PERENCANAAN KONSTRUKSI BAJA TIPE GABLE FRAME PADA BANGUNAN PABRIK

PERENCANAAN KONSTRUKSI BAJA TIPE GABLE FRAME PADA BANGUNAN PABRIK

Aif Firman 097011024 (aif_firman@ymail.com)

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Siliwangi Jl. Siliwangi No. 24 Tasikmalaya 46115

(Tasikmalaya, April 2014)

ABSTRAK

Dalam pembangunan Pabrik, umumnya struktur bangunan menggunakan material baja, hal ini karena kebutuhan jarak antar kolom yang jauh sedangkan atap biasanya merupakan atap metal yang ringan. Dengan material baja, dengan kekakuan 10x lipat dari beton didapat strutkur yang lebih kecil dan ringan.Untuk bentang antar kolom yang tidak terlalu panjang (misal 10m), bisa digunakan baja profil biasa, untuk yang lebih panjang dapat digunakan castileted, yaitu profil baja misal baja I/WF (wide flange).

Di dalam perencanaan ini dibutuhkan pemahaman yang mendalam tentang prinsip statika, dinamika, mekanika, karakteristik bahan dan analisis struktur, ini dimaksudkan agar didapatkan struktur yang ekonomis dan aman serta sesuai dengan tujuan pembuatannya. Banyak Software yang dipakai dalam menganalisis perhitungan suatu struktur, salah satunya adalah SAP 2000 v.14.

Dari hasil analisis SAP 2000 v. 14 didalam perencanaan kontruksi baja ini di dapat gaya-gaya dalam yang bekerja sehingga bisa memudahkan dalam perencanaan dan mendapatkan hasil yang sesuai dengan kebutuhan yang direncanakan.

Kata Kunci : Struktur bangunan pabrik, SAP 2000 v.14

1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi pada zaman sekarang berkembang dengan pesat, berbagai industry teknologi mengalami pertumbuhan yang cukup pesat baik industri pangan, elektronik, mesin, maupun industri lainya.Indonesia merupakan Negara yang sedang mengalami perkembangan dan merupakan Negara tujuan industri dunia. Di dalam sebuah industri pasti membutuhkan suatu pabrik dimana fungsi pabrik merupakan tempat atau suatu bangunan industri besar di mana para pekerja mengolah benda atau mengawasi pemrosesan mesin dari satu produk menjadi produk lain, sehingga mendapatkan nilai tambah.

1.2 Tujuan Penulisan

1. Menghitung gaya-gaya dalam yang terjadi akibat beban kerja.

2. Melakukan analisa penampang untuk dapat menahan lentur akibat gaya-gaya yang bekerja. 3. Menuangkan hasil analisa struktur kedalam gambar teknik.

1.3 SistematikaPenulisan BAB I : PENDAHULUAN

Pada bab ini membahas latar belakang perencanaan, identifikasi masalah, tujuan perencanaan, batasan masalah, dan sistematika penyusunan.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini diuraikan mengenai landasan teoritis dan gambaran umum perencanaan yang meliputi deskripsi analisa perencanaan struktur.

BAB III : METODE PERENCANAAN

Pada bab ini berisi tentang Pemodelan Pabrik, pembebanan, data perencanaan, cara penelitian dan alur. BAB IV : ANALISIS PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini menguraikan tentang analisa perhitungan Struktur Pabrik tipe Portal Kaku (Gable Frame). BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Konstruksi Portal Kaku (Gable Frame)

Dalam perencanaan suatu struktur gedung, faktor kekuatan mendapat perhatian utama. Penerapan faktor kekuatan dalam struktur bangunan bertujuan untuk mengendalikan kemungkinan terjadinya runtuh yang dapat membahayakan bagi penghuni. Sehingga dalam penerapannya perlu ditetapkan suatu kebutuhan relatif yang ingin dicapai, dimana nantinya gedung akan dapat menerima beban yang lebih besar dari beban yang direncanakan. Kriteria dasar dari kuat rencana yaitu kekuatan yang tersedia ≥ kekuatan yang dibutuhkan, di mana “kekuatan yang tersedia“ (seperti kekuatan momen) dihitung sesuai dengan perat Konstruksi ini adalah statis tak tentu. Diselesaikan dengan cara cross, clapeyron, slope deflection, tabel, dan sebagainya. Gaya yang bekerja pada batang-batangnya N, D dan M. Batang menerima Nu dan Mu → perhitungan sebagai beam column.

Suatu Gable Frame mempunyai berbagai macam komponen yang berperan dalam menunjang kekuatan strukturnya secara keseluruhan, yaitu antara lain rafter, kolom, base plate, haunch, dan stiffener. Dalam perhitungan atau pemodelan struktur, beberapa komponen tersebut seringkali tidak diperhitungkan. Demikian juga halnya dengan haunch (pengaku). Dalam pelaksanaan di lapangan, gable frame biasanya diberi pengaku. Biasanya pengaku diberi untuk memuat alat penyambung baut dan mencukupi kekuatan sambungan. Sedangkan pengaku sebagai salah satu komponen gable frame tersebut mempunyai pengaruh terhadap kekuatan struktur secara keseluruhan.

2.2. Sifat Mekanis Baja

Sifat mekanik tiap jenis baja dapat dilihat dalam tabel berikut, Jenis Baja Tegangan Putus Minimum fu (MPa) Tegangan Leleh Minimumfy (MPa) Peregangan Minimum (%) BJ 34 340 210 22 BJ 37 370 240 20 BJ 41 410 250 18 BJ 50 500 290 16 BJ 56 550 410 13

Sifat-sifat mekanis lainnya baja struktural untuk maksud perencanaan ditetapkan (SNI 03- 1729-2002) sebagai berikut:

Modulus elastisitas : E = 200.000 MPa Modulus geser : G = 80.000 MPa Nisbah poisson : μ = 0,3

Koefisien pemuaian : α = 12 x 10−6_/𝑜_C 3. METODE DAN LANGKAH PERENCANAAN 3.1 Data Teknis

 Tipe Konstruksi : Portal kaku (Gable Frame)

 Bahan penutup Atap : Asbes Gelombang

 Jarak Antar Portal : 6 meter

 Bentang Kuda-Kuda (L) : 30 meter

 Jarak Gording : 1,5 meter

 Tingg Kolom (H) : 8 meter

 Kemiringan Atap (a) : 20o

 Beban Angin : 40 kg/m2

 Beban Hidup : 100 kg

 Beban Mati : Berat Sendiri Profil

 Alat Sambung : Baut dan Las

 Baja Profil : BJ 41

 Mutu Beton : fc’ = 25 MPa

 Mutu Baja : fy = 250 MPa

 Tegangan Ijin Baja : 1666 kg/cm2

YA

TIDAK 3.2. Langkah Perencanaan Struktur

Metode Perencanaan Struktur Pabrik Portal Gable ini mengacu pada SNI 03–1729–2002 tentang Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung dan Peraturan yang berlaku dalam pengerjaan struktur portal baja sampai desain pondasi.

