1. DATA TUMPUAN
BEBAN KOLOM DATA BEBAN KOLOM
Gaya aksial akibat beban terfaktor, 206035
Momen akibat beban terfaktor, 124511955
Gaya geser akibat beban terfaktor, 102256
PLAT TUMPUAN (BASE PLATE) DATA PLAT TUMPUAN
Tegangan leleh baja, 240
Tegangan tarik putus plat, 370
Lebar plat tumpuan,
B =
330Panjang plat tumpuan,
L =
540t =
PERHITUNGAN TUMPUAN (
BEARING
)
BASE PLATE DAN ANGKUR
[C]2011 : M. Noer Ilham
P
u=
M
u=
V
u=
f
y=
f
up=
P
uM
uV
uh
h
tf
f
L J 0.95 ht a a B I f fPanjang penampang kolom,
J =
600DIMENSI KOLOM BAJA DATA KOLOM BAJA
Profil baja : WF 400.200.8.13
Tinggi total, 400
Lebar sayap, 200
Tebal badan, 8
Tebal sayap, 13
ANGKUR BAUT DATA ANGKUR BAUT
Jenis angkur baut, Tipe : A-325
Tegangan tarik putus angkur baut, 825
Tegangan leleh angkur baut, 400
Diameter angkur baut,
d =
19Jumlah angkur baut pada sisi tarik, 3
Jumlah angkur baut pada sisi tekan, 3
Jarak baut terhadap pusat penampang kolom,
f =
220Panjang angkur baut yang tertanam di beton, 500
2. EKSENTRISITAS BEBAN
Eksentrisitas beban, 604.32L / 6 =
90.00 e > L / 6 (OK) 387 414 26.5Jumlah angkur baut total, 6
h
t=
b
f=
t
w=
t
f=
f
ub=
f
y=
n
t=
n
c=
L
a=
e = M
u/ P
u=
h = h
t- t
f=
e
t= f + h / 2 =
e
c= f - h / 2 =
n = n
t+ n
c=
e
cf
e
h
h
tP
uP
tP
u+
P
tf
cue
t t L Y Y/3Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
3. TAHANAN TUMPU BETON
Gaya tarik pada angkur baut, 13204
Gaya tekan total pada plat tumpuan, 219239
Panjang bidang tegangan tekan beton,
Y = 3 * ( L - h ) / 2 =
229.50Luas plat tumpuan baja, 178200
Luas penampang kolom pedestral, 240000
Tegangan tumpu nominal, 19.729
34.000
Tegangan tumpu nominal beton yg digunakan, 19.729
Faktor reduksi kekuatan tekan beton, 0.65
Tegangan tumpu beton yg diijinkan, 12.824
Tegangan tumpu maksimum yang terjadi pada beton,
5.790 Syarat yang harus dipenuhi :
≤
5.790<
12.824
AMAN (OK)P
t= P
u* e
c/ e
t=
P
uc= P
u+ P
t=
A
1= B * L =
A
2= I * J =
f
cn= 0.85 * f
c' * √
( A
2/ A
1) =
f
cn= 1.70 * f
c' =
f
cn=
=
* f
cn=
f
cu= 2 * P
uc/ ( Y * B ) =
f
cu
* f
cne
cf
e
P
uP
tP
u+
P
tf
cue
t t L Y Y/3 0.95 ht a a B I f f4. KONTROL DIMENSI PLAT TUMPUAN
Lebar minimum plat tumpuan yang diperlukan,
149
Lebar plat yang digunakan,
B =
330Syarat yang harus dipenuhi :
B
149
<
330
AMAN (OK)Panjang bagian plat tumpuan jepit bebas,
80 3.771
