 1 ( _  f  = 182 Mpa = 1820 kg/cm2. a).Kombinasi Pembebanan(PPBBI 1984, PMI, PPURG) .

- Pembebanan Tetap,

NT= D + L = 30 kN + 15 kN = 45 kN = 4,5 ton.

- Pembebanan Sementara,

NS= D + L + W = 30 kN + 15 kN + 10 kN = 55 kN = 5,5 ton.

b).Prarencana ukuran profil.

b1). Pembebanan tetap.

Untuk kelangsingan> 110

2 taksir 1,21N.Lk

I  = 1,21 . (4,5 ton) . (3 m)2 = 49,0 cm4(untuk 2 profil). Untuk kelangsingan< 110 2 taksir _fy/1,5 2,5.Lk N A   = 2,5.(3m)2 5 , 1 / 2100 4500 _ = 25,7 cm2 (untuk 2 profil) b2). Pembebanan sementara. Untuk kelangsingan> 110 2 taksir 1,21N.Lk

I  = 1,21 . (5,5 ton) . (3 m)2 = 59,9 cm4(untuk 2 profil). Untuk kelangsingan< 110 2 taksir _(1,3).fy/1,5 2,5.Lk N A   = 2,5.(3m)2 5 , 1 / 2100 . ) 3 , 1 ( 5500  = 25,5 cm2. (untuk 2 profil)

Yang menentukan adalah

Itaksir = 59,9 cm4akibat pembebanan sementara.

Ataksir= 25,7 cm2akibat pembebanan tetap.

Tabel 1 : Tabel profil siku sama kaki.

jarak-jarak titik berat Ix _ix

PROFIL F berat dalam cm =Iy = iy I i

cm2 kg/m' e w v cm4 cm cm4 cm 40.40.4 3.08 2.42 1.12 2.83 1.58 4.48 1.21 1.86 0.78 40.40.5 3.79 2.97 1.16 2.83 1.64 5.43 1.20 2.22 0.77 40.40.6 4.48 3.52 1.20 2.83 1.70 6.33 1.19 2.67 0.77 45.45.5 4.30 3.38 1.28 3.18 1.81 7.83 1.35 3.25 0.87 45.45.7 5.86 4.60 1.36 3.18 1.92 10.40 1.33 4.39 0.87 50.50.5 4.80 3.77 1.40 3.54 1.98 11.00 1.51 4.59 0.98 50.50.6 5.69 4.47 1.45 3.54 2.04 12.80 1.50 5.24 0.96 50.50.7 6.56 5.15 1.49 3.54 2.11 14.60 1.49 6.02 0.96 50.50.9 8.24 6.74 1.56 3.54 2.21 17.90 1.47 7.67 0.97 55.55.6 6.31 4.95 1.56 3.89 2.21 17.30 1.66 7.24 1.07 55.55.8 8.23 6.46 1.64 3.89 2.32 22.10 1.64 9.35 1.07 55.55.10 10.10 7.90 1.72 3.89 2.43 26.30 1.62 11.30 1.06 60.60.6 6.91 5.42 1.69 4.24 2.39 22.80 1.82 9.43 1.17 60.60.8 9.03 7.09 1.77 4.24 2.50 29.10 1.80 12.10 1.16 60.60.10 11.10 8.69 1.85 4.24 2.62 34.90 1.78 14.60 1.15 65.65.7 8.70 6.83 1.85 4.60 2.62 33.40 1.96 13.80 1.26 65.65.9 11.00 8.62 1.93 4.60 2.73 41.13 1.94 17.20 1.25 65.65.11 13.20 10.30 2.00 4.60 2.83 48.80 1.91 20.70 1.25 70.70.7 9.40 7.38 1.97 4.95 2.79 42.40 2.12 17.60 1.37 70.70.9 11.90 9.34 2.05 4.95 2.90 52.60 2.10 22.00 1.36 70.70.11 14.90 11.20 2.13 4.95 3.01 61.80 2.08 26.00 1.35 75.75.7 10.10 7.94 2.09 5.30 2.95 52.40 2.28 21.10 1.45 75.75.8 11.50 9.03 2.13 5.30 3.01 58.90 2.26 24.40 1.46 75.75.10 14.10 11.10 2.21 5.30 3.12 71.40 2.25 29.80 1.45 75.75.12 16.70 13.10 2.29 5.30 3.24 82.40 2.22 34.70 1.44 80.80.8 12.30 9.66 2.26 5.66 3.20 72.3 2.42 29.6 1.55 80.80.10 15.10 11.90 2.34 5.66 3.31 87.5 2.41 35.9 1.54 80.80.12 17.90 14.10 2.41 5.66 3.41 102.0 2.39 43.0 1.53 80.80.14 20.60 16.10 2.48 5.66 3.51 115.0 2.36 48.6 1.54

Sumber : daftar-daftar untuk konstruksi baja, IR. ZACHARIJAS LAMBRI.

