MATA KULIAH STRUKTUR BAJA 2 SETELAH UTS

(1)

Struktur Baja 2

Ir. Totok Andi Prasetyo, ST., MT

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT SAINS DAN TEKNOLOGI NASIONAL

Kuliah 8 – Perencanaan Struktur

Bangunan Baja Indonesia

(2)

Dasar Peraturan

Perencanaan Struktur Bangunan Baja Indonesia

SNI 03-1729-2019

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

Terima Kasih

(43)

Struktur Baja 2

Kuliah 9 – Konsep Perancangan

Struktur Baja Tahan Gempa

(44)

Konsep Perancangan Struktur Baja Tahan

Gempa

(45)

Perencanaan Struktur Baja Tahan Gempa

Konsep Perencanaan Struktur Baja

• Code yang digunakan:

a. “Tata cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan nongedung” - SNI 1726:2019

b. “Spesifiaksi untuk Bangunan Gedung Baja Struktural” - SNI 1729:2020

c. “Ketentuan Seismik untuk Bangunan Gedung Baja Struktural” - SNI 7860:2020

d. “Sambungan Terprakualifikasi untuk Rangka Momen Khusus dan Menengah Baja pada Aplikasi Seismik:” – SNI 7972:2020

e. “Specification for Structural Steel Buildings” - AISC 360-16

f. “Seismic Provisions for Structural Steel Buildings” - AISC 341-16

g. “Pre-qualified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismik Aplications” - AISC 385-16

(46)

Prinsip Perencanaan Struktur Tahan Gempa

(a) (b) (c)

(a) Pada saat terjadi Gempa Ringan tidak terjadi kerusakan.

(b) Pada saat terjadi Gempa Sedang hanya terjadi kerusakan ringan tanpa kerusakan struktural.

(c) Pada saat terajdi Gempa Besar terjadi kerusakan struktural tanpa terjadi keruntuhan.

(47)

Prinsip Perencanaan Struktur Tahan Gempa

Pada saat terjadi gempa besar diharapkan struktur dapat menyerap energi gempa secara efektif melalui terbentuknya sendi plastis pada bagian tertentu.

Kriteria desain struktur tahan gempa harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

Kekuatan Kekakuan Daktilitas Disipasi

Energi Intergritas

(48)

Aspek Perancangan

(49)

Ketentuan Perancangan Struktur Baja Tahan Gempa

(50)

Prinsip Perancangan Struktur Baja Tahan Gempa

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

Sistem Rangka Pemikul Momen

Struktur balok dan kolom dihubungkan dengan sambungan kaku (menahan

Momen)

Sendi plastis-leleh Bidang Momen

Lentur

(59)

(c). Plastic Hinges In Columns:

Potential for Soft Story Collapse (b). Plastic Hinges

In Column Panel Zones (a). Plastic Hinges

In Beams

(60)

Sistem Rangka Pemikul Momen

• Sendi plastis direncanakan hanya terjadi diujung-ujung balok dan didasar kolom.

• Harus menjamin kekuatan kolom dan sambungan lebih besar daripada kapasitas balok.

• Hal ini memberi konsekuensi dimensi kolom dan detailing sambungan yang lebih “mahal”

• Dapat ditentukan sistem struktur yang sesuai (SRPMK, SRPMM, SRPMB) dengan konsekuensi kinerja dan detailing yang berbeda.

(61)

Perancangan Struktur Baja Tahan Gempa di Indonesia

a. Peta Zonasi Gempa Indonesia

b. Kategori Risiko dan Faktor Keutamaan Gempa, Ie

c. Kelas Situs dan Koefisien Situs, Fa dan Fv

d. Parameter Respons Spektrum

e. Kategori Desain Seismik (KDS)

f. Pemilihan Sistem Struktur

(62)

Perancangan Struktur Baja Tahan Gempa di Indonesia

• Langkah-langkah dalam penentuan beban gempa harus dilakukan sesuai SNI 1726:2019 yaitu sebagai berikut:

• a. Peta Zonasi Gempa Indonesia

Parameter gerak tanah Ss, gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko-tertarget (MCER) wilayah Indonesia untuk spektrum respons 0,2-detik (redaman kritis 5 %)

(63)