Flow Chart 3.2. Langkah perencanaan struktur pabrik TIDAK PERLIMINARY DESIGN

HITUNG BEBAN-BEBAN YANG BEKERJA PROSES PROGRAM SAP 2000 OUTPUT GAYA DALAM & GAYA BATANG

YA

PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR Asumsi Data Teknis :

Fc’, fy, profil

A

B

KONTROL SYARAT BATAS

PERENCANAAN SAMBUNGAN KONTROL SYARAT BATAS SAMBUNGAN TERPASANG SELESAI MULAI Data : GambarRencanaStruktur Portal Gable Asumsi : BebanAngin, BebanHidup, σ tanah,

4. ANALISIS PERHITUNGAN 4.1. Perhitungan Struktur

4.1.1. Perhitungan Gording

Gambar 4.1. Perhitungan Balok Kuda-kuda a. Menghitung Panjang Balok

Diketahui (L) = 30 m  Jarak C – D cos 20𝑜 ₌ 𝑥 𝑟 𝑟 = 𝑥 cos 20𝑜= 15 cos 20𝑜 = 𝟏𝟔 𝒎  Jarak D – F sin 20𝑜₌ 𝑦 𝑟 𝑦 = sin 20𝑜_{. 𝑟 = tan 20}𝑜_{. 16} 𝑦 = sin 20𝑜_{. 16} = 5,5 m

 Jarak gording yang direncanakan = 1,5 m

 Banyaknya gording yang dibutuhkan, 16/1,5 + 1 =12 buah

 Jarak gording yang sebennarnya, 16/12= 1,3 m b. Pembebanan pada Gording

Berat Sendiri

Berat gording = 11,0 kg/m

Berat penutup atap (1,5 m x 11 kg/m2) = 16,5 kg/m Muatan angina 0,02. 20o_{− 0,4 . 40. 1,3 = 0 kg/m} Berat alat penyambung (10% x 27,5) = 2,15 kg/m +

∑q = 29,65 kg/m c. Kontrol Tegangan Karena simetris M1 = M2 𝑀1= 𝑀2= 1 8𝑞𝑙2= 1 8𝑥29,65𝑥62= 133,4 𝑘𝑔𝑚 𝑀₁= 𝑀₂=1 4𝑃𝑙 = 1 4𝑥100𝑥6 = 150 𝑘𝑔 𝐴₁= 𝑞𝑙𝑥 2 − 1 2𝑞𝑥2 𝑑𝑥 6 0

C

D

F

sb x sb y r x = 1₂ L y

q (kg/m)

P kg

q (kg/m)

P kg

𝐴1= 29,65𝑥6𝑥𝑋 2 − 1 2 6 0 𝑥29,65𝑥𝑋2 _𝑑𝑥 𝐴1= 88,95𝑋 − 14,825𝑋2 𝑑𝑥 6 0 𝐴1= 44,48𝑋2− 4,94𝑋3 |06 𝐴1= 1601,28 − 1069,2 = 532,08 𝑐𝑚2 𝐴′1= 1 2𝑥6𝑥150 = 450 𝑐𝑚 2 Persamaan Tiga Momen

Bentang ABC 𝑀𝐴 𝐿1 𝐼1 + 2𝑀𝐵 𝐿1 𝐼1+ 𝐿2 𝐼2 + 𝑀𝐶 𝐿2 𝐼2 = −6 𝛼_{1 𝐴1+𝐴}′ 1 𝐼𝐿₁ − 6 𝐴′ 2+ 𝐴2 𝛼2 𝐼𝐿₂ 0 + 2𝑀𝐵 6 𝐼+ 6 𝐼 + 0 = − 6 532,08 + 450 3 6 − 6 532,08 + 450 3 6 2𝑀𝐵(12) = −5892,48 MB = - 246 kgm M1 = M2 Bentang AB = BC = 133,4 + 150 – 123 = 160,4 kgm Gambar Diagram Momen

133,4 kgm

133,4 kgm

150 kg

150 kg

246 kgm

123 kgm

123 kgm

A 160,4 kgm B C 246 kgm 160,4 kgm

Ditengah Bentang

Momen akibat beban (momen positif)

Ambil momen yang terbesar, M = 246 kgm

𝑀𝑥 = 𝑀 sin 20𝑜_{= 246 𝑥 sin 20}𝑜_{= 84,137 𝑘𝑔𝑚 = 8414 𝑘𝑔𝑐𝑚} 𝑀𝑦 = 𝑀 cos 20𝑜_{= 246 𝑥 cos 20}𝑜_{= 231,16 𝑘𝑔𝑚 = 23116 𝑘𝑔𝑐𝑚} d. Perhitungan Dimensi Gording

Dipilih profil Light Lip Channel Profil baja C 150.75.20.4,5 - A = 13,97 cm2 - Ix = 489 cm4 - q = 11,0 kg/m - Iy = 99,2 cm4 - ix = 5,92 - Wx = 65,2 cm3 iy = 2,66 cm - Wy = 19,8 cm3 e. Kontrol Tegangan dan Lendutan

1) Terhadap beban tetap 𝜎 =𝑀𝑥 𝑊𝑥+ 𝑀𝑦 𝑊𝑦< 𝜎𝑖𝑗𝑖𝑛 𝜎 =8414 65,2+ 23116 19,8 < 1666 𝑘𝑔/𝑐𝑚 2 1297 𝑘𝑔/𝑐𝑚2_{< 1666 𝑘𝑔/𝑐𝑚}2_{……….. OK} 2) Terhadap beban sementara

𝜎 =𝑀𝑥 𝑊𝑥+ 𝑀𝑦 𝑊𝑦< 1,3. 𝜎𝑖𝑗𝑖𝑛 𝜎 =8414 65,2+ 23116 19,8 < 2166 𝑘𝑔/𝑐𝑚2 1297 𝑘𝑔/𝑐𝑚2_{< 2166 𝑘𝑔/𝑐𝑚}2_{……….. OK} 3) Terhadap lendutan 𝑓_{𝑖𝑗𝑖𝑛} = 1 250. 𝐿 = 1 250. 600 = 2,4 𝑐𝑚 qx = 29,65 . sin 20o = 10,14 kg/m = 0,1014 kg/cm qy = 29,65 . cos 20o = 27,86 kg/m = 0,2786 kg/cm Px = 100 .sin 20o = 34,2 kg/m Py = 100 .cos 20o = 93,97 kg/m 𝑓𝑥 = 5 . 𝑞𝑥 . 𝐿 4 348 . 𝐸 . 𝐼𝑦+ 1 . 𝑃𝑥 . 𝐿3 48 . 𝐸 . 𝐼𝑦 𝑓𝑥 = 5. (0,1014). 600 4 384𝑥2,1. 106_𝑥99,2+ 34,2. 6003 48𝑥2,1. 106_𝑥99,2= 1,56 𝑐𝑚 𝑓𝑦 = 5 . 𝑞𝑦 . 𝐿 4 348 . 𝐸 . 𝐼𝑥+ 1 . 𝑃𝑦 . 𝐿3 48 . 𝐸 . 𝐼𝑥 𝑓𝑥 = 5. (0,2786). 600 4 384𝑥2,1. 106_𝑥489+ 93,97. 6003 48𝑥2,1. 106_𝑥489= 0,87 𝑐𝑚 𝑓 = 𝑓𝑥2_{+ 𝑓𝑥}2 _{< 𝑓} 𝑖𝑗𝑖𝑛 = (1,562_{+ 0,87}2_{< 2,4 𝑐𝑚} = 1,79 cm < 2,4 𝑐𝑚 … … … . 𝑂𝐾 Kesimpulan: Profil C 150 x 75 x 20 x 4,5 dapat di pakai 4.1.2. Perhitungan Batang Tarik (Trackstang)

Batang tarik (trackstang) berfungsi untuk mengurangi lendutan gording pada arah sumbu x (miring atap) sekaligus untuk mengurangi tegangan lendutan yang timbul pada arah x. Beban-beban yang dipikul oleh trackstang yaitu beban-beban yang sejajar bidang atap (sumbu x), maka gaya yang bekerja adalah gaya tarik Gx dan Px.

