JCEBT, Vol 7 (No 1) Maret 2023 ISSN 2549-6379 (Print) ISSN 2549-6387 (Online)
JCEBT
(Journal of Civil Engineering, Building and Transportation)
Available online http://ojs.uma.ac.id/index.php/jcebt
Structure Design of Earthquake Resistant Steel Warehouse Building Based on LRFD Method in Kediri
Silviana Rohmatin1)*, Fauzie Nursandah2), Dwifi Aprillia Karisma3), & Mahardi Kamalika Khusna Ali4)
Universitas Kadiri1234
Koresponden*, Email : ayasilvia31@gmail.com
Abstract
The construction of Kediri Airport will have an impact on increasing the economy which will trigger the development companies in the production sector to accelerate. This causes an increase in the need for warehouses as supporting facilities for various production and industrial activities. The purpose of this research is to design a warehouse with steel construction using the LRFD method. IWF and C profile steel materials are used in the warehouse superstructure planning, and SAP2000 version 14 software is used for structural analysis calculations. The data warehouse has a size of 22 x 102 meters with a building height of 15.2 meters with a ground floor of 12 meters and a roof of 3.2 meters. The calculation results show that the dimensions of the cross-section that are safe from earthquakes are profiles for columns and rafters using IWF 350.350.12.19, and gording using C 150x65x20x3.2. Planned beam-column connections using plates with a thickness of 10 mm with a bolt diameter of 16 mm totaling 6 pieces, while beam-column connections using plates with thickness 12 mm with bolt diameter 20 mm totaling 4 units. So that the design can be used as a reference in the construction of warehouses that are strong and safe, especially against earthquakes.
Keywords: Warehouse Structure; Steel; Earthquake; LRFD; SAP2000.
Abstrak
Pembangunan Bandara di Kediri akan berdampak pada meningkatnya perekonomian yang memicu pembangunan perusahaan di bidang produksi semakin pesat. Hal ini menyebabkan meningkatnya kebutuhan gudang sebagai fasilitas pendukung berbagai kegiatan produksi dan industri. Tujuan penelitian ini adalah mendesain gudang dengan struktur baja menggunakan metode LRFD. Material baja profil IWF dan C digunakan dalam Perencanaan struktur atas gudang, dan software SAP2000 versi 14 digunakan untuk perhitungan analisis struktur. Data gudang memiliki ukuran 22 x 102 meter dengan tinggi bangunan 15,2 meter dengan lantai dasar 12 meter, dan atap 3,2 meter. Hasil perhitungan menunjukan bahwa dimensi penampang yang aman terhadap gempa yaitu profil untuk kolom serta rafter/kuda-kuda menggunakan IWF 350.350.12.19, dan gording menggunakan C 150x65x20x3,2. Perencanaan sambungan balok-kolom menggunakan pelat dengan tebal 10 mm dengan diameter baut 16 mm berjumlah 6 buah, sedangkan sambungan balok- balok menggunakan pelat dengan tebal 12 mm dengan diameter baut 20 mm berjumlah 4 buah. Sehingga desain tersebut dapat dijadikan acuan dalam pembangunan gudang dengan yang kuat dan aman terutama terhadap gempa.
Kata Kunci:
:
Struktur Gudang; Baja; Gempa; LRFD; SAP2000.PENDAHULUAN Pembangunan Bandara di Kediri akan
berdampak pada meningkatnya
perekonomian di wilayah tersebut, yang memicu pertumbuhan dan perkembangan pasar retail serta pembangunan perusahaan di bidang produksi semakin pesat (Larasati et al., 2021). Hal tersebut mengakibatkan kebutuhan gudang sebagai sarana pendukung dari berbagai kegiatan produksi atau operasi industri ikut meningkat(Septiani Amalia et al., 2020).
