LaporanDesainStrukturalBangPaintingQUICK

LAPORAN DESAIN STRUKTURAL

Bang. Painting

QUICK Yogyakarta

DI Yogyakarta, Jawa Tengah

Yogyakarta, Pebruari 2013

Bhineka CP

I. PORTAL BETON BERTULANG

1.1 Metode Perencanaan

Struktur bangunan Painting QUICK yang berlokasi Desa Tuksono Kec. Sentolo

Kab. Kulonprogo Yogyakarta direncanakan dengan metode perencanaan kekuatan ultimate

mengacu pada Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, SNI

03-2847-2002 dan ACI318-1999 dengan menggunakan prinsip daktilitas terbatas (Limited Ductility).

Perhitungan pembebanan mengacu pada Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung

(PPIUG-1981) untuk beban gravitasi dan SNI-03-1726-2002 untuk distribusi beban gempa.

1.2 Mutu Beton dan Baja Tulangan

1.2.1 Beton (Concrete)

Mutu beton direncanakan dengan kuat tekan, f

c

' = 25.38 MPa ( K-300)

Dengan data teknis :

• Modulus Elastisitas, E

c

=

4700





f

c

'  = 23677.93 MPa

• Angka rasio poisson, v=0.15−0.2

• Berat, W

beban

=

23−24 kN/m

3

1.2.2 Baja Tulangan (Bars Reinforcement)

Mutu baja tulangan yang digunakan :

•

D12

mm menggunakan baja ulir (Deformed Bars) dengan tegangan minimum

leleh f

y

=

400 MPa

•

D≤10

mm menggunakan baja polos (Underformed Bars) dengan tegangan

minimum leleh

f

_y

=240

Mpa

• M - 6mm menggunakan baja ulir (Wiremesh) dengan tegangan minimum leleh

f

_y

=

_{500 Mpa}

1.2 Pembebanan Portal Gedung

1.2.1 Beban tetap/mati (dead load)

Merupakan berat sendiri struktur ditambah dengan barang di dalamnya yang tidak bergerak.

Beban mati dari berat sendiri struktur (PPIUG-1983 Tabel 2.1), diantaranya:

• Beton bertulang



_c

_{= 2400 kg/m}

3

• Material Baja/Besi



_s

_{= 7850 kg/m}

3

• Berat lantai beton tebal 200 mm, W

t

=

2400⋅0.20 = 480 kgf/m

2

• Dinding pasangan bata merah (1/2 batu) 250 kg/m

2

• Adukan, per 1 cm tebal (dari semen) 21 kg/m

2

1.2.2 Beban hidup (live load)

Beban hidup pekerja pada atap portal gable, diperhitungkan sebesar 100 kg/m

2

Beban hidup untuk latai dasar warehouse, diperhitungkan sebesar 3500 kg/m

2

1.2.3 Distribusi Beban

Penyebaran beban mengikuti konsep Tribuary Loading Areas sebagai berikut :

• Distribusi beban mengikuti konsep tributary areas

Balok sekunder baja profil dengan perbandingan bentang terpanjang dengan bentang

terpendek

L

x

L

y

≤2.5 diasumsikan sebagai beban dengan aksi satu arah (one way).

II. PORTAL RANGKA BAJA

2.1 Metode Perencanaan

Perencanaan dengan metode beban ultimit (Load and Resistant Factors Design/LRFD)

mengacu pada Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung SNI

03-1729-2002 dan AISC-LRFD 1993 sedangkan perhitungan pembebanan menggunakan PPIUG-1983.

2.2 Mutu Baja Tulangan

Sifat-sifat bahan dan tegangan-tegangan dasar baja yang digunakan ( SNI 03-1729-2002 Pasal

5.1.3 dan Tabel 5.3) adalah sebagai berikut :

•

Modulus elastisitas, E

s

= 200.000 MPa

•

Modulus geser, G

s

= 80.000 MPa

•

Angka perbandingan poisson, μ = 0,30

•

Peregangan minimum ɛ

min

= 20%

Jenis baja yang digunakan adalah BJ37, besarnya tegangan leleh minimum, f

y

= 240 Mpa dan

Tegangan putus minimum f

u

= 370 Mpa)

2.3 Pembebanan

2.3.1 Beban tetap/mati (dead load)

Beban tetap pada titik buhul meliputi berat sendiri rafter, berat penutup atap, berat sagrod

beserta ikatan angin, berat gording.

2.3.2 Beban hidup (live load)

Beban hidup pada rangka atap diperhitungkan akibat dan beban terpusat ( P ) sebesar 100 kg.

Selain itu bekerja beban hidup sementara akibat air hujan sebesar

W

_ah

=40−0.8⋅

α

= 40 – (0.8*5

o

₎

= 36 kg/m

2

2.3.3 Beban Angin

Diperhitungkan sebesar 26.47 kg/m

2

_{bekerja tegak lurus bidang atap. Berdasarkan kecepatan}

angin sebesar maksimum 42.65 Knot (21.94 m/det) merujuk pada persamaan dari

PPIUG-1983.

p=

V

2

16

= 21.94^2/16

= 30.09 kg/m

2

2.3.4 Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan mengikuti metode perencanaan kekuatan ultimate (Strength Design

/LRFD).

U = 1,4D

U = 1,2D+ 1,6 L+ 0,5 (L

a

atau H)

U = 1,2D+ 1,6 (L

a

atau H) + ( γ

L

L atau 0,8W)

U = 1,2D+ 1,3 W+ γ

L

L+ 0,5 (La atau H)

U = 1,2D ±1,0E+ γ

L

L

U = 0,9D ±(1,3W atau 1,0E)

Keterangan:

D

beban mati (dead load) yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen, termasuk

dinding, lantai, atap, plafon, partisi tetap, tangga, dan peralatan layan tetap

L

beban hidup (live load) yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, termasuk kejut,

tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dan lain-lain

L

a

beban hidup di atap (roof live load) yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja,

peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda bergerak

H

beban hujan (rain load) , tidak termasuk yang diakibatkan genangan air

W

beban angin (wind load) yg bekerja sebagai tekanan (pressure) dan hisapan (suction)

E

beban gempa, yang ditentukan menurut SNI 03–1726–1989, atau penggantinya

γ

L

= 0,5 bila L < 5 kPa  500

kgf

m

2

 , dan γ

L

= 1 bila L ≥ 5 kPa  500

kgf

m

2



III. Analisa Beban Gempa

Berikut ini dijelaskan beberapa rumus untuk analisa beban gempa statik ekuivalen. Beban

geser dasar statik ekuivalen (V) ditentukan berdasarkan ketentuan SNI-03-1726-2002, yaitu :

V =

C

1

⋅

I

R

⋅

W

t

dengan :

V

= beban (gaya) geser dasar nominal statik ekuivalen akibat pengaruh gempa rencana

yang bekerja di tingkat dasar struktur gedung beraturan, Tonf.

