• Tidak ada hasil yang ditemukan

Desain Hanggar Pesawat - Struktur Baja

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "Desain Hanggar Pesawat - Struktur Baja"

Copied!
206
0
0

Teks penuh

(1)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok :III ( TIGA ) Halaman: _ dari _ halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik,Universitas Nusa Cendana, KUPANG

A. DESAIN ORGANISASI STRUKTUR BANGUNAN.

Berdasarkan data umum bangunan maka direncanakan bangunan dengan denah sebagai berikut :

Gambar A-1. Denah Organisasi Struktur Bangunan

10.00 m 10.00 m 10.00 m 10.00 m 10.00 m 50.00 m Pengaku Dinding Memanjang 17.50 m 17.50 m 17.50 m 17.50 m 70.00 m Rafter Kantor Gudang Kantor Gudang A B C D E 1 2 3 4 5 6 Pengaku Dinding Melintang Kolom

: Pintu jenis roll-up : Titik Lampu KETERANGAN :

(2)

Bangunan direncanakan untuk housing dan perawatan 2 pesawat jenis N-250 yang hendak dibangun di Lanudal El-Tari (dapat dilihat pada Lampiran 1), dengan data pesawat sebagai berikut :

 Panjang pesawat : 28.15 m

 Wing span ( lebar pesawat dari ujung sayap kiri ke ujung sayap kanan) : 28.0 m

 Tinggi pesawat : 8.78 m

Luas area bangunan adalah 70 m x 50 m. Karena dengan pertimbangan wing span pesawat 28 m maka tiap bentang ruang hanggar adalah 35 m dengan daerah aman (clearance) batas untuk pesawat dengan wing span 28 m adalah 3.5 m pada tiap sisi pesawat. Dengan luas area 70 m maka diperoleh 2 bentang sebagai tempat pesawat dan ruangan sebagai kantor direncanakan berukuran 17.5 m x 10 m serta ruang penyimpanan peralatan suku cadang pesawat direncanakan berukuran 17.5 m x 10 m, pada masing-masing bentang. Masing-masing gudang memiliki 2 pintu dengan pertimbangan jika ada pesawat dalam hangar maka container pembawa suku cadang bisa mengantarkan barang melalui pintu belakang hanggar. Pintu berada di belakang karena area yang di belakang hanggar masih kosong dan area ini masih merupakan area milik pemili proyek (owner). Masing- masing kantor dan gudang direncanakan menggunakan sistem AC agar menjaga suhu peralatan.

Pesawat direncanakan masuk dan keluar hanggar hanya 1 arah dengan menggunakan bantuan Aircraft Tow Tractor. Hanggar tidak memiliki pintu di depan, dibiarkan terbuka saja karena area ini mempunyai security system yang sangat ketat, jadi keamanannya terjamin walau tidak mempunyai pintu.

(3)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok :III ( TIGA ) Halaman: _ dari _ halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik,Universitas Nusa Cendana, KUPANG a. Struktur Utama (Primer)

Jenis struktur utama yang dipilih dalam perencanaan hanggar ini adalah rangka gebel dua bentang dengan konsol.

Gambar A-2. Idealisasi Struktur Utama

Struktur yang paling cocok untuk pendirian bangunan hangar pesawat adalah struktur gebel. Dalam perencanaan kapasitas penampungan dua pesawat didirikan struktur gebel dua bentang yang memiliki pemanfaatan ruang yang lebih maksimal sehingga gebel dua bentang dengan konsol dianggap paling cocok untuk pembangunan hanggar perbaikan pesawat. Selain itu alasan pemilihannya karena berdasarkan data umum yang diberikan pemilik, kemiringan penutup atap 16o seperti yang terlihat pada gambar A-2. Jumlah gebel tiap bentang yang dibutuhkan untuk konstruksi ini adalah total dua bentang gebel yaitu 70 m, dengan tinggi struktur utama di bagian tengah mencapai 15,02 m dengan pertimbangan tinggi pesawat rencana adalah 8,78 m sehingga mempunyai jarak aman 6,24 m. 10.00 m 5.02 m 35.00 m 35.00 m 16° Rafter Gebel Kolom

(4)

b. Struktur Pendukung (Sekunder)

Struktur pendukung terdiri atas bagian-bagian sebagai berikut : 1. Struktur Dinding Memanjang

Jenis struktur yang digunakan pada struktur dinding memanjang adalah portal memanjang yang merupakan gabungan dari kolom gebel dengan memiliki gird horisontal seperti yang terlihat dalam gambar A-3.

Gambar A-3. Idealisasi Struktur Dinding Memanjang (Portal Memanjang)

Untuk keseluruhan bangunan terdapat dua struktur memanjang, yang satu dinding memanjang kiri dan yang lain pada dinding memanjang kanan bangunan. Keseluruhan bentang portal memanjang ini adalah 50 meter, terdiri dari 5 modul yang masing-masing berbentang 10 meter. Semua gird horizontal dipasang saling berjarak 5 meter.

Depan Belakang

5.00 m 5.00 m

(5)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok :III ( TIGA ) Halaman: _ dari _ halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik,Universitas Nusa Cendana, KUPANG Struktur Dinding Melintang

Jenis struktur untuk struktur pengaku dinding melintang adalah gird vertikal dan gird horisontal seperti yang terlihat dalam gambar A-4.

Gambar A-4. Idealisasi Struktur Dinding melintang.

Gird vertikal dipasang dengan jarak 5 m dan gird horizontal berjarak 2.5 m, direncanakan dimensi pintu 5 m x 5 m agar kontainer pembawa suku cadang dapat masuk. Dimensi kontainer (dapat dilihat pada Lampiran 3).

10.00 m 5.02 m 16° 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m PINTU 5.00 m

(6)

2. Struktur Pengaku Atap

Struktur sekunder yang digunakan pada atap adalah gording, sagrod dan ikatan angin seperti yang diperlihatkan gambar A-5

Gambar A-5.Idealisasi Struktur Pengaku Atap.

Gambar A-6 : Proyeksi datar Jarak Gording

Gording diletakkan di atas rafter gebel dua bentang dengan jarak antar gording 2.5 m dengan menggunakan penutup atap yang sama dengan dinding pengisi yaitu jenis plat bondek dengan ukuran 1 x 5.8 m dengan ketebalan 0.75 mm (dapat dilihat pada Lampiran 2) dan sagrod dipasang berjarak 5 m menghubungkan gording-gording yang bersebelahan. Ikatan angin dipasang menyilang seperti pada gambar A-5. Dipesan plat bondek dengan ukuran lebar 5.8 m karena sesuai dengan tinggi profil yang akan digunakan untuk gording, dan dibuat kelebihan dalam pemasangan sebesar 20 cm untuk bagian gording atas dan 20 cm untuk gording bagian bawah agar tidak terjadi kebocoran.

Gording Tepi

Rafter

Gebel GordingBubungan BagianBelakang

Bagian Depan 5.00 m 5.00 m

Gambar A-5.Idealisasi Struktur Pengaku Atap

2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 0.68 m 2.50 m 0.71 m 5.02 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.50 m 2.50 m 2.50 m 2.50 m 2.50 m 2.50 m Gording 16°

(7)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok :III ( TIGA ) Halaman: _ dari _ halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik,Universitas Nusa Cendana, KUPANG

B. IDEALISASI STRUKTUR, METODA ANALISA STRUKTUR DAN KEBIJAKAN UMUM PEMBEBANAN.

2.1.Idealisasi Struktur

Struktur bangunan hanggar perawatan pesawat terdiri atas dua jenis yaitu struktur Primer dan Sekunder. Berikut ini adalah penjelasan mengenai Idealisasi Struktur untuk Struktur Primer dan Sekunder Bangunan.

2.1.1. Struktur Utama (Primer)

Struktur primer yang dipilih untuk desain bangunan hanggar pesawat ini adalah Gebel dua bentang dengan konsol. Struktur Gebel ini diidealisasikan sebagai struktur dengan perletakan jepit pada setiap kaki kolom dan perletakan jepit pada sambungan rafter - kolom. Idealisasi struktur gebel dapat dilihat pada gambar B-1.

Gambar B -1. Idealisasi Struktur Utama

2.1.2. Struktur Pendukung (Sekunder)

Struktur pendukung terdiri dari struktur dinding memanjang (disebut juga portal memanjang), struktur pengaku atap dan struktur dinding melintang.

10. 00 m 5.02 m 35.00 m 35.00 m 16° Rafter Gebel Kolom Konsol

(8)

2.1.2.1.Struktur Dinding Memanjang (Portal Memanjang)

Gambar B - 2. Idealisasi Struktur Memanjang (Dilihat dari Samping Kanan Bangunan)

Gambar B-2 menunjukan idealisasi portal memanjang. Portal memanjang adalah struktur yang bidangnya berorientasi memanjang bangunan dan diideallisasikan sebagai portal yang diperkaku terhadap beban lateral dan berperletakkan jepit di kaki setiap kolom – kolomnya. Kolom portal ini adalah kolom portal gebel (struktur utama) sedangkan baloknya (komponen mendatar) adalah gird horizontal, serta komponen diagonalnya adalah ikatan angin (bracing). Kedua ujung komponen mendatar (gird horizontal) tersambung secara rigid ke kolom sementara kedua ujung komponen diagonal (ikatan angin) tersambung secara sendi (pin) ke kolom. Ini membuat komponen diagonal (ikatan angin) menjadi komponen aksial. Untuk keseluruhan bangunan terdapat 2 struktur memanjang, yang mana dua pengaku memanjang pada dinding memanjang kiri dan kanan bangunan. Keseluruhan bentang portal memanjang ini adalah 50 m, terdiri dari 5 modul yang masing – masing berbentang 10 m dengan jarak antar gebel 10 m, dan semua gird horizontal dipasang saling berjarak 5 m.