Modulus penampang plastis plat, 33000
Momen yang terjadi pada plat akibat beban terfaktor,
5403462
Faktor reduksi kekuatan lentur, 0.90
Tahanan momen nominal plat, 7920000
Tahanan momen plat, 7128000
Syarat yang harus dipenuhi :
5403462
<
7128000
AMAN (OK)5. GAYA TARIK PADA ANGKUR BAUT
Gaya tarik pada angkur baut, 4401
Tegangan tarik putus angkur baut, 825
Luas penampang angkur baut, 284
Faktor reduksi kekuatan tarik, 0.90
Tahanan tarik nominal angkur baut, 175433
Tahanan tarik angkur baut, 157890
Syarat yang harus dipenuhi :
B
p min= P
uc/ ( 0.5 *
* f
cn* Y ) =
B
p mina = ( L - 0.95 * h
t) / 2 =
f
cu1= ( 1 - a / Y ) * f
cu=
Z = 1/4 * B * t
2=
M
up= 1/2 * B * f
cu1* a
2+ 1/3 * B * ( f
cu- f
cu1) * a
2=
b=
M
n= f
y* Z =
b* M
n=
M
up
b* M
nT
u1= P
t/ n
t=
f
ub=
A
b=
/ 4 * d
2=
t=
T
n= 0.75 * A
b* f
ub=
t* T
n=
T
u1
t* T
n4401
<
157890
AMAN (OK)6. GAYA GESER PADA ANGKUR BAUT
Gaya geser pada angkur baut, 17043
Tegangan tarik putus baut, 825
Jumlah penampang geser,
m =
1Faktor pengaruh ulir pada bidang geser, 0.4
Luas penampang baut, 284
Faktor reduksi kekuatan geser, 0.75
Tahanan geser nominal, 93564
Tahanan geser angkur baut, 70173
Syarat yang harus dipenuhi :
17043
<
70173
AMAN (OK)7. GAYA TUMPU PADA ANGKUR BAUT
Gaya tumpu pada angkur baut, 17043
Diameter baut,
d =
19Tebal plat tumpu,
t =
20Tegangan tarik putus plat, 370
Tahanan tumpu nominal, 337440
Tahanan tumpu, 253080
Syarat yang harus dipenuhi :
17043
<
253080
AMAN (OK)8. KOMBINASI GESER DAN TARIK
V
u1= V
u/ n =
f
ub=
r
1=
A
b=
/ 4 * d
2=
f=
V
n= r
1* m * A
b* f
ub=
f* V
n=
V
u1
f* V
nR
u1= V
u1=
f
up=
R
n= 2.4 * d * t * f
up=
f* R
n=
R
u1
f* R
nFaktor pengaruh ulir pada bidang geser, 1.9
Tegangan geser akibat beban terfaktor, 60.11
Kuat geser angkur baut, 247.50
Syarat yang harus dipenuhi :
60.11
<
247.50
AMAN (OK)Gaya tarik akibat beban terfaktor, 4401
Tahanan tarik angkur baut, 171606
Syarat yang harus dipenuhi :
4401
<
171606
AMAN (OK)Kuat tarik angkur baut, 618.75
Batas tegangan kombinasi, 692.79
621.00 Syarat yang harus dipenuhi :
618.75
<
692.79
AMAN (OK)Syarat yang harus dipenuhi :
618.75
<
621.00
AMAN (OK)9. KONTROL PANJANG ANGKUR BAUT
Panjang angkur tanam yang digunakan, 500
Kuat tekan beton, 20
Tegangan leleh baja, 400
Diameter angkur baut,
d =
19Panjang angkur tanam minimum yang diperlukan,