Karena kebutuan gudang semakin banyak untuk menyimpan berbagai macam barang hasil produksi dengan lahan yang terbatas, hal ini mendorong para perencana untuk menciptakan bangunan yang kuat dan tahan gempa (Zakaria, 2013). Dengan kondisi tektonik, Indonesia terletak pada pertemuan lempeng besar dunia, hal tersebut menyebabkan fenomena gempa banyak terjadi dalam kurun waktu terakhir, resiko bangunan yang rusak akibat gempa harus dikurangi dengan perencanaan gudang yang kuat agar dapat menahan kekuatan gempa (Simanjuntak, 2020). Penggunaan struktur baja adalah solusi untuk masalah tersebut, karena baja memiliki kekakuan 10x lipat dari beton akan didapat struktur yang lebih ringan dan baja juga memiliki sifat Daktilitas (Setya Budi, 2020). Daktilitas adalah kemampuan suatu struktur untuk berulang kali mengalami gerakan pasca- elastik yang besar dan gerakan timbal balik akibat beban gempa yang menyebabkan terjadinya pelelehan, sambil mempertahankan kekuatan dan kekakuan yang cukup sehingga strukturnya tetap berdiri meski sudah berada di ambang keruntuhan (Baja, 2002). Selain itu, baja sering digunakan karena lebih ringan, kuat, ekonomis, tahan lama dan mudah dibuat serta cepat dalam pelaksanaanya, sangat cocok untuk perencanaan gudang yang membutuhkan efisiensi waktu dalam pelaksanaanya (Kezia et al., 2017)(Pangaribuan, 2014). Metode LRFD untuk perencanaan struktur baja yang diatur dalam SNI 03-1729-2020 revisi dari SNI 03-1729-2015 yang merupakan adopsi identik terjemahan spesifikasi AISC 360-10
yang diterbitkan oleh the American Institute of Steel Construction(Duan, 2012). Dalam LRFD, pembebanan terjadi pada keadaan ultimate, atau pada ambang batas runtuh. Kombinasi pembebanan yang digunakan adalah kombinasi beban terfaktor (factored load combination), atau biasa disebut dengan kombinasi beban LRFD (Fajarani & Eratodi, 2020). Tujuan penelitian ini adalah merancang gudang konstruksi baja menggunakan metode LRFD. Dari perancangan tersebut didapat profil yang di kategorikan aman dan tahan gempa serta perencanaan sambungan yang tepat (Soselisa et al., 2022). Sehingga diharapkan didapatkan desain dijadikan acuan dalam pembangunan gudang dengan yang kuat dan aman terhadap gempa.
METODE
Penelitian ini mencangkup perencanaan bangunan atas yaitu kolom dan rafter/kuda-kuda yang terbuat dari material baja profil IWF (Haddad & Shrive, 2020) dan untuk gording terbuat dari material baja profil kanal C (Li et al., 2018).
Pemodelan desain bangunan atas gudang menggunakan bantuan Software SAP 2000 v14 (Putra et al., 2020), untuk menghitung kekuatan pembebanan struktur dengan menggunakan metode LRFD dengan Desain Faktor Beban dan Ketahanan (DFBT) (Setiawan, 2008). Dalam metode LRFD, mempertimbangkan kondisi di ambang keruntuhan dan beban yang digunakan adalah beban ultimate (Suharjanto, 2013).
Data Teknis
Data struktur gudang yang di kumpulkan sebagai berikut :
1. Fungsi :Penyimpanan Barang 2. Lokasi : Kediri
3. Bentang : 22 Meter 4. Panjang : 102 Meter 5. Tinggi : 15.2 Meter 6. Tinggi Atap : 3,2 Meter
7. Tinggi Kolom : 12 Meter 8. Jarak Kuda-Kuda: 6 Meter 9. Jarak Gording : 1,15 Meter 10. Jenis Tanah : Tanah Sedang 11. Zona Gempa : Wilayah Zona 4 Mutu bahan
Mutu Bahan yang digunakan dalam pemodelan struktur sebagai berikut : 1. Type Struktur : Gable Frame 2. Mutu Baja : 41
3. Tegangan leleh (Fy) : 250 MPa
4. Tegangan Putus (Fu) : 410 MPa 5. Modulus Elastisitas (E) : 200.000 MPa 6. Modulus geser (G) : 80.000 MPa 7. Nisbah Poisson µ : 0.3
8. Koefisien pemuaian : 2 x 10-⁶/ °C Gambar Rencana
Data yang di perlukan adalah data rencana Shop Drawing sehingga dapat dilakukan pemodelan dan analisa dengan bantuan SAP 2000 v14 berdasarkan metode LRFD.