Depan Belakang

5.00 m 5.00 m

(9)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok :III ( TIGA ) Halaman: _ dari _ halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik,Universitas Nusa Cendana, KUPANG

Gambar B-3. Idealisasi Struktur Salah Modul Struktur Memanjang menunjukkan, Idealisasi Konektivitas Ikatan Angin pada Kolom – Kolom Gabel.

Jarak antar kolom 10 m dan jarak antara kolom dan gird vertikal 5 m , jarak antar gird horisontal 5 m dan ikatan angin dipasang menyilang pada titik pertemuan antara ujung kolom dan gird horizontal dengan orientasi penampang seperti yang terlihat pada gambar B-3.

Gambar B-3. Idealisasi Struktur Salah Modul Struktur Memanjang menunjukkan Idealisasi Konektivitas Gird Horizontal pada Kolom – Kolom Gabel

Gird Vertikal

Gird Horisontal

Ikatan Angin

Ikatan Angin Depan Ikatan Angin Belakang Keterangan : 5.00 m 5.00 m 4.80 m 5.00 m 5.00 m Gird Vertikal Gird Horisontal Ikatan Angin 5.00 m 5.00 m 4.80 m 5.00 m 5.00 m Ikatan Angin

Ikatan Angin Depan Ikatan Angin Belakang Keterangan :

(10)

2.1.2.2. Struktur Pengaku Atap

Struktur pengaku atap adalah struktur yang bidangnya seorientasi dengan bidang atap dan komponen – komponennya terdiri atas gording, sag-rod (penggantung gording) dan ikatan angin atap. Gambar B-4 menunjukkan idealisasi salah satu bentang trave struktur ini. Struktur ini diidealisasikan sebagai rangka batang pada bidang atap, yang berperletakkan sendi pada titik pertemuan rafter dengan ujung atas kolom – kolom gebel. Batang atas dan batang bawah rangka tersebut adalah rafter – rafter gabel bersebelahan, batang vertikal adalah gording, batang diagonal adalah ikatan angin (bracing) atap dan batang mendatar adalah sagrod. Gording pada bidang atap dipasang saling berjarak 2.5 m (2.4 m pada proyeksi datar) dan sagrod dipasang berjarak 5 m.

Gambar B-4.Idealisasi Satu Bentang Trave dari Struktur Ikatan Angin Bidang Atap (Tampak Atas)

Ikatan angin berperletakkan sendi (pin) pada batang atas dan batang bawah sehingga akan berkelakuan sebagai komponen aksial. Sama seperti pada portal memanjang, pada setiap sel struktur pengaku atap terdapat dua jenis ikatan angin, yaitu ikatan angin yang bekerja hanya ketika angin bertiup dari depan bangunan (disebut ikatan angin depan) dan ikatan angin bekerja ketika angin bertiup dari belakang bangunan (disebut ikatan angin belakang). Ikatan angin depan berorientasi sedemikian sehingga akan berkelakuan sebagai komponen aksial tarik ketika angin bertiup dari depan bangunan. Demikian juga ikatan angin belakang ketika angin bertiup dari belakang bangunan.

Dengan demikian, ikatan angin, baik depan atau pun belakang, akan selalu berkelakuan sebagai komponen aksial tarik. Ketika angin bertiup dari depan bangunan, ikatan angin depan yang bekerja, sedangkan ketika angin bertiup dari belakang bangunan, ikatan angin belakang yang bekerja. Gambar B-4 menerangkan tentang hal ini.

Pada pembebanan terhadap sumbu y penampangnya, gording diidealisasikan sebagai balok pada tiga perletakan, yaitu dua perletakkan sendi pada rafter, dan satu perletakkan kabel pada sagrod, sedangkan untuk pembebanan terhadap sumbu x penampangnya, gording diidealisasikan sebagai Gording

Tepi

Arah tiupan angin depan

Sagrod Ikatan Angin Rafter

Gebel GordingBubungan Bagian

Belakang Bagian Depan 5.00 m 5.00 m 2.40 m2.40 m2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m 2.40 m

(11)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok :III ( TIGA ) Halaman: _ dari _ halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik,Universitas Nusa Cendana, KUPANG

balok bertumpu pada dua perletakkan sendi di kedua ujungnya. Gambar B-5(a) menunjukkan idealisasi gording untuk pembebanan terhadap sumbu y penampang dan Gambar B-5(b) menunjukkan idealisasi gording pada pembebanan terhadap sumbu x penampang.

Gambar B-5. Idealisasi Struktur Gording dan Sagrod

Sagrod diidealisasikan sebagai komponen aksial tarik. Sambungan sagrod dengan gording di kedua ujungnya diidealisasikan sebagai perletakkan sendi. Dengan demikian, sagrod diidealisasikan sebagai komponen aksial dengan perletakkan sendi di kedua ujungnya. Gambar B-5(c) menunjukkan idealisasi struktur untuk sagrod.

2.1.2.3. Struktur Dinding Melintang

Gambar B-6. Idealisasi Struktur Pendukung pada Dinding Melintang

5.00 m 5.00 m

Sagrod Sebagai Perletakan Kabel

10.00 m

2.50 m

(a) Gording dalam pembebanan terhadap sumbu

y penampang

(b) Gording dalam pembebanan terhadap sumbu

x penampang (c) Sagrod 10.0 0 m 5.02 m 16° 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m PINTU 5.00 m

(12)

Gambar B-7. Salah Satu Modul dari Struktur Dinding Melintang, menunjuan Idealisasi Perletakkan dan Ketersambungan (Konektivitas) Gird –Gird

Struktur pendukung pada dinding melintang ditunjukkan Gambar B-6. Struktur ini adalah struktur portal yang terdiri atas gird horizontal dan gird vertikal. Komponen perimetral struktur ini adalah rafter dan kolom gebel. Idealisasi perletakkan dan konektivitas gird – gird pada struktur sekunder dinding melintang ini ditunjukkan Gambar B-7. Gird horizontal berperletakkan sendi di kedua ujungnya yang bersambung ke gird vertikal. Gird vertikal berperletakan sendi di kedua ujungnya yang bersambung ke rafter (ujung atas) dan gird horizontal (ujung bawah).

2.2 Metoda Analisa Struktur

Analisa struktur untuk memperoleh gaya-gaya dalam dilakukan dengan menggunakan SAP 2000 versi 14 untuk perhitungan yang rumit sedangkan untuk perhitungan yang sederhana dilakukan dengan menggunakan perhitungan manual.

2.3 Kebijakan Umum Pembebanan

Pembebanan yang dipikul struktur dan yang akan ditinjau dalam desain ini terdiri dari Beban Mati (D), Beban Hidup akibat perawatan gedung (La), Beban Hujan (H) dan Beban Angin (W). Beban –

beban lain yang juga dianjurkan untuk diperhatikan oleh SNI 03 – 1729– 2002 butir 6.2.2 seperti beban gempa (E) dan beban hidup oleh penggunaan gedung atau beban-beban khusus (L) tidaklah ditinjau.

5.00 m

5.00 m 5.00 m 4.30 m 0.72 m

(13)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok :III ( TIGA ) Halaman: _ dari _ halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik,Universitas Nusa Cendana, KUPANG

Beban gempa tidak ditinjau karena struktur bukanlah struktur tinggi. Karena bukan struktur tinggi, beban yang timbul pergerakan tanah (gempa) tidak signifikan sehingga dapatlah diabaikan. Beban penggunaan gedung tidak ditinjau sebab penghunian/penggunaan gedung tidak membebani komponen – komponen struktur dan juga pemilik bangunan/pemberi tugas telah menginformasikan bahwa penggunaan gedung tidak menimbulkan beban – beban khusus. (Lihat point 4 pada Lembaran Penugasan).

Berikut ini adalah penjelasan umum bagaimana setiap beban ditinjau dalam desain ini dan membebani komponen – komponen struktur.

 Beban Mati (D)

Beban mati adalah semua beban yang berasal dari bangunan dan/atau unsur bangunan, termasuk segala unsur tambahan tetap yang merupakan satu kesatuan dengannya. Contoh unsur tambahan yang dimaksud adalah beban penutup atap yaitu plat bondek yang membebani gording sebagai beban terbagi merata areal kemudian membebani gording sebagai beban terbagi merata linear sehingga ditransfer pada sagrod sebagai beban aksial dan juga beban plat yang membebani gird horizontal sebagai beban terbagi merata linear dan ditransfer pada gird vertical sebagai beban aksial.

Untuk beban mati akibat berat plat penutup atap yaitu bondek diperoleh dengan berat sebesar 6.95 kg/m2 untuk plat bondek dengan ketebalan 0.75 mm ( dapat dilihat pada Lampiran 2).

 Beban Hidup (La)

Beban hidup adalah semua beban tidak tetap dalam hal ini beban yang ditimbulkan oleh orang yang berada di atap baik itu petugas pemadam kebakaran dan peralatannya maupun petugas perbaikan dan perawatan atap. Beban ini dianggap sebagai beban terpusat membebani gording. Untuk beban hidup dapat dilihat pada lampiran Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 hal 13 (beban hidup pada atap bangunan) pasal 3.2 ayat 1 dimana diperoleh beban hidup akibat orang yang berada di atap baik itu petugas pemadam kebakaran dan peralatannya maupun petugas perbaikan dan perawatan atap sebesar minimum 100 kg dengan momen lentur yang di hasilkan dapat dilihat pada perhitungan dibawah ini :

(14)

- Menurut Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 berat seorang pekerja = 100 kg = 1000 N

- Beban berkerja terpusat dan gording berpeletakan sendi

 Beban Hujan (H)

Beban Hujan adalah beban akibat berat genangan dan aliran air hujan pada penutup sebagai beban merata areal selama turun hujan lebat ke atas bangunan. Kemudian beban ditransfer ke gording sebagai beban merata linear yang kemudian di transfer pada sagrod sebagai beban aksial dan sebagai beban terpusat yang diterima rafter. Berikut perhitungan momen lentur beban hujan:

- Dimana dapat dihitung dengan rumus Peraturan Pembebanan Indoensia Untuk Gedung 1983 pasal 3.2 ayat 2.a yaitu :

(40-0.8)kg/m2 jadi diperoleh (40-0.8.16) = 27,2 kg/m2 = 272 N/m2 karena hasil yang diperoleh lebih besar dari 20 kg/m2 maka untuk beban hujan digunakan sesuai dengan anjuran Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 tidak boleh lebih dari 20 kg/m2 = 200 N/m2

- Untuk beban hujan berkerja sebagai beban merata area. 200 N/m2 x 2.40 m = 480 N/m

- Momen lentur

Untuk beban hidup dan beban hujan hanya akan ditinjau salah satu saja. Dengan anggapan bahwa apabila hujan maka tidak ada pekerja yang naik pada atap atau dalam artian beban hidup atau pun beban hujan hanyalah beban sewaktu-waktu yang jarang sekali kemungkinan kedua beban ini kerja bersamaan sehingga akan diambil beban mana antara keduanya yang lebih besar untuk dilakukan analisa.

