• Tidak ada hasil yang ditemukan

LAPORAN TUGAS BESAR STRUKTUR BANGUNAN BA

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "LAPORAN TUGAS BESAR STRUKTUR BANGUNAN BA"

Copied!
128
0
0

Teks penuh

(1)

LAPORAN TUGAS BESAR

STRUKTUR BANGUNAN BAJA

SP-1218

DESAIN STRUKTUR WORKSHOP RANGKA BAJA

Disusun sebagai salah satu syarat kelulusan mata kuliah

SP-1218 Struktur Bangunan Baja

Dosen Pengampu: Basyaruddin, S.T., M.T., M.Sc

Asisten Dosen :

Basyaruddin, S.T., M.T., M.Sc Disusun Oleh:

Andhika Fajar Septiawan 07151005 Arum Prastyo Putri 07151005

Donny Dharmawan 07151012

Kurniani 07151021

Yuzar Adhitama 07151037

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI KALIMANTAN

2017

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS BESAR

STRUKTUR BANGUNAN BAJA

SP-1218

DESAIN STRUKTUR WORKSHOP RANGKA BAJA

Disusun sebagai salah satu syarat kelulusan mata kuliah SP-1218

Struktur Bangunan Baja

Program Studi Teknik Sipil Institut Teknologi Kalimantan

Disusun Oleh:

Andhika Fajar Septiawan 07151005 Arum Prastyo Putri 07151005

Donny Dharmawan 07151012

Kurniani 07151021

Yuzar Adhitama 07151037

Telah Disetujui dan Disahkan oleh:

Balikpapan, 18 Desember 2017 Dosen Pengampu

Basyaruddin, S.T., M.T., M.Sc NIP/NIPH : 100115037

Dosen Asistensi

Basyaruddin, S.T., M.T., M.Sc NIP/NIPH : 100115037

(3)

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang selalu melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas Struktur Bangunan Baja ini dengan lancar. Penulisan ini ditujukan untuk memenuhi tugas besar pada mata kuliah Struktur Bangunan Baja dengan judul “Desain Struktur Workshop Rangka Baja” dengan dosen pengampu oleh Bapak Basyaruddin, S.T., M.T., M.Sc

Penulis menyadari karya tulis ini tidak akan selesai tanpa bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada

1. Bapak Basyaruddin, S.T., M.T., M.Sc selaku dosen mata kuliah Struktur Bangunan Baja sekaligus selaku asistensi dosen.

2. Orang Tua penulis yang selalu memeberikan perhatian, motivasi dan bimbingan moral kepada penulis

3. Teman-teman Teknik Sipil 2015 atas sharing ilmu yang sering dilakukan Penulis menyadari karya tulis ini tidak luput dari bebagai kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan dan perbaikan perencanaan selanjutnya.

Hormat kami,

(4)

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN...II KATA PENGANTAR...III DAFTAR ISI...IV

BAB 1PENDAHULUAN...1

1.1 LATAR BELAKANG...1

1.2 TUJUAN...2

1.3 REFERENSIDAN SOFTWARE...2

1.4 METODOLOGI...3

BAB 2PERMODELAN STRUKTUR...5

2.1 MODEL STRUKTUR...5

2.2 MATERIAL BAJA...8

2.3 PROFIL BAJA...10

BAB 3PEMBEBANAN...15

3.1 BEBAN MATI...15

3.1.1 Struktur Atap...15

3.1.2 Struktur Rangka...16

3.1.3 Pelat...17

3.2 BEBAN HIDUP...17

3.3 BEBAN ATAP...18

3.4 BEBAN HUJAN...19

3.4 BEBAN ANGIN...19

3.5.1 Beban Angin Pada Atap...19

3.5.2 Beban Angin Pada Dinding...20

3. 6 BEBAN GEMPA...20

3.7 KOMBINASI PEMBEBANAN...27

3.8 PEMILIHAN PROFIL PENAMPANG...28

BAB 4ANALISIS DAN DESAIN STRUKTUR...30

4.1 GAYA DALAM ULTIMATE ELEMEN...30

4.2 PENGECEKAN KAPASITAS PENAMPANG...30

4.2.1 Kapasitas Kolom...40

4.2.2 Kapasitas Kuda-Kuda...46

4.2.3 Kapasitas Gording...53

4.2.4 Kapasitas Pengaku Global (Brecing)...57

4.2.5 Kapasitas Balok...62

BAB 5SAMBUNGAN...68

5.1 SAMBUNGAN...68

5.2 PENGGUNAAN SAMBUNGAN...68

5.2.1 Sambungan Balok – Kolom...68

5.2.2 Sambungan Brecing dan Kuda –kuda...72

5.2.3 Sambungan Kuda – Kuda dan Kolom...76

BAB 6DESAIN TANGGA...82

6.1 RENCANA TANJAKANDAN INJAKAN...82

6.2 PEMBEBANANPADA ANAK TANGGA...84

6.2.1 Beban Mati...84

6.2.2 Beban Hidup...84

6.3.3 Hasil Analisa Tangga Menggunakan SAP 2000...84

6.3 GAYA DALAMULTIMATE ELEMEN...85

(5)

6.4.1 Kapasitas Balok Anak Tangga...86

6.4.2 Kapasitas Balok Induk Tangga...91

6.5 PERHITUNGAN SAMBUNGAN TANGGA...96

6.5.1 Sambungan Balok Anak Tangga – Balok Induk Tangga...96

6.5.2 Sambungan Pelat Bordess – Balok Induk Tangga...100

BAB 7KESIMPULAN DAN SARAN...104

(6)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Spesifikasi Mutu Baja...9

Tabel 2.2 Spesifikasi Mutu Baut...9

Table 2.3 Profil IWF pada Struktur Gedung...11

Tabel 2.4 Profil C pada Struktur Gedung...12

Table 2.5 Spesifikasi Profil Siku...13

Tabel 2.6 Spesifikasi Profil H pada Struktur Gedung ...14

Tabel 3.1 Kategori Risiko Bangunan Gedung dan non Gedung untuk Beban Gempa...21

Tabel 3.2 Faktor keutamaan gempa...22

Tabel 3.3 Koefisien situs, Fa...24

Tabel 3.4 Koefisien situs, Fv...24

Tabel 3.5 Kombinasi Pembebanan...27

Tabel 4.1 Data Hasil Perhitungan smp Banyaknya Kendaraan...30

Tabel 4.2 Perhitungan Kapasitas Lentur batang IWF 400.200.8.13...38

Tabel 4.3 Perhitungan Kapasitas Geser IWF 400.200...39

Tabel 4.4 Data Kolom profil H 400.400.13.21...40

Tabel 4.5 Perhitungan Kapasitas Lentur H 400.400.13.21...42

Tabel 4.6 Data -data Kuda-Kuda (tabel Queen Cross) H 400.200.8.13………….……..46

Tabel 4.7 Perhitungan Kapasitas Lentur H 400.200.8.13………...52

Tabel 4.8 Perhitungan Kapasitas Geser H 400.200.8.13………...52

Tabel 4.9 Data Gording profil C 200x80x7.5x11dari Tabel Gunung Garuda…………...53

Tabel 4.10 Perhitungan Kapasitas Lentur C 200x80x7.5x11 ………...55

Tabel 4.11 Perhitungan Kapasitas Geser C 200x80x7.5x18………...56

Tabel 4.12 Data Spesifkasi Profil Siku 100.100.7.7………...57

Tabel 4.13 Analisa kelangsingan struktur brecing ……… ...59

Tabel 4.14 Kapasitas Tekan Pada Brecing……… ... 60

Tabel 4.15 Data -data Balok (tabel Queen Cross) IWF 400.200.8.13……….. 62

Tabel 4.16 Perhitungan Kapasitas Lentur batang IWF 400.200………...65

Tabel 4. 17 Perhitungan Kapasitas Geser IWF 400.200………67

Tabel 5.1 Spesifikasi Baut Normal ...69

(7)

Tabel 5.3 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Tarik...71

Tabel 5.4 Syarat Geser dan Tarik……… ………….72

Tabel 5.5 spesifikasi Baut Normal...72

Tabel 5.6 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Geser...75

Tabel 5.7 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Tarik...75

Tabel 5.8 Syarat Geser dan Tarik...76

Tabel 5.9 spesifikasi Baut Normal...79

Tabel 5.10 Hasil Perhitungan Jumlah baut Geser...79

Tabel 5.11 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Tarik...79

Tabel 5.12 Syarat Geser dan Tarik...79

Tabel 6.1 Rekapitulasi Gaya Dalam pada Induk Tangga dan Anak Tangga...85

Tabel 6.2 Data -data Balok Anak Tangga (tabel Queen Cross) IWF 150x75x7x5...86

Tabel 6.3 Perhitungan Kapasitas Lentur Induk Tangga batang IWF 150x75...89

Tabel 6.4 Perhitungan Kapasitas Geser IWF 150 x75...90

Tabel 6.5 Data -data Balok Induk Tangga (tabel Queen Cross) IWF 200x1235x6x9...91

Tabel 6.6 Perhitungan Kapasitas Lentur Induk Tangga batang IWF 200x125...94

Tabel 6.7 Perhitungan Kapasitas Geser IWF 200.125...95

Tabel 6.8 spesifikasi Baut Normal...96

Tabel 6.9 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Geser...98

Tabel 6.10 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Tarik...99

Tabel 6.11 Syarat Geser dan Tarik...99

Tabel 6.12 spesifikasi Baut Normal...100

Tabel 6.13 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Geser...102

Tabel 6.14 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Tarik...103

(8)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Gambar 2.1 Tampak Depan...5

