Tugas Disain Baja - Rev1.docx

PERENCANAAN GUDANG TERBUKA Data Perencanaan: Panjang gudang

: 20 m

Lebar gudang (L)

: 12 m

Tinggi gudang (H)

:9m

Sudut kemiringan atap

: 15°

Penutup atap

: Seng gelombang

Mutu baja

: Bj 37

Sambungan

: Baut

Jenis gudang

: Gudang terbuka

I.

GAMBAR RENCANA GUDANG. 1. Denah 2. Rencana atap 3. Potongan memanjang 4. Potongan melintang

II.

PERENCANAAN DIMENSI GORDING.

Bahan: Mutu baja (Fy)

:

240 MPa

(SNI 03-1729-2002 Bag 5.3.1 hal 9 dari 184)

(Fu) Modulus elastisitas (E)

: :

370 MPa 200000 Mpa

(SNI 03-1729-2002 Bag 5.3.1 hal 9 dari 184)

2.1 Merencanakan jarak gording. - Penutup atap Jenis : Seng gelombang Karakteristik : q = 5 𝐾𝑔/𝑚2 : ukuran = 180 x 80cm→ Over lap 15 cm : ukuran efektif = 165 x 65 cm

Jadi jarak gording maksimum = 1,65 m 2.2 Merencanakan dimensi gording. Dipakai profil

: Chanel lip Ukuran: 125x50x20x4mm

-

-

Karakteristik A = 9,548 𝑐𝑚2

q = 7,50 Kg/m

Ix = 217 𝑐𝑚4

Iy = 33,1 𝑐𝑚4

Zx = 34,70 𝑐𝑚3

Zy = 9,38 𝑐𝑚3

ix = 4,77 cm

iy = 1,81 cm

Panjang gording/bentang Jarak antara sangrod/bridging

: 5 m (jarak antar portal) : 1,65 m (direncanakan)

2.3 Pembebanan dan Perhitungan Momen 2.3.1 Momen akibat beban mati. Beban mati: Berat sendiri gording (q) Berat penutup atap Berat alat penyambung (10%)

: 7,50 Kg/m : 5 𝐾𝑔/𝑚2 = 5 x 5 x 1,65 / 5 = 8,25 Kg/m : 0,75 Kg/m

q total = 7,5 + 8,25 + 0,75 = 16,5 Kg/m 1

Mmx = 8 ∙ qm ∙ cos α ∙ L2

→

(L yang diambil adalah jarak portal)

1

= 8 ∙ 16,5 ∙ cos 15 ° ∙ 52 = 49,81 Kg ∙ m 1

Mmy = 8 ∙ qm ∙ sin α ∙ L2

→

(L yang diambil adalah jarak portal)

1

= 8 ∙ 16,5 ∙ sin 15 ° ∙ 52 = 13,35 Kg ∙ m 2.3.2 Momen akibat beban hidup. Beban hidup: a. Berat air hujan 𝑞ℎ1 = 40 − 0,8 ∙ α

→

(PPIUG 1983 pasal 3.2.2.b hal 13)

= 40 − 0,8 ∙ 15 = 28 𝐾𝑔/𝑚2 → 28 𝐾𝑔/𝑚2 ∙ Panjang gording = 28 ∙ 1,65 = 46,2 Kg/m 1

Mhx1 = 8 ∙ qh1 ∙ cos α ∙ L2

→

(L yang diambil adalah jarak portal)

1

= 8 ∙ 46,2 ∙ cos 15 ° ∙ 52 = 139,46 Kg ∙ m 1

Mhy1 = 8 ∙ qh1 ∙ sin α ∙ L2

→

(L yang diambil adalah jarak portal)

1

= 8 ∙ 46,2 ∙ sin 15 ° ∙ 52 = 37,37 Kg ∙ m b.