Dilihat dari hasil momen lentur dari perhitungan diatas di peroleh yang terbesar atau maksimum adalah 6000 Nm maka beban hidup yang akan digunakan adalah beban hujan sebesar 480 N/m

10.00 m 100 kg

10.00 m

480 N/m

(15)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok :III ( TIGA ) Halaman: _ dari _ halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik,Universitas Nusa Cendana, KUPANG

 Beban Angin (W)

Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara. Beban ini terdiri dari tekanan angin positif (tiup) dan tekanan angin negatif (isapan). Beban angin diidealisasikan sebagai beban terbagi merata areal dan berorientasi tegak lurus bidang.

Untuk beban angin dapat dilihat pada Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 pada pasal 4.2 ayat 2,berdasarkan peraturan tersebut beban angin ditentukan sesuai dengan jarak lokasi pembangunan hanggar. Untuk lokasi Lanudal El-tari berjarak 3.81 km ( dapat dilihat pada Lampiran 4 ) dari pantai tidak lebih dari 5 km sesuai dengan syarat maka beban angin yang digunakan untuk pembebanan struktur hanggar adalah 40 kg/m2.

Pada bagian akhir perhitungan pembebanan dikombinasikan sesuai dengan komponen struktur atau jenis beban pada komponen struktur tersebut menurut SNI 03 – 1729 – 2002 tentang perencanaan struktur bangunan baja yang dibahas dalam pasal 6.2.2.

(16)

C. DESAIN GORDING

3.1 Data yang relevan untuk desain gording adalah:

1) Jarak gording pada bidang atap 2.5 m dan pada proyeksi bidang datar 2.40 m; 2) Jarak sagrod 2.5 m;

3) Jarak maksimum antar gabel 10.00 m;

4) Berat spesifik penutup atap plat bondek dengan dimensi (1000 x 5800 x 0.75) mm. Berat jenis atap berdasarkan Lampiran 2 adalah :

6.95 kg/m2 = 69.5 N/m2

5) Panjang tumpang tindih (overlap) plat bondek 80 mm; 6) Jarak gording nok (bubungan) 680 mm = 0.68 m 7) Sudut kemiringan atap 16°.

3.2 Profil Usulan 1

Profil usulan pertama adalah Channel 300 x 90 x 12 x 16 mm. Tabel C-1 dan Lampiran 5 menampilkan data dimensional penampang profil ini.

Tabel C-1. Data Dimensional Penampang Profil Usulan 1

Channel 300 x 90 x 12x 16 mm (40.2 kg/m’) Kekuatan Material : fy = 400 MPa

B H t1 t2 A Cx Cy Ix Iy ix iy Sx Sy (mm) (mm) (mm) (mm) (mm2) (mm) (mm) (mm4) (mm4) (mm) (mm) (mm3) (mm3) 90 300 12 16 6190 - 22.5 78.7x106 39.1x105 113 25.1 525000 57900

t2

B

t1

H

(17)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : III (Tiga) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

3.3 Pembebanan 3.3.1 Beban Mati (D)

a. Berat penutup atap

b. Berat gording = 402 N/m’

Jumlah ( 180.75 402) = 582.75 N/m’

c. Berat alat penyambung 10% (582.75) = 58.28 N/m’

Jumlah beban mati D = 641.03 N/m’

Jadi beban mati yang bekerja pada gording adalah sebesar 641.03 N/m.

3.3.2 Beban Hidup oleh Perawatan Gedung (La) dan Beban Hujan (H)

1) Berat seorang pekerja atau petugas pemadam kebakaran (PPIUG 1983 butir 3.2.2b) : 100 kg = 1000 N

2) Berat genangan air hujan di atap menurut [PPIUG 1983 Pasal 3.2.2a] adalah : 40 – 0.8 (16°) = 27.2 kg /m2 = 272 N/m2, pada proyeksi datar bidang atap. Beban ini ditransfer ke gording sebagai : 272 (2.40) = 652.8 N/m’

Beban terpusat akibat berat pekerja dianggap bekerja di tengah bentang gording. Momen lentur maksimum yang ditimbulkan adalah 1/4(1000)10 = 2500 Nm; sedangkan momen lentur maksimum yang ditimbulkan berat genangan air hujan adalah 1/8(652.8)102 = 8160 Nm. Momen lentur akibat berat genangan air hujan lebih besar daripada momen lentur akibat berat pekerja, maka yang lebih berpengaruh adalah berat genangan air hujan. Beban berat pekerja, dengan demikian, tidak akan diperhitungkan dalam pembebanan gording, sehingga:

Jumlah beban hidup (H) = 652.8 N/m’.

Selanjutnya, karena merupakan beban gravitasional, orientasi dan arah kedua beban (D dan H) sama yaitu vertikal ke bawah. Orientasi dan arah kedua beban ini ditunjukkan panah warna biru (D; H) pada Gambar C-1. Untuk kepentingan desain, beban ini digantikan dengan komponen – komponen ortogonalnya. Komponen pada orientasi sumbu x ditunjukkan panah merah (D; H)x dan komponen

(18)

Gambar C-1. Orientasi Beban - Beban pada Gording terhadap Orientasi Sumbu – Sumbu Penampangnya

Beban (D; H) adalah (641.03 ; 652.8) N/m’, maka:

1. (D ; H)x = (641.03 cos 16 ; 652.8 cos 16) = (616.19 ; 627.51) N/m’ dan

2. (D ; H)y = (641.03 sin 16 ; 652.8 sin 16) = (176.69 ; 179.94) N/m’

3.3.3 Beban Angin (W)

Gambar C-2. Ilustrasi Pembebanan Angin pada Bidang Atap

3.3.3.1 Akibat Tiupan pada Bidang Atap

Beban yang ditimbulkan tiupan angin dari kiri bangunan ditunjukan dalam Gambar C-2. Karena bidang atap gabel simetris, beban akibat tiupan angin dari kanan bangunan sama dengan yang diakibatkan tiupan dari kiri bangunan dan tidak perlu ditinjau. Pada bidang atap di pihak angin terjadi tekanan positif akibat tiupan angin dari kiri, dan pada bidang atap di belakang angin terjadi tekanan hisap. Pada kasus ini, tekanan angin hisap menimbulkan beban pada gording yang berlawanan arah terhadap arah beban (D;H)x sehingga mengurangi besar resultan beban pada pembebanan terhadap

orientasi sumbu x penampang gording. Maka tekanan angin hisap (negatif) tidak perlu diperhitungkan. Beban angin akibat tekanan angin positiflah yang akan diperhitungkan. Bangunan akan dibangun di

16° Gording sumbu x sumbu y (D;H)y (D;H)y (D;H) 16° 0.02a-0.4 - 0.4

(19)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : III (Tiga) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

Lanudal EL-Tari - Kupang yang berjarak kurang dari pada 5 km dari pantai maka tekanan angin adalah 40 kg/m2 (400 N/m2); [PPIUG 1983 butir 4.2.(2)] dan karena atap segi tiga majemuk dengan α < 65o dan merupakan gedung tertutup sehingga koefisien tekanan angin positif adalah (0.2α – 0.4); [PPIUG 1983 butir 4.3.(1)a]. Berdasarkan itu:

1. Beban angin pada gording di pihak angin: (0.2(16) – 0.4)400(2.5) = 2800 N/m’ Jumlah beban angin (W) = 2800 N/m’

Beban lentur rencana terhadap sumbu x penampang gording (Qx) ditentukan berdasarkan kombinasi

pembebanan menurut persamaan (6.2-1) s/d (6.2-6) SNI-2002; 1. Persamaan (6.2-1): 1.4Dx

1.4 Dx = 1.4(616.19) = 862.67 N

2. Persamaan (6.2-2): 1.2D + 1.6L + 0.5(La atau H)

Kombinasi ini tidak dilibatkan sebab tidak terdapat beban L. 3. Persamaan (6.2-3): 1.2D + 1.6(La atau H) + (γL atau 0.8W)

a. Di pihak angin

1.2Dx +1.6Hx + 0.8W = 1.2(616.19) +1.6(627.51) + 0.8(2800) = 3983.45 N/m’.

4. Persamaan (6.2-4): 1.2D + 1.3W + γLL + 0.5(La atau H)

Kombinasi ini tidak dilibatkan sebab tidak terdapat pembebanan L. 5. Persamaan (6.2-5): 1.2D + 1.0E + γLL

Kombinasi ini tidak diperhatikan karena beban E (beban gempa) tidak ditinjau 6. Persamaan (6.2-6): 0.9D + (1.03W atau 1.0E)

Kombinasi ini tidak diperhatikan karena pembebanan bolak-balik W telah dilibatkan dalam perhitungan tekanan tiup angin.