• Langkah-langkah dalam penentuan beban gempa harus dilakukan sesuai SNI 1726:2019 yaitu sebagai berikut:

• a. Peta Zonasi Gempa Indonesia

Parameter gerak tanah, S1, gempa maksimum yang dipertimbangkan risiko-tertarget (MCER) wilayah Indonesia untuk spektrum respons 1- detik (redaman kritis 5 %)

(64)

Perancangan Struktur Baja Tahan Gempa di Indonesia

• b. Kategori Risiko dan Faktor Keutamaan Gempa, Ie

(65)

• c. Kelas Situs dan Koefisien Situs, Fa dan Fv

Klasifikasi Situs

(66)

• c. Kelas Situs dan Koefisien Situs, Fa dan Fv

Koefisien Situs, Fa

(67)

• c. Kelas Situs dan Koefisien Situs, Fa dan Fv

Koefisien Situs, Fv

(68)

• e. Kategori Desain Seismik (KDS)

Kategori Desain Seismik berdasarkan parameter respons percepatan periode pendek

(69)

• e. Kategori Desain Seismik (KDS)

Kategori Desain Seismik berdasarkan parameter respons percepatan periode 1 detik

(70)

Perancangan Struktur Baja Tahan Gempa di Indonesia

• f. Pemilihan Sistem Struktur

(71)

Sistem Struktur untuk Struktur Baja Tahan Gempa

(72)

Macam-Macam Sistem Struktur Baja Tahan Gempa

Moment Resisting Frames

Concentrically Braced Frames

(73)

Eccentrically Braced Frames

Buckling Restrained Braced Frames

Macam-Macam Sistem Struktur Baja Tahan Gempa

(74)

• a) Kombinasi Pembebanan Struktur Kombinasi Beban

Berdasarkan SNI 1726:2019, kombinasi beban terfaktor yang harus diperhitungkan adalah sebagai berikut:

1. 1.4D

2. 1.2D + 1.6L + 0.5 (Lr atau R)

3. 1.2D + 1.6 (Lr atau R) + (L atau 0.5W) 4. 1.2D + 1.0W + L + 0.5 (Lr atau R) 5. 0.9D + 1.0W

6. 1.2D + 1.0Ev + 1.0Eh + L 7. 0.9D + 1.0Ev + 1.0Eh

Pengaruh beban seismik horizontal, Eh , harus ditentukan sesuai Eh = Qe Pengaruh beban seismik horizontal, Ev , harus ditentukan sesuai Ev = 0,2SDSD

(75)

Material

(76)

Material

(77)

Daktilitas Penampang Struktur

(78)

(79)

(80)

(81)

Detailing Struktur

(82)

Detailing Struktur

(83)

Desain Struktur Baja Tahan Gempa

(84)

(85)

(86)

Referensi

(87)

Terima Kasih

(88)

Struktur Baja 2

Kuliah 10 – Sistem Rangka Pemikul Momen

(89)

Sistem Rangka Pemikul

Momen

(90)

Sistem Rangka Pemikul Momen

•

Definisi dan Perilaku Dasar pada Rangka Pemikul Momen

• Sambungan Balok - Kolom : Sebelum dan Sesudah gempa Northridge

• Panel-Zone Behavior

• Ketentuan Seismik pada Rangka Pemikul Momen

(91)

Balok dan kolom dengan sambungan penahan momen; menahan

gaya lateral akibat lentur dan geser pada balok dan kolom.

Daktilitas:

• Leleh lentur pada balok

• Geser zona panel zone

• Leleh lentur pada kolom

(92)

Konsep dasar Rangka Pemikul Momen:

• Rangka Pemikul Momen adalah rangka kaku - balok yang dipasang secara kaku pada kolom dengan sambungan penahan momen

• Menahan gaya lateral akibat aksi rangka kaku

• Gaya dominan yang timbul pada rangka: lentur dan geser

• Daktilitas pada SRPM dicapai dengan menghasilkan elemen rangka tertentu, seperti yang ditunjukkan pada slide.

Rangka Pemikul Momen

(93)

Sistem Rangka Pemikul Momen

(94)

(95)

Daktilitas pada Rangka Pemikul Momen

(96)

• Pilih elemen rangka ("sekring") yang akan patah jika terjadi gempa, misalnya pilih lokasi engsel plastis.