Gambar 2.2 Tampak 3D View...6

Gambar 2.3 Define Grid System Data...6

Gambar 2. 4 Material Property Data...7

Gambar 2. 5 Frame Properties...7

Gambar 2. 6 Properties of Object...8

Gambar 2. 7 Joint Restraints...8

Gambar 2. 8 Profil IWF………..….………...10

Gambar 2. 9 Profil C………..11

Gambar 2.10 Profil siku……….……12

Gambar 2.11 profil H-beam………..……….……14

Gambar 3.1 Define Load Patterns……….. ………14 Gambar 3.2 Distribusi Beban Mati pada Pelat Lantai...17

Gambar 3. 3 Distribusi Beban Hidup pada Pelat Lantai...18

Gambar 3. 4 Peta Zonasi Gempa Indonesia untuk Menentukan Ss...23

Gambar 3. 5 Peta Zonasi Gempa Indonesia untuk Menentukan S1...23

Gambar 3. 6 Spektrum Respons Desain...26

Gambar 3. 7 Spektrum Respons Desain...27

Gambar 3. 8 Cek Design Struktur...28

Gambar 3. 9 Hasil Cek Design Struktur...29

Gambar 6.1 Rencana Desain Tangga...82

Gambar 6.2 Tampak Samping Tangga...83

Gambar 6.3 Tampak Atas Tangga...83

Gambar 6.4 Beban Hidup pada Tangga...84

(9)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan dunia konstruksi saat ini semakin pesat, hal tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti jenis bahan yang merupakan bagian material konstruksi. Indonesia telah menggunakan beberapa material konstruksi, salah satunya adalah material baja. Material baja belakangan ini semakin banyak digunakan oleh para pelaku dunia konstruksi karena baja memiliki beberapa kelebihan dibandingkan material konstruksi lainnya, yaitu waktu pelaksanaan konstruksi lebih singkat karena dapat dipabrikasi, selanjutnya memiliki high strength per unit weight cukup tinggi sehingga berat konstruksi secara keseluruhan lebih ringan, serta materialnya sangat daktail sehingga mampu menahan deformasi yang besar. Hal ini dapat terlihat dari banyaknya penggunaan material baja sebagai material penyusun konstruksi salah satunya adalah bangunan workshop yang merupakan tempat pelaksanaan berbagai kegiatan industri berupa produksi dan lain sebagainya.

Sangat penting dalam sebuah perencanaan pekerjaan konstruksi yang baik dan tahan gempa tentu dibutuhkan beberapa faktor yang perlu dipertimbangankan sebelumnya, salah satu faktor tersebut adalah kriteria desain. Oleh karena itu, seorang mahasiswa jurusan teknik sipil harus memahami bagaimana mendesain struktur baja dengan baik. Salah satu mata kuliah yang membahas materi tersebut adalah “Bangunan Struktur Baja”, dan terdapat sebuah tugas besar yang dikerjakan secara kelompok, yaitu membuat sebuah perencanaan struktur dari pusat perbelanjaan dengan lokasi bangunan berada di Jawa Barat, lebih tepatnya terdapat diderah Kota Bandung. Perencanaan workshop tersebut akan didesain sesuai dengan denah yang telah ditentukan sebelumnya.

(10)

merencanakan desain bangunan tersebut. Struktur bangunan tersebut menggunakan material baja. Struktur terdiri atas 2 lantai yang direncanakan dapat menahan beban mati (dead load), kemudian beban hidup (live load), dan beban gempa (earthquake), serta tinggi gedung pada perencanaan yaitu 8 meter dengan jarak antar balok yaitu A = A1 = A2 = 5 meter.

Dalam pengerjaan konstruksinya, workshop menggunakan material baja dengan spesifikasi material menggunakan baja bermutu BJ34, sedangkan baut yang digunakan bermutu A-490, dengan jenis atapnya multiroof dengan jarak gording adalah 90 cm dan data tambahan kecepatan angin 20 m/s. Dalam perencanaan struktur bangunan baja ini, diharapkan dapat mengetahui permodelan struktur yang diperlukan dalam konstruksi, seperti mengetahui spesifikasi tiap elemen dari struktur tersebut, dan beban yang dapat ditahan oleh konstruksi workshop tersebut.

1.2 Tujuan

Tujuan dari penulisan tugas besar ini adalah:

1. Mahasiswa dapat mendesain struktur bangunan baja bertingkat banyak

2. Mahasiwa dapat memahami konsep-konsep dasar dalam mendesain strktur bangunan baja.

3. Mahasiswa dapat membuat sebuah permodelan struktur baja.

4. Mahasiswa dapat mengimplementasikan konsep mendesain struktur bangunan baja seperti merancang struktur atap, mendesain sambungan, dan mendesain pembebanan pada struktur baja.

1.3 Referensi dan Software

Dalam penulisan tugas besar ini beberapa referensi dan software yang digunakan adalah sebagai berikut :

(11)

2. SNI 1727-1989 Tata Cara Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah Dan Gedung

3. Profil Baja PT. Gunung Garuda

4. AutoCad 2010, merupakan software yang digunakan dalam menggambar desain bangunan

5. SAP 2000 V15, merupakan software yang digunakan dalam mendesain struktur bangunan dan melakukan perhitungan gaya gaya dan momen yang terjadi dalam suatu struktur

6. Microsoft Excel, merupakan program komputer yang digunakan dalam pengolahan angka (aritmatika) dan proses kalkulasi

7. Microsoft Word merupakan program penulisan kalimat yang membantu dalam penyusunan kata dan penyusunan laporan.

1.4 Metodologi

Dalam merencanakan struktur bangunan, diperlukan sebuah tahapan secara terstruktur untuk memudahkan dalam pengerjaaan suatu konstruksi. Tahap-tahap yang dilakukan penyusun dalam tugas ini dapat dilihat pada gambar 1.1 dibawah ini:

MULAI

DATA PERENCANAAN Data Struktur

Mutu Material

KRITERIA DESAIN Pembebanan (Beban Gempa, Beban Hidup & Mati, Beban Angin, Beban Atap, Beban Hujan)

Model

A A

ANALISA STRUKTUR Gaya Dalam

(12)

Gambar 1. 1 Flowchart Tahapan Perencanaan

A A

TIDAK Perhitungan &

Pengecekan Gaya Dalam

YA

PENYUSUNAN LAPORAN DAN GAMBAR DESAIN Atap

Kuda-Kuda Penampang

(13)

BAB 2

PERMODELAN STRUKTUR

2.1 Model Struktur

Untuk memudahkan permodelan struktur bangunan yang akan difungsikan sebagai workshop, digunakan software yang telah dibuat untuk memodelkan suatu konstruksi yaitu program SAP 2000. Program ini dipergunakan untuk melakukan analisis dan desain pada struktur bangunan dengan cepat dan tepat.

Dalam tugas besar ini akan di desain Model Struktur bangunan yang akan difungsikan sebagai workshop dengan spesifikasi struktur rangka baja dengan bentang panjang 20 meter, lebar 15 meter dan kemiringan atas sebesar 20o. Pada bentang panjang sebesar 20 meter akan dibagi menjadi 4 bagian. Dan pada bentang lebar selebar 15 meter akan dibagi menjadi 3 bagian.

Berikut ini merupakan tampak depan dan 3D view dari model struktur bangunan workshop :

Gambar 2.11 Tampak Depan 15

m

4m 2.7

(14)

Gambar 2.12 Tampak 3D View

Berikut ini merupakan langkah – langkah dalam memodelkan struktur bangunan workshop dengan menggunakan software SAP2000 :

1. New Model

File – New model – Grid only

Tentukan grid yang dibutuhkan dalam sesuai dengan model struktur yang akan dibuat .

Gambar 2.13 Define Grid System Data 2. Input Material Property Data

(15)

Gambar 2. 14 Material Property Data

Input spesifikasi data dari material yang digunakan pada Material Property Data. Spesifikasi material dapat dilihan pada subbab 2.2

3. Input Frame Properties

Define – section properties – Frame sections – Add new property

Gambar 2. 15 Frame Properties

(16)

 Bracing  Kolom  Kuda – kuda  Gording

4. Menggambarkan Model Struktur Draw – Draw Frame/cable/tendon

Gambarkan elemen – elemen struktur yang ada sesuai dengan frame yang akan digunakan. Contoh untuk bracing digunakan pada bracing, dan kemudian untuk gording frame untuk gording, dan seterusnya.

Gambar 2. 16 Properties of Object 5. Draw – Draw Frame/cable/tendon

Assign – Joint – Restraints

Sistem perletakan yang digunakan dalam struktur bangunan gedung ini adalah perletakan jepit sehingga pergerakan translasi dan rotasi keduanya dikunci.

(17)

2.2 Material Baja

Menurut SNI 03 - 1729 - 2002, baja struktur dapat dibedakan berdasarkan kekuatannya menjadi beberapa jenis, yaitu BJ 34, BJ 37, BJ 41, BJ 50, dan BJ 55. Besarnya tegangan leleh (fy) dan tegangan ultimit (fu) berbagai jenis baja struktur sesuai dengan SNI 03 - 1729 - 2002, Dapat dilihat dalam tabel dibawah ini :

Tabel 2.1 Spesifikasi Mutu Baja

Jenis Baja Kuat Tarik Batas (fu)

MPa

Tegangan Leleh (fy) MPa

BJ 34 340 210

BJ 37 370 240

BJ 41 410 250

BJ 50 500 290

BJ 55 550 410

Material Baja yang digunakan dalam pengerjaan tugas besar ini ditentukan oleh dosen asistensi yaitu BJ 34.

Setiap struktur baja merupakan gabungan dari beberapa komponen batang yang disatukan dengan alat pengencang. Salah satu alat pengencang adalah baut. Dua tipe dasar baut mutu tinggi yang distandardkan oleh ASTM adalah tipe A325 dan A490. Selain mutu tinggi ada pula baut mutu normal A307 terbuat dari baja kadar carbon rendah.