425 Syarat yang harus dipenuhi :
425<
500
AMAN (OK)r
2=
f
uv= V
u/ ( n * A
b) =
f* r
1* m * f
ub=
f
uv= V
u/ ( n * A
b)
f* r
1* m * f
ubT
u1=
f* T
n=
f* f
1* A
b=
T
u1
f* f
1* A
bf
t= 0.75 * f
ub=
f
1- r
2* f
uv=
f
2=
f
tf
1- r
2* f
uvf
tf
2L
a=
f
c' =
f
y=
L
min= f
y/ ( 4 *
f
c' ) * d =
L
minL
aN Nmm N MPa MPa mm mm mm MPa mm [C]2011 : M. Noer Ilham L J 0.95 ht a a B I f f
mm mm mm mm mm MPa MPa mm bh bh mm mm mm mm mm mm mm bh
N N mm MPa MPa MPa MPa MPa mm2 mm2 L J 0.95 ht a a B I f f
mm mm mm MPa Nmm Nmm Nmm N MPa mm3 mm2
N MPa N N N mm mm MPa N N MPa MPa mm2
MPa MPa N N MPa MPa MPa mm
PERHITUNGAN SAMBUNGAN AKSIAL LENTUR DAN GESER
1. DATA SAMBUNGAN
DATA KOORDINAT BAUT Profil baja : WF 400.200.8.13
No 400 mm (mm) (mm) 200 mm 1 -50 -90 8 mm 2 50 -90 13 mm 3 -50 -30
r =
16 mm 4 50 -30A =
8410 5 -50 30 237000000 6 50 30 17400000 7 -50 90 168 mm [C]2011 : M. Noer Ilhamx
iy
ih
t=
b
f=
t
w=
t
f=
mm2I
x=
mm4I
y=
mm4r
x=
tw tf ht r h2 bf h1 hBEBAN PADA SAMBUNGAN BEBAN SAMBUNGAN
Momen akibat beban terfaktor, 76500000 Nmm
Gaya geser akibat beban terfaktor, 82000 N
Gaya aksial akibat beban terfaktor, 39000 N
Eksentrisitas sambungan, 110 mm
PLAT SAMBUNG DATA PLAT SAMBUNG
Tegangan leleh baja, 240 MPa
Tegangan tarik putus plat, 370 MPa
Lebar plat sambung pada badan, 330 mm
Tebal plat sambung pada badan, 8 mm
Lebar plat sambung pada sayap, 220 mm
Tebal plat sambung pada sayap, 10 mm
Faktor reduksi kekuatan tarik atau lentur plat, 0.9
BAUT DATA BAUT
Jenis sambungan baut, Tipe baut : A-325
Tegangan tarik putus baut, 825 MPa
Diameter baut,
d =
16 mmJumlah baut pada penampang kritis badan,
n =
4 bhJumlah baut pada badan, 8 bh
Jumlah baut pada penampang kritis sayap,
n' =
2 bhFaktor reduksi kekuatan geser baut, 0.75
2. TAHANAN MOMEN DAN GESER
Modulus penampang plastis profil baja,
1285952
Luas penampang badan, 3200
Tahanan momen penampang, 277765632 Nmm
Tahanan geser penampang, 345600 N
M
u=
V
u=
N
u=
e =
f
y=
f
up=
h
p=
t
pw=
l
p=
t
pf=
=
f
ub=
n
w=
f=
Z
x= t
w* h
t2/ 4 + ( b
f- t
w) * ( h
t- t
f) * t
f=
mm3A
w= h
t* t
w=
mm2
* M
n=
* f
y* Z
x=
f
* V
n=
f* 0.60 * f
y* A
w=
3. KONTROL JUMLAH BAUT PADA BADAN
Gaya geser akibat beban terfaktor, 82000 N
Tegangan tarik putus baut, 825 MPa
Tegangan tarik putus plat, 370 MPa
Jumlah bidang geser (untuk kondisi samb. ganda),