C

1

= nilai faktor respons gempa gempa yang diperoleh dari spektrum respons gempa

rencana untuk waktu getar alami fundamental dari struktur gedung.

I

= faktor keutamaan gedung.

R

= faktor reduksi gempa.

W

t

= berat total gedung, termasuk beban hidup yang sesuai, kN.

3.1 Beban gempa nominal statik ekuivalen pada lantai (F

i

)

Beban gempa nominal statik ekuivalen (F

i

) ditentukan berdasarkan ketentuan

SNI-03-1726-2002 , yaitu :

F

_i

:=

W

i

z

i

∑

i=1 n



W

_i

z

_i



V

dengan :

F

i

= beban gempa nominal statik ekuivalen yang menangkap pada pusat massa pada taraf

lantai tingkat ke-i struktur atas gedung, kN.

W

i

= berat lantai tingkat ke-i struktur atas suatu gedung, termasuk beban hidup yang sesuai,

kN.

z

i

= ketinggian lantai tingkat ke-i gedung terhadap taraf penjepitan lateral, m.

n

= nomor lantai tingkat paling atas.

Menurut SNI-03-1726-2002, jika tinggi gedung dinyatakan dengan H, ukuran denah arah

pembebanan gempa dinyatakan dengan B, dan jika H/B ≥ 3, maka berlaku :

F

_n

:=0.1 V 

W

n

z

n

∑

i =1 n



W

i

z

i



0.9V

untuk lantai paling atas

F

_i

:=

W

i

z

i

∑

i=1 n−1



W

_i

z

_i



0.9V

selain lantai paling atas

3.2 Waktu getar alami fundamental (T

1

)

Menurut Pedoman Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Rumah dan Gedung

(PPKGURG-1987), waktu getar alami gedung dihitung dengan rumus :

T

1

=0.06⋅H

3/ 4

(untuk portal beton),

dengan H = tinggi gedung, m

Menurut rujukan Goel & Copra (1997)

T

1

=0.016⋅H

0.9

(untuk portal beton),

dengan H = tinggi gedung, ft

Untuk mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu fleksibel, nilai waktu getar alami

fundamental T

1

dari struktur gedung harus dibatasi dengan rumus (SNI-03-1726-2002) :

T

₁

⋅

n

dengan :

T

1

=

waktu getar alami fundamental struktur gedung, detik.

ζ (zeta)=

koefisien pengali dari jumlah tingkat struktur gedung yang membatasi T

1

,

bergantung pada wilayah gempa.

n

=

jumlah tingkat struktur gedung.

Koefisien ζ dapat dinyatakan dengan :

=0.21−0.01⋅Z

_E

3.4 Kontrol waktu getar alami gedung beraturan

Waktu getar alami fundamental struktur gedung beraturan dikontrol dengan rumus Rayleigh

sebagai berikut (SNI-03-1726-2002 2) :

T

_R

:=6.3



∑

i=1 n



W

i

d

i2



g

∑

i=1 n



F

_i

d

_i



dengan :

T

R

= waktu getar alami fundamental gedung beraturan berdasarkan rumus

Rayleigh, detik.

W

i

= berat lantai tingkat ke-i struktur atas suatu gedung, termasuk beban hidup yang sesuai,

kN.

F

i

= beban gempa nominal statik ekuivalen yang menangkap pada pusat massa pada taraf

lantai tingkat ke-i struktur atas gedung, kN.

G

= percepatan gravitasi yang ditetapkan sebesar 9.810 m/det

2

d

= simpangan horizontal lantai tingkat ke-i, mm

Nilai waktu getar alami fundamental T

1

tidak boleh menyimpang lebih dari 20% dari nilai T

R

,

atau dinyatakan :

Jika ∣T

R

−

T

1

∣0.20⋅T

R

maka beban gempa dihitung ulang dari awal.

3.5 Faktor penentu beban gempa

3.5.1 Faktor respon gempa(C

1

)

Nilai faktor respon gempa C

1

dipengaruhi oleh 3 hal :

• Kondisi tanah pada gedung yang dibangun, syarat-syarat dalam tabel berikut :

Jenis tanah

Kecepatan rambat

gelombang geser

rata-rata, 

v

_s

(m/det)

Nilai hasil tes

Penetrasi Standar

rata-rata 

N

Kuat geser niralir

rata-rata 

S

_u

(kPa

)

Tanah sedang

175 ≤ 

v

s

< 350

15 ≤ 

N < 50

50 ≤ 

S

u

< 100

• Waktu getar alami fundamental T

1

• Wilayah gempa

Menurut SNI-03-1726-2002 , peta di Indonesia dibagi menjadi 6 wilayah gempa.

Bangunan berdara di kota Jakarta dengan wilayah g

3.5.2 Faktor keutamaan (I)

Menurut SPKGUSBG-2002, faktor keutamaan I ditentukan dengan persamaan :

I =I

₁

⋅

I

₂

dengan :

I

1

= faktor keutamaan untuk menyesuaikan periode ulang gempa berkaitan dengan

penyesuaian probabilitas terjadinya gempa itu selama umur gedung.

I

2

= faktor keutamaan menyesuaikan periode ulang gempa berkaitan dengan umur gedung

tersebut.

faktor-faktor keutamaan I

1,

I

2,

dan I tersebut ditetapkan menurut tabel berikut :

Kategori gedung

Faktor keutamaan

I

1

I

2

I

Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan dan perkantoran.

1.0

1.0

1.0

3.5.3 Faktor reduksi gempa (R)

Faktor reduksi gempa(R) merupakan raso antara beban gempa maksimal akibat pengaruh

gempa rencana pada struktur gedung elastik penuh dan beban gempa nominal akibat

pengaruh gempa rencana pada struktur gedung daktail, bergantung pada faktor daktilitas

struktur gedung tersebut. SPKGUSBG-2002 menetapkan faktor reduksi gempa (R) dengan

persamaan :

R=⋅ f

₁

dengan :

R

= faktor reduksi gempa yang bergantung pada faktor daktilitas struktur gedung tersebut,

dan dapat dilihat pada tabel dibawah.

μ

= faktor daktilitas struktur gedung yang boleh dipilih menurut kebutuhan, dan dapat

dilihat pada tabel dibawah.

Taraf kinerja struktur gedung

μ

R

Daktail parsial

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

2.4

3.2

4.0

4.8

5.6

6.4

7.2

8.0

f

1

= faktor kuat lebih beban dan bahan yang terkandung di dalam struktur gedung, dan

nilainya ditetapkan sebesar 1.6.