Gx = berat sendiri gording + penutup atap sepanjang gording arah sumbu x Px = beban hidup arah sumbu x

P total = Gx + Px = (qx . L) + Px

qx= q . sina = 29,65 . sin 20o = 10,14 kg/m Px = P .sina = 100 . sin 20o = 34,2 kg/m

Karena batang tarik dipasang dua buah, jadi per-batang tarik adalah : P = Ptotal / 2 = (qx . L) + Px) / 2

= 47,52 kg σ = 𝑃 𝐹𝑛 ≤ 𝜎 = 1666 kg/cm 2_{, dimana diambil σ = 𝜎} 𝐹𝑛 = 𝑃 𝜎 = 47,52 1666 = 0,028 𝑐𝑚2 Fbr = 125% . Fn = 1,25 . 0,028= 0,035 cm2 Fbr = ¼ .𝜋 . d2 , dimana : 𝑑 = 4 . 𝑓𝑏𝑟 𝜋 = 4 . 0,035 3,14 = 0,21 𝑐𝑚 ≈ 2,1 𝑚𝑚 Maka batang tarik yang dipakai adalah Ø 6 mm

4.1.3. Perhitungan Ikatan Angin

Ikatan angin hanya bekerja menahan gaya normal (axial) tarik saja. Adapun cara kerjanya adalah apabila salah satu ikatan angin bekerja sebagai batang tarik, maka yang lainnya tidak menahan gaya apa-apa. Sebaliknya apabila arah angin berubah, maka secara bergantian batang tersebut bekerja sebagai batang tarik.

Gambar 4.2. Ikatan angin N dicari dengan syarat keseimbangan, sedangkan P = gaya / tekanan angin Tg𝛽 = 8 6= 2,67 ⇒ 𝛽 = 𝑎𝑟𝑐 𝑡𝑔 2,67 = 52,43 𝑜 P = (40 x 8) = 320 kg/m ∑ H = 0 ⇒ Nx = P ⇒ N cos 𝛽 = P N = 𝑃 cos 𝛽= 320 cos 52,43𝑜 = 524,8 𝜎 = 𝑁 𝐹𝑛 ⇒ 𝐹𝑛 = 𝑁 𝜎 = 524,8 1666 = 0,315 𝑐𝑚 2 Fbr = 125% . Fn = 1,25 . 0,315= 0,397 cm2 Fbr = ¼ 𝜋 d2 d = 4 . 𝐹𝑏𝑟_𝜋 = 4 . 0,397_3,14 = 0,7 𝑐𝑚 ≈ 7 𝑚𝑚 digunakan ikatan angin Ø 10 mm

4.1.4. Perhitungan Dimensi Balok dan Kolom Kuda-kuda 1. Pembebanan pada Balok Gable

ikatan angin kuda-kuda gording h b P P P N N Ny Nx

Gambar 4.3. Pembebanan pada balok gable Pembebanan pada balok gable akibat beban-beban yang dipikul oleh 1 gording dengan 6 m :

a. Beban Gording Beban mati

- Berat sendiri penutup atap : 11 kg/m2 x 6 m = 66 kg/m

- Berat sendiri gording : = 11 kg/m

- Berat alat penyambung : 10% x qWF (77 kg/m ) = 7,7 kg/m+ 84,7 kg/m

- Beban hidup (P) = 100 kg

Gambar 4.4. Pembebanan akibar berat sendiri struktur b. Tekanan Angin pada Bidang Atap

Muatan angin q = 40 kg/m2 ; α = 20 O

- Angin desak / tekan → P = ( 0,02 α – 0,4 ) q

= ( 0,02 ( 20 )– 0,4 ) 40

= 0 kg/m2

- Angin hisap/ isap → P = (-0,4 . q )

= (-0,4 . 40 )

= - 16 kg/m2

 Arah angin dari kiri/ kiri isap - Besar angin tekan :

A C D E B P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11P12 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 84,7 kg/m 84,7 kg/m

Joint ujung → P = ½ .6 .0 = 0 kg/m Joint tengah → P = 6 . 0 = 0 kg/m - Besar angin isap

Joint ujung → P = ½ .6 .(-16) = - 48 kg/m Joint tengah → P = 6 . (-16) = -96 kg/m

 Arah angin dari kanan / kanan isap - Besar angin tekan

Joint ujung→ P = ½ .6. 0 = 0 kg/m Joint tengah→ P = 6. 0 = 0 kg/m - Besar angin isap

Joint ujung → P = ½ .6. -16 = - 48 kg/m Joint tengah → P = 6. -16 = -96 kg/m c. Tekanan Angin pada Bidang Dinding

Koefisien angin tekan C1h = 0,9⇔ Wt = 0,9 . 40 . 6 = 216 kg/m Koefisien angin hisap C’hs = -0,4⇔ Wh = -0,4 . 40 . 6 = -96 kg/m Untuk kombinasi pembebanan ini beban angin dirubah menjadi vertikal : q = 48 . cos 20o = 45,11 kg/m

q’ = -96 . cos 20o

= -90,21 kg/m

Gambar 4.5. Koefisien angin dalam bangunan d. Beban Portal

Berat Portal = 2476 kg

 Perhitungan Beban Gempa

Perhitungan beban gempa ekivalen mengacu pada SNI – 1726 – 2002 Tabel 4.1. Berat struktur gudang yang dianalisis

Konstruksi Wi ( kg ) hi ( kg ) Wi. hi

H (W) 2476 13,5 33426

∑ W 2476 ∑ W.h 33426

Lokasi = Tasikmalaya ( wilayah gempa zona 4) Struktur di atas tanah sedang

I = 1 R = 5,5 T = 4 3

.

.

085

,

0

H

= 4 3

5

,

13

.

085

,

0

= 0,42 Didapat, P= 0 kg/m P= 96 kg/m C 1 h = 2 1 6 k g /m C h s= 9 6 k g /m

C =

T

42

.

0

(untuk tanah sedang)

C =

1

42

.

0

42

.

0

_

V =

Wt

R

I

C

.

.

=

.

2476

5

,

5

1

.

1

= 450 kg

Perhitungan beban gempa ekivalen untuk joint pada portal Untuk joint H( F) F =

V

h

W

H

W

.

.

.



=

.

450

33426

33426

= 450 kg e. Kontrol balok yang direncanakan

 Terhadap Rafter tekanan (Wx)

Mmax = 11771,56 kgm = 1177156 kgcm Wx = 𝑀𝑚𝑎𝑥 𝜎 = 1177156 1666 = 706,6 𝑐𝑚 3

Profil baja I WF 300.300.7.14 dengan harga

Wx hitung = 706,6 cm3< Wx rencana = 775 …….. ok Kuda-kuda yang direncanakan menggunakan I WF 350.175.7.11

- H = 350 mm - b = 175 mm - ts = 11 mm - tb = 7 mm - Wx = 775 cm3 - Wy = 112 cm3 - Ix = 13600 cm4 - Iy = 984 cm4 - ix =14,7 cm - iy = 3,95 cm - A = 63,1 cm2 - q = 49,6 kg/m

Gambar 4.6. Penampang Balok Rafter  Cek profil berubah bentuk atau tidak

- 𝑕 𝑡𝑏≤ 75 35 0,7≤ 75 50 ≤ 75 … … … . . 𝑜𝑘 - 𝑙 𝑕≥ 1,25.𝑏 𝑡𝑠 1600 35 ≥ 1,25.17,5 1,1 45,7 ≥ 19,9 … … … … . 𝑜𝑘