m =
2Faktor pengaruh ulir pada bidang geser, 0.4
Tebal plat badan, 8 mm
Diameter baut, 16 mm
Luas penampang baut, 201
Tahanan geser nominal baut, 132701 N
Tahanan geser baut, 99526 N
Tahanan tumpu nominal plat, 113664 N
Tahanan tumpu plat, 85248 N
Jumlah baut minimum yg diperlukan pada penampang kritis badan,
Terhadap geser, 0.82 bh
Syarat yang harus dipenuhi :
0.82
<
4
AMAN (OK)Terhadap tumpu, 0.96 bh
Syarat yang harus dipenuhi :
0.96
<
4
AMAN (OK)4. KONTROL TEBAL PLAT SAMBUNG PADA BADAN
Luas bidang geser, 492.49
d =
V
u=
f
ub=
f
up=
r
1=
t
w=
d =
A
b=
/ 4 * d
2=
mm2V
n= r
1* m * A
b* f
ub=
f* V
n=
R
n= 2.4 * d * t
w* f
up=
f* R
n=
n
min= V
u/ (
f* V
n) =
n
minn
n
min= V
u/ (
f* R
n) =
n
minn
A
nv= V
u/ (
f* 0.60 * f
up) =
mm2Syarat yang harus dipenuhi :
0.95
<
8
AMAN (OK)5. KONTROL JUMLAH BAUT PADA SAYAP
Gaya tarik akibat momen, 186585 N
Kondisi sambungan baut geser tunggal,
m =
1Faktor pengaruh ulir pada bidang geser, 0.4
Tahanan geser 1 baut, 49763 N
Tahanan tumpu 1 baut, 106560 N
Kekuatan 1 baut, 49763 N
Jumlah baut minimum yang diperlukan pada penampang kritis sayap,
1.87 bh
Syarat yang harus dipenuhi :
n'
1.87
<
2
AMAN (OK)6. KONTROL TEBAL PLAT SAMBUNG PADA SAYAP
Luas penampang tarik plat, 560.32
Tebal minimum plat sambung pada sayap,
3.05 mm
Syarat yang harus dipenuhi :
3.05
<
10
AMAN (OK)7. GAYA PADA BAUT BADAN
Kapasitas momen pada badan,
25243551.2 Nmm
Momen tambahan akibat eksentrisitas, 9020000 Nmm
Momen total pada badan, 34263551.2 Nmm
Gaya pada masing-masing baut badan akibat momen dihitung sebagai berikut :
t
pw mint
pwT
u= M
u/ ( h
t+ t
pf) =
r
1=
f* V
n=
f* r
1* m * A
b* f
ub=
f* R
n= 2.4 *
f* d * t
pf* f
up=
f* T
n=
n'
min= T
u/ ( 2 *
f* T
n) =
n'
minA
nf= T
u/ (
* f
up) =
mm2t
pf min= A
nf/ ( l
p- n' * d
1) =
t
pf mint
pfM
uw= 1/6 *
* t
pw* h
p2* f
y* h
p/ ( h
t+ t
pf) =
M
u= V
u* e =
M
u= M
uw+
M
u=
Gaya pada arah x, Gaya pada arah y,
GAYA-GAYA PADA MASING-MASING BAUT No (mm) (mm) (N) (N) 1 -50 -90 2500 8100 -30592 -55066 2 50 -90 2500 8100 30592 -55066 3 -50 -30 2500 900 -30592 -18355 4 50 -30 2500 900 30592 -18355 5 -50 30 2500 900 -30592 18355 6 50 30 2500 900 30592 18355 7 -50 90 2500 8100 -30592 55066 8 50 90 2500 8100 30592 55066 20000 36000
Jumlah baut pada badan, 8