Gambar 1. Layout Denah Bangunan
Diagram Alir Penelitian
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian
Peraturan dalam perencanaan
1. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD dengan Desain Faktor Beban dan Ketahanan (DFBT).
2. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung SNI 03 - 1729 – 2002
3. Spesifikasi untuk Bangunan Gedung Baja Struktural SNI 1729-2020
4. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Nongedung (SNI 1726 - 2002)
5. Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726- 2019)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data Dimensi Penampang Profil
Data dimensi penampang meliputi penampang profil kolom, rafter/kuda- kuda, dan gording dengan penentuan dimensi didasarkan dengan metode coba- coba hingga menemukan penampang yang cocok pada SAP2000.
Tidak
Kolom : IWF 350x350x12x19 Rafter : IWF 350x350x12x19 Gording : C 150x65x20x3,2 Pembebanan
Pembebanan meliputi beban mati, beban hidup diatap, beban angin serta beban gempa dengan uraian berikut :
1. Beban Mati
Berat penutup atap seng Z = 18 kg/m² Berat sendiri Gording = 0 kg/m² Berat sendiri Kuda–kuda = 0 kg/m²
QDL = 18 kg/m² 2. Beban Hidup di Atap
Beban hidup pada atap QLr = 600 kg/m²
3. Beban Angin
Beban angin struktur QW = 150 kg/m² QW Tiup/Tekan = +135 kg/m²
QW Hisap = -60 kg/m² 4. Beban Gempa
Perhitungan beban gempa menggunakan Analisa Gempa Statik Ekuivalen dan Respons Spektrum dengan uraian berikut :
Gambar 3. Wilayah Gempa Indonesia Wilayah Gempa : 4
Jenis Tanah : Tanah Sedang Faktor Keutamaan : 1,0 Faktor reduksi : 4 Koefisien Seismik
Analisa gempa static ekuivalen Ca : 0,28 dan Cv : 0,42
Analisa gempa respons spectrum Ss : 0,8487 dan S1 : 0,4005 Pemodelan Struktur
Berikut ini adalah pemodelan 3D struktur gudang baja yang dibuat berdasarkan gambar yang telah direncanakan.
Pemodelan gudang baja mencangkup
bangunan atas yang terdiri dari kuda- kuda/rafter, gording, dan kolom yang dimodelkan secara 3D menggunakan software SAP2000 v14
.
a b
Gambar 4. (a)Pemodelan Struktur 3D Tampak Depan (b) Pemodelan Struktur 3D Tampak Samping
Analisa struktur
Analisa struktur dilakukan setelah memasukkan semua beban mati, beban hidup atap, beban angin, dan beban gempa ke pemodelan SAP2000 dengan kombinasi pembebanan Envelope.
1. Gaya Aksial
Hasil Analisis Struktur untuk gaya aksial maksimum/ultimit P yang berada di Gording C 150x65x20x3,2 pada frame batang nomor 64 dengan nilai 6,766 KN.
a b
Gambar 5. (a) Tampilan Gaya Aksial setelah di run analisis (b) Detail Gaya Aksial setelah di
run analisis
2. Gaya Geser
Hasil Analisis Struktur untuk gaya Geser maksimum/ultimit V yang berada di Rafter WF 350x350x12x319 pada frame batang nomor 39 dengan nilai 114,980 KN.
a b
Gambar 6. (a) Tampilan Gaya Geser setelah di run analisis (b) Detail Gaya Geser setelah di run analisis
3. Momen
Hasil Analisis Struktur untuk Momen maksimum/ultimit M yang berada di Kolom WF 350x350x12x319 pada frame batang nomor 85 dengan nilai 364,3056 KN.
a b
Gambar 7. (a) Tampilan Momen setelah di run analisis (b) Detail Momen setelah di run
analisis
Kontrol Desain Penampang
Untuk mengetahui Struktur aman, dan mengetahui perencanaan sambungan, maka perlu adanya kontrol terhadap desain penampang yang telah dimodelkan.