Tabel 2.2 Spesifikasi Mutu Baut

Tipe Baut Diameter (mm) Proof Stress

(MPa)

Kuat Tarik Min. (MPa)

(18)

A325 12.7-25.4 28.6-38.1

585 510

825 725

A490 12.7-38.1 825 1035

Material Baut yang digunakan dalam pengerjaan tugas besar ini ditentukan oleh dosen asistensi yaitu A4 90.

Rincian material yang digunakan dalam pengerjaan tugas besar ini ditentukan oleh dosen asistensi, dengan rincian sebagai berikut :

a. Jenis Atap : Multiroof b. Jarak Gording Max : 0.9 m c. Mutu Baja : BJ 34

d. Mutu Baut : A4 90

Dengan data tambahan sebagai berikut :

a. Kecepatan Angin : 30 Km/jam b. Fungsi Bangunan : Workshop 2.3 Profil Baja

Profil penampang yang digunakan untuk masing–masing elemen pada bangunan workshop adalah sebagai berikut:

(19)

Gambar 2. 18 Profil IWF

Profil IWF atau yang umumnya disebut I-beam digunakan sebagai balok, kolom, tiang pancang, top & bottom chord member pada truss, composite beam, kantilever kanopi rencana pada bangunan baja. Dalam merencanakan struktur, digunakan dimensi profil yang terlampir pada Tabel 2.3 di bawah ini:

Tabel 2.3. Profil IWF pada Struktur Gedung

(20)

Gambar 2. 19 Profil C

Profil Canal “C” digunakan sebagai rangka utama pada konstruksi kuda-kuda baja ringan. Sementara untuk konstruksi pendukung seperti reng sebagai tempat kedudukan penutup atap/genteng.

Tabel 2.4Profil C pada Struktur Gedung

(21)

3. Bracing menggunakan profil Siku Profil Siku

Gambar 2.20 Profil siku

(22)
(23)

4. Kolom menggunakan profil H-beam Profil H-beam

Gambar 2.11 profil H-beam

(24)

BAB 3

PEMBEBANAN

Setelah melakukan pemodelan struktur, maka dilakukan assign pembebanan sebelum dilakukan analisis struktur secara keseluruhan.

Langkah-langkah yang harus dilakukan adalah : a. Define Load Patterns

b. Kemudian input beban-beban yang akan di-assign pada struktur, antara lain beban mati/DL (dead load), beban hidup/LL (live load), Beban Atap/SIDL, Beban Angin (Wind Load), Beban Hujan/R (Rain Load), serta Beban Gempa.

Gambar 3. 1 Define Load Patterns 3.1 Beban Mati

Beban Mati atau Dead Load adalah beban struktur bangunan workshop itu sendiri yang terdiri dari beban elemen-elemen penyusunnya yang dalam hal ini merupakan material baja.

3.1.1 Struktur Atap a. Kuda-Kuda

(25)

Jumlah rangka utama: 5

Untuk perumusan rangka utama yaitu = Luas penampang x Massa jenis baja. Sehingga, Luas penampang (A) pada rangka utama menggunakan profil C: 39250 AC

Bracing

Jumlah Bracing (n) = 32

Untuk perumusan bracing yaitu = Luas penampang x Massa jenis baja Sehingga, Luas penampang (A) pada bracing menggunakan profil C: 251200 AC

b. Gording

Jumlah gording(n) = 14

Untuk perumusan bracing yaitu = Luas penampang x Massa jenis baja Sehingga, Luas penampang (A) pada gording menggunakan profil siku: 109900 Asiku

c. Penutup Atap

Sisi miring (Lebar) = 7,97 meter Panjang = 20 meter

maka, luas atap luasan persegi panjang yaitu luas atap = Px L

= 7,97 x 20 = 159.4 m2

Luas atap total atap adalah 2x 159.4 m2 = 318.8 m2

Sehingga, beban atap dapat dihitung dengan perumusan sebagai berikut: Beban atap = Luas atap x massa jenis atap (multiroof)

(26)

3.1.2 Struktur Rangka a. Balok

Jumlah Balok (n) = 28

Untuk perumusan kolom yaitu = Luas penampang x Massa jenis baja Sehingga, Luas penampang (A) pada balok menggunakan profil IWF: 219800 A IWF

b. Kolom

Jumlah Kolom(n) = 32

Untuk perumusan kolom yaitu = Luas penampang x Massa jenis baja Sehingga, Luas penampang (A) pada kolom menggunakan profil IWF: 251200 A IWF

3.1.3 Pelat

ϒc = 2400 Kg/m3 Tinggi Segitiga = 2.5m Tebal Pelat = 0.12m

Sehingga Distribusi beban mati pelat yaitu

(27)

Gambar 3. 2 Distribusi Beban Mati pada Pelat Lantai

3.2 Beban Hidup

Beban hidup atau Live Load pada struktur bangunan gudang ini diasumsikan

sebagai berikut beban hidup pada pelat lantai yang di assign pada pelat lantai adalah 400 kg sesuai dengan peraturan pembebanan Indonesia untuk bangunan workshop.

(28)

Beban pelat = 400 Kg/m2 Tinggi Segitiga = 2.5 m

Sehingga, Distribusi bebannya segitiganya yaitu : Bebannya Segitiga = Beban Pelat x Tinggi Segitiga

= 400 kg/ m2 x 2.5 m = 1000 kg/m

Gambar 3. 3 Distribusi Beban Hidup pada Pelat Lantai

3.3 Beban Atap

(29)

3.4 Beban Hujan

Berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung tahun 1983 pada bab 3.2 menjelaskan beban hujan terjadi pada atap, dengan besar beban sesuai dengan peraturan adalah

Q = (40 – 0,8 x α) kg/m2 = (40 – 0,8 x 20) = 24 kg/m2

Karena, beban tersebut melebihi dari ketentuan maka, beban tersebut tidak perlu diambil lebih besar dari 20 kg/ m2

3.4 Beban Angin

Beban angin pada Struktur bangunan gedung terjadi pada bagian atap dan kolom. Berdasarkan peraturan yang ada dimana lokasi struktur jauh dari letak pantai, maka beban yang terjadi adalah sebesar q = 25 kg/m2.

3.5.1 Beban Angin Pada Atap

Beban angin pada atap diasumsikan tegak lurus pada bidang atap sehingga beban angin yang bekerja pada atap harus dikonversi menjadi beban angin arah vertikal dan beban angin arah horizontal sebelum bisa di assign pada gording sebagai penerima beban angina dan dimodelkan pembebanannya dalam program SAP2000.

Berikut ini perhitungan faktor konversi atap dalam menerima beban angin. T (tinggi atap) = 2,7 m

X (lebar atap) = 15 m Α (sudut atap) = 20

Cara mencari P di peraturan pembebanan 1983 pada pasal 4.2 no 3. Rumus:

P = V²/16=kg/m²

(30)

Bidang atap di pihak angin : Koefisien C = (0,02 x α) – 0,4

= (0,02 x 20) – 0,4 = 0 Qtekan = P x C

= 25 X 0 = 0 Bidang atap dibelakang angin : Koefisien C = 0,4

Qhisap = P x C

= 25 X 0,4 = 10

3.5.2 Beban Angin Pada Dinding

Perhitungan Beban Angin pada Dinding tidak jauh berbeda dengan perhitungan Beban angin pada atap dimana terdapat beban angin bagian tekan dan beban angin bagian hisap. Akan tetapi, beban angin yang bekerja pada dinding hanya beban vertikal yang terjadi pada kolom struktur

 Bidang kolom di pihak angin : Koefisien C = 0.9

Qtekan = q x 0,9

= 25 x 0,9 = 22,5 kg/m²  Bidang kolom dibelakang angin :

Koefisien C = -0.4 Qhisap = q x -0,4

= 25 x -0,4 = -10 kg/m² 3. 6 Beban Gempa

(31)

sehingga semakin besar berat struktur maka semakin besar juga beban gempa yang diterima oleh struktur tersebut.

Beban gempa rencana ditetapkan sebagai gempa dengan kemungkinan terlewati besarannya selama umur struktur bangunan 50 tahun adalah sebesar 2%. Untuk mendesain struktur bangunan yang tahan gempa, kita harus mempertimbangkan berbagai hal, salah satunya adalah faktor keutamaan dan kategori resiko struktur bangunan. Berikut adalah tabel faktor keutamaan dan kategori resiko struktur bangunan:

Tabel 3.1 Kategori risiko bangunan gedung dan non gedung unttuk beban gempa

Jenis Pemanfaatan KategoriResiko

Gedung dan non gedung yang memiliki resiko rendah terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk antara lain :

- Fasilitas petanian, perkebunan, peternakan, dan perikanan - Fasilitas sementara

- Gedung penyimpanan

- Rumah jaga dan struktur kecil lainnya

I

Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori resiko I, II, III, IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk :

- Perumahan

- Rumah took dan rumah kantor - Pasar

- Gedung perkantoran

- Geedung apartemen/ rumah susun - Pusat perbelanjaan/ mall

- Bangunan industry - Fasilitas manufaktur - Pabrik

II

Geung dan non gedung yang memiliki resiko tinggi terhadap jiwa manusia pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:

- Bioskop

- Gedung petemuan - Stadion

- Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah dan unit gawat darurat

- Fasilitas penitipan anak - Penjara

- Bangunan untuk orang jompo

(32)

Gedung dan non gedung, tidak termasuk dalam kategori IV, (termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur, proses, penanganan, penyimpanan, penggunaan atau tempat pembuangan bahan bakar berbahaya, bahan kimia berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan yang mudah meledak) yang mengandung bahan beracun atau peledak dimana jumlah kandungan bahannya melebihi nilai batas yang diisyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran

Gedung dan non gedung yang ditunjukan sebagai fasilitas yang penting, termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk:

- Bangunan-bangunan monumental - Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan

- Rumah sakit dan fasilitas lainnya yang memiliki fasilitas bedah dan unit gawat darurat

- Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angina badai, dan tempat perlindungan darurat lainnya

- Fasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan fasilitas lainnya untuk tanggap darurat

- Pusat pembangkit energy dan fasilitas public lainnya yang dibutuhkan pada saat keadaan darurat

- Struktur tambahan (termasuk menara telekomonukasi, tangka penyimpanan bahan bakar , menara pendingin, struktur stasiun listrik, tangka air pemadam kebakaran atau struktur rumah atau struktur pendukung air atau mineral atau peralatan pemadam kebakaran) yang diisyaratkan untuk beroperasi pada saat keaadaan darurat

Gedung dan non gedung yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi struktur bangunan lain yang masuk ke dalam kategori resiko IV

IV

Tabel 3.3 Faktor keutamaan gempa

Kategori Resiko Faktor Keutamaan Gempa, I £

I atau II 1,0

III 1,25

IV 1,50

Analisis beban gempa akan lebih mudah bila kita menggunakan respons spektral. Respons spektral adalah suatu spektrum yang disajikan dalam bentuk grafik antara periode getaran struktur T vs respon-respon maksimum berdasarkan rasio redaman dan gempa tertentu. Dalam menentukan respons spektral, diberikan data, sebagai berikut:

 Asumsi tanah yang akan dibangun struktur bangunan adalah tanah keras, sangat padat dan bantuan lunak (SC);

(33)

Jadi, berikut langkah-langkah dalam membuat respons spektral, sebagai berikut: 1. MCER, Ss dan S1

Ss adalah parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan untuk perioda pendek. Untuk mendapatkan nilai MCER Ss, kita lihat pada peta gempa Indonesia yang terdapat keterangan Ss, sebagai berikut:

Gambar 3. 4 Peta Zonasi Gempa Indonesia untuk Menentukan Ss

(34)

Gambar 3. 5 Peta Zonasi Gempa Indonesia untuk Menentukan S1

Berdasarkan peta zonasi gempa Indonesia di daerah Bandung, maka didapatkan S1 = 0,4 – 0,5 g dan S1 = 0,4 g ialah yang digunakan.

2. Fa dan Fv

Fa adalah faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda pendek. Sedangkan Fv adalah faktor amplifikasi getaran terkait percepatan yang mewakili getaran perioda 1 detik. Mencari nilai Fa dan Fv dilakukan dengan melihat pada grafik koefisien Fa dan Fv, sebagai berikut:

Tabel 3.4 Koefisien situs, Fa

Kelas Situs

Parameter respons spectral percepaatan gempa (MCER) terpetakan pada periode

pendek, T=0,2 detik, S1

Ss < 0,25 Ss = 0.5 Ss= 0,75 Ss= 1,0 Ss > 1,25

SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

SC 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0

(35)

SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9

SF SS

Tabel 3.4 Koefisien situs, Fv

Kelas Situs

Parameter respons spectral percepaatan gempa (MCER) terpetakan pada periode

pendek, T=0,2 detik, S1

S1 < 0,1 S1 = 0.2 S1 = 0,3 S1 = 0,4 S1 > 0,5

SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

SC 1,7 1,6 1,5 1,0 1,3

SD 2,4 2 1,8 1,4 1,5

SE 3,5 3,2 2,8 2,4 2,4

SF SS

Jadi, dengan menginterpolasi nilai Fa yang ada di tabel 2.3, maka didapatkan nilai Fa untuk tanah keras, sangat padat dan bantuan lunak (SC) dan Ss.

3. Sms dan Sm1

Sms adalah parameter spektrum respons percepatan pada perioda pendek. Sedangkan, Sm1 adalah parameter spectrum respons percepatan pada perioda 1 detik. Sms dan Sm1 dapat dicari dengan, sebagai berikut:

Sms = Fa × Ss = 1,0 × 1,0 = 1,0 Sm1 = Fv × S1

(36)

4. Sds dan Sd1

Sds adalah parameter percepatan spektral desain untuk perioda pendek dan Sd1 adalah parameter percepatan spektral desain untuk perioda 1 detik. Sds dan Sd1 dapat dicari dengan, sebagai berikut:

Sds = 2

3 × Sms = 32 × 1,0 = 0,67

Sd1 = 32 × Sm1 = 2

3 × 0,4 = 0,27

5. Ts, T0, dan Sa

Bila spektrum respons desain diperlukan oleh tata cara ini dan prosedur gerak tanah dari spesifik-situs tidak digunakan, maka ketentuannya :

a. Untuk perioda yang lebih kecil dari T0, spektrum respons percepatan desain Sa, harus diambil dari persamaan:

Sa = SDS

(

0,4+0,6 T T0

)

b. Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T0 dan lebih kecil dari atau sama dengan Ts, spektrum respons percepatan desain Sa sama dengan SDS.

c. Untuk perioda lebih besar dari Ts, spektrum respons percepatan desain Sa, diambil berdasarkan persamaan:

Sa = SD1

Ts

d. Untuk rumus T0 dan Ts, sebagai berikut: T0 = 0,2

SD1 SDs

(37)

= 0,80 Ts = SD1

SDs

= 0,370,67 = 0,40

6. Plot respons Spektral

Plot respons spektral disesuaikan dengan SNI 1726-2012, sebagai berikut:

Gambar 3. 6 Spektrum Respons Desain

(38)

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 0

0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

Tanah Keras

Tanah Keras

Gambar 3. 7 Spektrum Respons Desain

3.7 Kombinasi Pembebanan

Pada tuga besar baja kali ini, diberikan kombinasi pembebanan yang terlihat pada tabel 3.5

Tabel 3.5 Kombinasi Pembebanan

No DL LL Ex Ey R W

1 1.4

2 1.2 1.6

3 1.2 0.5 1 0.3

4 1.2 0.5 1 -0.3

5 1.2 0.5 -1 0.3

6 1.2 0.5 -1 -0.3

7 1.2 0.5 0.3 1

8 1.2 0.5 0.3 -1

9 1.2 0.5 -0.3 1

10 1.2 0.5 -0.3 -1

(39)

12 0.9 1 -0.3

13 0.9 -1 0.3

14 0.9 -1 -0.3

15 0.9 0.3 1

16 0.9 0.3 -1

17 0.9 -0.3 1

18 0.9 -0.3 -1

19 1.2 1.6 0.5

20 1.2 1 0.5 1.6

21 1.2 1 0.5 -1.6

22 0.9 1.6

23 0.9 -1.6

3.8 Pemilihan Profil Penampang

Pemilihan profil penampang dalam bangunan workshop pada tugas kali ini dapat dilakukan dengan menggunakan langkah – langkah sebagai berikut :

1. Run hasil permodelan SAP yang telah dibuat dan di assign pembebanannya

2. Klik design pada SAP 2000, lalu pilih steel frame design /check out of structure

Design steel frame design start design / check of structure

(40)

Gambar 3. 2 Hasil Cek Design Struktur

3. Frame yang berwarna biru muda merupakan frame yang sudah baik, sedangkan frame yang berwarna merah merupakan frame yang kurang baik. Oleh karena itu untuk mempermudah dalam konstruksi dan perhitungan, dipilih satu macam profil yang paling besar untuk satu macam struktur. Jadi didapatkan :

(41)

BAB 4

ANALISIS DAN DESAIN STRUKTUR

4.1 Gaya Dalam Ultimate Elemen

Pendesainan dengan menggunakan metode LRFD (load resistance factor design) memerlukan nilai gaya dalam struktur, sehingga penampang yang didesain tidak over design. Metode LFRD digunakan agar penampang yang digunakan efisien sehingga struktur akan lebih murah dan tetap kuat. Stuktur yang digunakan pada tugas besar kali ini adalah terbagi atas empat buah struktur, yaitu pengaku global (bracing), kuda- kuda, gording dan kolom. Pencarian gaya dalam harus dilakukan untuk keempat stuktur diatas sehingga profil masing – masing struktur dapat ditentukan. Gaya dalam yang ditampilkan untuk kolom, kuda-kuda dan gording yaitu normal, geser dan momen. Gaya galam yang ditampilkan untuk pengaku global yaitu normal, hal ini dikarenakan pengaku global adalah rangka batang. Berikut adalah gaya dalam maksimum yang diterima pada masing – masing struktur dengan menggunakan SAP 2000 v15 :

Tabel 4.1 Rekapitulasi Gaya Dalam Maksimum

Gaya Dalam Maksimum

Kolom Kuda – kuda Gording Brecing Balok

Nu = 57.14 Kn.m Nu = 35.90 KN.M Mu = 30,13 KN.M Nu = 0.419 KN.M Mu = 67.79 KN.M Vu = 19.88 KN Vu = 15.57 KN Vu = 11.42 KN Vu = 0.481 KN Vu = 70.59 KN

PUtarik = 0 PUtarik= 23.96

KN PUtarik= 64.92 KN PUtarik= 5.39 KN PUtarik= 4.02 KN

PUtekan= 24.61 KN PUtekan= 11.51

KN PUtekan= 6.19 KN PUtekan=3.22KN PUtekan=6.58KN

4.2 Pengecekan Kapasitas Penampang

(42)

global (bracing) hanya dilakukan pengecekan batang tekan dan tarik, hal ini disebabkan pengaku global hanya menerima gaya axial.