Penampang tidak berubah bentuk  Terhadap bahaya lipatan KIP

C1 = 𝐿 . 𝑕 𝑏 . 𝑡𝑠= 1600 . 35 17,5 . 1,1 = 2909 C2 = 0,63. 𝐸 𝜎 = 0,63. 2,1𝑥106 1666 = 794,11 C1 > C2maka : 𝜎_𝑘𝑖𝑝 = 𝐶2 𝐶1 𝑥 0,7 𝑥 𝜎 = 794,11 2909 𝑥 0,7 𝑥 1666 = 318,35 kg/cm 2 𝜎_𝑘𝑖𝑝 ≤ 0,042 𝑥 C1x C2 x 𝑡𝑏 𝑕 3 x 𝜎 0,042 x 2909 x 794,11 x 0,7 35 3 x 1666 318,35 kg/cm2 ≤ 1293 kg/cm2 ... ok  Cek Tegangan Syarat (PPBBI)

N = 3742,61 (output SAP 2000 v14) 𝜎 = 𝜔𝑁 𝐴 Dimana 𝜆𝑥 =Lkx ix dimana Lkx = 16 m = 1600 14,7 = 109 ⇒ 𝜔𝑥 = 2,208 𝜎 = 𝜔𝑁 𝐴 = 2,208 . 3742 ,61 𝑘𝑔 63,1 𝑐𝑚 = 130,96 kg/cm2 < 1666 kg/cm2...ok f. Kontrol terhadap tegangan lentur yang terjadi

𝜎 = 𝑀𝑚𝑎𝑥 𝑊𝑥 ≤ 𝜎 = 1666 𝑘𝑔/𝑐𝑚 2 𝜎 = 1177156 775 = 1518,9 𝑘𝑔/𝑐𝑚 2 1518,9 𝑘𝑔/𝑐𝑚2 _{≤ 𝜎 = 1666 𝑘𝑔/𝑐𝑚}2 _{…………. Ok} g. Kontrol terhadap tegangan geser yang terjadi

Tegangan geser yang diijinkan 𝜏 = 0,6. 𝜎 = 0,6. 1666 = 999,6 𝑘𝑔/𝑐𝑚2 𝜏 = 𝐷. 𝑆𝑥

𝑡𝑏. 𝐼𝑥 D = 3018,95 kg

Tegangan geser yang diijinkan 𝜏 = 0,6. 𝜎 = 0,6. 1666 = 999,6 𝑘𝑔/𝑐𝑚2 𝑆𝑥 = 𝐹₁. 𝑦₁+ 𝐹₂. 𝑦₂ = 17,5 𝑥 1,1 12 + 0,7 𝑥 16,4 8,2 = 241,136 𝑐𝑚 𝜏 =3018,95. 241,136 0,7.13600 = 76,5 ≤ 999,6 𝑘𝑔/𝑐𝑚2

Jadi balok aman terhadap tegangan geser h. Kontrol terhadap lendutan

q = 184,7 kg/m = 1,847 kg/cm 𝑓𝑥 = 5 384 . 𝑞. 𝐿4 𝐸. 𝐼𝑥 = 5 384. 1,847. 16004 2.1 . 106_{. 13600}= 5,5 𝑐𝑚 𝑓𝑚𝑎𝑥 = 1 250. 𝐿 = 1 250. 1600 = 6,4 𝑐𝑚 5,5 cm < 6,4 cm …… OK

i. Kontrol kolom yang direncanakan

Dari hasil analisa SAP didapatkan Pu kolom sebesar 4957,68 kg Dimana nilai kc pada kolom dengan asumsi ujung jepit sendi : 0,7

Tinggi kolom = 8 m = 800 cm Lk = 0,7 x 800 = 560 cm rmin ≥ 𝐿 250= 560 250= 2,24 𝑐𝑚  Mencari luas bruto minimum :

Min Ag = 𝑃𝑢 .𝜔

∅ .𝑓𝑦 ∶ 𝑑𝑖𝑚𝑎𝑛𝑎 ∅ = 0,85 Nilai 𝜔 berdasarkan nilai 𝜆 : 𝜆 𝑐 = 1 𝜋𝑥 𝐿𝑘 𝑟𝑚𝑖𝑛 𝑓𝑦 𝐸 = 1 3,14𝑥 560 2,24 2500 2,1.106= 2,74

Karena nilai 𝜆 𝑐 > 1,2 maka nilai 𝜔 = 1,25 𝜆𝑐2_{= 1,25 (2,74)}2_{= 9,38} Maka nilai Ag = 4957 ,68 . (9,38)_{0,85 . 2500} = 21,88 𝑐𝑚2

Kolom yang direncanakan menggunakan I WF 300.300.9.14

- H = 300 mm - b = 300 mm - Ts = 14 mm - tb = 9 mm - Wx = 1270 cm3 - Wy = 417 cm3 - Ix = 18800 cm4 - Iy = 6240 cm4 - ix =13,0 cm - iy = 7,51 cm - A = 110,8 cm2 - q = 87,0 kg/m

Gambar 4.7. Penampang kolom  Kontrol penampang :

1. Cek kelangsingan penampang a. Pelat sayap 𝜆 < 𝜆𝑝 𝜆 = 𝑏 𝑡𝑠= 300 14 = 21,4 𝜆𝑝 = 1680 𝑓𝑦 = 1680 250= 106,26 21,4 < 106,26...OK b. Pelat badan 𝜆 < 𝜆𝑝 𝜆 = 𝑕 𝑡𝑏= 300 9 = 33,3 𝜆𝑝 = 1680 𝑓𝑦 = 1680 250= 106,26 33,3 < 106,26...OK 2. Kuat tekan rencana kolom, øPn

øPn = 0,85 . A . Fy = 0,85 . 110,8 . 2500 = 235450 kg 𝑃𝑢

øPn ≤ 0,2 4957 ,68

235350 = 0,02 ≤ 0,2 maka digunakan persamaan : 𝑃𝑢

2øPn+ 𝑀𝑢𝑥

øbMnx ≤ 1,0

3. Kuat lentur rencana kolom øMnx

Mnx = Fy x Wx = 2500 x 1270= 3175000 kgcm = 31750 kgm Diperoleh nilai Mmax = 22498,77 kgm

4. Rasio tegangan total 𝑃𝑢

2øPn+ 𝑀𝑚𝑎𝑥 øbMnx ≤ 1,0

4957 ,68 2 .235350 +

22498 ,77

1,4 .31750 = 0,52 ≤ 1,0...OK

Jadi kolom I WF 300.300.9.14 kuat menerima beban dan memenuhi syarat 4.1.5. Perencanaan Base Plate

Gambar 4.8. Detail Base Plate  Data Tumpuan Beban kolom Pu = 49576,8 N Mu = 22498770 Nmm Vu = 5669,82  Eksentrisitas Beban Mu = Pu. e e = Mu_Pu =22498770 49576 ,8 = 453,82 mm h = ht – tf = 300 – 14 = 286 mm et= f + h 2= 75 + 286 2 = 218 mm ec = h 2− f =286 2 − 75 = 93 mm Jumlah angkur total n = n_t+ n_c

= 2 + 2 = 4 buah  Tahanan tumpu beton

Pt = P u x e_c e_t = 49576,8 x 93 218 = 21150 MPa Puc = P u+ P t = 49576,8 + 21150 = 70727 N Y = 3 𝑥 (𝐿 – 𝑕)₂ =3 𝑥 (400 – 286) 2 = 171 𝑚𝑚 A1 = B x L = 400 x 400 = 160000 mm2 A2 = I x J = 450 x 450 = 202500 mm2 Mu Pu Vu

f_cn = 0,85. fc′ . A2 A1 = 0,85.25. 202500 160000 = 23,906 MPa fcn = 1,7.25 = 42,500 MPa