• Rincikan daerah Plastic hinge untuk

mempertahankan rotasi inelastis yang besar sebelum terjadinya patahan atau

ketidakstabilan.

• Rancang semua elemen rangka lainnya agar lebih kuat dari bagian Plastic hinge.

(97)

Daktilitas pada Rangka Pemikul Momen

(98)

Kemungkinan Lokasi terjadinya “Plastic Hinge”

(99)

Plastic Hinges In Beams

Plastic Hinges In Columns:

Potential for Soft Story Collapse

Plastic Hinges In Column Panel Zones

(100)

Contoh Sistem Rangka Pemikul Momen

(101)

• Definisi dan Perilaku Dasar pada Rangka Pemikul Momen

•

Sambungan Balok - Kolom: Sebelum dan Sesudah gempa Northridge

(102)

Sambungan Balok – Kolom sebelum gempa Nothridge 1994

Welded flange-bolted web moment connection

widely used from early

1970’s to 1994

(103)

Sambungan Balok – Kolom sebelum gempa Nothridge 1994

(104)

Gempa Nothridge 1994

• January 17, 1994

• Magnitude = 6.8

• Epicenter at Northridge - San Fernando Valley

(Los Angeles area)

• Fatalities: 58

• Estimated Damage Cost: $20 Billion

(105)

(106)

(107)

Kerusakan Bangunan Struktur Baja Akibat Gempa Nothridge

• Sejumlah besar bangunan baja modern mengalami kerusakan parah pada sambungan balok-ke-kolom.

• Kerusakan Utama: Fraktur di dalam dan sekitar las alur flens balok

• Kerusakan sebagian besar tidak terduga oleh perencana

struktur

(108)

Kerusakan pada Sambungan Balok-Kolom

(109)

(110)

(111)

Kerusakan pada Sambungan Balok-Kolom

(112)

(113)

• Banyak bangunan rangka momen baja mengalami kerusakan sambungan

• Tidak ada bangunan rangka baja momen yang roboh

• Tipikal Kerusakan :



patahnya alur las



“divot” di dalam flens kolom



patahan pada flensa kolom dan badan

(114)

Belajar dari Gempa Nothridge

• Banyak sambungan yang gagal karena patah getas dengan sedikit atau tanpa daktilitas

• Patah getas biasanya dimulai pada las alur flens balok

Respons akibat Gempa Nothridge

• Penghapusan sambungan web yang dilas dengan flens - baut dari code bangunan dan praktik desain akan segera dihilangkan

• Penelitian intensif dan upaya pengujian untuk memahami penyebab kerusakan dan mengembangkan koneksi yang lebih baik.

(115)

Sambungan Balok-Kolom setelah Gempa Nothridge

Materials (Structural Steel)

 Pengenalan “tegangan leleh yang diharapkan” ke dalam code desain.

Expected Yield Stress = R

_y

F

_y

F_y = minimum specified yield strength R_y = 1.5 for ASTM A36

= 1.1 for A572 Gr. 50 and A992

(See AISC Seismic Provisions - Section A3 for other values of R_y)

(116)

Materials (Structural Steel)

 Pengenalan baja ASTM A992 untuk bentuk Wide Flange

ASTM A992

Minimum F_y = 50 ksi Maximum F_y = 65 ksi Minimum F_u = 65 ksi Maximum F_y / F_u = 0.85

(117)

Desain Sambungan

 Pengembangan Desain Sambungan yang Lebih Baik dan Prosedur Desain

• Koneksi yang Diperkuat

• Sambungan “Reduced Beam Section”.

• Koneksi Investigasi SAC Lainnya

(118)

Tipe Sambungan pada Struktur Penahan Gempa

(119)

(120)

Tipe Sambungan pada Struktur Penahan Gempa

(121)

(122)

(123)

Simpson Strong-Tie®

Strong Frame®

Connection

(124)

• Sambungan Balok - Kolom: Sebelum dan Sesudah gempa Northridge

•

Panel-Zone Behavior

(125)

Panel Zone Behavior

Column Panel Zone:

- Gaya geser tinggi

- Leleh geser dan kemungkinan deformasi geser besar

(membentuk “shear hinge”) - memberikan hasil alternatif

mekanisme dalam momen rangka baja

(126)

Deformasi Sambungan pada Panel Zone

Plastic Hinges In Column Panel Zones

(127)

Deformasi Sambungan pada Panel Zone

(128)

Panel Zone Behavior

• Daktilitas yang sangat tinggi dimungkinkan.