Gaya tambahan pada baut badan akibat gaya geser dan gaya aksial, Gaya tambahan akibat gaya geser arah vertikal (arah y),
10250 N
Gaya tambahan akibat gaya aksial arah horisontal (arah x),
4875 N
Resultan gaya pada baut badan,
No (N) (N) (N) 1 -20342 -50191 54157 2 40842 -50191 64709
R
uxi= (
M
u) * y
i/ (
x
2+
y
2)
R
uyi= (
M
u) * x
i/ (
x
2+
y
2)
x
iy
ix
i2y
i2R
uyiR
uxi (mm2) (mm2)
=
n
w=
P
uvi= P
uv/ n
w=
P
uhi= P
uh/ n
w=
R
ui= √
[ ( R
uxi+
P
uhi)
2+ ( R
uyi+
P
uvi)
2]
7 -20342 59941 63299
8 40842 59941 72533
72533 N
8. KONTROL KEKUATAN BAUT PADA BADAN
8.1. TERHADAP GESER
Gaya geser akibat beban terfaktor, 72533 N
Kondisi sambungan baut geser ganda, maka nilai
m =
2Faktor pengaruh ulir pada bidang geser, 0.4
Luas penampang baut, 201
Faktor reduksi kekuatan geser, 0.75
Tahanan geser nominal 1 baut, 132701 N
Tahanan geser 1 baut, 99526 N
Syarat yang harus dipenuhi :
72533
<
99526
AMAN (OK)8.2. TERHADAP TUMPU
Gaya tumpu akibat beban terfaktor, 72533 N
Diameter baut,
d =
16 mmTebal plat badan, 8 mm
Tegangan tarik putus plat, 370 MPa
Tahanan tumpu nominal plat, 113664 N
Tahanan tumpu plat, 85248 N
Syarat yang harus dipenuhi :
72533<
85248
AMAN (OK)R
u max=
V
u= R
u max=
r
1=
A
b=
/ 4 * d
2=
mm2
f=
V
n= r
1* m * A
b* f
ub=
f* V
n=
V
u
f* V
nR
d= R
u max=
t
w=
f
up=
R
n= 2.4 * d * t
w* f
up=
f* R
n=
R
d
f* R
nPERHITUNGAN SAMBUNGAN LENTUR DAN GESER
1. DATA SAMBUNGAN
Gaya geser akibat beban terfaktor, 354000 N
Momen akibat beban terfaktor, 58300000 Nmm
1.1. BAUT
Jenis baut yang digunakan, Tipe baut : A-325
Tegangan tarik putus baut, 825 MPa
Diameter baut
d =
19 mmJarak antara baut,
a =
60 mm[C]2011 : M. Noer Ilham
V
u=
M
u=
Faktor reduksi kekuatan tarik baut, 0.75
Faktor reduksi kekuatan geser baut, 0.75
1.2. PLAT SAMBUNG
Tegangan leleh plat, 240 MPa
Tegangan tarik putus plat, 370 MPa
Lebar plat sambung,
b =
175 mmTebal plat sambung,
t =
10 mm2. LETAK GARIS NETRAL
Jumlah baut total, 14 bh
Tinggi plat sambung, 420 mm
Lebar plat sambung ekivalen sebagai pengganti baut tarik,
9.4510 mm
Lebar efektif plat sambung bagian tekan,
b' = 0.75 * b =
131.25 mmMisal garis netral terletak pada jarak x dari sisi atas plat sambung. Momen statis luasan terhadap garis netral,
( persamaan kuadrat dalam x )
=
61=
-55125
t=
f=
f
y=
f
up=
n = n
x* n
y=
h = n
y* a =
= n
x* (
/ 4 * D
2) / a =
1/2 * b' * (h - x)
2= 1/2.