Pemilihan nilai faktor daktilitas struktur gedung μ tidak boleh diambil lebih besar dari

nilai faktor daktilitas maksimum μ

m

yang dapat dikerahkan oleh masing-masing sistem atau

subsistem struktur gedung. SPKGUSBG-2002 mencantumkan nilai μ

m

dan faktor reduksi

maksimum R

m

seperti tabel berikut :

Sistem dan subsistem struktur gedung

Uraian sistem

pemikul beban gempa

μ

m

R

m

f

Sistem rangka pemikul momen

(Sistem struktur yang pada dasarnya memiliki

rangka ruang pemikul beban gravitasi secara

lengkap. Beban lateral dipikul momen

terutama mekanisme lentur)

Sistem Rangka

Pemikul Momen

Menengah Beton

(SRPMM)

3.3

5.5

2.8

3.5.4 Berat total gedung (W

t

)

Berat total gedung (W

t

) dapat dihitung dari kombinasi beban mati seluruhnya ditambah beban

hidup yang direduksi, dengan rumus :

W

t

=

W

D



k

r

⋅

W

L

W

D

dan W

L

merupakan beban mati dan beban hidup struktur gedung, sedangkan k

r

merupakan

koefisien reduksi beban hidup menurut tabel dibawah

Tabel Koefisien Reduksi Beban Hidup (PPPURG-1989)

Penggunaan gedung

Koefisien reduksi beban

hidup untuk

Perencanaan

balok/portal

Peninjauan

gempa

PERUMAHAN /PENGHUNIAN :rumah tinggal, asrama,

hotel, rumah sakit

0.75

0.30

KANTOR : kantor, bank

0.60

0.30

GANG DAN TANGGA : Perumahan/penghunian,

Pendidikan, kantor

Pertemuan umum, perdagangan,

penyimpanan, industri, tempat

kendaraan

0.75

0.75

0.90

0.30

0.50

0.50

3.6 FAKTOR KEAMANAN

Agar dapat terjamin bahwa suatu struktur yang direncanakan mampu menahan beban yang

bekerja, maka pada perencanaan struktur digunakan faktor keamanan tertentu. Yang terdiri

atas 2 (dua) jenis, yaitu :

1. Faktor keamanan yang berkaitan dengan beban luar yang bekerja pada struktur,

disebut faktor beban (U).

2. Faktor keamanan yang berkaitan dengan kekuatan struktur (gaya dalam) disebut

reduksi kekuatan (φ).

1. Faktor beban

Besar faktor beban yang diberikan untuk masing-masing beban tergantung dari jenis

kombinasi beban yang bersangkutan. Menurut SNI 03-2847-2002, agar struktur dan

komponen struktur memenuhi syarat kekuatan dan layak pakai terhadap

bermacam-macam kombinasi beban, maka harus dipenuhi ketentuan dari kombinasi-kombinasi

beban faktor sbagai berikut :

- Jika struktur atau komponen struktur hanya menahan beban mati D saja, maka :

U =1.4⋅D

- Jika berupa kombinasi beban mati D dan beban hidup L, maka :

U =1.4⋅D1.6⋅L0.5

(A atau R)

- Jika berupa kombinasi beban mati D, beban hidup L dan beban angin W, maka

diambil pengaruh yang besar dari dua macam rumus berikut :

U =1.2⋅D1.0⋅L±1.6⋅W 0.5

(A atau R)

U =0.9⋅D±1.6⋅W

- Jika pengaruh beban gempa E diperhitungkan, maka diambil yang besar dari dua macam

rumus berikut :

U =1.2⋅D1.0⋅L±1.0⋅E

U =0.9⋅D±1.0⋅E

dengan :

U = kombinasi beban terfaktor, kN, kN/m' atau kNm.

D = beban mati (Dead Load), kN, kN/m' atau kNm.

L = beban hidup (Life Load), kN, kN/m' atau kNm.

A = beban hidup atap kN, kN/m' atau kNm.

R = beban air hujan kN, kN/m' atau kNm.

W = beban angin (Wind Load), kN, atau kNm.

E = beban gempa (Earthquake Load) kN atau kNm, ditetapkan berdasarkan ketentuan SNI

03-1726-1989-F, Tatacara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Rumah dan Gedung atau

penggantinya.

2. Faktor reduksi kekuatan (φ)

Ketidakpastian kekuatan bahan terhadap pembebanan pada komponen struktur

dianggap sebagai faktor reduksi kekuatan φ , yang nilainya ditentukan menurut SNI

03-2847-2002 sebagai berikut :

- Struktur lentur tanpa beban aksial (misalnya : balok),

φ = 0.80

- Beban aksial dan beban aksial dengan lentur

a. Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur, φ = 0.80

b. Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur

1). Komponen struktur dengan tulangan spiral atau sengkang ikat, φ = 0.70

2). Komponen struktur dengan tulangan sengkang biasa, φ = 0.65

c. Geser dan Torsi, φ = 0.75

d. Tumpuan pada beton, φ = 0.65

DataCurveRS

Page 1 Wilayah Gempa 4

Lunak Sedang Keras

T C C T C 0.000 0.340 0 0.280 0.00 0.24 0.200 0.850 0.2 0.700 0.20 0.60 1.000 0.850 0.6 0.700 0.50 0.60 1.100 0.773 0.7 0.600 0.60 0.50 1.200 0.708 0.8 0.525 0.70 0.43 1.300 0.654 0.9 0.467 0.80 0.38 1.400 0.607 1 0.420 0.90 0.33 1.500 0.567 1.1 0.382 1.00 0.30 1.600 0.531 1.2 0.350 1.10 0.27 1.700 0.500 1.3 0.323 1.20 0.25 1.800 0.472 1.4 0.300 1.30 0.23 1.900 0.447 1.5 0.280 1.40 0.21 2.000 0.425 1.6 0.262 1.50 0.20 2.100 0.405 1.7 0.247 1.60 0.19 2.200 0.386 1.8 0.233 1.70 0.18 2.300 0.370 1.9 0.221 1.80 0.17 2.400 0.354 2 0.210 1.90 0.16 2.500 0.340 2.1 0.200 2.00 0.15 2.600 0.327 2.2 0.191 2.10 0.14 2.700 0.315 2.3 0.183 2.20 0.14 2.800 0.304 2.4 0.175 2.30 0.13 2.900 0.293 2.5 0.168 2.40 0.12 3.000 0.283 2.6 0.162 2.50 0.12 2.7 0.156 2.60 0.12 2.8 0.150 2.70 0.11 2.9 0.145 2.80 0.11 3 0.140 2.90 0.10 3.00 0.10 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70

Factors Page 2 Faktor Keutamaan I = 1.00 * 1.00 = 1.00 1.00 1.00 I = I₁ * I₂ I₁ = I₂ =