• Deformasi lokal (“kinking”) di sudut zona panel dapat meningkatkan kemungkinan patah di sekitar las pada flens balok.

• Ketentuan peraturan bangunan sangat bervariasi pada desain zona panel.

• Ketentuan Seismik AISC saat ini memungkinkan terjadinya pelelehan di zona panel.

• Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menentukan dengan lebih baik tingkat hasil zona panel yang dapat diterima

(129)

Sistem Rangka Pemikul Momen

• Sambungan Balok - Kolom: Sebelum dan Sesudah gempa Northridge

•

Ketentuan Seismik pada Rangka Pemikul Momen

(130)

(131)

(132)

Balok

(133)

Balok

(134)

Balok

(135)

Balok

(136)

Kolom

(137)

Kolom

(138)

Kolom

(139)

Kolom

(140)

Hubungan Balok - Kolom

(141)

(142)

(143)

Referensi

(144)

Terima Kasih

(145)

Struktur Baja 2

Kuliah 11 – Sambungan Prakualifikasi

Untuk Struktur Baja Tahan Gempa

(146)

Konsep Perencanaan Struktur Tahan

Gempa

(147)

1. Konsep Perencanaan Struktur Baja

• Code yang digunakan:

a. “Tata cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan nongedung” - SNI 1726:2019

b. “Spesifiaksi untuk Bangunan Gedung Baja Struktural” - SNI 1729:2020

c. “Ketentuan Seismik untuk Bangunan Gedung Baja Struktural” - SNI 7860:2020

d. “Sambungan Terprakualifikasi untuk Rangka Momen Khusus dan Menengah Baja pada Aplikasi Seismik:” – SNI 7972:2020

e. “Specification for Structural Steel Buildings” - AISC 360-16

f. “Seismic Provisions for Structural Steel Buildings” - AISC 341-16

g. “Pre-qualified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismik Aplications” - AISC 385-16

(148)

Prinsip Perencanaan Struktur Tahan Gempa

(a) (b) (c)

(a) Pada saat terjadi Gempa Ringan tidak terjadi kerusakan.

(b) Pada saat terjadi Gempa Sedang hanya terjadi kerusakan ringan tanpa kerusakan struktural.

(c) Pada saat terajdi Gempa Besar terjadi kerusakan struktural tanpa terjadi keruntuhan.

(149)

Prinsip Perencanaan Struktur Tahan Gempa

Pada saat terjadi gempa besar diharapkan struktur dapat menyerap energi gempa secara efektif melalui terbentuknya sendi plastis pada bagian tertentu.

Kriteria desain struktur tahan gempa harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

Kekuatan Kekakuan Daktilitas Disipasi

Energi Intergritas

Disipasi Energi

Disipasi energi terjadi melalui plastifikasi elemen Struktur tertentu, tanpa menyebabkan keruntuhan struktur. Elemen struktur lainnya direncanakan Tetap elastic. (Desain Kapasitas)

(150)

Perencanaan Struktur Baja Tahan Gempa

2. Sistem Rangka Pemikul Momen

Struktur balok dan kolom dihubungkan dengan sambungan kaku (menahan Momen)

Sendi plastis-leleh Bidang Momen Lentur

(151)

• Sendi plastis direncanakan hanya terjadi diujung-ujung balok dan didasar kolom.

• Harus menjamin kekuatan kolom dan sambungan lebih besar daripada kapasitas balok.

• Hal ini memberi konsekuensi dimensi kolom dan detailing sambungan yang lebih “mahal”

• Dapat ditentukan sistem struktur yang sesuai (SRPMK, SRPMM, SRPMB)

dengan konsekuensi kinerja dan detailing yang berbeda.