(20)

3.3.3.2 Akibat Tiupan Angin pada Dinding Belakang

Gambar C-3. Struktur Dinding Melintang (Belakang) Bangunan Menunjukkan Daerah Tributaris Pembebanan Angin pada Gird Vertikal.

Berdasarkan kombinasi – kombinasi tersebut, maka beban lentur rencana terhadap sumbu x penampang gording (Qx) adalah:

Max (862.67 ; 3983.45) = 3983.45 N/m’.

Dengan cara yang sama, beban lentur rencana terhadap sumbu y penampang gording (Qy) adalah :

1.2Dy +1.6Hy = 1.2(176.69) + 1.6(179.94) = 499.93 N/m’; [SNI-2002 pers. (6.2-3)].

Tiupan angin dari depan bangunan menimbulkan tekanan positif pada dinding depan dan tekanan hisap pada dinding belakang, begitu pula sebaliknya. Tekanan angin positif menimbulkan beban aksial tekan pada gording sedangkan tekanan angin negatif menimbulkan beban aksial tarik. Karena gording lebih rawan terhadap beban aksial tekan, maka dalam mendesain gording hanya tekanan angin positiflah yang ditinjau. Daerah tributaris yang maksimum dari tekanan angin positif adalah daerah tributaris bagi gird vertikal no 3. Daerah tributaris ini ditunjukan sebagai daerah berarsir dalam Gambar C-3. Gird no 3 selanjutnya mentransfer beban angin kepada gording (di ujung atas), dan kepada fondasi (di ujung bawah) sebagai beban terpusat. Terhadap gording, beban ini adalah beban aksial tekan. Berdasarkan itu, besar beban aksial tekan (N) pada gording dapat dihitung sebagai:

N kg x x x ) 1287.00 12870 2 1 ( 9 . 0 40 00 . 5 ) 02 . 15 58 . 13 ( 2 1 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 13.58 m 5.00 m 5.00 m 5.02 m Gird No. 1 Gird No. 2 Gird No. 3 Gird No. 6 Gird No. 5 Gird No. 4 5.00 m 16° Kolom Kolom 35.00 m 15.02 m

(21)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : III (Tiga) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

3.4 Analisa Struktur

Berdasarkan hitungan pembebanan di atas maka beban aksial rencana (Nu) pada gording adalah:

γD N = 1.6(12870) = 20592 N ; [SNI-2002 pers. (6.2-3)];

beban lentur rencana oleh pembebanan terhadap sumbu x gording (Mux) adalah: [ ][ ]

beban geser rencana oleh pembebanan terhadap sumbu x gording (Vux) adalah: [ ][ ]

Beban lentur rencana oleh pembebanan pada sumbu-y penampang gording (Muy) dan beban geser

rencana oleh pembebanan terhadap sumbu yang sama (Vuy) diperoleh dengan menganalisa gording

sebagai balok struktur statis tak-tentu yang idealisasinya ditunjukkan dalam Lampiran 6 Laporan hasil analisa struktur memberikan :

Muy = 1.54 x 106 Nmm [Lampiran 6]

Vuy = 940.64 N [Lampiran 6]

Selain itu hasil kedua analisa struktur juga memberikan besar dari gaya – gaya berikut ini: 1. Reaksi perletakkan akibat Qx pada gording yang ditransfer ke rafter (Vux) adalah:

[ ][ ]

2. Reaksi perletakan akibat Qy pada gording yang ditransfer ke rafter (Vuy) adalah:

1559.01 N; [Lampiran 6].

3. Reaksi perletakkan akibat Qy pada gording yang ditransfer ke sagrod (Vy-sr) adalah

3118.01 N; [Lampiran 6].

Maka beban rencana untuk desain gording adalah: Nu = 20592 N ; Mux = 49.79 x 106 Nmm; dan Muy = 1.54 x 106 Nmm N V V Vu  ( ux2  uy2) (19917.26)2  (1559.01)2 19978.18

3.5 Analisa terhadap Limit-State

Pemeriksaan atas hasil analisa struktur menyatakan bahwa gording adalah komponen terkombinasi aksial-lentur-geser maka usulan profil untuk gording akan dianalisa terhadap persamaan interaksi aksial-momen, persamaan kombinasi geser-lentur. Selain itu, lendutan juga adalah limit-state dalam desain ini maka profil usulan akan juga dianalisa terhadap limit-state lendutan.

(22)

3.5.1 Terhadap Persamaan Interaksi Aksial - Momen:

; 0 . 1 2 2 . 0 ; 0 . 1 9 8 2 . 0                         ny uy nx ux n u n u ny uy nx ux n u n u M M M M N N N N Untuk M M M M N N N N Untuk         [ SNI 03 – 1729 – 2002 butir 11.3 ]

1. Analisa untuk Memperoleh Beban – Beban Rencana Nu, Mux dan Muy

Analisa ini telah dilakukan dalam bagian 3.4, yang memberikan: Nu = 20592N ;

Mux = 49.79 x 106 Nmm; dan

Muy = 1.54 x 106 Nmm

2. Analisa untuk Memperoleh Tahanan – Tahanan Rencana Nn, Mnx, Mny

Ø = 0.85 ; [ SNI - 2002; butir 11.3]

Nn = Ag ; [SNI – 2002; butir 7.6.2]

ω ; [bergantung pada factor tekuk λc ] λc = max(λex; λex) √ [ [ ] Lkx = 1(10000) = 10000 mm rx = ix 113 mm (Tabel C-1) √ √ [ [ ]

(23)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : III (Tiga) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

Ly = x(1000) 500mm 2

1

;[Lebar plat bondek 1000 mm. Jika diasumsikan angker penutup dipasang setiap setengah lebar plat bondek,maka Lky adalah 500 mm]

Lky = 1(500) = 500 mm ry = iy = 25.1 mm (Tabel C-1) √ λc = max (1.26 ; 0.28) = 1.26 λc = 1.26  1.2 maka : 2 25 . 1 c   ; [ SNI 2002 Butir 7.6.2] = A = Ag = 6190 mm2 (Tabel C-1) Nn= 6190 x (400/1.99) = 1244221 N [ ] ( ) [ ] [ ] Sx = 525000 mm3 Myx = 400 (525000) = 2.10 x 108 Nmm

Mbckl-x bergantung kepada kekompakan dan kelangsingan penampang, yang dapat

diketahui dengan membandingkan factor-faktor kelangsingan (λx, λp dan λy); [SNI-2002

butir 8.2]. λ = max (λx; λy)

λx = Lx / ix = (10000/113) = 88.49

λy = Ly / iy = (500/25.1) = 19.92

λ = max (88.49 ; 19.92) = 88.49

√ ; [SNI-2002: pers. (8.4-4.a), karena factor kelangsingan untuk komponen struktur ini dihitung berdasarkan panjang bentang, seperti yang telah dilakukan di atas]

(24)

√ ; [SNI-2002: pers. (8.4-4.b), karena faktor kelangsingan untuk komponen struktur ini dihitung berdasarkan panjang bentang, seperti yang telah dilakukan di atas] √

λp< λ < λr = 39.35< 88.49 < 98.39 Maka :

Penampang adalah penampang tak kompak dan Mbckl-x dihitung menurut persamaan :

Mbckl-x = ( ) (

);[SNI-2002: butir 8.2.4)

Mp = Min (fyZx ; 1.5 Myx); [SNI-2002: butir 8.2.1.b]

fyZx = (400)(Zx) Zx = 1.18Sx = (1.18) (525000) = 619500 mm3 fyZx = (400) (619500) = 2.48 x 108 Nmm 1.5Myx = (1.5) (2.10 x 108) = 3.15 x 108 Nmm Mp = Min ( 2.48 x 108 ; 3.15 x 108 ) = 2.48 x 108 Nmm Mr = Sx (fy - fr) ; [SNI-2002: butir 8.2.1c]

fr bergantung pada metoda manufaktur profil baja [ SNI-2002 : Tabel 7.5-1]. Karena profil light channel maka umumnya dimanufaktor dengan cara hot rolled, maka ; fr = 70 MPa Mr = 525000 (400-70) = 1.73 x 108 Nmm Mbckl-x = ( ) = 1.86 x10 8 Nmm

Mltb-x bergantung pada apakah bentang komponen tergolong pendek, menengah atau

panjang, yang dapat diketahui dari membandingkan L, Lp dan Lr satu terhadap

yang lain; [SNI-2002;butir 8.3]. SNI-2002 tidak memberi ketentuan untuk

menghitung Lp dan Lr untuk profil kanal (channel) tunggal. Karena channel tunggal

akan lebih condong berlaku sebagai profil kotak berongga, Lp dan Lr untuk gording

yang adalah light channel tunggal akan dihitung menurut butir 8.3 SNI-2002, dengan menganggapnya sebagai profil kotak pejal atau berongga

Lx = 10000 mm

(25)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : III (Tiga) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

√ [ ] ry = iy = 25.1 mm (Tabel C-1) J = 1/3 (2 x 90(16)3 + 300(12)3) J = 418560 mm4 A = 6190 mm2 Mp = min (fy Zx ; 1.5 Myx) fy . Zx = fy (1.18 Sx) = 400 (1.18 (525000)) = 2.48 x108 Nmm 1.5Myx = 1.5 (fy Sx) = 1.5 (400) ( 525000) = 3.15 x108 Nmm Mp = Min (2.48 x108; 3.15 x108) = 2.48 x108 Nmm Mr = Sx (fy - fr) Mr = 525000 (400-70) = 1.73 x 108 Nmm √ Lp = 0.13 (200000) 25.1 ((418560 x 6190) 0,5/(2.48 x108)) = 134.05 mm √ Lr =2 (200000) 25.1 ((418560 x 6190) 0,5 /(1.73 x 108)) = 2949.75 mm ... 2949.75 ≤ 10000 → Lr ≤ L