Factors

Factors Page 4 Gravity = 9.81 m/sec^2 Arah – X/Y R = 2.7 = 1.00 / 2.70 * 9.81 Perpendicular 30% = 3.6333 1.0900 Rescale

Base Shear (Static) 19.67 Tonf *Display – Show Table – Analysis Result – Structure Output – Base Reaction

Base Shear (Dynamic) 39.15 Tonf

SF = 0.5

4.764 *Define – Load Case – Type RS – Modify (Scale Factors)

= 4.76*0.50 Perpendicular 30%

= 2.3938 0.7181

Goel & Chopra, 1997 H = 16.25 m 0.028 H^0.8 *Steel Structure = 0.028*3.28083*16.25^0.8 = 0.85 det 0.016 H^0.9 *Reinforced Concrete = 0.028*3.28083*16.25^0.8 = 0.65 det

T = 2 det *Adjust 1.00 det 1.07 ← 80%

C = 0.300 *Wilayah Gempa 3 (sedang)

C I / R *Define – Load Patern – Type Quake – User Coefficient

= 0.30*1.00/2.70 = 0.1111 Perpendicular 30%

0.0333 RSA_coef = I / R * Gravity

RSA_coef = NRSA_coef = RSA_coef x SF

T_st =

T_rc =

Factors

Peta

Page 6 Yogyakarta

QuickPaint03g.sdb

SAP2000 v15.1.0 - License #27A2E

15 February 2013

Table: Base Reactions, Part 1 of 3

Table: Base Reactions, Part 1 of 3

OutputCase CaseType StepType GlobalFX GlobalFY GlobalFZ GlobalMX GlobalMY GlobalMZ

Tonf Tonf Tonf Tonf-m Tonf-m Tonf-m

EQstatX NonStatic Max -19.6717 -5.9015 -4.399E-15 71.86134 -239.53782 354.58119

EQstatX NonStatic Min -19.6717 -5.9015 -4.399E-15 71.86134 -239.53782 354.58119

EQstatY NonStatic Max -5.9015 -19.6717 1.948E-14 239.53782 -71.86134 -251.65028

EQstatY NonStatic Min -5.9015 -19.6717 1.948E-14 239.53782 -71.86134 -251.65028

EQdynX LinRespSpec Max 16.6188 5.2665 0.0502 64.93511 203.09443 412.90455

EQdynY LinRespSpec Max 5.2803 19.7168 0.1879 243.10267 64.63714 414.23539

Table: Base Reactions, Part 2 of 3

OutputCase StepType GlobalX GlobalY GlobalZ XCentroidFX YCentroidFX ZCentroidFX XCentroidFY

m m m m m m m EQstatX Max 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 EQstatX Min 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 EQstatY Max 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 EQstatY Min 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 EQdynX Max 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 EQdynY Max 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

Table: Base Reactions, Part 3 of 3

Table: Base Reactions, Part 3 of 3

OutputCase StepType YCentroidFY ZCentroidFY XCentroidFZ YCentroidFZ ZCentroidFZ

m m m m m EQstatX Max 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 EQstatX Min 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 EQstatY Max 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 EQstatY Min 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 EQdynX Max 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 EQdynY Max 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000

cbp

Page 1 of 1

+---Perencanaan Struktur Atap Baja (PPBBI-1989)

Project : Bang. Painting - QUICK Yogyakarta

suyono.nt@gmail.com [Feb 15, 2013]

+---Data Karakteristik Material,

Baja (Bj37)

Tegangan leleh,

σ

y

≝

2400

kgf

cm

2

Tegangan ijin,

Beban tetap

σ

а1

≝

σ

y

1.5

=

1600

kgf

cm

2

Beban sementara

σ

_а2

≝

1.3⋅σ

_а1

=

2080

kgf

cm

2

Modulus elastisitas,

Е

_s

≝

2.1⋅10

6

kgf

cm

2

Modulus geser,

G

_s

≝

0.81⋅10

6

kgf

cm

2

Data dimensi struktural balok rafter,

Kemiringan,

 ≝

5 deg

Bentang,

L

_s

≝

40 m

Jarak antar balok rafter,

L

_b

≝

8.0 m

Panjang balok rafter,

H

bz

≝

L

_s

2

⋅tan  

H

_bz

=

1.75 m

L

_bx

≝





L

s

2



2



H

_bz2

L

_bx

=

20.08 m

Balok gording (ditentukan) C200.75.20.2,3

Berat,

q

_g

≝

1.05⋅6.61

kgf

m

Luas,

А ≝ 8.42 cm

2

Pusat berat,

C

_x

≝

0.0 cm

C

_y

≝

2.19 cm

Pusat geser,

S

_x

≝

5.4 cm

S

_y

≝

0.0 cm

Inersia penampang,

І

_x

≝

510.25 cm

4

І

_y

≝

60.58 cm

4

Radius girasi,

і

x

≝

7.79 m

і

y

≝

2.67 cm

Modulus penampang,

Z

_x

≝

51.02 cm

3

Z

_y

≝

11.27 cm

3

Jarak,

L

_g

≝

1.40 m

Jumlah,

n

g

≝

L

bx

L

_g

=

14.34

Pembebanan Atap

Beban Mati :

Atap Zincallume,

W

_а

≝

8.5

kgf

m

2

Penggantung & ME ringan,

W

_p

≝

2.5

kgf

m

2

Beban merata air hujan,

W

r

≝



40−

0.8⋅

deg



kgf

m

2

=

36

kgf

m

2

q

_r

≝

W

_r

⋅

L

_g

=

50.4

kgf

m

Beban yang didukung :

Beban mati,

W

_d

≝

W

_а



W

_p

=

11

kgf

m

2

q

_d

≝

W

_d

⋅

L

_g



1.05⋅q

_g

=

22.69

kgf

m

Tinjauan: Tetap/Sementara

Tіnjаu ≝

“T”

Beban hidup

Terpusat tengah bentang,

P

_l

≝

∣

if Tіnjаu =

“T”

100 kgf

else

0.01 kgf

=

100 kgf

Beban hidup merata atap,

q

_l

≝

∣

if Tіnjаu =

“T”