Tegangan tumpu nominal beton yang digunakan f_cn = 23,906 MPa

Tagangan tumpu beton yang diijinkan 𝜃. fcn = 0,65. 23906 = 15,539 MPa

Tegangan tumpu maksimum yang terjadi pada beton 𝑓𝑐𝑢 = 2. 𝑃𝑢𝑐 𝑌. 𝐵 =2.70727 171.400 = 2,068 MPa 𝑓𝑐𝑢 ≤ 𝜃. fcn 2,068 MPa ≤ 15,539 MPa……….. ok  Kontrol dimensi plat tumpuan

𝐵_{𝑝𝑚𝑖𝑛} = 𝑃𝑢𝑐 0,5. 𝜃. f_cn. Y

= 70727

0,5.15,539.23,906.171= 53 mm Syarat yang harus dipenuhi

Bpmin ≤ B

53 mm ≤ 400 mm ………. Ok Panjang bagian plat tumpuan jepit besi a = (L – 0,95. ht)/2 = (400 – 0,95.300)/2 = 57,5 mm f_{cu 1}= 1 −a Y . fcu = 1 −57,5 171 . 2,069 = 1,373 MPa Z =1 4. B. t 2 =1 4. 400. 202= 40000 mm2 𝑀_𝑢𝑝 =1 2. 𝐵. 𝑓𝑐𝑢 1. a 2₊1 3. 𝐵. (𝑓𝑐𝑢− 𝑓𝑐𝑢 1). a 2 =1 2. 400.1,373. 57,5 2₊1 3. 400. 2,068 − 1,373 . 57,5 2 = 1214208 Nmm 𝑀_𝑛 = 𝑓_𝑦. 𝑍 = 250. 40000 = 10000000 Nmm θb. Mn = 0,90.10000000 = 9000000 Nmm 1214208 Nmm ≤ 9000000 Nmm………. Ok  Gaya tarik pada angkur baut

𝑇_𝑢1= 𝑃𝑡 𝑁_𝑡 =21150

2 = 10575 𝑁 Luas penampang angkur baut 𝐴_𝑏=1

4. 𝜋. 𝑑 2

=1

4. 3.14. 192= 284 𝑚𝑚2 Tahanan tarik angkur baut T_n= 0,75. A_b. f_ub = 0,75.284.825 = 175433 N 𝜃. T_n= 0,9. 175433 = 157890 𝑁 𝑇𝑢1≤ 𝜃. Tn 10575 𝑁 ≤ 157890 𝑁 … … … . . 𝑜𝑘  Gaya geser pada angkur baut

𝑉𝑢1= 𝑉_𝑢

𝑛 =5669,82

4 = 1417 𝑁 Luas penampang angkur baut 𝐴𝑏=

1 4. 𝜋. 𝑑2 =1

4. 3.14. 192= 284 𝑚𝑚2 Tahanan geser nominal Vn= r1. m. Ab. fub = 0,4.1.284.825 = 93564 N 𝜃. Vn = 0,75. 93564 = 70173 𝑁 𝑉_𝑢1≤ 𝜃. V_n 1417 𝑁 ≤ 70173 𝑁 … … … . . 𝑜𝑘  Kontrol panjang angkur baut

𝐿𝑚𝑖𝑛 = 𝑓𝑦. (4. 𝑓𝑐′ ) = 400. 4. 25 = 380 𝑚𝑚

380 𝑚𝑚 ≤ 500 𝑚𝑚 … … … . . 𝑜𝑘  Sambungan las plat kaki

A las =((30 x 4) + (30 x 2)) x 1 satuan = 180 𝑐𝑚2 𝜎 𝑙𝑎𝑠 = 𝑁𝐴 𝐴. 𝑙𝑎𝑠= 5148,4 180 = 28,6 𝑘𝑔/𝑐𝑚 2 𝜏 𝑙𝑎𝑠 = 𝐷𝐴 𝐴. 𝑙𝑎𝑠= 5669,82 180 = 31,5 𝑘𝑔/𝑐𝑚 2 𝜎𝑖 𝑙𝑎𝑠 = 𝜎2_{+ 3. 𝜏}2 = 28,62_{+ 3. 31,5}2 61,6 𝑘𝑔/𝑐𝑚2_{≤ 966,28 𝑘𝑔/𝑐𝑚}2 Tebal las = 𝜎𝑖 𝑙𝑎𝑠_{𝜎 𝑙𝑎𝑠} = _966,2861 ,6 = 0,06 𝑐𝑚 Dipakai a = 6 mm

4.1.6. Sambungan

a.

Pertemuan balok dan kolom

 Data Sambungan Vu = 3018,95 Kg Mu = 1177156 Kgcm

Perhitungan Kelompok Baut Metode Elastis Luasan Transformasi  Gaya tarik pada baut

Luas penampang baut 𝐴𝑏= 1 4. 𝜋. 𝑑2 =1 4. 3.14. 19 2 = 284 mm2_{≈ 2,84 cm}2

Gaya tarik yang terjadi pada baut baris teratas 𝑏𝑒 =

𝐴_𝑏. 𝑛 a =2,84.2

8 = 0,71

Mencari letak garis netral 𝑦𝑎 𝑦𝑏= 𝑏 𝑏𝑒 = 17,5 0,71= 5 𝑦𝑎 = 5. 𝑦𝑏 𝑦𝑎 + 𝑦𝑏 = 𝑕 = 57 𝑐𝑚 ya = 47,5 cm yb = 9,5 cm

Momen inersia dari luasan transformasi 𝐼 =1 3. 𝑏𝑒. 𝑦𝑎 2₊1 3. 𝑏. 𝑦𝑏 2 =1 3. 0,71. 47,5 2₊1 3. 17,5. 9,5 2_{= 102527,76 𝑐𝑚}2

Tegangan tarik max

A

A

Potongan A-A

𝑓𝑚𝑎𝑥 =𝑀𝑢. 𝑦𝑎

𝐼 =

1177156.47,5 102527,76 = 543,36 𝑘𝑔/𝑐𝑚2

Beban tarik baut 𝑇_𝑢1= 𝑓𝑚𝑎𝑥. 𝐴𝑏 = 543,36 𝑥 2,84

= 1543,38 kg ≈ 15433,8 N 𝑇𝑛 = 0,7. 𝐴𝑏. 𝑓𝑢𝑏

= 0,7.284.825 = 164010 𝑁 Syarat yang harus dipenuhi 𝑇𝑢1≤ 𝑇𝑛

15433,8 N ≤ 164010 N………..ok  Gaya geser pada baut

𝑉𝑠= 𝑉𝑢 𝑛 =30189,5 12 = 2515,8 𝑁 𝑉𝑛 = 0,6. 𝐴𝑏. 𝑓𝑢𝑏 = 0,6.284.825 = 140580 𝑁 Syarat yang harus dipenuhi 𝑉_𝑠1 ≤ 𝑉_𝑛

2515,8 𝑁 ≤ 140580 N………..ok  Daya Dukung Momen Baut

𝑅 = 6. 𝑇𝑛 = 6.16401 = 98406 𝑘𝑔

Momen yang dapat ditahan oleh baut (Mb) Mb = R.e

= 98406.28,4 = 2794730 kgcm

Syarat yang harus dipenuhi 𝑀𝑏 ≥ 𝑀𝑢

2794730 kgcm ≥ 1177156 Kgcm………….. ok  Daya dukung baut terhadap tarik

𝑃 =𝑉𝑢 𝑛 + 𝑀. 𝑥 𝑦2 𝑦2_{= 2. 𝑑1}2_{+ 2. 𝑑2}2_{+ 2. 𝑑3}2 _{𝑥 2} = 2. 22,32_{+ 2. 14,2}2_{+ 2. 5,9}2 _{𝑥 2} = 2934,96 𝑐𝑚2 𝑃 =3018,95 12 + 1177156.22,3 2934,96 x y

= 9195,6 Kg

Syarat yang harus dipenuhi P ≤ 𝑇_𝑛

9195,6 Kg ≤ 16401 𝐾𝑔…………..ok

b.