Berikut merupakan contoh perhitungan kapasistas dari berbagai penampang: a. Batang Tekan

Berikut ini adalah prosedur dalam menghitung kekuatan penampang menahan gaya aksial tekan :

1. Cek syarat kelangsingan struktur

Mengecek syarat kelangsingan komponen struktur tekan dengan perumusan λ=Lk

iy <200

Dari persamaan diatas, kita dapat menghitung nilai iy minimum agar memenuhi syarat kelangsingan struktur

λ=Lk iy =

Kc . L iy =

0.5.500

9.19 =27.02<200

Dari hasil perhitungan diatas, didapatkan nilai kelangsingan struktur, yaitu

λ = 27.02 Dengan nilai kelangsingan seperti diatas, kelangsingan profil memenuhi syarat. Syarat kelangsingan profil adalah kurang dari 200. Maka, penggunaan IWF 400.200.8.13 diijinkan.

2. Menghitung nilai ω

Sebelum mendapatkan nilai ω, penentuan parameter kelangsingan kolom λc terlebih dahulu harus dilakukan. Selanjutnya, nilai λc akan menentukan rumus yang akan digunakan untuk menghitung nilai ω seperti persamaan berikut

λc ≤0.25maka ω=1

0.25<λc<1.2makaω= 1.43 1.6−0.67λc

λc ≥1.2makaω=1.25 λc2 Penentuan nilai λc seperti yang disebutkan sebelumnya

λc=1 π

Lk r

fy

Edengan k=1(struktur jepitjepit)

λc= 77x0.5

3.14x3.08x

210

200000=1.229

(43)

ω=λ=1,03

3. Menghitung nilai Nn

Daya dukung nominal komponen sturktur tekan dapat dihitung menggunakan perumusan sebagai berikut :

Nn=AgxFcr=AgxFy ω

Nn=12618x210

1,03=2572601,94 Sehingga didapat nilai Nn = 2572,601 KN

∅Nn=0,9x2572,601=2315,34KN

Bahaya tekuk juga perlu diperhitungkan dalam desain batang tekan, naka berikut adalah prosedur dalam menghitung kekuatan oenamoang terhadap bahaya tekuk :

1. Menentukan Xo dan Yo

Nilai Xo dan Yo tergantung dari bentuk profil baja yang digunakan. Untuk IWF nilai Xo dan Yo adalah :

Xo = 0 ; Yo = 0 2. Menentukan nilai Ix dan Iy

Nilai Ix dan Iy didapatkan dari tabel profil penampang baja Ix = 24.570 cm4

Iy = 10.661 cm4 3. Menentukan nilai A

Nilai A didapatkan dari tabel profil penampang baja A = 126.18 cm2 4. Menentukan nilai ro2

(44)

ro2=Ix+Iy A +Xo

2 +Yo2

ro2=24570+10661 126,18 +0+0 Sehingga diapatkan nilai ro2 = 279,21 cm2 = 27921 mm2 5. Menentukan nilai H

H=1−(Xo 2+Yo2 ro2 ) Sehingga didapatkan H = 1-0 = 1

6. Menentukan nilai Fcry

Fcry=Fcr=fy ω Fcry=210

1,03=203,88 Sehingga didapat nilai Fcry = 203,88 MPa 7. Menentukan Nilai G (Konstanta Geser)

G= E

2(1+v)dengan vbaja=0.3 G= 200000

2(1+0,3)=76923,077 Sehingga didapatkan G = 76923,077 MPa

8. Menentukan nilai J (Inersia Torsi)

J=

(

biti3

)

x1 3 Sehingga didapatkan nilai J = 3567 mm4 9. Menentukan nilai Fcrz

Fcrz= G J A ro2 Fcrz=76923,077x3567

(45)

10. Menentukan Nilai Fclt

Fclt=Fcry+Fcrz

2H

[

1−

1−

4.Fcry . Fcrz . H

(Fcry+Fcrz)2

]

Sehingga didapatkan nilai Fclt = 159,49 MPa

11. Menentukan nilai Nnlt

Nnlt=A x Fclt Sehingga didapatkan nilai Nnlt = 2012,44 KN

Nilai terfktor = ∅Nnlt=0,9x2012,44=1811,19KN

Dari dua nilai daya dukung nominal struktur tekan yang didapatkan, daya dukung nominal struktur yang lebih kecil yang dipilih agar bangunan lebih konservatif. Nilai Nn yang kita pilih kemudian kita cek kekuatannya terhadap Nu.

Nu≤∅Nn terkecil

67,79KN ≤1811,19KN

Dari hasil perhitungan diatas dapat kita simpulkan bahwa penampang IWF 400.200.8.13 yang digunakan kuat menahan gaya ultimate batang tekan yang terjadi pada bangunan.

b. Batang Tarik

Pada batang tarik, pengecekan yang harus dilakukan adalah dua macam, yaitu pengecekan bila kegagalan leleh (yielding) dan kegagalan retak (fraktur).

Berikut ini adalah prosedur dalam menghitung kekuatan batan tarik untuk kondisi kegagalan retak (fraktur) :

1. Menentukan Nilai A

Nilai A didapat dari tabel profil

A=126.18cm2

=12618mm2

2. Menentukan Nilai Nn

Nn=A x(0.75fy) Sehingga didapatkan Nn = 1987,3 KN

(46)

Berikut merupakan perhitungan batang tarik dimana kegagalannya adalah leleh (yielding) :

1. Menentukan nilai An (luas nominal penampang)

Pada perhitungan An diasumsikan Alubang = 15% dari Ag (konservatif) sehingga nilai Ae dapat kita hitung seperti dibawah ini.

An=AgAlubang

An=12618−12618x0,15=10725,3mm2 2. Menentukan nilai Ae (luas efektif penampang)

Pada perhitungan Ae diasumsikan u = 0.9, dikarenakan u < 0.9 sehingga nilai Ae dapat kita hitung seperti dibawah ini

Ae=u(An)

Ae=0,9(10725,3)=9652,77mm2

3. Menentukan nilai Nn

Nn=Ae x Fu

Nn=9652,77x370MPa=3571,52KN Nn terfaktor = ∅Nn=0,75x3571,52=2678,64KN

Pilih yang lebih kecil lalu nilai Nn yang dipilih kemudian kita cek kekuatannya terhadap Nu.

Nu≤∅Nn

4,02KN ≤2678,64KN

Dari hasil perhitungan diatas dapat kita simpulkan bahwa penampang IWF 400.200.8.13 yang kita gunakan kuat menahan gaya ultimate batang tarik yang terjadi pada komponen stukrut yang ditinjau.

c. Momen Lentur

Pada pengecekan momen lentur terdapat 2 pengecekan yaitu pengecekan tebal pelat dan panjang bentang. Untuk pengecekan tebal pelat adalah sebagai berikut :

(47)

b

tf ≤ λp= 170

fy h

tw≤ λp= 1680

fy Berdasarkan perhitunga, diketahui bahwa

b tf =

200

13 =15.38>11.73 h

tw= 400

8 =50<115.93 Sehinggi dapat diketahui penampang kompak 2. Menentukan Momen Nominal (Mn)

Mn = Mp (Momen Plastis)

Mp=fy x Z=289KN . M

Pengecekan panjang bentang :

1. Menentukan faktor panjang bentang L, Lp (batas bentang pendek), dan Lr(batas bentang menegah).

Lp=1.76x iy x

E fy

Lp=1.76x9.19x

200000

210

Didapatkan nilai Lp sebesar =499,1 cm = 4991 mm

Untuk menentukan Lr, terlebih dahulu harsu menghitung X1, Iw (konstanta punter lengkung), X2, dan fl yang bisa kita dihitung dengan cara seperti dibawah ini.

X1= π Sx

EGJA 2

X1= π

1228400x588403060,4=1504,05 Iw=h2x

(

Iy 4

)

Iw=4002x

(

10661

4

)

=4,26x10 14

mm6

X2=4

(

Sx

G . J

)

2

.Iw Iy

X2=4

(

1228400 76923x3567

)

2

.4,26x10 14

(48)

FL=80fy

FL = 168 MPa

Setelah nilai X1, X2, dan FL diketahui, maka kita sekarang dapat menghitung Lr.

Lr=iy .

(

X1

FL

)

x

1+

1+X2(Fl)(FL) Lr = 8027,78mm

2. Cek faktor panjang bentang

Dari hasil perhitungan diatas didapatkan : Lp < L < Lr Maka bentang termasuk bentang menengah.

3. Menghitung momen nominal penampang berdasarkan faktor panjang bentang.

 Bentang pendek

Mn (Momen Nominal) = Mp (Momen Plastis)

 Bentang Menengah

Mn=Mn=C b

[

Mr –(Mp – Mr) Lr−L LrLp

]

Dengan Mr = SxFL

 Bentang Panjang

E x Iy x

(

G . J+Iw x E x

(

π L

)(

π L

)

)

Mn=Mcr=C1

Lx¿

Karena bentang termasuk bentang panjang maka : Karena momen bekerja secara seragam,maka Cb =1

Mn=Cb

[

Mr−(Mp−Mr) L−Lp Lr−Lp

]

(49)

Mn terfaktor = ∅Mn=0,9x206,15=185,53KNm

Tabel 4.2 Perhitungan Kapasitas Lentur batang IWF 400.200.8.13

Dari

perhitungan di atas didapat dua nilai momen nominal penampang. Untuk perhitungan yang lebih konservatif, pilih Mn yang terkecil dari dua Mn hasil perhitungan sebelumnya. Kemudian nilai Mn kita bandingkan dengan Mu.