Bentang komponen tergolong bentang panjang, maka Mltb dihitung menurut:

Mcr ≤ Mp ; [SNI-2002 : pers 8.3-2.c]

( √ ) ; [SNI-2002 : butir 8.3.5, tabel 8.3-1]

L = Ly = 500 mm ; [ bentang untuk perhitungan Mcr diambil sama dengan Ly sebab

bentang pada sumbu minor y-lah yang berpengaruh pada tekuk puntir lateral] Mmaks = Mux = 49.79 x 106 Nmm MA = Vux x (2.5) – (Qx x (2.52/2)) MA = (19917.26 x 2.5) – ( 3983.45 (2.52/2)) = 37.3 x 106 Nmm MB = Mux = 49.79 x 106 Nmm MC = MA = 37.3 x106 Nmm

(26)

Mcr = 2 x 1.14 x 200000 x ((418560 x 6190) 0,5/(500/25.1)) Mcr = 1.16 x 109 Nmm Mcr ≥ Mp = 1.16 x 109 Nmm ≥ 2.48 x108 Nmm Mltb-x = Mp = 2.48 x108 Nmm

Mnx = min (Myx ; Mbckl-x;Mltb-x) ; [SNI-2002; pers.(8.1-1)

Mnx = min (2.10 x 108 ; 1.86 x 108 ; 2.48 x 108)

= 1.86 x 108 Nmm

Mny = min (Myy ; Mbckl-y ; Mltb-y) ; [SNI-2002 pers 8.1-1]

Myy = fy Sy

Sy = 57900 mm3 ; [Tabel C-1]

Myy = 400 (57900) = 2.32 x 107 Nmm

Mbckl-y bergantung kepada kekompakan dan kelangsingan penampang, yang dapat

diketahui dengan membandingkan faktor-faktor kelangsingan (λ, λp dan λy) satu

terhadap yang yang lain. [SNI-2002. Butir 8.2] λx = Lx / ix = (10000/113) = 88.50

λy = Ly / iy = (500/25.1) = 19.92

λ = max (88.50; 19.92) = 88.50

√ ; [SNI – 2002 pers. (8.4-4.a), karena faktor kelangsingan untuk komponen struktur ini dihitung berdasarkan panjang bentang sama seperti yang dilakukan diatas.]

λp = 1.76 x (200000/400)0.5 = 39.35

; [

SNI – 2002 pers. (8.4-4.b), karena faktor kelangsingan untuk komponen struktur ini dihitung berdasarkan panjang bentang sama seperti yang dilakukan diatas.]

λr = 4.40 x (200000/400)0.5 = 98.39

λp< λ < λr = 39.35< 88.49 < 98.39 Maka :

(27)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : III (Tiga) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

Mbckl-y = ( ) (

);[SNI-2002: butir 8.2.4)

Mp = Min (fyZy ; 1.5 Myy); [SNI-2002: butir 8.2.1.b]

fyZy = (400)(Zy) Zy = 1.18Sy = (1.18) (57900) = 68322 mm3 fyZy = (400) (68322) = 2.73 x 107 Nmm 1.5Myy = (1.5) (2.32 x 107) = 3.47 x 107 Nmm Mp = Min (2.73 x 107; 3.47 x 107) = 2.73 x 107 Nmm Mr = Sy (fy - fr) ; [SNI-2002: butir 8.2.1c]

fr bergantung pada metoda manufaktur profil baja [ SNI-2002 : Tabel 7.5-1]. Karena profil channel maka umumnya dimanufaktor dengan cara hot rolled, maka ; Mr = 57900 (400 – 70) = 1.91 x 107 Nmm Mbckl-y = ( ) = 2.05 x10 7 Nmm

Mltb-y bergantung pada apakah bentang komponen tergolong pendek, menengah atau

bentang panjang, yang dapat diketahui dengan membandingkan L, Lp dan Lr satu

dengan yang lain. [SNI – 2002: butir 8.3]. SNI 2002 tidak memberikan ketentuan untuk menghitung Lp dan Lr untuk profil kanal ( channel) tunggal. karena channel

tunggal akan lebih condong berlakusebagai profil kotak berongga. Lp dan Lr untuk

gording adalah channel tunggal akan dihitung menurut butir 8.3 SNI-2002 dengan menganggapnya sebagai profil kotak pejal atau berongga.

rx = ix = 113 mm (Tabel C-1)

); konstanta puntir untuk penampang C J = 1/3 (2 x 90(16)3 + 300(12)3) J = 418560 mm4 A = 6190 mm2 Mp = min (fy Zy ; 1.5 Myy) fy . Zy = fy (1.18 Sy) = 400 (1.18 (57900)) = 2.73 x107 Nmm 1.5Myy = 1.5 (fy Sy) = 1.5 (400)( 57900) = 3.47 x107 Nmm Mp = Min (2.73 x107; 3.47 x107) = 2.73 x107 Nmm

(28)

Mr = Sy (fy - fr) ; [SNI-2002: butir 8.2.1c] Mr = 57900 (400 – 70) = 1.91 x 107 Nmm √ Lp = 0.13 (200000) 113 ((418560 x 6190) 0.5 /( 2.73 x107 )) = 5472.12 mm √ Lr = 2 (200000) 113 ((418560 x 6190) 0.5/( 1.91 x 107 )) = 120412.10 mm ... 500 < 5472.12 → L < Lp

Bentang komponen tergolong pendek maka Mltb-y dihitung menurut persamaan :

Mltb-y = Mp ;[SNI-2002: butir 8.3.3]

= 2.73 x107 Nmm

Mny = min ( 2.32 x 107 ; 2.05 x 107 ; 2.73 x107) = 2.05 x 107 Nmm

3. Analisa untuk mencari tahu kepenuhan terhadap persamaan interaksi Aksial-momen

2 . 0 02 . 0 ) 1244221 ( 85 . 0 20592 :   adalah N N Rasio n u  Jadi ( ) = 1.0 ) 10 04 . 2 ( 9 . 0 10 54 . 1 ) 10 86 . 1 ( 9 . 0 10 79 . 49 ) 1244221 85 . 0 ( 2 20592 7 6 8 6          x x x x x 0 , 1 3072 . 0  

Profil usulan 1 memenuhi persamaan interaksi aksial – momen dengan rasio kepenuhan % 72 . 30 % 100 00 . 1 3072 . 0 x

(29)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : III (Tiga) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

1. Analisa untuk Memperoleh Beban Rencana:

375 . 1 625 . 0    n u ny uy nx ux V V M M M M    ; [SNI-2002 : butir 8.9.3]

Analisa ini telah dilakukan dalam bagian 3.4, yang memberikan: Vu = 19978.18 N

2. Analisa untuk Memperoleh Tahanan Rencana ФVn

Ø = 0,9 ; [SNI-2002 : pers (8.8-1) dan Tabel 6.4-2)

Vn ; bergantung pada perbandingan tinggi (h) terhadap tebal plat (tw) ; [SNI-2002: butir 8.8]

h = H - 2t = 300 – 2(16) = 268 mm tw = t = 16 mm h / tw = 16.75 a = 10000 mm kn = 5 + (5 / (a/h)2) = 5 + (5 / (10000/26)2) = 5 52 . 68 400 ) 200000 ( 5 37 . 1 . 37 . 1 02 . 55 400 ) 200000 ( 5 10 . 1 . 10 . 1     y n y n f E k f E k h / tw ≤ 55.02 16.75 ≤ 55.02 maka : Vn = 0,6fy Aw ; [SNI-2002 butir 8.8.3] Aw = (H – 2t) d = [200 – 2(16)](12) = 4288 mm2 Vn = 0,6 x 400 x 4288 = 1.03 x 106 N

3. Analisa untuk Mencaritahu Keterpenuhan terhadap Persamaan Kombinasi Geser-Lentur Persaman kombinasi geser-lentur adalah :

375 . 1 625 . 0    n u ny uy nx ux V V M M M M    4431 . 0 ) 10 03 . 1 ( 9 . 0 19978.18 625 . 0 ) 10 04 . 2 ( 9 . 0 10 54 . 1 ) 10 86 . 1 ( 9 . 0 10 79 . 49 6 7 6 8 6    x x x x x 0.4431 ≤ 1.375

(30)

% 22 . 32 % 100 375 . 1 4431 . 0 x

3.5.3. Terhadap Limit State Lendutan: δu <δn ; [SNI 03 – 1729 – 2002 butir 6.4.3]

1. Analisa untuk Memperoleh Lendutan Rencana

Bentang untuk lendutan terhadap sumbu y (Ly) penampang gording adalah 500 mm, yaitu asumsi

jarak kait pelat bondek pada arah memanjang gording. Lendutan gording terhadap sumbu y penampangnya dihitung dengan menggunakan Ly sebagai panjang bentang.

           x x x x x I E L W H D 4 384 5  (Dx + Hx + W) = (616.19 + 627.5 + 2800) = 4043 N/m’ = 4.0437 N/mm

mm x x x 33.45 10 87 . 7 200000 10000 4.0437 384 5 7 4         

          y y y y y I E L H D 4 384 5  (Dy + Hy) = (176.69 + 179.94) = 356.63 N/m’ = 0.3566 N/mm

mm x x x y 4 6 4 10 71 . 3 10 91 . 3 200000 500 0.3566 384 5          mm x y x 33.45 (3.71 10 ) 33.45 2 4 2 2 2  

2. Analisa untuk Memperoleh Lendutan Batas

max 240L L n  ; [SNI-2002 Tabel 6.4-1] 67 . 41 10000 240 1 x n

3. Analisa untuk mencaritahu Keterpenuhan Limit State Lendutan Terhadap Limit State: δ < δn , ternyata

33.45 < 41.67 ... δu <δn (Terpenuhi)

Rasio Keterpenuhan :

3.6. Hasil Desain

(31)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : III (Tiga) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

Rasio maksimum keterpenuhan limit-state dari profil usulan-1 adalah:

Max (30.72 % ; 32.22% ; 80.28 %) = 80.28 % yang lebih besar daripada batas bawah rasio optimum yaitu 60%. Profil usulan, dengan demikian, adalah profil optimal. Selain itu profil usulan-1 memenuhi semua limit-state yang ditinjau maka profil usulan adalah cukup kuat dan dapat dipakai. Profil usulan 1 : Channel 300 x 90 x 12 x 16 mm, dengan demikian, adalah profil optimal dan cukup kuat dan dapat dipakai untuk gording.