Perhitungan sambungan di titik buhul

Gambar 4.10. Detail Sambungan Titik Buhul  Data Sambungan

Vu = 1727 Kg Mu = 376359 Kgcm

Perhitungan Kelompok Baut Metode Elastis Luasan Transformasi  Gaya tarik pada baut

Luas penampang baut 𝐴_𝑏=1 4. 𝜋. 162 =1 4. 3.14. 16 2 = 201 mm2_{≈ 2,01 cm}2

Gaya tarik yang terjadi pada baut baris teratas 𝑏𝑒 =

𝐴_𝑏. 𝑛 a =2,01.2

8,3 = 0,48

Mencari letak garis netral 𝑦𝑎 𝑦𝑏= 𝑏 𝑏𝑒= 17,5 0,48= 6 𝑦𝑎 = 6. 𝑦𝑏 𝑦𝑎 + 𝑦𝑏 = 𝑕 = 48 𝑐𝑚 ya = 41,4 cm yb = 6,9 cm

Momen inersia dari luasan transformasi 𝐼 =1 3. 𝑏𝑒. 𝑦𝑎 3₊1 3. 𝑏. 𝑦𝑏 3 =1 3. 0,48. 41,43+ 1 3. 17,5. 6,93= 13269,57 𝑐𝑚2 Tegangan tarik max

𝑓𝑚𝑎𝑥 =𝑀𝑢. 𝑦𝑎 𝐼 =376359 .41,4

13269,57 = 1174,2 𝑘𝑔/𝑐𝑚 2 Beban tarik baut

𝑇_𝑢1= 𝑓𝑚𝑎𝑥. 𝐴𝑏

A

= 1174,2 𝑥 2,01

= 2360,16 kg ≈ 23601,6 N 𝑇_𝑛 = 0,7. 𝐴_𝑏. 𝑓_𝑢𝑏

= 0,7.201.825

= 116077,5 𝑁 ≈ 11607,75 𝐾𝑔 Syarat yang harus dipenuhi 𝑇𝑢1≤ 𝑇𝑛

23601,6 N ≤ 116077,5 𝑁 ………..ok  Gaya geser pada baut

𝑉𝑠= 𝑉𝑢 𝑛 =1727 10 = 172,7 𝑘𝑔 ≈ 1727 𝑁 𝑉_𝑛 = 0,6. 𝐴_𝑏. 𝑓_𝑢𝑏 = 0,6.284.825 = 140580 𝑁 Syarat yang harus dipenuhi 𝑉𝑠1 ≤ 𝑉𝑛

1727 𝑁 ≤ 140580 𝑁 ………..ok  Daya Dukung Momen Baut

𝑅 = 4. 𝑇𝑛 = 4.11607,75 = 46431 𝑘𝑔

Momen yang dapat ditahan oleh baut (Mb) Mb = R.e

= 46431.23,9 = 1109701 kgcm

Syarat yang harus dipenuhi 𝑀_𝑏 ≥ 𝑀_𝑢

1109701 kgcm ≥ 376359 Kgcm………….. ok  Daya dukung baut terhadap tarik

𝑃 =𝑉𝑢 𝑛 + 𝑀. 𝑥 𝑦2 𝑦2_{= 2. 𝑑1}2_{+ 2. 𝑑2}2 _{𝑥 2} = 2. 17,42_{+ 2. 9,1}2 _{𝑥 2} = 771,14 𝑐𝑚2 𝑃 =1727 10 + 376359 .17,4 771,14 = 8664,9 Kg

Syarat yang harus dipenuhi P ≤ 𝑇𝑛

8664,9 Kg ≤ 11607,75 𝐾𝑔…………..ok

c.

Perhitungan las pelat sambungan arah sejajar kolom Tebal las ditaksir a = 4 mm = 0,4 cm

x y

Panjang las (lbr) = 36 cm P = N balok = 3742,61 kg

Beban ditahan oleh las kiri dan las kanan, masing-masing sebesar P kiri dan P kanan, dimana : Pki = Pka = ½ . P = ½ . 3742,61 = 1871,3 kg

Ln = lbr – 3a = 36 – (3 . 0,4) = 34,8 cm D = Pki . sin 45o = 1871,3 sin 45o = 1323,2 kg

𝜏 = 𝑃 𝐹𝑔𝑠 = 𝑃 𝑙𝑏𝑟. 𝑎= 1871,3 36 . 0,4= 129,95 𝑘𝑔/𝑐𝑚 2_{< 𝜏 = 999,6 𝑘𝑔/𝑐𝑚}2 𝜎 = 𝑁 𝐹𝑡𝑟 = 𝑁 𝑙𝑛. 𝑎 = 1871,3 34,8 .0,4= 134,4 𝑘𝑔/𝑐𝑚 2_{< 𝜎 = 1666 𝑘𝑔/𝑐𝑚}2 Kontrol : 𝜎_𝑖 = 𝜎2_{+ 3𝜏}2_{= 134,4}2_{+ 3 .129,95}2 = 262,2𝑘𝑔/𝑐𝑚2_{< 𝜎 = 1666 𝑘𝑔/𝑐𝑚}2_...ok

Kesimpulan : tebal las 0,4 cm dapat digunakan pada pelat penyambung arah sejajar kolom.

d.

Perhitungan las pelat sambungan arah sejajar balok

Tebal las ditaksir a = 4 mm = 0,4 cm Panjang las (lbr) = 100 cm Mc = 376359 kgcm Ln = lbr – 3a = 100 – (3 . 0,4) = 98,8 cm e = 1/3 . h + ¼ . 0,4 . 2 = 1/3 . 63,85 + ¼ . 0,4 . 2 = 21,42 cm D = 𝑀 𝑒 = 376359 21,42 = 17570 𝑘𝑔 D = N = D sin 45o = 17570 sin 45o = 12424 kg 𝜏 = 𝐷 𝐹𝑔𝑠 = 𝐷 𝑙𝑏𝑟. 𝑎= 12424 100 . 0,4= 311 𝑘𝑔/𝑐𝑚 2_{< 𝜏 = 999,6 𝑘𝑔/𝑐𝑚}2 𝜎 = 𝑁 𝐹𝑡𝑟 = 𝑁 𝑙𝑛. 𝑎 = 12424 98,8 .0,4= 314 𝑘𝑔/𝑐𝑚 2_{< 𝜎 = 1666 𝑘𝑔/𝑐𝑚}2 Kontrol : 𝜎_𝑖 = 𝜎2_{+ 3𝜏}2_{= 314}2_{+ 3 .311}2 = 624 𝑘𝑔/𝑐𝑚2_{< 𝜎 = 1666 𝑘𝑔/𝑐𝑚}2_...ok

Kesimpulan : tebal las 0,4 cm dapat digunakan pada pelat penyambung arah sejajar balok. 4.1.7. Perhitungan Pondasi Telapak

Data Dimensi Pondasi:

 Panjang Pondasi (L) = 1,5 m

 Lebar Pondasi (B) = 2,2 m

 Tebal pile cap = 0,4 m

 Tinggi pedestal = 2 m

 Tebal kolom = 0,45 x 0,45 m

 Tebal tanah diatas pile cup = 1,6 m Data tanah:

D

f

h

f

L

P

u

M

u

 _{Berat jenis tanah (𝛾)}

= 19 kN/m3

 Kohesi (c) = 50 kN/m3

 Sedut geser (𝜃) = 30𝑜 Data bahan:

 Mutu beton (fc’) = 25 Mpa

 Mutu Baja (fy) = 250 Mpa

Data reaksi pembebanan:

 PU = 504,8 KN  Mux = 220,6 KNm  Muy = 0,69 KNm

a. Perhitungan daya dukung tanah Teori targazhi: 𝑞𝑢 = 𝑐 𝑁𝑐. (1 + 0,3.B/L) + 𝛾 𝐷𝑓 𝑁𝑞 + 0,5 𝛾 𝐵 𝑁𝛾(1 − 0,2.B/L) Untuk: 𝜃 : 30𝑜_{; 𝑁𝑐 : 37,2; 𝑁𝑞 : 22,5; 𝑁𝛾 : 19,7} 𝑞𝑢 = 50. 37,2. (1 + 0,3.2.2/1,5) + 19 .2. 22,5 + 0,5 .19. 2.2 .19,7. (1 − 0,2.2.2/1,5) = 3824 kN/m2 𝑞𝑖 =𝑞𝑢 𝑛 = 3824 3 = 1275 kN/m2 Kontrol tegangan tanah yang terjadi

Pu = 504,8 kN Plat beton = 2.2 × 1,5 × 0,4 × 24 = 31,68 kN Berat pedestal = 0,45× 0,45 × 2 × 24 = 9,72 kN Berat tanah = (2.2× 1,5 – 0,45 × 0,45) × 1,6 × 19 = 94,17 kN + Qu = 640,37 kN σmax = P_u B. L± M_u.x 1 6. L. B 2± Mu.y 1 6. B. L 2≤ σ t σ_max =640,37 2,2.1,5 ± 220,6 1 6. 1,5. 2,2 2± 0,69 1 6. 2,2. 1,5 2 = 194 ± 182 ± 0,8 σ_max = 376,8 kN/m2 376,8 kN/m2 ≤ 1275 kN/m2 ... ok σ_min = 11,2 kN/m2 _{≥ 0}

b. Kontrol tegangan geser 1 arah 𝑑_𝑠= 75 +19 2 = 84,5 𝑚𝑚 ≈ 85 𝑚𝑚 d = 400 – 85 = 315 a =𝐵 2− 𝑕𝑘 2 − 𝑑 = 2200 2 − 450 2 − 315 = 560 𝑚𝑚 = 0,560 𝑚 𝜎𝑎 = 𝜎𝑚𝑖𝑛 + 𝐵 − a . (𝜎_𝑚𝑎𝑥 − 𝜎_𝑚𝑖𝑛) 𝐵 = 11,2 + 2,2 − 0,560 . (376,8 − 11,2) 2,2 = 283,7 kN/m2

Gaya tekan ke atas dari tanah (𝑉_𝑢): 𝑉𝑢 = a. 𝐵. 𝜎_𝑚𝑎𝑥 + 𝜎_𝑎 2 =0,560 .2,2.(376,8+283 ,7) 2 = 406,9 𝑘𝑁

∅. 𝑉_𝑐= ∅. 𝑓𝑐 ′ 6 . 𝐵. 𝑑 = 0,75. 25 6 . 2200.315 = 433125 𝑁 = 433,125 𝑘𝑁 Jadi (𝑉_𝑢 = 406,9 𝑘𝑁) ≤ (∅. 𝑉_𝑐= 433,125 𝑘𝑁)……… aman c. Kontrol tegangan geser 2 arah (geser pons)

Dimensi kolom, b = h = 450 mm

𝑏 + 𝑑 = 𝑕 + 𝑑 = 450 + 315 = 765 𝑚𝑚 = 0,765 𝑚 Gaya tekan ke atas gaya (gaya geser pons):

𝑉𝑢 = 𝐵. 𝐿 − 𝑏 + 𝑑 . (𝑕 + 𝑑) . 𝜎_𝑚𝑎𝑥 + 𝜎_𝑚𝑖𝑛 2 = 2,2.1,5 − 0,765 . (0,765) . 376,8 + 11,2) 2 = 343,38 𝑘𝑁 𝛽_𝑐 =𝑕𝑘 𝑏_𝑘 = 450 450= 1 𝑏𝑜= 2. 𝑏𝑘+ 𝑑 + (𝑕𝑘+ 𝑑) = 2. 765 + 765 = 3060 𝑚𝑚 Gaya geser yang dapat ditahan beton (∅. 𝑉𝑐):

𝑉_𝑐= 1 + 2 𝛽𝑐 . 𝑓𝑐 ′_{. 𝑏} 𝑜. 𝑑 6 = 1 +2 1 . 25.3060 .315 6 = 2409750 N = 2409,75 kN 𝑉𝑐= 2 + 𝜎_𝑠. 𝑑 𝑏0 . 𝑓𝑐 ′_{. 𝑏} 𝑜. 𝑑 12 ⇒ 𝜎𝑠= 30 = 2 +30.315 3060 . 25. 3060.315 12 = 2043563 𝑁 = 2043,56 𝑘𝑁 𝑉𝑐= 1 3. 𝑓𝑐′. 𝑏𝑜. 𝑑 =1 3. 25. 3060.315 = 1606500 𝑁 = 1606,5 𝑘𝑁

Dipilih 𝑉𝑐 yang terkecil, jadi ∅. 𝑉𝑐= 0,75.1606,5 = 1204,125 𝑘𝑁 Jadi (𝑉_𝑢 = 343,38 𝑘𝑁) ≤ (∅. 𝑉_𝑐 = 1204,125 𝑘𝑁 ) … … … . (𝑎𝑚𝑎𝑛) d. Hitungan tulangan pondasi

Tulangan sejajar sisi panjang: 𝑑_𝑠= 75 +19 2 = 84,5 𝑚𝑚 ≈ 85 𝑚𝑚 𝑑 = 𝑕_𝑓− 𝑑_𝑠 = 400 − 85 = 315 𝑚𝑚 𝑥 =𝐵 2− 𝑕_𝑘 2 =2,20 2 − 0,450 2 = 0,875 𝑚 𝜎𝑥 = 𝜎𝑚𝑖𝑛 + 𝐵 − 𝑥 2 . (𝜎𝑚𝑎𝑥 − 𝜎𝑚𝑖𝑛) = 11,2 + 2,2 − 0,875 .376,8 − 11,2 2 = 253,4 𝑘𝑁/𝑚2 𝑀𝑢 = 1 2. 𝜎𝑥. 𝑥 2₊1 3. 𝜎𝑚𝑎𝑥 − 𝜎𝑥 . 𝑥 2 =1 2. 253,4. 0,875 2₊1 3. 376,8 − 253,4 . 0,875 2 = 128,5 𝑘𝑁𝑚 𝐾 = 𝑀𝑢 ∅. 𝑏. 𝑑2

= 128,5. 10 6 0,8.1000. 3152= 1,6 𝑀𝑃𝑎 𝐾𝑚𝑎𝑥 = 382,5. 𝛽₁. 600 + 𝑓_𝑦 − 225. 𝛽₁ . 𝑓_𝑐′ (600 + 𝑓𝑦)2 =382,5.0,85. 600 + 250 − 225.0,85 . 25 (250 + 410)2 = 7,4 MPa