Gambar 8. Cek Kapasitas pada SAP2000
Dari hasil cek kapasitas, tidak ada batang yang mengalami overstress atau analisis dan desain cocok untuk semua rangka baja, sehingga penampang mampu menahan beban. Jika dalam cek kapasitas, batang atau frame mengalami OS (Over Stress) maka perlu meninjau kembali pemodelan struktur dan meningkatkan mutu material atau memperbesar dimensi.
Analisa Gempa
Berdasarkan Analisa Gempa Statik Ekuivalen dan Respons Spektrum menggunakan software SAP2000 dengan wilayah gempa kabupaten Kediri didapatkan bahwa Struktur Gudang Aman
terhadap Gempa. Hal tersebut ditunjukkan dari gaya geser dasar arah X dan Y yang sesuai dengan ketentuan SNI yaitu V Dinamik ≥ 80% V Statik dengan menggunakan kombinasi ragam SRSS (Square Root of the Sum of Squares) karena struktur mengalami waktu getar alami yang berjauhan didapat minimal 9 ragam yang perlu ditinjau karena mencukupi syarat minimal 90% sesuai SNI(Indonesia
& Nasional, 2002)(SNI 1726:2019, 2019).
Cek Ukuran Profil
Untuk Cek Ukuran Profil IWF ini berdasarkan AISC LRFD 2020(Badan Standardisasi Nasional, 2020)(Duan, 2012) yang meliputi Data Profil, Kontrol Penampang, Perhitungan Lentur, dan Perhitungan Tekan dengan uraian sebagai berikut :
Data Profil
Data Profil untuk Balok Kuda-Kuda/
Rafter dan Kolom diperoleh dimensi yang sama yaitu IWF 350.350.12.19 dengan uraian berikut :
Profil IWF 350.350.12.19 Mutu BJ 41 ht = 350 mm Fy = 250 MPa Fy = 250 MPa Fu = 410 MPa bf = 350 mm Lk = 12000 mm fu = 410 MPa Lb = 3200 mm tw = 12 mm
Lk = 12000 mm tf = 19 mm Lb = 3200 mm r = 20 mm A = 1790 mm2 Ix = 403000000 mm4
Iy = 13600000 mm4 Gambar 9.
Detail
rx = 152 mm Profil IWF ry = 88.4 mm
Sx = 2303000 mm3 Sy = 777000 mm3
zx = 2493000 mm3 zy = 1175000 mm3
Kontrol penampang
Kontrol penampang meliputi tekuk lokal sayap dan tekuk lokal badan dengan uraian sebagai berikut :
1. Tekuk Lokal Sayap λ ≤ λp
≤
≤
9,21 ≤ 10,74
2. Tekuk Lokal Badan λ ≤ λp
≤
≤
29,16 ≤ 106,35
Dari kedua kontrol tekuk lokal (sayap dan badan), penampang memiliki batasan λ ≤ λp maka dapat diketahui bahwa profil termasuk penampang kompak. Berdasarkan persamaan 1 dan 2 di dapat tegangan Kritis sebesar Fcr = Fy = 250 Mpa.
Perhitungan Lentur pada Balok Rafter Perhitungan Lentur meliputi kontrol tegangan, kontrol kuat lentur, dan Kontrol Angka Kelangsingan dengan uraian sebagai berikut :
1. Kontrol Tegangan
Rasio Tegangan < 1 (Hasil SAP 2000) 0,95 < 1 2. Kontrol Kuat Lentur
Mu ≤ ɸbMn
Mu ≤ ɸb x (Fy x Zx)
2337673 ≤ 0,9 x (250 x 1175000) 2337673 ≤ 264375000
Syarat : ≤ 1,0 = 0,008 ≤ 1,0
Berdasarkan perhitungan kuat lentur pada balok maka, profil aman digunakan pada Rafter karena telah memenuhi syarat sesuai SNI.