Mu ≤∅Mn

67,79KNm≤0,9x Mn KNm

67,79Knm≤185,53KNm

Dari hasil perhitungan kekuatan dari penampang untuk menahan lentur, didapatkan bahwa momen nominal penampang lebih besar dari momen ultimate yang terjadi. Maka penampang IWF 400.200.8.13 kuat dalam menahan momen ultimate yang terjadi.

d. Gaya Geser

1. Memperhitungkan perbandingan maksimum tinggi terhadap tebal panel. h

tw= 400

8 =50

2. Menentukan penampang membutuhkan pengaku local atau tidak

Lentur

Kelangsingan Panjang bentang

λp untuk b= 11.73 Lp= 4991 mm

untuk h= 115.93 Lr= 8027,78 mm

λr untuk b= 9.970 L= 5000 mm

untuk h= 66.936 Bentang Menengah

b/tf= 15.38 Kompak Mn= 206,15 Kn*m

h/tw= 50 Kompak φ= 0.9

(50)

h

tw≤6.36

E Fy

50196,27 Maka profil tidak membutuhkan pengaku lokal 3. Menentukan nilai Kn

Kn=5+ 5 a a h h

, dengan a bila tidak ada pengaku lokal=3x h

Kn = 5,56

4. Menentukan faktor untuk perbandingan tinggi terhadap tebal panel

1,1

Kn E

fy =80,013

5. Menentukan nilai Vn berdasarkan faktor perbandingan tinggi terhadap tebal panel.

Dari hasil perhitungan diatas didapat h

tw≤1,1

Kn E

Fy ;maka

Vn=0,6fy Aw , dengan Aw=h x tw

Vn = 0,6 x 210 MPa x 400 x 8 Vn = 403,2 KN

6. Cek Vn terhadap Vu

Vn terfaktor = ∅Vn=0,9x403,2=362,88KN Vu≤∅Vn

70,59KN ≤0,9x403,2KN

70,59KN ≤362,88KN

(51)

e. Interaksi yang terjadi antara momen lentur dan gaya geser

Berikut merupakan perhitungan interaksi yang ditimbulkan antara lentur dan geser pada

sktruktur yang

mengalami lentur dan geser

Mu

∅Mn+

0.625Vu

∅Vn 1,375 67,79

185,53+

0,625(70,59)

362,88 1,375

0,4861,375

Dari hasil perhitungan diatas, didapatkan bahwa penampang IWF 400.200.8.13 dapat menahan interaksi yang terjadi antara lentur dan geser.

4.2.1 Kapasitas Kolom 1. Cek Momen Lentur

Berikut merupakan hasil perhitungan kapasitas kolom Tabel 4. 3 Perhit unga n Kapa sitas Geser IWF 400.2 00X Geser

h/tw 50 Tidak butuh pengaku

Kn 5.56

h/tw 50

1.1*sqrt(E 80,05

Vn 403,2 Kn

(52)

Tabel 4.4 Data Kolom profil H 400.400.13.21 dari Tabel King Cross

Pada pengecekan momen lentur terdapat 2 pengecekan yaitu pengecekan tebal pelat dan panjang bentang. Untuk pengecekan tebal pelat adalah sebagai berikut :

1. Pengecekan profil apakah profil kompak atau tidak kompak Penampang dikatakan kompak jika

b

tf ≤ λp= 170

√fy

h

tw≤ λp= 1680

fy

Berdasarkan perhitungan, diketahui bahwa

Data-Data Kolom (Dari Tabel Queen Kross) H 400.400.13.21

H 400 Mm Fy 210 N/mm2

B 400 Mm Fr 42 N/mm2

tw (t1) 13 Mm Fl 168 N/mm2

tf (t2) 21 Mm Fu 340 N/mm2

R 22 Mm Poison 0.3

A 21870 mm2 J 1234800 mm4

Ix 666000000 mm4 E 200000 N/mm2

Iy 224000000 mm4 G 76923.08

Ix 175 Mm L 4000 mm

Iy 101 Mm Iw 8960000000000

Sx 3330000 mm3 X1 13590.53146

(53)

b tf=

400

21 =19.05>11.73 h

tw= 200

7.5=30.77<115.93

Sehingga dapat diketahui penampang kompak 2. Menentukan Momen Nominal (Mn)

Mn = Mp (Momen Plastis) Mp = Fy x Z = 783.216 Kn.m 3. Pengecekan Panjang Bentang

Menentukan jenis panjang bentang (bentang panjang, bentang pendek, dan bentang menengah)

Lp=1.76x iy x

E Fy

Sehingga didapatkan nilai Lp = 5,485 m

Untuk menentukan Lr, kita terlebih dahulu harus menghitung X1, Iw (konstanta puntir lengkung), X2, dan fl yang bisa kita hitung dengan cara di bawah ini.

X1= π

Sx x

EGJA

2

Sx GJ

¿ ¿

X2=4¿

Iw=h2x Iy 4

(54)

Lr=iy x X1

F1−Fr x

1+

1+X2x fl 2

Lr = 484.0299 m

Sehingga dapat disimpulkan bentang L=5m termasuk bentang Pendek 4. Menentukan Momen Nominal

Karena termasuk bentang pendek maka

Mn=¿ Mp Mn = 783.216 Kn.m

Dari perhitungan di atas didapat dua nilai momen nominal penampang. Untuk perhitungan yang lebih konservatif, pilih Mn yang terkecil dari dua Mn hasil perhitungan sebelumnya. Kemudian nilai Mn kita bandingkan dengan Mu.

�� ≤ 0,9 ��

30,13 Kn.m ≤ 0,9 x 783.216 Kn.�

30,13 Kn.� < 704.894 Kn.m

Dari hasil perhitungan kekuatan nominal dari penampang untuk menahan lentur, didapatkan bahwa momen nominal penampang lebih besar dari momen ultimate yang terjadi. Maka penampang H 400.400.13.21 kuat

(55)

X

Kapasitas Momen penampang adalah φMn = 704.894 Kn.m 2. Kolom Tekan

Contoh perhitungan kolom tekan menggunakan profil balok, yaitu H 400.400.13.21. Berikut ini adalah prosedur dalam menghitung kekuatan penampang menahan gaya aksial tekan :

1. Cek syarat kelangsingan struktur

Mengecek syarat kelangsingan komponen struktur tekan dengan perumusan

λ=Lk iy <200

Dari persamaan diatas,kita dapat menghitung nilai iy minimum agar memenuhi syarat kelangsingan struktur

λ=Lk iy =

Kc . L iy =

0.5.4000

101 =19.80<200

Dari hasil perhitungan diatas, didapatkan nilai kelangsingan struktur, yaitu λ = 19.80 Dengan nilai kelangsingan seperti diatas, kelangsingan profil

Lentur

Kelangsingan Panjang bentang

λp untuk b= 11.73 Lp= 5485.79 mm

untuk h= 115.93 Lr= 484029.92 mm

λr untuk b= 9.97 L= 4000 mm

untuk h= 66.936 Bentang Pendek

b/tf= 19.05 KompaTdk k

Mn= 783.216 Kn*m

h/tw= 30.77 Kompak φ= 0.9

(56)

memenuhi syarat. Syarat kelangsingan profil adalah kurang dari 200. Maka, penggunaan IWF 400.400.13.21 diijinkan.

2. Menghitung nilai ω

Sebelum mendapatkan nilai ω, penentuan parameter kelangsingan kolom λc terlebih dahulu harus dilakukan. Selanjutnya, nilai λc akan menentukan rumus yang akan digunakan untuk menghitung nilai ω seperti persamaan berikut

λc ≤0.25maka ω=1

0.25<λc<1.2makaω= 1.43 1.6−0.67λc

λc ≥1.2makaω=1.25 λc2 Penentuan nilai λc seperti yang disebutkan sebelumnya

λc=1

π Lk

r

fy

Edengan k=1(struktur jepitjepit)

λc=4000x1 3.14x22x

210

200000=¿ 0.18763 Karena nilai λc ≤0.25maka ω=1

3. Menghitung nilai Nn

Daya dukung nominal komponen sturktur tekan dapat dihitung menggunakan perumusan sebagai berikut :

Nn=AgxFcr=AgxFy ω

Nn=21870x210

1 =4592,7 Sehingga didapat nilai Nn = 4592.7 KN

∅Nn=0,9x4592.7=4133.43KN

Bahaya tekuk juga perlu diperhitungkan dalam desain batang tekan, naka berikut adalah prosedur dalam menghitung kekuatan oenamoang terhadap bahaya tekuk :

(57)

Nilai Xo dan Yo tergantung dari bentuk profil baja yang digunakan. Untuk IWF nilai Xo dan Yo adalah :

Xo = 0 ; Yo = 0 2. Menentukan nilai Ix dan Iy

Nilai Ix dan Iy didapatkan dari tabel profil penampang baja Ix = 66.600 cm4

Iy = 22.400 cm4 3. Menentukan nilai A

Nilai A didapatkan dari tabel profil penampang baja A = 218.7 cm2

4. Menentukan nilai ro2

ro2 merupakan jari-jari girasi polar terhadap pusat geser yang dapat dihitung melalui perumusan berikut :

ro2

=Ix+Iy A +Xo

2+Yo2

ro2=66600+22400 218.7 +0+0 Sehingga diapatkan nilai ro2 = 406,95 cm2 = 40695 mm2 5. Menentukan nilai H

H=1−(Xo 2+Yo2 ro2 ) Sehingga didapatkan H = 1-0 = 1

6. Menentukan nilai Fcry

Fcry=Fcr=fy ω Fcry=210

(58)

G= E

2(1+v)dengan vbaja=0.3 G= 200000

2(1+0,3)=76923,077 Sehingga didapatkan G = 76923,077 MPa

8. Menentukan nilai J (Inersia Torsi)

J=

(

biti3

)

x1 3 Sehingga didapatkan nilai J = 3567 mm4 9. Menentukan nilai Fcrz

Fcrz= G J A ro2

Fcrz=76923,077x12348

21870x40695 =¿ 106.72 Sehingga didapatkan nilai Fcrz = 106,72 MPa

10. Menentukan Nilai Fclt

Fclt=Fcry+Fcrz

2H

[

1−

1−

4.Fcry . Fcrz . H

(Fcry+Fcrz)2

]

Sehingga didapatkan nilai Fclt = 106,72 MPa

11. Menentukan nilai Nnlt

Nnlt=A x Fclt Sehingga didapatkan nilai Nnlt = 2333,96 KN

Nilai terfktor = ∅Nnlt=0,9x2333.96=2100,56KN

Dari dua nilai daya dukung nominal struktur tekan yang didapatkan, daya dukung nominal struktur yang lebih kecil yang dipilih agar bangunan lebih konservatif. Nilai Nn yang kita pilih kemudian kita cek kekuatannya terhadap Nu.