(32)

4. DESAIN PENGGANTUNG GORDING (SAGROD)

4.1 Data yang relevan untuk desain Sagrod adalah :

1) Jarak sagrod terhadap rafter adalah 5 m 2) Panjang sagrod adalah 2.5 m

3) Dikedua ujung dipasang watermur untuk pengencangan 4) Sudut kemiringan atap 16°

Gambar 4-1 menunjukkan sketsa perspektif suatu sagrod.

Gambar 4-1. Suatu Sagrod

4.2 Profil Usulan 1

Profil usulan pertama adalah Ø 6 mm. Data dimensional penampang profil ditunjukkan dalam Tabel 4-1.

Tabel 4-1. Data Dimensional Penampang Profil Usulan 1

Ø 6 mm Kekuatan Material : fy = 400 Mpa

Ø A I I

(mm) (mm2) (mm4) (mm)

6 28.27 63.62 1.5

(33)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : III (TIGA) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

4.3 Pembebanan

Pembebanan sagrod telah dihitung dalam bagian 3.4. Beban pada sagrod adalah reaksi Vy-sr yang

ditransfer dari gording menjadi beban aksial tarik pada sagrod.

4.4 Analisa Struktur

Beban pada sagrod adalah reaksi gording: Vy-sr, yang besarnya telah dihitung dalam analisa di bagian

3.4, yaitu: 1407.62 N

4.5 Analisa terhadap Limit State

Hasil analisa struktur di atas menyatakan bahwa Sagrod adalah komponen aksial tarik. Profil usulan, dengan demikian, akan dianalisa terhadap limit state kuat penampang, dan kelangsingan.

4.5.1 Terhadap Limit State Kuat Penampang:

Tn

Tu ; [SNI 03-1729-2002 pasal 10]

1. Analisa untuk Memperoleh Beban Rencana Tu

Gambar 4-2 menunjukkan pembebanan pada sagrod yang menggantungi salah satu dari dua gording nok yaitu gording nok di pihak angin. Berdasarkan itu, beban rencana sagrod (Tu) dapat dihitung sebagai:

Tu = maks (Vy-sr ; (Vy-sr /cos 16°)

Tu = maks (1407.62; (1407.62 /cos 16°) = maks (1407.62 ; 1464.35)

= 1464.35 N

Gambar 4-2. Pembebanan Pada Sagrod yang Menggantungi Gording - Gording Nok

16°

rafter

Gordin

g Nok

di Pihak

ang

in

Vy-sr / cos16

(34)

2. Analisa untuk Memperoleh Keterpenuhan Tahanan Rencana ΦTn  =0.9 ; [SNI-2002 butir 10.1]

Tn =Agfy

Ag = 28.27 mm2 ; [A pada Tabel 4.1]

Tn = 28.27 x 400 = 11308 N

ΦTn = 0.9 x 11308 = 10177.2 N

3. Analisa untuk Mencaritahu Keterpenuhan Limit State Kuat Penampang 1464.35 < 10177.2 . . .Tu < ΦTn

Profil usulan 1 memenuhi limit state kuat penampang, dengan rasio keterpenuhan: = 1464.35 x 100% = 14,40 %

10177.2

4.5.2 Terhadap Limit-State Kelangsingan: λu ≤ λn ; [SNI 03 – 1729 – 2002 butir 7.6.4]

Untuk komponen tarik dengan profil batang bundar, limit-state ini tidak perlu ditinjau [SNI-2002, butir 7.6.4].

4.6 Hasil Desain

Profil usulan: batang bundar Ø 6 mm memenuhi semua limit-state yang ditinjau sehingga cukup kuat untuk dipakai sebagai sagrod, tetapi rasio keterpenuhan limit-state profil usulan ini adalah 14,40% yang jauh di bawah rasio minimum untuk profil optimal yaitu 60%. Batang bundar Ø 6 mm, dengan demikian, tidak optimum dan seharusnya diusul ulang dengan profil yang berdimensi lebih kecil. Akan tetapi karena batang bundar berdiameter paling kecil yang tersedia di pasaran bahan bangunan di Kupang adalah Ø 6 mm maka profil usulan ini (Ø 6 mm) dipakai sebagai profil untuk sagrod.

(35)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : (TIGA) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

E. DESAIN IKATAN ANGIN PADA ATAP

5.1 Data yang relevan untuk desain ikatan angin atap adalah :

1) Panjang ikatan angin :

) 10 5 . 17 ( 2  2 = 20.15 m = 2015 mm 2) Ikatan angin atap adalah komponen aksial tarik.

3) Di kedua ujung dipasangkan jarum keras untuk penyetelan.

Gambar E-1. Idealisasi Struktur Pengaku Atap

5.2 Profil Usulan 1

Profil usulan pertama adalah Ø 8 mm. Data dimensional penampang profil ditunjukkan dalam Tabel E-1.

Tabel E-1. Data Dimensional Penampang Profil Usulan 1

Ø 8 mm Kekuatan Material : fy = 400 Mpa

Ø A

(mm) (mm2)

8 50.26

Bagian Belakang Bangunan

Bagian Depan Bangunan Arah tiupan angin depan 5.00 m 5.00 m Gording Ikatan Angin Rafter Gebel Sagrod 2.40 m 0.68 m Keterangan : 35.00 m 35.00 m 17.50 m 17.50 m 17.50 m 17.50 m

(36)

5.3 Pembebanan

Gambar E-2. Idealisasi Pembebanan Struktur Pengaku Atap

Struktur pengaku atap diidealisasikan sebagai rangka batang dan telah ditunjukkan sebelumnya dalam Gambar B-4 dan di tampilkan lagi pada Gambar E-1 di atas. Idealisasi ini ditunjukkan ulang dalam Gambar E-2 di atas yang menunjukkan pembebanan akibat tiupan angin dari belakang bangunan. Beban – beban ini berupa beban – beban terpusat.

Setiap beban ini dikerjakan oleh setiap gird vertikal pada dinding belakang dan kolom - kolom rafter, dan merupakan reaksi perletakkan akibat pembebanan angin pada dinding belakang bangunan. Besar salah satu beban ini (P3) ,yaitu yang dikerjakan gird vertikal No. 3 telah dihitung di bagian 3.3.3.2, dengan memperhatikan daerah tributaris beban angin ke gird vertikal pada dinding belakang bangunan (Gambar C-3) besarnya adalah 12870 N. Dengan cara yang sama, besar setiap beban seperti ini yang dikerjakan setiap gird verikal dan kolom rafter telah pula dihitung pada Lampiran 7 dan hasilnya ditampilkan dalam Tabel E-2. Berikut

Bagian Belakang Bangunan

Bagian Depan Bangunan

5.00 m 5.00 m Gording Ikatan Angin Rafter Gebel Sagrod 2.40 m 0.68 m Keterangan : Pkolom P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 Pkolom 35.00 m 35.00 m 17.50 m 17.50 m 17.50 m 17.50 m

(37)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : (TIGA) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

Gambar E-3. Posisi Ikatan Angin Pada Trave 1 dan 5 yang direncanakan

Karena struktur ini mempunyai 5 bentang trave seperti yang di tunjukkan dalam Gambar E-3, maka tiap beban yang bekerja dalam tabel di atas akan didistribusikan kepada 5 bentang trave ini, sehingga besarnya beban yang bekerja pada rafter dalam 1 bentang trave seperti pada Tabel E-3 berikut:

Bagian Depan Bangunan Gording Ikatan Angin Rafter Gebel Sagrod Keterangan : 17.50 m 17.50 m 17.50 m 17.50 m 10 .00 m 10 .00 m 10 .00 m 10 .00 m 10 .00 m 2.40 m 0.68 m

Bagian Belakang Bangunan

Tr ave 5 Tr ave 4 Tr ave 3 Tr ave 2 Tr ave 1

(38)

Tabel E-2 Besar beban (dalam Newton) pada Struktur pengaku Atap

Gaya Beban Transfer (N) Pkolom 931.95 P1 2057.40 P2 2315.70 P3 2574.00 P4 2574.00 P5 2315.70 P6 2057.40 Pkolom 1863.90 P7 2057.40 P8 2315.70 P9 2574.00 P10 2574.00 P11 2315.70 P12 2057.40 Pkolom 931.95 5.4 Analisa Struktur

Berdasarkan hasil analisa menggunakan program analisa struktur SAP2000 versi 14, akan di identifikasi ikatan angin mana yang akan memikul beban aksial tarik, sehingga hasil analisa awal ditunjukkan pada Lampiran 8, maka dapat diketahui bahwa frame/ikatan angin 37, frame/ikatan angin 38, frame/ikatan angin 41 dan frame/ikatan angin 42 memikul beban aksial tarik. Struktur ini lalu dianalisa lagi dengan meniadakan batang/ikatan angin yang memikul beban aksial tekan karena dianggap tidak berpengaruh dalam menahan beban angin dari belakang sehingga gaya aksial yang bekerja pada batang/ikatan angin yang memikul beban aksial tarik pada struktur pengaku atap adalah 11689.75 N (tarik) yang di tunjukkan pada Lampiran 9. Hasil analisa inilah yang akan digunakan dalam perencanaan ikatan angin pada struktur pengaku atap.