(152)

(153)

Ketentuan Perencanaan Sambungan

• Pada struktur yang berada pada KDS A, B, atau C dengan nilai R

≤

3.5, sambungan tidak perlu didetail khusus, dan dapat digunakan ketentuan untuk desain non-seismic (SNI 1726:2019)

• Pada struktur yang berada pada KDS D, E, atau F dengan nilai R > 3.5,

sambungan harus didetailkan khusus sesuai persyaratan pada SNI

7972:2020

(154)

Sambungan Prakualifikasi untuk Struktur Baja Tahan

Gempa

(155)

Tipe Sambungan Rangka Momen Khusus dan Menengah

• Tipe sambungan yang tertera dalam Tabel 2.1 sudah terprakualifikasi untuk

digunakan dalam penyambungan balok ke sayap kolom pada Rangka Momen

Khusus (SMF) dan Rangka Momen Menengah (IMF) di dalam batas yang

disyaratkan dalam Standar ini.

(156)

Sambungan Prakualifikasi

“Bolted Extended End

Plate”

(157)

Sambungan “Bolted Extended End Plate”

(158)

Pembatasan Parametrik pada Prakualifikasi

(159)

1. Pembatasan Balok

Balok harus memenuhi pembatasan sebagai berikut:

a) Balok harus komponen struktur WF gilas atau profil-I tersusun memenuhi persyaratan Pasal 2.3. Pada ujung-ujung tersambung-momen dari profil-profil tersusun dilas, dalam paling sedikit tinggi penampang balok atau 3 kali lebar sayap, pilih yang terkecil, badan balok dan sayap harus disambungkan menggunakan suatu las gruv PJK atau sepasang las filet yang masing-masing memiliki ukuran 75 % dari tebal badan balok tetapi tidak kurang dari 1/4 in. (6 mm). Untuk selebihnya, ukuran las tidak boleh kurang dari yang disyaratkan untuk menyempurnakan penyaluran geser dari badan ke sayap.

(160)

Pembatasan Parametrik pada Prakualifikasi

b) Tinggi penampang balok, d, dibatasi sampai nilai-nilai yang diperlihatkan dalam Tabel 6.1.

c) Tidak ada pembatasan terhadap berat per satuan panjang balok.

d) Tebal sayap balok dibatasi sampai nilai-nilai yang diperlihatkan dalam Tabel 6.1.

e) Rasio bentang bersih-terhadap-tinggi penampang balok harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

(a) Untuk sistem SMF, 7 atau lebih besar.

(b) Untuk sistem IMF, 5 atau lebih besar.

f) Rasio lebar-terhadap-tebal untuk sayap dan badan balok harus memenuhi persyaratan SNI Ketentuan Seismik.

g) Pembreisan lateral balok harus disediakan menurut SNI Ketentuan Seismik.

(161)

Pembatasan Parametrik pada Prakualifikasi

h) Zona terlindung harus ditentukan sebagai berikut:

1) Untuk sambungan pelat-ujung yang diperpanjang tanpa pengaku: bagian balok antara muka kolom dan suatu jarak sama dengan tinggi penampang balok atau 3 kali lebar sayap balok dari muka kolom, pilih yang terkecil.

2) Untuk sambungan pelat-ujung yang diperpanjang dengan pengaku: bagian balok antara muka kolom dan suatu jarak sama dengan lokasi ujung pengaku ditambah setengah tinggi penampang balok atau 3 kali lebar sayap balok, pilih yang terkecil.

(162)

2. Pembatasan Kolom

Kolom harus memenuhi pembatasan sebagai berikut:

a) Kolom harus salah satu dari bentuk profil gilas atau susun yang diizinkan pada Pasal 2.3.

b) Pelat-ujung harus disambungkan ke sayap kolom.

c) Tinggi penampang kolom profil gilas harus dibatasi sampai maksimum W36 (W920).

Tinggi penampang kolom WF tersusun tidak boleh melebihi yang untuk profil gilas.

Kolom profil silang tidak boleh memiliki lebar atau tinggi penampang lebih besar dari tinggi penampang yang diizinkan untuk profil gilas.

(163)

Pembatasan Parametrik pada Prakualifikasi

d) Tidak ada pembatasan dari berat per satuan panjang kolom.

e) Tidak ada persyaratan tambahan untuk tebal sayap.

f) Rasio lebar-terhadap-tebal untuk sayap dan badan kolom harus memenuhi persyaratan SNI Ketentuan Seismik.

f) Pembreisan lateral kolom harus memenuhi persyaratan SNI Ketentuan Seismik.