Nu≤∅Nn terkecil

298,2KN ≤2100,56KN

(59)

3. Interaksi yang terjadi antara momen lentur dan gaya tekan

Berikut merupakan perhitungan interaksi yang ditimbulkan antara lentur dan tekan pada sktruktur yang mengalami lentur dan tekan

Mu 2∅Mn+(

Mux

∅Mnx+ Muy

∅Mny)1,0 298,2

4201,12+(

57,14 704,894+

35,90

237,08)≤1,0

0,3031,0

Dari hasil perhitungan diatas, didapatkan bahwa penampang H 400.400.13.21 dapat menahan interaksi yang terjadi antara lentur dan tekan.

4.2.2 Kapasitas Kuda-Kuda

(60)

a. Cek bata ng tarik Pa da

bata ng

tarik ,

peng ec

ekan yang

haru s

dila ku

kan

adal ah

dua

macam, yaitu pengecekan bila kegagalan leleh (yielding) dan kegagalan retak (fraktur). Contoh perhitungan batang tarik menggunakan profil kuda-kuda, yaitu IWF 400 x 400 x 13 x 21. Berikut ini adalah prosedur dalam menghitung kekuatan batang tarik untuk kondisi kegagalan retak (fraktur)

1. Menentukan nilai A

Dari tabel spesifikasi penampang didapatkan: A = 12618 mm2

H = 400 mm fy = 210 Mpa

B = 200 mm fr = 48 MPa

tw(t1) = 8 mm fl = 168 MPa

tf(t2)= 13 mm fu =

37

Mpa 0

r = 16 mm Poisson

Ratio = 0.3

A = 12618 mm2 J = 356762.67 mm4

Ix = 245700000 mm4 E = 200000 Mpa

Iy = 106610000 mm4 G = 76923.07

Ix = 139.5 mm L = 7970 mm

Iy = 9,19 mm Iw = 4.264E+09 mm6

(61)

2. Menentukan nilai Nn

Daya dukung struktur tarik dapat dihitung dengan rumus dibawah ini. Nn = A x (0.75 x fy )

= 1987335 N = 1987,3 KN

Nnterfaktor = Nn x = 1788,57 KN

Berikut merupakan perhitungan batang tarik dimana kegagalannya adalah leleh (yielding):

1. Menentukan nilai An (luas nominal penampang)

Pada perhitungan An diasumsikan Alubang =15% dari Ag (konservatif) sehingga nilai Ae dapat kita hitung seperti dibawah ini.

An = Ag – Alubang

An=12618−12618x0,15=10725,3mm2

2. Menentukan nilai Ae (luas efektif penampang)

Pada perhitungan Ae diasumsikan u=0,9 dikarenakan u<0,9 sehingga nilai Ae dapat kita hitung seperti dibawah ini.

Ae = u x An

Ae=0,9(10725,3)=9652,77mm2 3. Menentukan nilai Nn

Nn = Ae x Fu

Nn=9652,77x370MPa=3571,52KN

Pada perhitungan daya dukung nominal berdasarkan luas penampang efektif, digunakan parameter Fu yaitu kekuatan batas tarik yang digunakan dalam desain.

(62)

∅Nn=0,75x3571,52=2678,64KN

Pilih yang lebih kecil lalu nilai Nn yang kita pilih kemudian kita cek kekuatannya terhadap Nu.

Nu Nn

23,96KN ≤2678,64KN

Dari hasil perhitungan diatas dapat kita simpulkan bahwa penampang H 400.200.8.13 yang kita gunakan kuat menahan gaya ultimate batang tarik yang terjadi pada komponen struktur yang kita tinjau.

b. Cek Momen Lentur

Pada pengecekan momen lentur terdapat 2 pengecekan yaitu pengecekan tebal pelat dan panjang bentang. Untuk pengecekan tebal pelat adalah sebagai berikut :

1. Pengecekan profil apakah profil compact atau tidak. Penampang dikatakan compact jika

b

tf ≤ λp = 170

fy h

tw ≤ λp =

1680

fy Berdasarkan perhitungan, diketahui bahwa:

b tf =

200

13 =15.38>11.73 h

tw= 400

8 =50<115.93 Sehingga dapat diketahui bahwa penampang kompak 2. Menentukan Momen Nominal (Mn)

(63)

3. Menentukan jenis panjang bentang (bentang panjang, bentang pendek, dan bentang menengah)

Lp = 1,76 x iy x

E

Fy

Sehingga didapatkan nilai Lp = 499,1 cm = 4991 mm

Untuk menentukan Lr, kita terlebih dahulu harus menghitung X1, Iw(konstanta puntir lengkung), X2, dan fl yang bisa kita hitung dengan cara di bawah ini.

X1

=

π Sx

EGJA 2

X1= π

1228400x588403060,4=1504,05

Iw = h² x ( Iy 4 ¿ Iw=4002x

(

10661

4

)

=4,26x10 14mm6

X2 = 4 ( Sx GJ ¿²

Iw Iy

X1=

(

1228400

76923x3567

)

2

.4,26x10

14

10661 =¿ 0.000320573

FL=80fy

FL = 168 MPa

Sehingga didapatkan nilai X1, Iw dan X2 berturut – turut =

Lr = iy [ X1 FL ]

1+x2x fl² 1+√¿

¿ ¿

√¿

(64)

Dari hasil perhitungan diatas didapatkan : Lp < L < Lr 4991 < 7970 < 17210.70 Maka bentang termasuk bentang menengah.

5. Menghitung momen nominal penampang berdasarkan faktor panjang bentang.

 Bentang pendek

Mn (Momen Nominal) = Mp (Momen Plastis)

 Bentang Menengah

Mn=Mn=C b

[

Mr –(Mp – Mr) Lr−L LrLp

]

Dengan Mr = SxFL

 Bentang Panjang

E x Iy x

(

G . J+Iw x E x

(

π L

)(

π L

)

)

Mn=Mcr=C1 Lx¿

Karena bentang termasuk bentang panjang maka : Karena momen bekerja secara seragam, maka Cb =1

Mn=Cb

[

Mr−(Mp−Mr) L−Lp Lr−Lp

]

Mn = 57,771 KNm

Mn terfaktor = ∅Mn=0,9x51,771=¿ 51.99 4KNm

Dari perhitungan di atas didapat dua nilai momen nominal penampang. Untuk perhitungan yang lebih konservatif, pilih Mn yang terkecil dari dua Mn hasil perhitungan sebelumnya. Kemudian nilai Mn kita bandingkan dengan Mu.

(65)

35,90KNm≤0,9x Mn KNm

35,90Knm≤51,994KNm

Dari hasil perhitungan kekuatan dari penampang untuk menahan lentur, didapatkan bahwa momen nominal penampang lebih besar dari momen ultimate yang terjadi. Maka penampang H 400.200.8.13 kuat dalam menahan momen ultimate yang terjadi.

c. Cek kapasitas geser

1. Memperhitungkan perbandingan tinggi dengantebal panel h

tw

=

400

8 = 50

2. Menentukan apakah penampang membutuhkan pengaku local atau tidak h

tw ≤ 6,36

FyE

50 < 196,27 3. Menentukan nilai Kn

Kn = 5 + 5 (a

h)² Maka nilai Kn = 5,56

4. Menentukan faktor perbandingan tinggi dengan tabel panel 1,1

Kn E

fy = 80,045 Dari hasil perhitungan diatas didapat

h

tw≤1,1

Kn E

Fy ; maka

50 < 80,045 5. Menentukan nilai Vn

Vn = 0,6 Fy Aw dengan Aw = h x tw Vn = 0,6 x 210 x 400 x 8 = 403200 N = 403,2 KN

(66)

6. Cek Vn terhadap Vu

Vu Vn

15,57 ≤ 362,88

Dari hasil perhitungan diatas didapatkan kekuatan geser nominal penampang lebih besar dari geser ultimate yang terjadi. Maka penampang H 400.200.8.13 kuat dalam menahan gaya geser ultimate yang terjadi.

d. Cek kombinasi

Berikut merupakan perhitungan interaksi yang ditimbulkan antara lentur dan geser pada sktruktur yang mengalami lentur dan geser

Mu

∅Mn+

0.625Vu

∅Vn 1,375 35,90

185,53+

0,625(15,57)

362,88 1,375 0,2201,375

Dari hasil perhitungan diatas, didapatkan bahwa penampang H 400.200.8.13 dapat menahan interaksi yang terjadi antara lentur dan geser.