Rencanakan profil, 60.60.8 Data-data : Ix =Iy = 291000 mm4. ix = iy = rx = ry = 18,0 mm. I= 121000 mm4. i= 11,6 mm. A = 903 mm2. Ag = 2 . 903 mm2= 1806 mm2. e = 17,7 mm. a = 2 e + = 2 . 17,7 + 10 = 45,4 mm. Gambar 32.

yo= e – t/2 = 17,7 – 8/2 = 13,7 mm.

xo= 0

fy = 210 Mpa. k = 1 (sendi-sendi)

Lk = k . L = 1 . 3000 mm = 3000 mm.

c).Pemeriksanaan terhadap bahaya lipat sayap profil. - Sayap (flens), 5 , 8 1 _ t b (pers.44.e, gambar 30) 8 60 1 _ t b = 7,5 < 8,5

(sayap profil siku tidak ada bahaya lipat).

Catatan: PPBBI 1984 tidak ada secara eksplisit menyebutkan bahaya lipat pada sayap profil siku ganda yang dipisahkan oleh pelat buhul, oleh karena itu apabila ada keraguan dengan ketetapan diatas, silahkan memakai ketentuan SNI 03-1729-2002, AISC 2005 atau AISC 2010 (ketiga2nya adalah sama), sebagai berikut :

fy t b _ 200 (SNI 03-1729-2002) ; E fy t b / 45 , 0  (AISC 2005) ; E fy t b / 45 , 0  (AISC 2010)

d).Pemeriksaan Terhadap Kekuatan. -Terhadap sumbu X-X (sumbu bahan).

7 , 166 0 , 18 3000 kx    x r L x  > 110 dan < 200 (memenuhi). 210000 ) 210 ( . ) 7 , 0 ( . ) 7 , 166 ( . 14 , 3 1 y . 7 , 0 ) ( 1 sx _ x _E f   = 1,4043 Syarat, untuk _s  0,183 maka  1 untuk0,183_s 1 maka s 593 , 1 41 , 1     untuk _s  1 maka  2,3812_s Maka, 2 s x 2,381   = 2,381 . (1,4043)2= 4,696 Pembebanan tetap, 4,696 1,5 / MPa) 210 ( . ) mm 1806 ( 1,5 / y . g 2 x    f A N = 53845,6 N

N = 53,85 kN = 5,39 ton > 4,5 ton (memenuhi). Atau, FK = kN 45 kN 85 , 53  N N = 1,20 > 1 (memenuhi).

Pembebanan sementara, 4,696 1,5 / MPa) 210 ( . ) 3 , 1 ( . ) mm 1806 ( 1,5 / y . ) 3 , 1 ( . g 2 x    f A N = 69999,3 N

N = 70,0 kN = 7,0 ton > 5,5 ton (memenuhi). Atau, FK = kN 55 kN 0 , 70  N N = 1,27 > 1 (memenuhi). -Terhadap sumbu Y-Y (sumbu bebas bahan).

Iytotal= 2 . {Iy +A. (½a)2} = 2 . {291000 + 903 . (0,5 .45,4)2}

= 1512613,7 mm4. 1806 y _1512613,7 g total y   A I r = 28,9 mm 9 , 28 3000 ky y y   r L  = 103,7 < 200 (memenuhi). 2 1 2 y iy  ₂    m dimana, m = 2 ; λ ky/n 50 min 1  _r  L ; L1 =Lky/n ; Lk = 3000 mm ; rmin= i= 11,6 mm

Tabel mencari jumlah medan dengan “Trial & Error”

n L1 (mm) 1 λ 50 3 1000,0 86,2 > 50 5 600,0 51,7 > 50 7 428,6 36,9 < 50 2 2 _(36,9) 2 2 ) (103,7 iy   λ =110,0 < 200 (memenuhi). 210000 ) 210 ( . ) 7 , 0 ( . ) 0 , 110 ( . 14 , 3 1 y . 7 , 0 ) iy ( 1 siy  _E  f    = 0,927 < 1 Maka, untuk0,183_s 1 maka s 593 , 1 41 , 1     927 , 0 593 , 1 41 , 1 593 , 1 41 , 1 siy iy  _  _  = 2,118 Pembebanan tetap, 2,118 1,5 / MPa) 210 ( . ) mm 1806 ( 1,5 / y . g 2 iy    f A N = 119379,5 N

N = 119,38 kN = 11,94 ton > 4,5 ton (memenuhi). Atau, FK = kN 45 kN 38 , 119  N N = 2,65 > 1 (memenuhi). Pembebanan sementara, 2,118 1,5 / MPa) 210 ( . ) 3 , 1 ( . ) mm 1806 ( /1,5 y . ) 3 , 1 ( . g 2 iy    f A N = 155193,3 N

N = 155,19 kN = 15,5 ton > 5,5 ton (memenuhi). Atau, FK = kN 55 kN 19 , 155  N N = 2,82 > 1 (memenuhi). e).Pemeriksaan Terhadap Kestabilan Profil Tersusun.