(164)

Geometri Sambungan

“Bolted Extended End Plate”

• Geometri Empa Baut Tanpa Pengaku, 4E

Geometri Empa Baut dengan Pengaku, 4ES

(165)

Geometri Sambungan

“Bolted Extended End Plate”

Geometri Delapan Baut dengan Pengaku, 8ES

(166)

Bolted Extended End Plate

• Ketebalan pelat sayap kolom pada sambungan balok-kolom, harus diperiksa terhadap mekanisme kelelehan pada pealt ujung balok dan pelat sayap kolom akibat momen yang ditransfer dari balok.

• `

• Yp = Parameter mekanisme leleh pelat ujung balok

• Yc = Parameter mekanisme leleh pelat sayap kolom.

• (lihat Tabel 6.2 - 6.6 SNI 7972:2020 / AISC 358-16)

(167)

Bolted Extended End Plate

(168)

Bolted Extended End Plate

(169)

(170)

(171)

(172)

Contoh Sambungan End Plate

(173)



Flush End Plate Tanpa Pengaku

(174)

(175)

Contoh Sambungan End Plate

(176)

(177)



Extended End Plate Tanpa Pengaku

(178)

(179)

(180)

(181)



Extended End Plate dengan Pengaku

(182)

Contoh Sambungan End Plate

(183)

(184)

Contoh Analisa

Sambungan Prakualifikasi

“ Bolted Extended End Plate ”

(185)

A. DATA PERENCANAAN A.1. Input Data Material

Mutu struktur baja untuk balok, Q345

Tegangan leleh struktur baja, F_y = 345 MPa

Tegangan putus struktur baja, F_u = 450 MPa

Mutu struktur baja untuk kolom, Q345

Tegangan leleh struktur baja, F_y = 345 MPa

Mutu struktur baja untuk kolom, Q345

Tegangan leleh struktur baja, Fy = 345 MPa

Modulus elastisitas baja, E = 200000 MPa

Tegangan tarik putus angkur baut, f_u^b = 825 MPa

(186)

(187)

Panjang struktur balok, L = 8.00 m Data dimensi dari penampang profil WF, Profil :

h_bt = 500 mm

b_bf = 200 mm

t_bw = 10 mm

t_bf = 16 mm

r = 20 mm

Data dimensi dari penampang profil WF, Profil :

h_ct = 350 mm

b_cf = 350 mm

t_cw = 12 mm

t_cf = 19 mm

r = 20 mm

Terdapat pengaku pada kolom? YA

WF 500x200x10x16

HB 350 x 350 x 12 x 19

(188)

Data dimensi pelat,

Tebal pelat ujung, t_p = 30 mm

Lebar pelat ujung, b_p = 250 mm

Tebal pelat pengaku untuk flange kolom, t_s1 = 12 mm

Tebal pelat penerus badan kolom, t_sw = 12 mm

Tebal pelat pengaku untuk pelat ujung, ts = 12 mm

Data dimensi dan posisi baut

Diameter baut pakai, d_b = 32 mm

Lokasi baut pada end plate, p_fi, p_fo = 100 mm

d_e = 50 mm

g = 150 mm

Ukuran kaki pengelasan, w = 10.00 mm

(189)

B.1. Kontrol Pembatasan Dimensi pada Prakualifikasi

Nilai Maks Nilai Min Dimensi WF

(mm) (mm) (mm)

Tebal sayap balok, t_bf 19 10 16 [ OK ]

Lebar sayap balok, b_bf 229 152 200 [ OK ]

Tinggi penampang balok penyambung, d 610 349 500 [ OK ]

Tebal pelat-ujung, t_p 38 13 30 [ OK ]

Lebar pelat-ujung, b_p 273 178 250 [ OK ]

Jarak horizontal antara baut-baut, g 152 102 150 [ OK ]

p_fi 140 44 100 [ OK ]

p_fo 140 44 100 [ OK ]

Keterangan Parameter

Jarak vertikal dari bagian dalam dari suatu sayap tarik balok ke baris baut bagian dalam terdekat,