3. Kontrol Angka Kelangsingan ≤ 300
≤ 300 160 ≤ 300
Maka profil untuk Balok Kuda-Kuda/
Rafter IWF 350x350x12x19 dengan mutu BJ 41 dapat digunakan untuk menahan beban terpusat P karena perhitungan memenuhi syarat yang digunakan. Untuk nilai Mu dan rasio tegangan adalah hasil output perhitungan pada SAP2000.
Perhitungan Tekan pada Kolom
Perhitungan Tekan meliputi kontrol tegangan, kontrol kuat tekan, kontrol kuat geser, dan kontrol angka kelangsingan dengan uraian berikut :
1. Kontrol Tegangan
Rasio Tegangan < 1 (Hasil SAP 2000) 0,95 < 1 2. Kontrol Kuat Tekan
Pu ≤ ɸcPn
Pu ≤ ɸc x (Fcr x A) -21.512 ≤ 0,9 x (250 x 1790) -21.512 ≤ 402750
Syarat : ≤ 1,0 = -0,05 ≤ 1,0
Berdasarkan perhitungan kuat tekan maka, profil aman digunakan pada kolom karena telah memenuhi syarat sesuai SNI.
3. Kontrol Kuat Geser = = 29,16
Kv = = = 5
= = 69,57
≤ = 29,16 ≤ 69,57 Vn = 0,6Fy x Aw
Vn = 0,6Fy x (h x tw)
= 0,6 x 250 x (350 x 12)
= 630000
Vu ≤ ɸvVn
54214 ≤ 0,9 x 630000 54214 ≤ 567000
Syarat : ≤ 1,0 = 0,09 ≤ 1,0
Berdasarkan perhitungan kuat geser maka, profil aman digunakan pada kolom karena telah memenuhi syarat sesuai SNI.
4. Kontrol Angka Kelangsingan ≤ 300
≤ 300 600 ≤ 300
Karena angka kelangsingannya tidak memenuhi maka dipasang pelat pengaku t = 10 mm pada sepertiga
bentang sehingga angka
kelangsingannya : ≤ 300 200 ≤ 300
Maka profil untuk Kolom IWF 350x350x12x19 dengan mutu BJ 41 dapat digunakan untuk menahan dengan penambahan pengaku di bawah beban terpusat P. Untuk nilai Pu, dan Vu adalah hasil output perhitungan pada SAP2000.
Perencanaan Sambungan Baut
Perencanaan sambungan baut dibagi menjadi 2 bagian yaitu Sambungan Balok – Kolom dan Sambungan Balok – Balok.
Berikut ini adalah data baut dan pelat sambung yang digunakan dalam perencanaan sambungan sebagai berikut : Data baut
Tipe sambungan baut = A-325
Kekuatan Tarik Nominal (Fnt) = 620 MPa
Kekuatan Geser Nominal (Fnv)= 372 MPa
Faktor reduksi kekuatan baut (ɸ)= 0,75 Pelat sambung
Tegangan Leleh Pelat (fy) = 250 MPa
Tegangan Putus Pelat (fu) = 410 MPa
Lebar Pelat Balok-Kolom = 175 mm
Lebar Pelat Balok-Balok = 200 mm Sambungan Balok Kolom
Berikut ini adalah beban pada sambungan balok-kolom yang diperoleh dari hasil output SAP2000 dengan uraian sebagai berikut :
Mu = 36430560 N
Vu = 54214 N
Pu = -21512 N
e = 110
Diameter baut = 16 mm Kontrol Kekuatan Baut
Kontrol Kekuatan baut meliputi kuat geser, kuat tarik, kombinasi geser dan tarik, dan kuat tumpu sesuai dengan SNI dengan uraian sebagai berikut :
1. Kuat Geser Baut Rn = Fnv x Ab
Rn = Fnv x (1/4.π.d²) Rn = 372 x (1/4.3,14.16²) ɸRn= 0,75 x 74757,12
= 56067,84 N > Pu (-21512 N) Dari nilai diatas kekuatan rencana lebih besar dari kekuatan ultimit sambungan baut. Maka baut berdiameter 16 aman untuk memikul gaya geser baut.