Tabel 4.7 Perhitungan Kapasitas Lentur H 400.200.8.13

Lentur

Kelangsingan Panjang bentang

λp untuk b= 11.73 Lp= 4991.53 Mm

untuk h= 115.93 Lr= 17210.70 Mm

λr untuk b= 9.970 L= 5000 Mm

untuk h= 66.936 Bentang Menengah

b/tf= 15.38 Kompak Mn= 57.771 kN*m

h/tw= 50.00 Kompak φ= 0.9

Mp= 288.9197 Kn*m

(67)

Geser

h/tw 50 Tidak butuhpengaku

Kn 5.56

h/tw 26.67

1.1*sqrt(E 80.04523

Vn 403.2 Kn

φ= 0.9

4.2.3 Kapasitas Gording 1. Cek Momen Lentur

Berikut merupakan hasil perhitungan kapasitas gording Tabel 4.9 Data Gording profil C 200x80x7.5x11dari Tabel Gunung Garuda

Pada pengecekan momen lentur terdapat 2 pengecekan yaitu pengecekan

Data-Data Gording (Dari Tabel Gunung Garuda) C 200x80x7.5x11 Single

H 200 Mm Fy 210 N/mm2

B 80 Mm Fr 42 N/mm2

tw (t1) 7.5 Mm Fl 168 N/mm2

tf (t2) 11 Mm Fu 340 N/mm2

r 12 Mm Poison 0.3

A 3133 mm2 J 96017.917 mm4

Ix 19500000 mm4 E 200000 N/mm2

Iy 1770000 mm4 G 76923.08

ix 78.9 Mm L 5000 mm

iy 23.8 Mm Iw 17700000000

Sx 195000 mm3 X1 24495.1271

(68)

tebal pelat dan panjang bentang. Untuk pengecekan tebal pelat adalah sebagai berikut :

1. Pengecekan profil apakah profil kompak atau tidak kompak Penampang dikatakan kompak jika

b

tf ≤ λp= 170

fy

h

tw≤ λp= 1680

fy

Berdasarkan perhitungan, diketahui bahwa b

tf = 80

11=7.27<11.73 h

tw= 200

7.5=26.67<115.93

Sehingga dapat diketahui penampang kompak 2. Menentukan Momen Nominal (Mn)

Mn = Mp (Momen Plastis) Mp = Fy x Z = 45.864 Kn.m 3. Pengecekan Panjang Bentang

Menentukan jenis panjang bentang (bentang panjang, bentang pendek, dan bentang menengah)

Lp=1.76x iy x

E Fy
(69)

Untuk menentukan Lr, kita terlebih dahulu harus menghitung X1, Iw (konstanta puntir lengkung), X2, dan fl yang bisa kita hitung dengan cara di bawah ini.

X1= π

Sx x

EGJA

2

Sx GJ

¿ ¿

X2=4¿

Iw=h2x Iy 4

Sehingga didapatkan nilai X1, X2, dan Iw Berturut-turut yaitu = 24495,13 ; 2.78x10-5 ; 177x108

Lr=iy x X1

F1−Fr x

1+

1+X2x fl 2

Lr = 5,476 m

Sehingga dapat disimpulkan bentang L=5m termasuk bentang Menengah 4. Menentukan Momen Nominal

Karena termasuk bentang menengah maka

Mp−(Mp−Mr)Lb−Lp Lr−Lp≤

Mn=Cb¿

Mp

Mn = 33,755 Kn.m

(70)

dengan Mu.

≤ 0,9

�� ��

30,13 Kn.m ≤ 0,9 x 33,755 Kn.�

30,13 Kn < 30,379 Kn.m.�

Dari hasil perhitungan kekuatan nominal dari penampang untuk menahan lentur, didapatkan bahwa momen nominal penampang lebih besar dari momen ultimate yang terjadi. Maka penampang C 200x80x7.5x11 kuat dalam menahan momen ultimate yang terjadi.

Tabel 4.10 Perhitungan Kapasitas Lentur C 200x80x7.5x11

Kelangsingan Panjang bentang

λp untuk b= 11.73 Lp= 1292.69 mm

untuk h= 115.93 Lr= 5304.62 mm

λr untuk b= 9.97 L= 5000 mm

untuk h= 66.936 Bentang Menengah

b/tf= 7.27 Kompak Mn= 33,755 Kn*m

h/tw= 26.67 Kompak φ= 0.9

Mp= 45.864 Kn*m

Kapasitas Momen penampang adalah φMn = 30,379Kn.m 3. Cek Kapasitas Geser

1. Memperhitungkan perbandingan tinggi dengan tebal panel h

tw=26,67

2. Menentukan apakah penampang membutuhkan pengaku local atau tidak

h

(71)

26,67196,27

Maka profil penampang tidak memerlukan pengaku local

3. Menentukan nilai Kn

Kn=5+ 5 (a

h

Maka didapatkan nilai Kn = 5,25

4. Menentukan faktor perbandingan tinggi dengan tebal panel

1,1

E

Fy=75,91

5. Menentukan nilai Vn

Vn = 0,6 Fy Aw dengan Aw = h x tw

Vn = 0,6 x 210 x 1500 = 189 Kn 6. Cek Vn terhadap Vu

Vu≤ φ Vn

11.21Kn≤0.9(189)Kn

11.21Kn≤170,1Kn

Dari hasil perhitungan diatas didapatkan kekuatan geser nominal penampang lebih besar dari geser ultimate yang terjadi. Maka penampang kuat dalam menahan gaya geser ultimate yang terjadi.

T a b e l

(72)

4 . 1 1 P e r h i t u n g a n K a p a s i t a s G e s e r C 2 0 0 x 8 0 x 7 . 5 x 1 8 X

h/tw 26.67 Tidak butuhpengaku

Kn 5.56

(73)

1.1*sqrt

(E 80.01

Vn 189 Kn

φ= 0.9

4. Cek Kombinasi

Untuk Cek kapasitas kombinasi antara lentur dan geser menggunakan rumus: Mu

φ Mn+0.625 Vu

φ Vn≤1,375 30,13

30,379+0.625 11,21

170,11,375 1,031,375

Dari hasil perhitungan diatas didapatkan kombinasi antara kekuatan geser dan kekuatan lentur penampang lebih besar dari geser ultimate yang terjadi. Maka penampang kuat dalam menahan gaya geser ultimate yang terjadi.

4.2.4 Kapasitas Pengaku Global (Brecing)

Pada brecing terdapat beberapa pengecekan kapasitas yaitu kapasitas pada elemen tekan dan elemen tarik nya. Berikut adalah data-data yang dibutuhkan dalam menganalisa kapasitas brecing, seperti terlihat pada tabel dibawah ini: Tabel 4.12 Data Spesifkasi Profil Siku 100.100.7.7 Tabel Data Queen Cross

Data-Data Brecing ( Berdasarkan Tabel Data Queen Cross Untuk Profil Siku )

H = 100 mm fy = 340 Mpa

B = 100 mm fu = 250 Mpa

tw = 7 mm E = 200.000 Mpa

(74)

R = 3.080 cm

A = 13.620 cm2

Ix = 129.000 cm4

Iy = 129.000 cm4

ix = 3.080 cm

iy = 3.080 cm

Sx = 17.700 cm3

1. Cek Syarat Kelangsingan Elemen Penampang (Tekuk Lokal)

Mengecek syarat kelangsingan sayap dan badan pada elemen penampang struktur tekan yaitu adalah dengan menggunakan rumus:

a. Sayap (Flange)

�f = (B) 2xtf

�f = (100)

2x7 = 7.14

�rf= 250

(fy)0.5 = 250 / 2100,5 = 17.25

�rf > �f = 17.25 > 7.14…ok

nilai �rf didapatkan hasil yang lebih besar dari �f sehingga sehingga tekuk lokal pada elemen brecing pada sayap adalah dapat memenuhi.

b. Web (Badan)

�w = h tw

�f = (100)

(75)

�rw= 665

(fy)0.5 = 665 / 2100,5 = 45.89

�rw > �fw = 45.89 > 14.28…ok

2. Cek Syarat Kelangsingan Struktur

Mengecek syarat kelangsingan komponen struktur tekan dengan perumusan :

λ=Lk iy <200

Dapat diketahui bahwa pada brecing yang digunakan dikedua ujung tumpuan adalah

Gambar

Gambar 1. 1 Flowchart  Tahapan Perencanaan
Gambar 2.11 Tampak Depan
Gambar 2.13 Define Grid System Data
Gambar 2. 15 Frame Properties
+7

Referensi

Dokumen terkait

menahan gaya aksial, geser, dan momen yang terjadi di daerah sambungan. 5) Pemilihan profil bresing untuk struktur yang lebih dari 10 lantai lebih baik. menggunakan

Distribusi tegangan tarik tidak seragam umumnya terjadi pada sambungan-sambungan yang memiliki jarak eksentrisitas antara titik berat dari sambungan terhadap gaya tarik yang

Tujuan dari tugas akhir ini adalah membuat contoh-contoh perhitungan elemen yang menerima tarik, tekan, lentur, geser, kombinasi gaya dan torsi, sambungan, dan

Dalam perencanaan dan perhitungan pada joint dinding dan pelat lantai kolam renang lomba dianggap sebagai beam coloum joint dengan mengambil gaya geser yang terbesar

Sedangkan pada sambungan tipe geser dan tarik eksentris (sambungan eksentris tipe 2) dengan pembebanan antara 4000 kg sampai 9000 kg, pemakaian alat sambung baut mutu

Dari tabel diatas dibuatlah grafik yang menunjukkan hubungan antara jarak antar baut dengan besarnya total gaya tarik yang terjadi di pelat dasar ( base plate )

Komposit struktur lantai komposit dapat di asumsikan sebagai deretan balok T, dengan gaya tarik ditahan oleh kayu, gaya tekan ditahan oleh pelat beton dan gaya

Paku baut yang menghubungkan profil T dengan flange kolom bagian atas harus memikul gaya aksial tarik P ini. Gaya P sebagai pula gaya geser untuk sambungan antara