0.01

kgf

m

else

q

_r

=

0.01

kgf

m

Tinjauan Arah Sumbu-Y

q

_y

≝

_

q

_d



q

_l

_

⋅cos 

=

22.61

kgf

m

P

_y

≝

P

_l

⋅cos  

=

99.62 kgf

Bentang,

L

_y

≝

L

_b

=

8 m

Momen Lentur yang terjadi,

- Akibat beban mati merata

M

_qy

≝

1

8

⋅

q

y

⋅

L

y

2

=

180.89 kgf m

- Akibat beban hidup terpusat

M

Py

≝

1

₄

⋅

P

y

⋅

L

y

=

199.24 kgf m

Tinjauan Arah Sumbu-X

q

_x

≝

_

q

_d



q

_l

_

⋅

sin   

=

1.98

kgf

m

P

_x

≝

P

_l

⋅

sin   

P

_x

=

8.72 kgf

Bentang (sagrod 2bh),

L

x

≝

L

_b

3

=

2.67 m

Momen Lentur yang terjadi,

- Akibat beban mati merata

M

_qx

≝

1

8

⋅

q

x

⋅

L

x

2

=

1.76 kgf m

- Akibat beban hidup terpusat

M

_Px

≝

1

4

⋅

P

x

⋅

L

x

=

5.81 kgf m

- Reaksi Sagrod

R

_sаg

≝

_

P

_x



q

_x

⋅

L

_x



q

_g

⋅

L

_x

_

⋅

n

_g

=

466.04 kgf

Kebutuhan diameter ikatan Angin

d

_rеq

≝



12⋅R

sаg

π⋅σ

а1

=

10.55 mm

minimum,

d

_mіn

≝

1

500

⋅

L

b

=

16 mm

d

_sаg

≝

mаx



[

d

rеq

d

mіn

]



=

16 mm

Kontrol Tegangan :

M

_y

≝

M

_qy



M

_Py

=

380.13 kgf m

M

_x

≝

M

_qx



M

_Px

=

7.57 kgf m

Tegangan Kombinasi :

σ

tk

≝

M

_x

Z

_y



M

_y

Z

_x

=

812.22

kgf

cm

2

σ

_а

≝

∣

if Tіnjаu =

“T”

σ

_а1

else

σ

а2

=

1600

kgf

cm

2

msg ≝

∣

if σ

tk

≤

σ

а

“OK, sudah memenuhi syarat”

else

“Not OK, tidak memenuhi syarat”

σ

_tk

σ

_а

=

0.51

msg =

“OK, sudah memenuhi syarat”

Tinjauan Lendutan yg terjadi

- arahsumbu-Y

δ

_y

≝

P

y

⋅

L

y 3

48⋅Е

s

⋅

І

x



5⋅q

y

⋅

L

y 4

384⋅Е

s

⋅

І

x

=

2.12 cm

- arahsumbu-X

δ

_x

≝

P

x

⋅

L

x 3

48⋅Е

s

⋅

І

y



5⋅q

x

⋅

L

x 4

384⋅Е

s

⋅

І

y

=

0.04 cm

- Defleksi resultan

δ

_r

≝



δ

_y2



δ

_x2

=

2.12 cm

- Defleksi ijin (Beban Tetap

δ

_і

≝

1

250

⋅

L

b

=

3.2 cm

msg ≝

∣

if δ

r

≤

δ

і

“Ok, sudah memenuhi syarat”

else

“Not Ok, tidak memenuhi syarat”

=

“Ok, sudah memenuhi syarat”

Data Pembebanan untuk Analisa Struktur dgn bantuan program SAP2000/MASTAN2

Beban Mati Rafter

- Berat beban mati atap total

W

_tоt

≝

W

_d

⋅

L

_b

⋅

L

_bx



q

_g

⋅

L

_b

⋅

n

_g

=

2562.95 kgf

- Koefisien penggali beban terpusat ke merata

K

_о

≝

1.05

- Beban mati merata rafter

q

dt

≝

K

_о

⋅

W

_tоt

L

_bx

=

134.04

kgf

m

Beban Angin,

Berdasarkan Kecepatan Angin

V ≝ 42.65 knot

=

21.94

m

s

p ≝

V

2

16



m

s



2

kgf

m

2

=

30.09

kgf

m

2

Kondisi bangunan tertutup (I)

q

₁

≝ −0.9⋅

_

p⋅L

_b

_

= −

216.63

kgf

m

q

₂

≝

0.02⋅

deg

kgf

m

−

0.4⋅



p⋅L

b



= −96.18

kgf

m

q

₃

≝ −0.4⋅

_

p⋅L

_b

_

=−

96.28

kgf

m

Kondisi bangunan tertutup (II)

q

₄

≝ −0.9⋅

_

p⋅L

_b

_

= −216.63

kgf

m

q

₅

≝ −0.4⋅



p⋅L

_b



= −

96.28

kgf

m

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - 3-D View - Tonf, m, C Units

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Frame Span Loads (DLroof) (As Defined) - Kgf, m, C Units

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Frame Span Loads (DLroof) (As Defined) - Kgf, m, C Units

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Frame Span Loads (LLroof) (As Defined) - Kgf, m, C Units

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Frame Span Loads (DLwall) (As Defined) - Kgf, m, C Units

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Frame Span Loads (WLpwindXY) (As Defined) - Kgf, m, C Units

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Deformed Shape (TETAP) - Kgf, cm, C Units

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Axial Force Diagram (UDSTL3-NLX) - KN, m, C Units

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Moment 3-3 Diagram (UDSTL3-NLX) - KN, m, C Units

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Moment 3-3 Diagram (UDSTL3-NLX) - KN, m, C Units

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Axial Force Diagram (UDSTL3-NLX) - KN, m, C Units

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Shear Force 3-3 Diagram (UDSTL3-NLX) - KN, m, C Units

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Moment 2-2 Diagram (UDSTL3-NLX) - KN, m, C Units

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Steel P-M Interaction Ratios (AISC-LRFD93) - Tonf, m, C Units

2/15/13 19:40:43

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Y-Z Plane @ X=20 - Tonf, m, C Units

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Y-Z Plane @ X=40 - Tonf, m, C Units

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Steel P-M Interaction Ratios (AISC-LRFD93) - Tonf, m, C Units

2/15/13 19:40:43

SAP2000

SAP2000 v15.1.0 - File:QuickPaint03f - Steel P-M Interaction Ratios (AISC-LRFD93) - Tonf, m, C Units

2/15/13 19:40:59

Project Job Number Engineer

SAP2000

Steel Design

SAP2000 v15.1.0 - File:C:\Users\lenovo\Documents\S2K\QuickPaint03f February 15, 2013 19:56

AISC-LRFD93 STEEL SECTION CHECK

Combo : UDSTL3 Units : KN, m, C

Frame : 45 Design Sect: WF350 X Mid : 6.684 Design Type: Brace

Y Mid : 16.000 Frame Type : Moment Resisting Frame Z Mid : 12.585 Sect Class : Compact

Length : 13.419 Major Axis : 0.000 degrees counterclockwise from local 3 Loc : 13.419 RLLF : 1.000