Pekerja P = 100 Kg 1

Mhx2 = 4 ∙ P ∙ cos α ∙ L

→

(L yang diambil adalah jarak portal)

1

= 4 ∙ 100 ∙ cos 15 ° ∙ 5 = 120,74 Kg ∙ m 1

Mhy2 = 4 ∙ P ∙ sin α ∙ L

→

(L yang diambil adalah jarak portal)

1

= 4 ∙ 100 ∙ sin 15 ° ∙ 5 = 32,35 Kg ∙ m 2.3.3

Momen akibat beban angin.

Gambar diatas diperoleh dari PPIUG 1983 hal 28. Beban angin minimum adalah 25 Kg/m diambil 30 Kg/m

(PPIUG 1983 pasal 4.2 hal 22)

=𝑐∙𝑤

Bidang terhadap angin

= (0,02 ∙ 𝛼 − 0,4) ∙ 30 = (0,02 ∙ 15 − 0,4) ∙ 30 = −3 𝐾𝑔/𝑚2 (ℎ𝑖𝑠𝑎𝑝) = −0,4 ∙ 𝑤

Bidang di samping angin

= −0,4 ∙ 30 = −0,4 ∙ 30 = −12 𝐾𝑔/𝑚2 (ℎ𝑖𝑠𝑎𝑝) Bila dibandingkan dengan tetap (beban mati + beban hidup) maka beban angin hisap kalah besar sehingga beban tidak perlu diperhitungkan. 2.3.4 Besar momen terfaltor (kombinasi pembebanan). Kombinasi I . Mux

= 1,4 D (kombinasi I)

(SNI 03-1729-2002 Bag 6.2.21 hal 13 dari 184)

= 1,4 ∙ 49,8 = 69,72 Kg ∙ m . Muy

= 1,4 D = 1,4 ∙ 13,3 = 18,62 Kg ∙ m

Kombinasi II . Mux

= 1,4 D + 1,6 L + 0,5 H (kombinasi II)

(SNI 03-1729-2002 Bag 6.2.21 hal 13 dari 184)

= 1,2 ∙ 49,81 + 1,6 ∙ 120,74 + 0,5 ∙ 139,46 = 322,686 Kg ∙ m . Muy

= 1,2 D + 1,6 L + 0,5 H = 1,2 ∙ 13,35 + 1,6 ∙ 32,35 + 0,5 ∙ 37,37 = 86,465 Kg ∙ m

2.4 Desain Gording. 2.4.1 Kontrol kekuatan profil. Sayap bf

≤ 2∙tf 50 2∙4

≤

170

bf

√fy

tf

170

50

√240

4

6,25 < 10,97 → 𝑜𝑘

≤

≤

625 √fy

(SNI 03-1729-2002 tabel7.5-1 hal 29-31 dari 184)

625 √240

12,5 < 40,34 → 𝑜𝑘 (𝑝𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑎𝑘)

Badan h tw

1680

≤

125 4

√fy

≤

1680 √240

31,25 < 108,44 → 𝑜𝑘 2.4.2 Kontrol profil terhadap momen (persamaan interaksi). Karena kontrol terhadap profil badan dan sayap ok (penampang kompak) maka Mn = Mp 𝑀𝑛 = 𝑀𝑝 = 𝑍 ∙ 𝐹𝑦

(SNI 03-1729-2002 bag 8.2.3 hal 36 dari 184)

. 𝑀𝑛𝑥 = 𝑀𝑝𝑥 = 𝑍𝑥 ∙ 𝐹𝑦 = 34,7 ∙ 2400 = 83280 𝐾𝑔 ∙ 𝑐𝑚 = 832,8 𝐾𝑔 ∙ 𝑚 . 𝑀𝑛𝑦 = 𝑀𝑝𝑦 = 𝑍𝑦 ∙ 𝐹𝑦 = 9,38 ∙ 2400 = 22512 𝐾𝑔 ∙ 𝑐𝑚 = 225,12 𝐾𝑔 ∙ 𝑚 Kontrol Faktor reduksi ϕ = 0,9 𝑀𝑢𝑥 𝜙∙𝑀𝑛𝑥

(SNI 03-1729-2002 tabel 6.4-2 hal 18 dari 184)