Pasal 9.3.(6) SNI 03-1729-2002 menyatakan, untuk menjaga kestabilan elemen-elemen penampang komponen struktur tersusun maka harga-harga xdan iy harus memenuhi :



x

 1,2 ₁ 166,7 > 1,2 . (36,9)

166,7 > 44,3 (memenuhi, stabil ke arah sumbu X-X)



iy

 1,2 ₁

110,0 > 44,3 (memenuhi, stabil ke arah sumbu Y-Y)

1

 =36,9 50 (memenuhi)

f).Perencanaan Ukuran Pelat Koppel Minimum.

SNI 03-1729-2002 pasal 9.3 menyatakan bahwa kelangsingan terhadap sumbu bebas bahaniy hanya berlaku apabila,

1 1 . 10 a p L I I _ , atau 1 1 . 10 . ) a ( p L I I  Dimana,

Ip = 1/12 t . h3, dengan tebal koppel, t = 5 mm.

I1=Imin=I= 121000 mm4(momen inertia minimum batang tunggal).

L1= 428,6 mm. a = 45,4 mm. Maka, 1/12 . (5) . h3  (45,4) . 10 . ( 6 , 428 121000 ) = 128170,8 3 5 ) 8 , 128170 ( . 12 h  = 67,5 mm

Pakai pelat koppel ukuran  70 x 5 mm .Ukuran ini minimum, belum termasuk keperluan letak baut/paku.

f).Terhadap lentur torsi.

Tegangan kritis tekuk lentur torsi.

                   ₂ crz) cry ( . crz . cry 4 1 1 2 crz cry clt f f H f f H f f f Dimana, ) 3 , 0 1 ( . 2 MPa 000 . 210 ) 1 ( . 2     v E G = 80769,23 Mpa. d’ = d – t/2 = 60 – 8/2 = 56,0 mm b’ = b – t/2 = 60 – 8/2 = 56,0 mm 3 ) 8 ( . ) 56 56 ( . ) 2 ( 3 t . ) b' d' ( . ) 2 ( 3 3 _    J = 38229,3 mm4. 2 2 2 o 2 o 2 o  Ix_A_gIy  x  y  2.(₁₈₀₆291000) 0 (13,7) r = 509,95 mm2.                  _   95 , 509 ) 7 , 13 ( 0 1 1 2 2 2 o 2 o 2 o r y x H = 0.63194 ) 95 , 509 ( . ) 1806 ( ) 3 , 38229 ( . ) 23 , 80769 ( . g . crz ₂ o   r A J G f = 3352,72 Mpa. f1).Pembebanan Tetap. 2,118 5 , 1 / 210 iy 1,5 / y cry    f f = 66,10 Mpa. Maka,                    ₂ ) 72 , 3352 10 , 66 ( ) 63194 , 0 ( . ) 72 , 3352 ( . ) 13 , 66 ( . 4 1 1 ) 63194 , 0 ( . 2 ) 72 , 3352 ( ) 10 , 66 ( clt f fclt = 65,62 MPa

Maka kekuatan penampang terhadap tekuk lentur torsi,

Nlt = Ag . fclt = (1806 mm) . (65,62 Mpa) = 118563,9 N = 118,56 kN > 45 kN (memenuhi).

63 , 2 kN 45 kN 56 , 118 lt _{ } N N > 1 (memenuhi). f1).Pembebanan Sementara. 2,118 5 , 1 / ) 210 ( . ) 3 , 1 ( iy 1,5 / y . ) 3 , 1 ( cry    f f = 85,93 Mpa. Maka,                    ₂ ) 72 , 3352 93 , 85 ( ) 63194 , 0 ( . ) 72 , 3352 ( . ) 93 , 85 ( . 4 1 1 ) 63194 , 0 ( . 2 ) 72 , 3352 ( ) 93 , 85 ( clt f fclt = 85,12 MPa

Maka kekuatan penampang terhadap teku lentur torsi,

Nlt = Ag . fclt = (1806 mm) . ( 85,12 Mpa) = 153719,5 N = 153,72 kN > 55 kN (memenuhi). . Atau,   kN 55 kN 72 , 153 lt N N 2,79 > 1 (memenuhi).

KESIMPULAN

Pemeriksaan terhadap Profil, 60.60.8, menghasilkan :

a). Terhadap bahaya lipat sayap (flens), tidak terdapat bahaya lipat. b). Tekuk terhadap sumbu X-X.

- Pembebaban tetap, FK = 1,20 (memenuhi) - Pembebaban sementara, FK = 1,27 (memenuhi). c). Tekuk terhadap sumbu Y-Y.

- Pembebaban tetap, FK = 2,65 (memenuhi) - Pembebaban sementara, FK = 2,82 (memenuhi) d). Pemeriksaan terhadap kestabilan profil tersusun (memenuhi) e). Pelat Koppel Minimum70 mm x 5 mm

f). Tekuk lentur torsi.

- Pembebaban tetap, FK = 2,63 (memenuhi) - Pembebaban sementara, FK = 2,79 (memenuhi)