Area : 0.006 SMajor : 7.499E-04 rMajor : 0.146 AVMajor: 0.002 IMajor : 1.312E-04 SMinor : 1.124E-04 rMinor : 0.040 AVMinor: 0.003 IMinor : 9.835E-06 ZMajor : 8.408E-04 E : 200000000.00

Ixy : 0.000 ZMinor : 1.725E-04 Fy : 240000.000

STRESS CHECK FORCES & MOMENTS

Location Pu Mu33 Mu22 Vu2 Vu3 Tu 13.419 -10.595 -111.268 -0.559 43.105 0.104 0.001

PMM DEMAND/CAPACITY RATIO

Governing Total P MMajor MMinor Ratio Status Equation Ratio Ratio Ratio Ratio Limit Check (H1-1b) 0.636 = 0.008 + 0.613 + 0.015 0.950 OK

AXIAL FORCE DESIGN

Pu phi*Pnc phi*Pnt Force Capacity Capacity Axial -10.595 626.335 1327.536

MOMENT DESIGN

Mu phi*Mn Cm B1 B2 K L Cb Moment Capacity Factor Factor Factor Factor Factor Factor Major Moment -111.268 181.623 1.000 1.012 1.000 1.000 1.272 1.118 Minor Moment -0.559 36.417 0.850 1.000 1.000 1.000 0.200

SHEAR DESIGN

Vu phi*Vn Stress Status Tu Force Capacity Ratio Check Torsion Major Shear 43.105 317.520 0.136 OK 0.000 Minor Shear 0.104 415.800 0.000 OK 0.000

+---Desain Struktural Balok/Kolom Baja WF

(SNI 03-1729-2002)

Project : Bang. Painting - QUICK Yogyakarta

suyono.nt@gmail.com [02/13/13]

+---Tegangan leleh baja,

f

_y

≝

240.0 MPa

Tegangan sisa,

f

_r

≝

70.0 MPa

Modulus elastisitas baja,

Е

_s

≝

200000 MPa

Angka Banding Poisson,

 ≝

0.3

Data profil:

P =

“WF350.175.7.11”

h

_t

=

350 mm

b

_f

=

175 mm

t

_w

=

7 mm

t

_f

=

11 mm

r = 14 mm

А = 63.14 cm

2

W = 49.6

kgf

m

І

_x

=

13600 cm

4

І

_y

=

984 cm

4

r

_x

=

14.7 cm

r

_y

=

3.95 cm

S

_x

=

775 cm

3

S

_y

=

112 cm

3

Modulus geser,

Gs

≝

Е

s



2⋅ 1 



=

76923.077 MPa

h

₁

≝

t

_f



r

=

25 mm

h

₂

≝

h

_t

−2⋅h

₁

=

300 mm

h ≝ h

_t

−

t

_f

=

339 mm

Konstanta torsi,

J ≝

2⋅1

3

⋅

b

f

⋅

t

f 3



1

3

⋅



h

t

−

2⋅t

f



⋅

t

w 3

=

19.278 cm

4

Konstanta puntir,

І

_w

≝

І

y

⋅

h

2

4

=

2.827⋅10

5

cm

6

X

₁

≝

π

S

_x

⋅



Е

_s

⋅

G

_s

⋅

J⋅А

2

=

12404.093 MPa

X

₂

≝

4⋅



S

x

G

_s

⋅

J



2

⋅

І

_w

І

_y

=

3.139⋅10

−10

m

4

kN

2

Z

x

≝

t

_w

⋅

h

_t2

4





b

f

−

t

w



⋅



h

t

−

t

f



⋅

t

f

=

840.847 cm

3

Z

y

≝

t

f

⋅

b

f 2

2





h

_t

−2⋅t

_f

_

⋅

t

_w2

4

=

172.455 cm

3

Gaya aksial terfaktor (ultimit),

N

_u

≝

10.595 kN

Momen lentur terfaktor (ultimit) arah sumbu-X

M

_ux

≝

111.268 kN m

Momen lentur terfaktor (ultimit) arah sumbu-Y

M

_uy

≝

0.559 kN m

Gaya geser terfaktor (ultimit)

V

_u

≝

43.105 kN

Faktor reduksi kekuatan tinjauan:

Aksial tekan,

φ

_c

≝

0.85

Momen lentur,

φ

_b

≝

0.90

Gaya geser,

φ

_s

≝

0.75

FAKTOR PANJANG TEKUK (PORTAL BERGOYANG)

Faktor panjang tekuk effektif thd sumbu-X

k

_x

≝

1.00

Faktor panjang tekuk effektif thd sumbu-Y

k

_y

≝

1.00

*analisa orde kedua sesuai prosedur AISC-Direct Analysis Method

Rasio Tekuk lateral balok/kolom,

R

ltbx

≝

1.0

R

ltby

≝

0.15

TAHANAN AKSIAL TEKAN

Panjang aktual kolom,

L ≝ 13.418 m

Panjang tekuk efektif thd sumbu-x,

L

_kx

≝

R

_ltbx

⋅

L⋅k

_x

=

13.418 m

Panjang tekuk efektif thd sumbu-y,

L

_ky

≝

R

_ltby

⋅

L⋅k

_y

=

2.013 m

Parameter kelangsingan thd sumbu-X,

λ

_cx

≝

1

π

⋅

L

kx

r

_x

⋅



f

y

Е

_s

=

1.006

Parameter kelangsingan thd sumbu-Y,

λ

_cy

≝

1

π

⋅

L

ky

r

_y

⋅



f

y

Е

_s

=

0.562

Faktor tekuk thd sumbu-X,

ω

_x

≝

∣

if λ

cx

≤0.25

1.00

else

∣

if



0.25λ

cx



∧



λ

cx

≤1.20



1.43

1.6−0.67⋅λ

_cx

else

1.25⋅λ

_cx2

=

1.545

Faktor tekuk thd sumbu-Y,

ω

_y

≝

∣

if λ

cy

≤0.25

1.00

else

∣

if



0.25λ

cy



∧



λ

cy

≤1.20



1.43

1.6−0.67⋅λ

_cy

else

1.25⋅λ

_cx2

=

1.169

Tegangan kritis/tekuk thd sumbu-X

f

crx

≝

f

_y

ω

_x

=

155.354 MPa

Tegangan kritis/tekuk thd sumbu-Y

f

cry

≝

f

_y

ω

_y

=

205.352 MPa

TAHANAN AKSIAL NOMINAL TEKAN

terhadap sumbu-X,

N

_nx

≝

А⋅f

_crx

=

980.903 kN

terhadap sumbu-Y,

N

_ny

≝

А⋅f

_cry

=

1296.596 kN

dipilih terkecil,

N

_n

≝

mіn



[

N

nx

N

ny

]