* x
2(b' -
) / 2 * x
2- b' * h * x + 1/2 * b' * h
2= 0
(b' -
) / 2
* x
2- b' * h
* x
+ 1/2 * b' * h
2= 0
A
x=
(b' -
)/2
B
x=
- b' * h
2 3 h x b b' a/2 a a a a a a a/2 1 h-x Tu=
11576250=
218813303→
331.14 mm3. TEGANGAN YANG TERJADI PADA BAUT
Persamaan hubungan tegangan,
←
pers. (1)←
pers. (2)Persamaan momen :
maka diperoleh :
←
pers. (3)Tegangan pada masing-masing baris baut dihitung sebagai berikut : Tegangan tarik pada sisi atas plat sambung,
Dari pers. (3) : 133.06 MPa
Tegangan tekan pada sisi bawah plat sambung,
Dari pers. (1) : 35.71 MPa
Tegangan tarik pada baut baris teratas,
Dari pers. (2) : 121.01 MPa
Tegangan tarik putus pada baut dan plat :
Tegangan tarik putus baut, 825 MPa
Tegangan tarik putus plat, 370 MPa
4. GAYA TARIK PADA BAUT
Gaya tarik yang terjadi pada baut baris teratas, 68618 N
Gaya tarik yang ditahan satu baut, 34309 N
Luas penampang baut, 284
Tahanan tarik nominal satu baut, 175433 N
Tahanan tarik satu baut, 131575 N
Syarat yang harus dipenuhi :
C
x=
1/2 * b' * h
2D
x= B
x2- 4 * A
x* C
xx = [ - B
x-
D
x] / ( 2 * A
x) =
3= (h - x) / x *
1
2= ( x - a / 2 ) / x *
11/2 * (h - x) * b' *
3* 2/3 * ( h - x ) + 1/2 * x *
*
1* 2/3 * x = M
u1/2 * (h - x) * b' * (h - x) / x *
1* 2/3 * ( h - x ) + 1/2 * x *
*
1* 2/3 * x = M
u
1= 3 * M
u/ [ ( h - x )
3/ x * b' + x
2*
]
1= 3 * M
u/ [ ( h - x )
3/ x * b' + x
2*
] =
3= ( h - x ) / x *
1=
2= ( x - a / 2 ) / x *
1=
f
ub=
f
up=
T
u=
2* a *
=
T
u1= T
u/ n
x=
A
b=
/ 4 * d
2=
mm2T
n= 0.75 * A
b* f
ub=
t* T
n=
T
* T
5. GAYA GESER PADA BAUT
Gaya geser yang ditahan oleh satu baut, 25286 N
Kondisi sambungan baut geser tunggal, maka nilai
m =
1Faktor pengaruh ulir pada bidang geser, 0.4
Luas penampang baut, 284
Tahanan geser nominal baut, 93564 N
Tahanan geser baut, 70173 N
Syarat yang harus dipenuhi :
25286
<
70173
AMAN (OK)6. GAYA TUMPU PADA BAUT
Gaya tumpu yang ditahan satu baut, 25286 N
Diameter baut,
d =
19 mmTebal plat sambung,
t =
10 mmTegangan tarik putus plat, 370 MPa
Tahanan tumpu nominal, 168720 N
Tahanan tumpu, 126540 N
Syarat yang harus dipenuhi :
25286
<
126540
AMAN (OK)7. KOMBINASI GESER DAN TARIK
807 MPa
621 MPa
Faktor pengaruh ulir pada bidang geser, 1.9
Tegangan geser yang terjadi, 89.18 MPa
V
s1= V
u/ n =
r
1=
A
b=
/ 4 * d
2=
mm2V
n= r
1* m * A
b* f
ub=
f* V
n=
V
s1
f* V
nR
s1= V
s1=
f
up=
R
n= 2.4 * d * t * f
up=
f* R
n=
R
s1
f* R
nKonstanta tegangan (f1) untuk baut mutu tinggi,
f
1=
Konstanta tegangan (f2) untuk baut mutu tinggi,
f
2=
r
2=
f
uv= V
u/ ( n * A
b) =
Tahanan geser baut, 247.50 MPa Syarat yang harus dipenuhi :
89.18
<
247.50
AMAN (OK)Gaya tarik yang tejadi, 34309 N
Tahanan tarik baut, 171606 N
Syarat yang harus dipenuhi :
34309
<
171606
AMAN (OK)Tegangan tarik, 618.75 MPa
Nilai tegangan kombinasi, 637.55 MPa
Syarat yang harus dipenuhi :
618.75
<
637.55
AMAN (OK)Syarat yang harus dipenuhi :