2. Kuat Tarik Baut Rn = Fnt x Ab
Rn = Fnt x (1/4.π.d²) Rn = 620 x (1/4.3,14.16²) ɸRn= 0,75 x 124595,2
= 93446,4 N > Pu (-21512 N)
Dari nilai diatas kekuatan rencana lebih besar dari kekuatan ultimit sambungan baut. Maka baut berdiameter 16 aman untuk memikul gaya tarik baut.
3. Kombinasi Kuat Geser dan Tarik Baut Rn = F’nt x Ab
Rn =(1,3Fnt- frv ≤ Fnt ) x (1/4.π.d²) Rn =(1,3 x 620 - x 33,67 ≤ 620) x (1/4.3,14.16²) = 11618,2 N
ɸRn= 0,75 x 11618,2
= 8713,65 N > Pu (-21512 N)
Dari nilai diatas kekuatan rencana lebih besar dari kekuatan ultimit sambungan baut. Maka baut berdiameter 16 aman untuk menahan kombinasi gaya geser dan tarik baut.
4. Kuat Tumpu
Rn = 2,4 x db x tp x Fu Rn = 2,4 x 16 x 10 x 410 ɸRn= 0,75 x 157440
= 118080 N > Pu (-21512 N)
Berdasarkan perhitungan kontrol kekuatan baut maka didapat hasil Aman karena semua nilai kekuatan nominal ɸRn > Pu beban ultimit hasil output SAP2000
Perhitungan Jumlah dan Jarak Baut Pada bagian ini akan dihitung jumlah baut yang akan digunakan, jarak antara baut dan jarak dari tepi pelat dengan uraian sebagai berikut :
1. Jumlah Baut
Jika nilai Mu > Pu, maka dicari nilai Pu dengan rumus :
= = 331186,9 N n =
(ɸRn diambil nilai terkecil dari kuat geser baut dan kuat tumpu baut)
n = = 5,9 6 buah baut
Daya dukung baut :
Ru = n x ɸRn = 6 x 56067,84
= 336406,7 N > Pu (331186,9 N)
Berdasarkan daya dukung baut maka 6 buah baut aman digunakan pada sambungan.
2. Jarak Antar Baut
3d < S < 12 t 3(16) < S < 12 (10) 48 < S < 120 Syarat S < 150 mm, maka S diambil nilai 80 mm = 8 cm
3. Jarak Baut ke Tepi Pelat
S min < S < 12 t
22 < S < 12 (10) 22 < S < 120 Syarat S < 150 mm, maka S diambil nilai 60 mm = 6 cm
Berdasarkan perhitungan jumlah dan jarak baut maka untuk menahan beban pada sabungan siperlukan baut berjumlah 6 buah sesuai spesifikasi dengan nilai Daya dukung baut Ru > Pu beban ultimit.
Perhitungan Tebal Pelat Sambung t ≥
t ≥ = 7,7 diambil t = 10 mm Berdasarkan data dan perhitungan di atas di pakai baut berdiameter 16 dengan jumlah 6 buah baut dengan jarak antara baut 80 mm dan jarak dari tepi plat 6 mm dengan tebal pelat 10 mm untuk sambungan balok-kolom.
Sambungan Balok Balok
Berikut ini adalah Beban Pada Sambungan Balok- Balok yang diperoleh dari hasil output SAP2000 dengan uraian sebagai berikut :
Mu = 23376730 N
Vu = 114980 N
Pu = -7667 N
e = 110
Diameter baut = 20 mm Kontrol Kekuatan Baut
Kontrol kekuatan baut meliputi kuat geser, kuat tarik, kombinasi geser dan tarik, dan kuat tumpu sesuai dengan SNI dengan uraian sebagai berikut :
1. Kuat Geser Baut Rn = Fnv x Ab
Rn = Fnv x (1/4.π.d²) Rn = 372 x (1/4.3,14.20²) ɸRn= 0,75 x 116808
= 87606 N > Pu (-7667 N)
Dari nilai diatas kekuatan rencana lebih besar dari kekuatan ultimit sambungan
baut. Maka baut berdiameter 20 aman untuk memikul gaya geser baut.