𝑀𝑢𝑦

+ 𝜙∙𝑀𝑛𝑦 ≤ 1

322,686 0,9∙832,8

86,465

+ 0,9∙225,12 ≤ 1

0,857 ≤ 1 → 𝑜𝑘 2.4.3 Kontrol terhadap lendutan maximum. 𝐿

5

𝑓 ̅ = 180 = 180 = 0,028 = 28 𝑚𝑚 𝑓𝑚𝑎𝑥1 = 𝑓𝑚𝑎𝑥2 =

5∙cos 𝛼∙𝑞𝑡 ∙𝐿4 384∙𝐸∙𝐼𝑥 𝑃∙cos 15∙𝐿3 84∙𝐸∙𝐼𝑥

=

5∙cos 15∙0,165∙5004 384∙2000000∙217

(Buku Kontruksi baja, Ir Oentoeng, hal 123)

= 0,30 𝑐𝑚

100∙cos 15∙5003

= 84∙2000000∙217 = 1,65 𝑐𝑚

𝑓𝑚𝑎𝑥 = 0,3 + 1,65 = 1,95 𝑐𝑚 𝑓𝑚𝑎𝑥 < 𝑓 ̅ 1,65 < 2,8 → 𝑜𝑘

(𝑃𝑟𝑜𝑓𝑖𝑙 𝑔𝑜𝑟𝑑𝑖𝑛𝑔 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑝𝑖𝑙𝑖ℎ 𝑑𝑎𝑝𝑎𝑡 𝑑𝑖𝑝𝑎𝑘𝑎𝑖)

III.

PERENCANAAN PENGGANTUNG GORDING.

Idealisasi struktur.

3.1 Data Perencanaan. Jarak kuda- kuda Jumlah penggantung gording Jumlah gording 3.2 Data Perencanaan. 3.2.1 Beban mati. Berat sendiri gording Berat penutup atap Berat alat pengikat 10% qd

:5m :2 :6

: 7,50 Kg/m : 5 Kg/m : 0,75 Kg/m + 13,25 Kg/m

RD = (qd ∙ 5 m ∙ 1,65 ∙ sin α) ∙ Jumlahgording

RD = (13,25 ∙ 5 ∙ 1,65 ∙ sin 15) ∙ 6 = 269,75 Kg 3.2.2 Beban hidup. Beban hidup terbagi rata (hujan) - ql = 28 𝐾𝑔/𝑚2 - RL1 = 28 Kg/m2 ∙ 5 m ∙ 1,65 m ∙ sin α RL1 = 28 ∙ 5 ∙ 1,65 ∙ sin 15 = 59,79 Kg Beban hidup (pekerja) Asumsi 4 orang pekerja - P = 100 ∙ 4 orang = 100 ∙ 4 = 400 𝐾𝑔 - RL2 = P ∙ sin α = 400 ∙ sin 15 = 103,53 𝐾𝑔 3.2.3

(PPIUG 1983 Pasal 3.2.2.a hal 13)

Kombinasi pembebanan.

Nu = 1,2 D + 1,6 L

(SNI 03-1729-2002 Bag 6.2.21 hal 13 dari 184)

= 1,2 x (169,75) + 1,6 x (59,79 + 103,53) = 465,012 Kg = 4650,12 N Nu = 1,4 D

(SNI 03-1729-2002 Bag 6.2.21 hal 13 dari 184)

= 1,4 x (169,75)

= 237,65 Kg = 2376,50 N

Gaya tarik maximal pada sangrod adalah Nu = 4027,7 N 3.2.4

-

Perhitungan batang tarik.