5.5 Analisa terhadap Limit State

Analisa struktur di atas menyatakan bahwa ikatan angin atap adalah komponen aksial tarik. Profil usulan, dengan demikian, akan dianalisa terhadap limit - state kuat penampang, dan kelangsingan. 5.5.1 Terhadap Limit State Kuat Penampang: Tu ≤ ΦTn ; [SNI 03 – 1729 – 2002 pasal 10]

(39)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : (TIGA) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

Analisa untuk memperoleh beban rencana (Tu) telah dilakukan pada bagian 5.4 dan

memberikan :

Tu = 11689.75 N

2. Analisa untuk Memperoleh Tahanan Rencana ФTn  =0.9 ; [SNI-2002 butir 10.1]

Tn =Agfy

Ag = 50.26 mm2

Tn = 50.26 x 400 = 20106.19 N

Φ Tn = 0.9 x 20106.19 = 18095.57 N

3. Analisa untuk Mencaritahu Keterpenuhan Limite State Kuat Penampang 11689.75 < 18095.57... Tu < ΦTn

Profil usulan 1 memenuhi limit state kuat penampang, dengan rasio keterpenuhan = 11689.75 X 100% = 64.60 %

18095.57

5.5.2 Terhadap Limit-State Kelangsingan: λu ≤ λn ; [SNI 03 – 1729 – 2002 butir 7.6.4]

Untuk komponen tarik dengan profil batang bundar, limit-state ini tidak perlu ditinjau [SNI-2002, butir 7.6.4].

5.6 Hasil Desain

Profil usulan: batang bundar Ø 8 mm memenuhi semua limit-state yang ditinjau sehingga cukup kuat untuk dipakai sebagai ikatan angin/cross rod, dengan rasio keterpenuhan limit-state profil usulan ini adalah 64.60 % lebih dari rasio minimum untuk profil optimal yaitu 60%.

(40)

F. DESAIN GIRD HORIZONTAL PADA STRUKTUR DINDING MELINTANG

Gambar F-1 : Struktur Melintang

6.1 Data yang relevan untuk desain gird horizontal pada struktur dinding melintang adalah :

1) Bentang gird 5 m = 5000 mm

2) Tebal pasangan dinding adalah ½ batu yang dianggap 15 cm atau 150 mm (termasuk tebal plester dan lapisan finishing)

3) Tinggi rata – rata pasangan tembok yang dipikul gird : 1

x (4.30 + 5.02) = 4.66 m = 4660 mm 2

4) Berat spesifik pasangan tembok : 1700 Kg/m3, [PPI 1983 Tabel 2.1], yang adalah sama dengan 1.7 x 10-5 N/mm3.

6.2 Profil Usulan 1

Profil usulan pertama adalah 14’ WF 14 x 6-3/4. Tabel F-1 dan Lampiran 10 menampilkan data dimensional penampang profil ini.

5.00 m 5.00 m 4.30 m 0.72 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m

(41)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : III (TIGA) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

Tabel F-1. Data Dimensional Penampang Profil Usulan 1

14’ WF 14 x 6-3/4 mm (56.55 kg/m') Kekuatan Material : fy = 400 Mpa

B H t d r A Ix Iy ix iy Sx Sy (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm2) (mm4) (mm4) (mm) (mm) (mm3) (mm3) 172 359 13.03 7.95 10.9 7210 1.60 x108 1.02 x 107 149.1 37.8 8.95 x 105 1.20 x 105

6.3 Pembebanan dan Analisa Struktur

Karena terhadap sumbu x penampangnya, gird hanya dibebani beban mati dan terhadap sumbu-y penampangnya gird hanya dibebani beban angin, maka penghitungan besar pembebanan dengan beban mati langsung dilanjutkan dengan analisa struktur, demikian juga dengan penghitungan beban angin. Dari Gambar F-1, untuk bagian yang diarsir menunjukan daerah yang memikul beban angin dan beban mati yang paling besar. Dengan demikian gird horizontal pada daerah itu dapat mewakili girld horizontal yang lain.

6.3.1 Beban Mati (D)

1. Penghitungan Besar Pembebanan

Gambar F-2 menunjukkan pembebanan dengan beban mati pada gird horizontal (GH) dan pengalihannya menjadi beban pada gird vertikal. Gird GH1, GH2, dan GH3 memikul beban mati

(D) yang lebih besar dari pada yang dipikul GH4, maka gird GH1 mewakili keempat gird.

Beban D bekerja terhadap sumbu mayor (sumbu x) penampang gird. Besarnya dapat dihitung sebagai berikut:

Beban akibat berat pasangan tembok : 150 x (4660) x 1.7 x 10-5 = 11.88 N/mm Beban akibat berat sendiri profil [Tabel F-1] : 56.55 Kg/m = 0.57 N/mm Jumlah beban mati D = 12.45 N/mm

Beban lentur rencana terhadap sumbu x penampang gird (Qx) ditentukan berdasarkan

kombinasi pembebanan menurut persamaan (6.2-1 s/d 6.2-6) SNI-2002 : 1. Persamaan (6.2-1): 1.4D

(42)

Gambar F-2. Idelasisasi Struktur dan Pembebanan Mati pada Komponen Struktur Dinding Melintang

Terhadap sumbu x penampang, beban yang bekerja hanyalah beban D sehingga kombinasi yang lain (6.2-2 s/d 6.2-6 SNI-2002) tidak diperhatikan. Besar beban lentur rencana terhadap sumbu x gird horizontal (Qx), dengan demikian, adalah: 17.43 N/mm

2. Analisa Struktur untuk Memperoleh Beban Rencana Momen rencana (Mux) dapat dihitung sebagai:

1 Q

xL2 =

1

(17.43) x (5000)2 = 5.45 x 107 Nmm

8 8

Gaya geser rencana (Vux) dapat dihitung sebagai :

1

QxL =

1

(17.43) x (5000) = 4.36 x 104 N

2 2

Gaya geser ini membebani gird vertikal sebagai beban aksial R1GH pada titik sambung dengan

gird horizontal (Gambar F-1(c)).

R1GH R1GH 2 x R1GH R1GH R1GH R1GH R1GH 2 xR1GH 2 xR1GH 2 xR1GH 5.00 m 5.00 m 5.00 m 4.30 m 0.72 m 15.02 m 5.00 m 5.00 m GH2 GH4 R1GH R1GH 2.60 m (a) (b) (c) (d) GH1 GH3

(43)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : III (TIGA) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

6.3.2 Beban Angin

Gambar F-3 Pembebanan Angin Pada Struktur Dinding Melintang

1. Penghitungan Besar Pembebanan

Gambar F-3 menunjukkan pembebanan dengan beban angin (W) pada gird horizontal di struktur dinding belakang bangunan, dan pengalihannya menjadi beban pada gird vertikal. Beban ini bekerja terhadap sumbu minor (sumbu y) penampang gird horizontal. Terpaan angin pada dinding belakang mengakibatkan beban pada daerah tertentu di dinding, yang kemudian menyumbangkannya ke gird – gird. Gambar F-3(a) menunjukkan daerah terpaan angin pada dinding melintang yang menyumbangkan beban, masing – masing ke gird GH1, GH2, GH3, dan

GH4. Daerah – daerah seperti ini disebut tributaris.

Tributaris ke GH4 terdiri atas satu segitiga dan satu trapesium, sedangkan tributaris ke GH1, GH2,

GH3 terdiri atas dua trapesium. Observasi atas gambar tersebut menunjukkan bahwa tributaris ke

gird GH1, GH2, GH3, lebih besar dari GH4, dengan demikian, mewakili keempat gird dalam

penghitungan besar pembebanan. Gambar F-4(a) menunjukkan rinci daerah tributaris ke GH1.

5.00 m 5.00 m 5.00 m 4.30 m 0.72 m 15.02 m (a) R2GH R2GH R2GH R2GH 2x R2GH 2x R2GH 5.00 m R2GH R2GH 2x R2GH 2x R2GH (b) (c) R2GH R2GH

(44)

Gambar F-4. Rinci Daerah Tributaris Beban Angin dan Konversinya Menjadi Beban Merata Ekivalen pada Gird Horizontal GH1

Beban gaya angin (Qw) yang diterima daerah – daerah tributaris adalah:

0,9 (40) = 36 kg/m2 = 360 N/m2 ; [PPIUG 1983 butir 4.2.(2) dan Tabel 4.3.(1)a]

Untuk kepentingan penghitungan pembebanan dan analisa struktur, gaya angin ini hendak diekivalenkan menjadi beban merata linear (Gambar F-4(b). Beban merata yang berasal dari tributaris trapesium 1 disebut Wy-trapesium1 dan beban merata yang berasal dari tributaris

trapezium 2 disebut Wy-trapesium2. Besar masing – masing beban merata ekivalen adalah: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (a) (b) (c) (d) 5.00 m 5.00 m 5.00 m 5.00 m daerah tributaris trapesium 1 daerah tributaris trapesium 2 Wy trapesium 1 Wy trapesium 2 Wy Qy 1.25 m 1.25 m 1.50 m 2.00 m 1.50 m

(45)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : III (TIGA) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

Beban merata seluruh akibat beban angin yang bekerja pada gird (Wy) dalam Gambar F-3(c)

adalah :

Wy-trapesium 1 + Wy-trapesium 2 = 1231.2 + 1231.2 = 2462.40 N/m

Wy = 2462.40 /1000 = 2.46 N/mm

Berdasarkan Wy ini, beban lentur rencana terhadap sumbu y penampang gird (Qy) ditentukan

menurut kombinasi pembebanan yang dianjurkan persamaan (6.2-1 s/d 6.2-6) SNI-2002: 1. Persamaan (6.2-4): 1,2D + 1,3Wy + 0,5(La atau H)

Qy = 1.2 (0) + 1.3 (2.46) + 0.5 (0)

= 3.20 N/mm

Kombinasi yang lain tidak diperhatikan karena tidak relevan dengan pembebanan Qy, atau memberikan hasil hitung yang lebih kecil daripada Qy. Beban lentur rencana terhadap

sumbu y penampang gird (Qy) dalam Gambar F6-3(d) dengan demikian, adalah:3.20 N/mm

2. Analisa Struktur untuk Memperoleh Beban Rencana Momen Rencana (Muy) dapat dihitung sebagai:

1 Q

yL2 =

1

(3.20) x (5000)2 = 1.00 x 107 Nmm

8 8

(46)

1 Q yL = 1 (3.20) x (5000) = 8000 N 2 2

Gaya geser ini membebani gird vertikal sebagai beban terpusat R2 GH pada titik sambung

dengan gird horizontal seperti yang ditunjukkan dalam Gambar F-3(b) dan (c).