2. Kuat Tarik Baut Rn = Fnt x Ab
Rn = Fnt x (1/4.π.d²) Rn = 620 x (1/4.3,14.20²) ɸRn= 0,75 x 194680
= 146010 N > Pu (-7667 N)
Dari nilai diatas kekuatan rencana lebih besar dari kekuatan ultimit sambungan baut. Maka baut berdiameter 20 aman untuk memikul gaya tarik baut.
3. Kombinasi Kuat Geser dan Tarik Baut Rn = F’nt x Ab
Rn =(1,3 Fnt- frv ≤ Fnt ) x (1/4.π.d²)
Rn = (1,3 x 620 - x 33,67 ≤ 620) x (1/4.3,14.20²) = 102728,4 N
ɸRn = 0,75 x 102728,4 = 77046,3 N > Pu (-7667 N)
Dari nilai diatas kekuatan rencana lebih besar dari kekuatan ultimit sambungan baut. Maka baut berdiameter 20 aman untuk memikul kombinasi gaya geser dan tarik baut.
4. Kuat Tumpu Baut Rn = 2,4 x db x tp x Fu Rn = 2,4 x 20 x 12 x 410 ɸRn= 0,75 x 236160
= 177120 N > Pu (-7667 N)
Berdasarkan perhitungan kontrol kekuatan baut maka didapat hasil Aman karena semua nilai kekuatan nominal ɸRn > Pu beban ultimit hasil output SAP2000.
Perhitungan Jumlah dan Jarak Baut Pada bagian ini akan dihitung jumlah baut yang akan digunakan, jarak antara baut dan jarak dari tepi pelat dengan uraian sebagai berikut :
1. Jumlah Baut
Jika nilai Mu > Pu, maka dicari nilai Pu dengan rumus :
= = 212515,6 N
n =
(ɸRn diambil nilai terkecil dari kuat geser baut dan kuat tumpu baut)
n = = 3,8 4 buah baut Daya dukung baut :
Ru = n x ɸRn = 4 x 87606
= 350424 N > Pu (212515,6 N)
Berdasarkan daya dukung baut maka 4 buah baut aman digunakan pada sambungan.
2. Jarak Antar Baut
3d < S < 12 t 3(20) < S < 12 (12) 60 < S < 144 Syarat S < 150 mm, maka S diambil nilai 100 mm = 10 cm
3. Jarak Baut ke Tepi Pelat
Smin < S < 12 t 26 < S < 12 (12) 27 < S < 144 Syarat S < 150 mm, maka S diambil nilai 80 mm = 8 cm
Berdasarkan perhitungan jumlah dan jarak baut maka untuk menahan beban pada sabungan diperlukan baut berjumlah 6 buah sesuai spesifikasi dengan nilai Daya dukung baut Ru > Pu beban ultimit.
Perhitungan Tebal Pelat Sambung t ≥
t ≥ = 7,7 diambil t = 12 mm Berdasarkan data dan perhitungan di atas di pakai baut berdiameter 20 dengan jumlah 4 buah baut dengan jarak antara baut 100 mm dan jarak dari tepi pelat 8 mm dengan tebal pelat 12 mm untuk sambungan balok-balok.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis SAP2000 berdasarkan metode LRFD pada
perencanaan struktur atas gudang di dapat Dimensi profil untuk Kolom dan Rafter/Kuda-kuda mengunakan profil IWF 350.350.12.19, dan Gording mengunakan profil CNP 150.65.20.3,2. Struktur gudang dinyatakan aman terhadap gempa karena tidak ada muncul kata OS (Over Stress) pada hasil output SAP2000 sesuai metode LRFD. Untuk sambungan balok-kolom digunakan baut dengan diameter 16 berjumlah 6 buah dengan jarak antara baut 80 mm dan jarak dari tepi pelat 60 mm dengan tebal pelat 10 mm dan untuk sambungan balok-balok digunakan baut dengan diameter 20 berjumlah 4 buah dengan jarak antara baut 100 mm dan jarak dari tepi pelat 80 mm dengan tebal pelat 12 mm. Sehingga desain tersebut dapat dijadikan acuan dalam pembangunan gudang dengan yang kuat dan aman, terutama terhadap gempa.