Jarak vertikal dari bagian luar dari suatu sayap tarik balok ke baris baut bagian luar terdekat,

(190)

B.2. Analisa pada Bagian Balok

B.2.1. Kontrol Desain Pelat Ujung dan Baut

Tegangan leleh minimum baja, F_y = 345 MPa

Rasio tegangan leleh terekspektasi terhadap tegangan leleh minimum terspesifikasi,

(berdasarkan ASTM A36/A36M) R_y = 1.1

Faktor perkiraan kekuatan puncak sambungan, C_pr = (F_y + F_u) / (2 * F_y) = 1.152 C_{pr -maks} = 1.200 C_pr = 1.152 Modulus penampang plastis efektif,

Z_x = b_bf * t_bf* (h_bt - t_bf) + t_bw * (0,5 * h_bt - t_bf)² = 2096360 mm³ Momen maksimum yang mungkin terjadi pada sendi plastis,

M_pr = C_pr * R_y * F_y * Z_x = 916.633 kN.m

(191)

Jarak bersih antara sayap-sayap, d₀ = h_bt - t_bf = 484 mm

Luas badan penampang, A_bw = d₀ * t_bw = 4840 mm2

Perbandingan jarak bersih antar sayap dengan tebal badan, d₀/t_bw = 48.400

Koefisien tekuk geser pelat badan, k_v = 5.34

Koefisien kekuatan geser badan,

Kondisi 1 : d₀/t_w ≤ 2,24 * √(E/F_y) C_{v 1} = 1.00 Kondisi 2 : d₀/t_w > 2,24 * √(E/F_y) C_{v 1} = 1,1 / (d₀/t_bw) * √(k_v * E / F_y) = - Koefisien kekuatan geser badan pakai, C_{v 1} = 1.00

(192)

Kekuatan geser nominal, V_n = 0,6 * F_y * A_bw * C_{v 1} = 1001.88 kN

% = 50 %

Gaya geser akibat 1,2D + 0,5L, V_{grav itasi} = % * V_n = 500.94 kN

Jarak dari muka kolom ke sendi plastis, S_h(1) = 0,5 * h_bt = 250 mm S_h(2) = 3 * b_bf = 600 mm S_h = min(S_h(1);S_h(2)) = 250 mm Momen desain pada sambungan tepi balok, M_f = M_pr + S_h * V_{grav itasi} = 1041.868 kN.m Perbandingan gaya geser akibat 1,2D + 0,5L berbanding

kekuatan geser nominal,

(193)

jarak dari sumbu sayap tekan balok ke sumbu deretan baut tarik,

h₁ = h_bt - (1,5 * t_bf + p_fi) = 376 mm h₀ = h_bt - 0,5 * t_bf + p_fo = 592 mm

Faktor ketahanan untuk kekuatan baut, φn = 0.9

Kekuatan tarik nominal baut, Fub = 825 MPa

Diameter perlu untuk baut,db-req = √[(2 * Mf) / (π * φn * Fub * (h0 + h1))] = 30.378 mm Kontrol diameter baut pakai terhadap diameter perlu,

Syarat, db ≥ db-req

32.00 ≥ 30.378 → [ OK ]

(194)

(195)

Referensi

(196)

Terima Kasih

(197)

Struktur Baja 2

Kuliah 12 – Struktur Baja pada Bangunan Industri

Bagian - 1

(198)

Pendahuluan

(199)

Pendahuluan

Penggunaan Struktur Baja adalah material yang ideal untuk

gudang dan bangunan pabrik lainnya. Selain ekonomis dan tahan

lama, baja juga menyediakan solusi paling sederhana untuk

desain bangunan yang membutuhkan ruang terbuka yang luas

dan membutuhkan space antar kolom yang panjang.

(200)

Tipe Portal struktur atap Bangunan Industri

Secara umum, terdapat kategori tipe struktur bangunan baja gudang / Pabrik. Di antaranya adalah

a. portal frame b. portal truss

Umumnya, untuk panjang bentang 20-40 meter, biasanya akan menggunakan

tipe portal frame. Sementara untuk panjang bentang 40-70 meter, akan menggunakan

tipe portal truss.