Jadi K < Kmax (memenuhi syarat) a = 1 − 1 −_0,85.𝑓2.𝐾 𝑐′ . 𝑑 = 1 − 1 −_0,85.252.1,6 . 315 = 24,68 mm 𝐴𝑠,𝑢 = 0,85. 𝑓𝑐′. a. b fy =0,85. 25.24,68 .1000 250 = 2097,8 𝑚𝑚 2 𝑓_𝑐′_{< 31,36 𝑀𝑃𝑎} 𝐴_𝑠,𝑢 =1,4. 𝑏. 𝑑 f_y = 1,4.1000.315 250 = 1764 𝑚𝑚 2 Jarak tulangan: 𝑠 = 1 4 . 𝜋. 𝐷2_{. 𝑆} 𝐴𝑠,𝑢 = 1 4 . 𝜋. 192_{. 1000} 1764 = 160,6 𝑚𝑚 𝑠 ≤ (2. 𝑕_𝑓 = 2.400 = 800 𝑚𝑚) 𝑠 ≤ 450 𝑚𝑚

Dipilih yang kecil, yaitu s = 160 mm Jadi dipakai tilangan D19 – 160 1771 𝑚𝑚2 _{> 𝐴}

𝑠,𝑢 = 1764 𝑚𝑚2 ……… OK Tulangan sejajar sisi pendek

𝑑𝑠= 75 + 19 + 19 2 = 103,5 𝑚𝑚 ≈ 104 𝑚𝑚 𝑑 = 𝑕𝑓− 𝑑𝑠 = 400 − 104 = 296 𝑚𝑚 𝑥 =𝐿 2− 𝑏𝑘 2 = 1,5 2 − 0,450 2 = 0,525 𝑚 𝑀𝑢 = 1 2. 𝜎𝑚𝑎𝑥. 𝑥 2 =1 2. 376,8. 0,525 2_{= 51,9 𝑘𝑁𝑚} 𝐾 = 𝑀𝑢 ∅. 𝑏. 𝑑2 = 52,9. 10 6 0,8.1000. 2962= 0,74 𝑀𝑃𝑎 Jadi K < K_max (memenuhi syarat) a = 1 − 1 −_0,85.𝑓2.𝐾 𝑐′ . 𝑑 = 1 − 1 −_0,85.252.0,74 . 296 = 10,4 mm 𝐴_𝑠,𝑢=0,85. 𝑓𝑐 ′_{. a. b} f_y =0,85. 25.10,4.1000 250 = 884 𝑚𝑚 2 𝑓_𝑐′_{< 31,36 𝑀𝑃𝑎} 𝐴𝑠,𝑢 = 1,4. 𝑏. 𝑑 fy =1,4.1000.296 250 = 1657,6 𝑚𝑚 2 Dipilih yang besar, yaitu 𝐴_𝑠,𝑢 = 1657,6 𝑚𝑚2

Untuk jalur pusat selebar L = 1,5 m 𝐴𝑠,𝑝𝑢𝑠𝑎𝑡 = 2. 𝐿. 𝐴𝑠,𝑢 𝐿 + 𝐵 =2.1,5.1657,6 1,5 + 2,2 = 1506,9 𝑚𝑚2 Jarak tulangan: 𝑠 = 1 4 . 𝜋. 𝐷2_{. 𝑆} 𝐴_{𝑠,𝑢𝑠𝑎𝑡} = 1 4 . 𝜋. 192_{. 1000} 1506,9 = 188 𝑚𝑚 𝑠 ≤ (2. 𝑕_𝑓 = 2.400 = 800 𝑚𝑚) 𝑠 ≤ 450 𝑚𝑚

Dipilih yang kecil, yaitu s = 180 mm Jadi dipakai tilangan D19 – 180 1574 𝑚𝑚2 _{> 𝐴}

𝑠,𝑝𝑢𝑠𝑎𝑡 = 1506,9 𝑚𝑚2 ……… OK Untuk jalur tepi (diluar jalur pusat):

𝐴_{𝑠,𝑡𝑒𝑝𝑖} = 𝐴_𝑠,𝑢− 𝐴_{𝑠,𝑝𝑢𝑠𝑎𝑡} = 1657,6 − 1506,9 = 150,7 𝑚𝑚2 Jarak tulangan: 𝑠 = 1 4 . 𝜋. 𝐷2_{. 𝑆} 𝐴_{𝑠,𝑡𝑒𝑝𝑖} = 1 4 . 𝜋. 192_{. 1000} 150,7 = 1880,45 𝑚𝑚 𝑠 ≤ (2. 𝑕_𝑓 = 2.400 = 800 𝑚𝑚) 𝑠 ≤ 450 𝑚𝑚

Dipilih yang kecil, yaitu s = 450 mm Jadi dipakai tulangan D19 – 450

630,064 𝑚𝑚2 _{> 150,7 𝑚𝑚}2_{………. ok} e. Kuat dukung pondasi

𝑃 = ∅. 0,85. 𝑓𝑢 𝑐. 𝐴1

= 0,7.0,85.25.450.450 = 3012187,5 𝑁 = 3012,18 𝐾𝑁 𝑃𝑢,𝑘= 504,8 𝐾𝑁 < 3012,18 𝐾𝑁 ……….. ok

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan

Dari uraian pada bab-bab sebelumnya dapat disimpulkan antara lain :

1. Baja merupakan bahan yang mempunyai sifat struktur yang sangat baik, terlebih untuk bangunan pabrik karena kebutuhan jarak antar kolom yang jauh sedangkan atap biasanya merupakan atap metal yang ringan.

2. Profil baja untuk balok/kuda-kuda yang digunakan dalam perencanaan ini adalah baja I WF 350.175.7.11.

3. Profil baja untuk Kolom yang digunakan dalam perencanaan ini adalah baja I WF 300.300.8.14. 4. Sedangkan untuk gording digunakan profil baja Light Lip Channel C 150.75.20.4,5.

5. Dengan kondisi tanah setempat yang keadaan tanahnya tidak keras dan daya dukungnya cukup baik, maka pondasi telapak atau foot plate yang digunakan. Dengan kedalaman pondasi 2 meter lebar pondasi 2,2 x 1,5 meter, tebal pondasi 0,4 meter, dan lebar kolom 0,45 x 0,45 meter.

5.2. Saran

1. Untuk merelisasikan hasil perhitungan dengan di lapangan maka diperlukan pengawasan yang benar-benar teliti.

2. Pondasi yang direncanakan harus kuat menahan beban yang bekerja padanya. Selain itu tanah tempat pondasi diletakan juga harus bisa memberikan daya dukung yang cukup kuat agar pondasi tidak mengalami penurunan yang melebihi batas toleransi.

3. Pada keseluruhan pembangunan pabrik ini seluruh material harus benar-benar sesuai dengan hasil perhitungan.

DAFTAR PUSTAKA

Wigroho H, (2001). Analisis Perencanaan Struktur Frame Menggunakan SAP 2000 Versi 7.42, Andi, Yogyakarta.

Prabawati Arie, (2010). Analisis Struktur Bangunan dan Gedung dengan 2000 Versi 14, Andi, Yogyakarta. Asroni Ali, (2010). Kolom Pondasi dan Balok ‘T’ Beton Bertulang, Graha Ilmu, Yogyakarta.

………., (2002). Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung, Departemen Pekerjaan Umum.

………., (1984). Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI), Yayasan lembaga penyelidikan masalah bangunan.