=

980.903 kN

Tahanan aksial rencana,

N

_r

≝

φ

_c

⋅

N

_n

=

833.768 kN

N

_u

φ

_c

⋅

N

_n

=

0.013

MOMEN NOMINAL PENGARUH LOCAL BUCKLING PADA SAYAP

Momen plastis thd. sumbu-X,

M

_px

≝

f

_y

⋅

Z

_x

=

201.803 kN m

Momen batas tekuk thd. sumbu-X,

M

_rx

≝

S

_x

⋅

_

f

_y

−

f

_r

_

=

131.75 kN m

Momen plastis thd. sumbu-Y,

M

_py

≝

f

_y

⋅

Z

_y

=

41.389 kN m

Momen batas tekuk thd. sumbu-Y,

M

_ry

≝

S

_y

⋅

_

f

_y

−

f

_r

_

=

19.04 kN m

Kelangsingan penampang sayap,

 ≝

b

f

t

_f

=

15.909

Batas kelangsingan maksimum untuk penampang compact,

λ

_p

≝

170 MPa



f

y

MPa

=

10.973

Batas kelangsingan maksimum untuk penampang non-compact,

λ

r

≝

370 MPa





f

y

−

f

r



MPa

=

28.378

msg ≝

∣

if ≤λ

_p

“Compact”

else

∣

if

_

λ

_p



_

∧

_

≤

λ

_r

_

“Non-Compact”

else

“Slender”

=

“Non-Compact”

Momen nominal thd. sumbu-X

M

nxа

≝

∣

if ≤λ

_p

M

_px

else

∣

if



λ

p





∧



≤

λ

r



M

px

−



M

_px

−

M

_rx



⋅

−

λ

_p

λ

r

−

λ

p

else

M

_rx

⋅



λ

r





2

=

181.937 kN m

Momen nominal thd. sumbu-Y

M

nyа

≝

∣

if ≤λ

_p

M

_py

else

∣

if



λ

p





∧



≤

λ

r



M

py

−



M

_py

−

M

_ry



⋅

−

λ

_p

λr

−

λp

else

M

_ry

⋅



λ

r





2

=

35.051 kN m

MOMEN NOMINAL PENGARUH LOCAL BUCKLING PADA BADAN

Kelangsingan penampang badan,

 ≝

h

t

_w

=

48.429

Gaya aksial kondisi leleh,

N

_y

≝

А⋅ f

_y

=

1515.36 kN

N

_u

φ

_c

⋅

N

_y

=

0.008

a. Batas kelangsingan maksimum untuk penampang compact,

λ

p

≝

∣

if

N

u

φ

_c

⋅

N

_y

≤1.25

1680 MPa



f

y

MPa

⋅



1−

2.75⋅N

u

φ

_c

⋅

N

_y



else

mаx



[

500 MPa



f

y

MPa

⋅



2.33−

N

u

φ

_c

⋅

N

_y



665 MPa



f

_y

MPa

]



=

105.991

b. Batas kelangsingan maksimum untuk penampang non-compact,

λ

_r

≝

2550 MPa



f

_y

MPa

⋅



1−

0.74⋅N

_u

φ

_c

⋅

N

_y



=

163.6

msg ≝

∣

if ≤λ

_p

“Compact”

else

∣

if

_

λ

_p





∧

_

≤

λ

_r

_

“Non-Compact”

else

“Slender”

=

“Compact”

Momen nominal thd. sumbu-X

M

nxb

≝

∣

if ≤ λ

_p

M

_px

else

∣

if



λ

p





∧



≤

λ

r



M

px

−



M

_px

−

M

_rx



⋅

−

λ

_p

λr

−

λp

else

M

_rx

⋅



λ

r





2

=

201.803 kN m

Momen nominal thd. sumbu-Y

M

nyb

≝

∣

if ≤ λ

_p

M

_py

else

∣

if



λ

p





∧



≤

λ

r



M

py

−



M

_py

−

M

_ry



⋅

−

λ

_p

λ

r

−

λ

p

else

M

_ry

⋅



λ

r





2

=

41.389 kN m

TAHANAN MOMEN LENTUR

a. Momen nominal berdasarkan pengaruh local buckling pd sayap,

M

_nxа

≝

181.937 kN m

M

_nyа

≝

35.051 kN m

b. Momen nominal berdasarkan pengaruh local buckling pd badan,

M

_nxb

=

201.803 kN m

M

_nyb

=

41.389 kN m

Momen nominal terkecil yg menentukan,

M

_nx

≝

mіn



[

M

nxа

M

nxb

]



=

181.937 kN m

M

_ny

≝

mіn



[

M

nyа

M

nyb

]



=

35.051 kN m

Tahanan momen lentur,

M

_rx

≝

φ

_b

⋅

M

_nx

=

163.743 kN m

M

_ry

≝

φ

_b

⋅

M

_ny

=

31.546 kN m

M

_ux

φ

_b

⋅

M

_nx

=

0.68

M

_uy

φ

_b

⋅

M

_ny

=

0.018

INTERAKSI AKSIAL TEKAN & MOMEN LENTUR

Gaya aksial terfaktor,

N

u

=

10.595 kN

Momen lentur terfaktor,

M

_ux

=

111.268 kN m

=

0.559 kN m

R ≝

∣

if

N

u

φ

_c

⋅

N

_n

0.2

N

_u

φc

⋅

N

n



8

9

⋅



M

_ux

φb

⋅

M

nx



M

uy

φb

⋅

M

ny



else

N

_u

2⋅φ

_c

⋅

N

_n





M

_ux

φ

_b

⋅

M

_nx



M

_uy

φ

_b

⋅

M

_ny



=

0.704

msg ≝

∣

if R1.0

“Okey”

else

“Not Okey”

=

“Okey”

TAHANAN GESER

Kontrol tahanan geser nominla pelat badan tanpa pengaku:

Persyaratan ketebalan pelat badan,

msg ≝

∣

if

h2

t

_w

≤6.36⋅



Е

s

f

_y

“Memenuhi Syarat, Okey”

else

“Tidak Memenuhi Syarat, Not Okey”

=

“Memenuhi Syarat, Okey”

Gaya geser akibat beban terfaktor,

V

_u

=

43.105 kN

Luas penampang badan,

А

_w

≝

t

_w

⋅

h

_t

=

24.5 cm

2

Tahanan gaya geser nominal,

V

_n

≝

0.6⋅f

_y

⋅

А

_w

=

352.8 kN

Tahanan gaya geser,

V

_r

≝

φ

_s

⋅

V

_n

=

264.6 kN

msg ≝

∣

if V

u

≤

φ

s

⋅

V

n

“Okey”

else

“Not Okey”

V

_u

φ

_s

⋅

V

_n

=

0.163

msg =

“Okey”