DAFTAR PUSTAKA
Badan Standardisasi Nasional. (2020). Sni 1729:2020 Spesifikasi Untuk Bangunan Gedung Baja Struktural. In Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (Issue 8, pp. 9–16).
Baja, P. S. (2002). Standar nasional indonesia.
Duan, C. (2012). Wiryanto Dewobroto. 561, 33487.
Fajarani, I. S., & Eratodi, I. G. L. B. (2020). Evaluasi Perencanaan Struktur Komposit Menggunakan Metode Load Resistance Factor Design (LRFD) Pada Gedung C Undiknas Denpasar. Telsinas, 3(1), 138–147.
Haddad, M., & Shrive, N. (2020). Cyclic performance and fracture of wide flanged concentrically steel braced frames. Australian Journal of Structural Engineering, 21(3), 263–278.
https://doi.org/10.1080/13287982.2020.17 86988
Indonesia, S. N., & Nasional, B. S. (2002). Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan gedung.
Kezia, R., Handono, B. D., & Pandaleke, R. (2017).
Pengaruh Bentuk Badan Profil Baja Ringan Terhadap Kuat Tekan. Jurnal Sipil Statik, 5(5),
249–262.
Larasati, A. M., Sumaidi, S., & Rumintang, A. (2021).
Perbandingan Daktilitas Dengan Analisa Pushover Pada Struktur Rangka Baja Model Eccentrically Braced Frame tipe K (EBF) dan Eccentrically Braced Frame tipe Y (EBF) Melalui Program SAP2000. KERN : Jurnal Ilmiah Teknik Sipil, 7(2), 49–52.
https://doi.org/10.33005/kern.v7i2.46 Li, Z., Shu, X., Guo, D., & Song, S. (2018).
Micromorphology and defect analysis of the shearing section of thin-walled C-profile steel.
Harbin Gongcheng Daxue Xuebao/Journal of Harbin Engineering University, 39(8), 1395–
1399.
https://doi.org/10.11990/jheu.201701037 Pangaribuan, M. R. (2014). Mekar Ria Pangaribuan.
Jurnal Teknik Sipil Dan Lingkungan, 2(4).
Putra, R. S., Ridwan, A., Winarto, S., & Candra, A. I.
(2020). Study Perencanaan Struktur Atas Gedung Guest House 6 Lantai Di Kota Kediri.
Jurnal Manajemen Teknologi & Teknik Sipil,
3(1), 35.
https://doi.org/10.30737/jurmateks.v3i1.88 6
Septiani Amalia, M., Agustine, D., & Abdillah, H.
(2020). Perencanaan Konstruksi Baja Struktur Atas Pada Bangunan Gudang Tahan Gempa (Studi Kasus Bangunan Gudang Penyimpanan Barang Casing Elektronik).
JIMTEK : Jurnal Ilmiah Fakultas Teknik,
1(November), 298.
ejournal.unis.ac.id/index.php/jimtek
Setiawan, A. (2008). Perencanaan Struktur Baja Dengan Metode LRFD. In Erlangga (p. 352).
Setya Budi, G. (2020). Analisis Struktur Baja Gedung Perkuliahan 7 Lantai Dengan Ketentuan Desain Kekuatan Izin (Dki). 1–8.
Simanjuntak, P. (2020). Evaluasi Kerusakan Bangunan Akibat Gempa Di Indonesia. Jurnal Rekayasa Teknik Sipil Dan Lingkungan -
CENTECH, 1(1), 44–53.
https://doi.org/10.33541/cen.v1i1.1425 SNI 1726:2019. (2019). Tata Cara Perencanaan
Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Bsn, 8, 254.
Soselisa, J. F., Frans, P. L., Teknik, J., Prodi, S., Proyek, M., Politeknik, K., & Ambon, N. (2022).
AUDITORIUM IAIN KOTA AMBON DENGAN
METODE. 1(1), 58–65.
Suharjanto. (2013). Rekayasa Gempa. Kepel Press, April.
Zakaria, R. (2013). Perencanaan Konstruksi Baja Bangunan Gudang. Teknik Sipil Dan Perencanaan, 3(2), 1–14.