6.4 Analisa terhadap Limit-State

Hasil analisa struktur di atas menyatakan bahwa gird horizontal dibebani lentur terhadap sumbu x dan y penampangnya, geser. Gird, dengan demikian, adalah komponen terkombinasi geser-lentur. Profil usulan untuknya akan dianalisa terhadap persamaan kombinasi geser-lentur. Karena lendutan juga merupakan limit state dalam desain ini, profil usulan juga akan dianalisa terhadap limit-state lendutan. 6.4.1 Terhadap Persamaan Kombinasi Geser-Lentur: [SNI 03 – 1729 – 2002 butir 8.4.3]

375 , 1 625 , 0    n u ny uy nx ux V V M M M M   

1. Analisa untuk Memperoleh Beban Rencana Mux, Muy dan Vu

Analisa untuk maksud ini telah dilakukan di bagian 6.3 dan memberikan besar beban – beban rencana yang dapat ditentukan sebagai berikut:

Mux = 5.45 x 107 Nmm; dan

Muy = 4.36 x 104 Nmm

√( ) = 443227.87 N

2. Analisa untuk Memperoleh Tahanan – Tahanan Rencana ФMnx, ФMny dan ФVn. 9

, 0

 ; [SNI – 2002: pers. (8.1-1) dan Tabel 6.4-2] ) ; ; ( min yx bckl x ltb x nx M M M M    ;[SNI – 2002: pers. (8.1-1)] x y yx f S M  ; [SNI – 2002: butir 8.2.1] Sx = 8.95 x 105mm [Tabel 5-1] Myx = 400 x 8.95 x 105 = 3.58 x 108

Mbckl-x bergantung kepada kekompakan dan kelangsingan penampang diketahui dengan

membandingkan faktor-faktor kelangsingan (, p, dan r) ; [SNI – 2002 butir 8.2]

=max (x; y)

λx = Lx / ix = (5000/149.1) = 33.53

(47)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : III (TIGA) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

λ = max (33.53; 132.28) = 132.28 y p f E 76 . 1 

 ; [SNI-2002: pers. (8.4-4.a), karena faktor kelangsingan untuk

komponen struktur ini dihitung berdasarkan panjang bentang] √ y r f E 40 . 4 

 ; [SNI-2002: pers. (8.4-4.b), karena factor kelangsingan untuk

komponen struktur ini dihitung berdasarkan panjang bentang] √

λr ≤ λ  98.39 ≤ 132.28

Maka penampang adalah penampang langsing dan Mbckl-x dihitung menurut persamaan :

Mn = Mr (λr / λ)2

Mr = Sx (fy – fr) ; [SNI – 2002: butir 8.2.1.c]

fr bergantung kepada metoda manufaktur profil baja ; [SNI – 2002: Tabel 7.5-1].

Karena profil WF umumnya dimanufaktur dengan cara hot-rolled maka: fr = 70 Mpa

Mr = 8.95 x 105x (400-70) = 2.95 x 108 Nmm

Mbckl-x = 2.95 x 108 x (98.39 /132.28)2

= 1.63 x 108 Nmm

Mltb-x bergantung pada apakah bentang komponen tergolong pendek, menengah atau

panjang, yang dapat diketahui dari membandingkan L, Lp dan Lr satu terhadap yang lain;

[SNI – 2002: butir 8.3]. L = 5000 mm Ly = 5000 mm fy E r Lp1,76 y ; [SNI – 2002: Tabel 8.3-2] ry = iy = 37.8 mm (Tabel 6-1) Lp = 1.76 x 37.8 x (200000/400)0.5 = 2030.71 mm 2 2 1 1 1 L L y r X f f X r L   

(48)

ry = iy = 37.8 mm (Tabel 6-1) 2 1 EGJA S X  S = Sx = 8.95 x 105mm E = 200000MPa G = 80000 MPa J = 1/3 (2Bt3 + Hd3) = 1/3 (2 x 172(13.03)3 + 359(7.95)3) = 3.14 x 105 mm4 A = 7210 mm2 √ fL = fy - fr = 400 - 70 = 330 MPa ( )

konstanta pilin untuk penampang I Iy = 1.02 x 107 mm4 Iw = (3592 x 1.02 x 107)/4 = 3.29 x 1011 mm6 ( ) √ √ (

5000 ≥ 3415.47 ; L ≥ Lr ; Bentang komponen tergolong bentang panjang, maka Mltb

dihitung menurut persamaan :

3 . 2 3 4 3 5 . 2 5 . 12 max max 2                 C B A b w y y b cr p cr x ltb M M M M M C I I L E J G I E L C M M M M   Mmaks = Mux = 5.45 x 107 Nmm MA = Vux (1.25) – (Qx x (1.252/2)) = 4.36 x 104 (1.25) – (17.43 x 0.78) = 5. 45 x 104 Nmm MB = Mmaks = 5.44 x 107 Nmm

(49)

TUGAS Struktur Baja-2 Semester Genap 2013-2014 Kelompok : III (TIGA) Halaman: dari halaman

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, KUPANG

MC = MA = 5.45 x 104 Nmm ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Cb = 1.92 ≤ 2,3 Mp = Min (fyZx ; 1.5Myx) fyZx = fy (1.18 x Sx) = 400 (1.18 x 8.95 x 105) = 4.22 x 108 Nmm 1.5Myx = 1.5 (3.58 x 108) = 5.37 x 108 Nmm Mp = Min (fyZx ; 1.5Myx) = Min (4.22 x 108; 5.37 x 108) = 4.22 x 108 Nmm Mltb-x = √ ( ) ( ) = 2.74 x 108 Nmm ≤ 4.22 x 108 Nmm Mltb-x ≤ Mp... Mltb-x = 2.74 x 108 Nmm Mnx = min (Myx ; Mbckl-x ; Mltb-x) Mnx = min (3.58 x 108; 1.63 x 108; 2.74 x 108) = 1.63 x 108 Nmm

Mny = min (Myy ; Mbckl-y ; Mltb-y) ; [SNI-2002 pers 8.1-1]

Myy = fy. Sy = 400 x (1.20 x 105) = 4.78 x 107 Nmm

Mbckl-y bergantung kepada kepada kekompakan dan kelangsingan penampang, yang dapat

diketahui dengan membandingkan faktor – faktor kelangsingan (, p, dan r) satu

terhadap yang lain ; [SNI-2002 butir 8.2].

= max (x ; y) λx = Lx / ix = (5000/149.1) = 33.53 λy = Lx / iy = (3000/37.8) = 132.28 λ = max (33.53; 132.28) = 132.28 y p f E 76 , 1 

 ; [SNI-2002: pers. (8.4-4.a), karena factor kelangsingan untuk komponen

struktur ini dihitung berdasarkan panjang bentang, seperti yang telah dilakukan di atas] λp = 1,76 x (200000/400)0.5 = 39.35 y r f E 40 , 4 

 ; [SNI-2002: pers. (8.4-4.b), karena factor kelangsingan untuk komponen

struktur ini dihitung berdasarkan panjang bentang, seperti yang telah dilakukan di atas]

Gambar

Gambar B-7. Salah Satu Modul dari Struktur Dinding Melintang, menunjuan Idealisasi Perletakkan dan   Ketersambungan (Konektivitas) Gird –Gird
Gambar C-1. Orientasi Beban - Beban pada Gording terhadap Orientasi Sumbu – Sumbu         Penampangnya
Gambar C-3. Struktur Dinding Melintang (Belakang) Bangunan Menunjukkan Daerah Tributaris  Pembebanan Angin pada Gird Vertikal
Gambar  4-2  menunjukkan  pembebanan  pada  sagrod  yang  menggantungi  salah  satu  dari  dua gording nok yaitu gording nok di pihak angin
+7

Referensi

Dokumen terkait

Sistem rangka batang bresing konsentrik (SRBK) merupakan sistem struktur untuk menahan beban lateral dengan kekakuan struktur yang tinggi, karena adanya bresing

Diagram interaksi kolom baja hubungan aksial tekan dan momen dapat digunakan untuk memplotkan nilai aksial tekan dan momen dari beban terfaktor, sehingga dapat

Setelah dilakukan analisis struktur, untuk selanjutnya dapat dilakukan desain dari elemen-elemen struktur untuk menentukan apakah profil baja yang digunakan cukup kuat memikul

• Jika sebuah komponen struktur tekan dibebani beban aksial tekan sehingga terjadi tekuk terhadap keseluruhan elemen tersebut (bukan tekuk lokal), maka ada tiga macam potensi

dari beban angin ini, maka dapat dicari yang bekerja pada rangka batang ikatan angin. - Batang atas kuda-kuda mendapat

Persyaratan dan metode untuk menentukan f ya dijabarkan sebagai berikut: a Untuk komponen struktur tekan yang menerima beban aksial dan komponen struktur lentur dengan nilai 

Batang tekan adalah elemen struktur baja yang hanya memikul atau mentransfer gaya aksial antara dua titik pada struktur.. Akan tetapi sifat gaya aksial yang diterima adalah

design). Kolom adalah elemen struktur yang menahan gaya aksial dan momen lentur. Pada prinsipnya kolom yaitu batang tekan vertikal dari rangka structural yang