INTERAKSI GESER & LENTUR

Persyaratan R < 1.375

R ≝

M

ux

φ

b

⋅

M

nx



M

uy

φ

b

⋅

M

ny



0.625⋅V

u

φ

s

⋅

V

n

R = 0.799

msg ≝

∣

if R≤1.375

“Okey”

else

“Not Okey”

msg =

“Okey”

LAMPIRAN

Bending Moment Diagram (U=1.2D+0.5Lr+1.3W)-kN*m

Axial Force Diagram (U=1.2D+0.5Lr+1.3W) – kN

Shear Force Diagram (U=1.2D+0.5Lr+1.3W) – kN

Bending & Shear Diagram (U=1.2D+0.5Lr+1.3W) - kN.m

Project Job Number Engineer

SAP2000

Steel Design

SAP2000 v15.1.0 - File:C:\Users\lenovo\Documents\S2K\QuickPaint03f February 15, 2013 19:57

AISC-LRFD93 STEEL SECTION CHECK

Combo : UDSTL3 Units : KN, m, C

Frame : 53 Design Sect: WF396 X Mid : 40.000 Design Type: Column

Y Mid : 16.000 Frame Type : Moment Resisting Frame Z Mid : 6.125 Sect Class : Compact

Length : 11.750 Major Axis : 0.000 degrees counterclockwise from local 3 Loc : 11.725 RLLF : 1.000

Area : 0.007 SMajor : 9.737E-04 rMajor : 0.166 AVMajor: 0.003 IMajor : 1.928E-04 SMinor : 1.453E-04 rMinor : 0.045 AVMinor: 0.004 IMinor : 1.446E-05 ZMajor : 0.001 E : 200000000.00

Ixy : 0.000 ZMinor : 2.224E-04 Fy : 240000.000

STRESS CHECK FORCES & MOMENTS

Location Pu Mu33 Mu22 Vu2 Vu3 Tu 11.725 -68.746 -106.198 4.059E-04 0.587 0.005 0.000

PMM DEMAND/CAPACITY RATIO

Governing Total P MMajor MMinor Ratio Status Equation Ratio Ratio Ratio Ratio Limit Check (H1-1b) 0.624 = 0.056 + 0.568 + 0.000 0.950 OK

AXIAL FORCE DESIGN

Pu phi*Pnc phi*Pnt Force Capacity Capacity Axial -68.746 610.055 1511.136

MOMENT DESIGN

Mu phi*Mn Cm B1 B2 K L Cb Moment Capacity Factor Factor Factor Factor Factor Factor Major Moment -106.198 186.990 1.000 1.025 1.000 1.000 0.998 1.199 Minor Moment 4.059E-04 47.081 0.805 1.000 1.000 1.000 0.500

SHEAR DESIGN

Vu phi*Vn Stress Status Tu Force Capacity Ratio Check Torsion Major Shear 0.587 359.251 0.002 OK 0.000 Minor Shear 0.005 472.824 1.056E-05 OK 0.000

+---Desain Struktural Balok/Kolom Baja WF

(SNI 03-1729-2002)

Project : Bang. Painting - QUICK Yogyakarta

suyono.nt@gmail.com [Feb 14, 2013]

+---Tegangan leleh baja,

f

_y

≝

240.0 MPa

Tegangan sisa,

f

_r

≝

70.0 MPa

Modulus elastisitas baja,

Е

_s

≝

200000 MPa

Angka Banding Poisson

 ≝

0.3

Data profil:

P =

“WF396.199.7.11”

h

_t

=

396 mm

b

_f

=

199 mm

t

_w

=

7 mm

t

_f

=

11 mm

r = 16 mm

А = 72.16 cm

2

W = 56.6

kgf

m

І

_x

=

20000 cm

4

І

_y

=

1450 cm

4

r

_x

=

16.7 cm

r

_y

=

4.48 cm

S

_x

=

1010 cm

3

S

_y

=

145 cm

3

Modulus geser,

G

s

≝

Е

_s



2⋅ 1 



=

76923.077 MPa

h

₁

≝

t

_f



r

=

27 mm

h

₂

≝

h

_t

−2⋅h

₁

=

342 mm

h ≝ h

_t

−

t

_f

=

385 mm

Konstanta torsi,

J ≝

2⋅1

3

⋅

b

f

⋅

t

f 3



1

3

⋅



h

t

−

2⋅t

f



⋅

t

w 3

=

21.934 cm

4

Konstanta puntir,

І

_w

≝

І

y

⋅

h

2

4

=

5.373⋅10

5

_cm

6

X

1

≝

π

S

_x

⋅



Е

_s

⋅

G

_s

⋅

J⋅А

2

=

10853.355 MPa

X

₂

≝

4⋅



S

x

G

_s

⋅

J



2

⋅

І

w

І

_y

=

5.311⋅10

−10

m

4

kN

2

Z

_x

≝

t

w

⋅

h

t 2

4





b

f

−

t

w



⋅



h

t

−

t

f



⋅

t

f

=

1087.548 cm

3

Z

_y

≝

t

f

⋅

b

f 2

2





h

_t

−2⋅t

_f

_

⋅

t

_w2

4

=

222.387 cm

3

Gaya aksial terfaktor (ultimit),

N

_u

≝

93.535 kN

Momen lentur terfaktor (ultimit) arah sumbu-X

M

ux

≝

106.208 kN m

Momen lentur terfaktor (ultimit) arah sumbu-Y

M

_uy

≝

0.006 kN m

Gaya geser terfaktor (ultimit)

V

_u

≝

15.058 kN

Faktor reduksi kekuatan tinjauan:

Aksial tekan,

φ

_c

≝

0.85

Momen lentur,

φ

_b

≝

0.90

Gaya geser,

φ

_s

≝

0.75

FAKTOR PANJANG TEKUK (PORTAL BERGOYANG)

Faktor panjang tekuk effektif thd sumbu-X

k

_x

≝

1.00

Faktor panjang tekuk effektif thd sumbu-Y

k

_y

≝

1.00

*analisa orde kedua sesuai prosedur AISC-Direct Analysis Method

Rasio Tekuk lateral balok/kolom,

R

_ltbx

≝

1.0

R

_ltby

≝

1.0

TAHANAN AKSIAL TEKAN

Panjang aktual kolom,

L ≝ 11.750 m

Panjang tekuk efektif thd sumbu-x,

L

_kx

≝

R

_ltbx

⋅

L⋅k

_x

=

11.75 m

Panjang tekuk efektif thd sumbu-y,

L

_ky

≝

R

_ltby

⋅

L⋅k

_y

=

11.75 m

Parameter kelangsingan thd sumbu-X,

λ

cx

≝

1

π

⋅

L

kx

r

_x

⋅



f

y

Е

_s

=

0.776