Profil yang dipakai adalah baja bulat ф13 mm 1

1

𝐴 = 4 ∙ 𝜋 ∙ 𝐷2 = 4 ∙ 3,14 ∙ 13 = 132,665 𝑚𝑚2 -

Cek kapasitas penampang . Kondisi leleh: Nu ≤ ∅ ∙ Nn (SNI 03-1729-2002 Bag 10.1.1 hal 70 dari 184) Nn = A ∙ fy = 132,665 ∙ 240 = 31839,60 N 4650,12 ≤ 0,9 ∙ 31839,60 4650,12 < 28655,64

→ 𝑜𝑘

. Kondisi putus: Nu ≤ ∅ ∙ Nn (SNI 03-1729-2002 Bag 10.1.1 hal 70 dari 184) Nn = A ∙ fu = 132,665 ∙ 370 = 49068,05 N 4650,12 ≤ 0,9 ∙ 49068,05 4650,12 < 44177,445

→ 𝑜𝑘

Jadi profil baja bulat (Tulangan) ф13 mm dapat dipakai

IV.

PERENCANAAN IKATAN ANGIN ATAP.

-

Tekanan Angin Atap

w

=25 𝐾𝑔/𝑚2

(PPIUG 1983 Pasal 4.2.1 hal 22)

Jarak konstruksi/gedung berada sejauh 10 km dari pantai -

Koefisien Angin

-

α

4.1

C

= 0.9 = 150

Perhitungan pembebanan. q = C ∙ w ∙ l = 0,9 ∙ 25 Kg/m2 ∙ 1,81 m = 40,725 Kg/m

P=q∙h P1 = q ∙ h1 = 40,725 ∙ 9 = 366,525 Kg P2 = q ∙ h2 = 40,725 ∙ 9,49 = 386,480 Kg P3 = q ∙ h3 = 40,725 ∙ 9,92 = 403,992 Kg P4 = q ∙ h4 = 40,725 ∙ 10,34 = 421,097 Kg P5 = q ∙ h5 = 40,725 ∙ 10,61 = 432,092 Kg Rtotal = 2010,186

(PPIUG 1983 Pasal 4.3.1a & b hal 23)

4.2 Modelisasi dan analisis strutur.

Dari hasil analisis struktur SAP 2000 v14.1 yaitu: Frame/batang No 25 = frame/batang No n = 923,45 Kg = 9234,50 N 4.3 Desain ikatan angin (Batang tarik).

Digunakan baja polos ф13 mm 1

1

𝐴 = ∙ 𝜋 ∙ 𝐷2 = ∙ 3,14 ∙ 13 = 132,665 𝑚𝑚2 4

-

4

Cek kapasitas penampang . Kondisi leleh: Nu ≤ ∅ ∙ Nn (SNI 03-1729-2002 Bag 10.1.1 hal 70 dari 184) Nn = A ∙ fy = 132,665 ∙ 240 = 31839,60 N 9234,50 ≤ 0,9 ∙ 31839,60 9234,50 < 28655,64

→ 𝑜𝑘

. Kondisi putus: Nu ≤ ∅ ∙ Nn (SNI 03-1729-2002 Bag 10.1.1 hal 70 dari 184) Nn = A ∙ fu = 132,665 ∙ 370 = 49068,05 N 9234,50 ≤ 0,9 ∙ 49068,05 9234,50 < 44177,445

→ 𝑜𝑘

Jadi profil baja bulat (Tulangan) ф13 mm dapat dipakai

V.

PERENCANAAN STRUKTUR PORTAL. 5.1 Modelisasi Struktur Portal.

5.2 Pembebanan Struktur Portal.

Data:

Jarak gording = 1,65 m

Jarak portal

=5m

a. Beban mati. Berat sendiri gording (q) Berat penutup atap Berat alat penyambung (10%)

: 7,50 Kg/m = 7,50 Kg/m x 5 m = 37,5 Kg : 5 𝐾𝑔/𝑚2 = 5 x 5 m x 1,65 m = 41,25 Kg : (37,5+41,25) x 10% = 7,875 Kg/m

P = 37,5 + 41,25 + 7,875 = 86,625 Kg P1 = ½ x P = 43,316 Kg P6 = (½ x P) x 2 = 86,625 Kg Untuk P2, P3, P4, P5 dipakai luasan berat yang terbesar yaitu 5m x 1,65m P2 = P3 = P4 = P5 = P = 86,625 Kg

b. Beban hidup. Beban hidup terbagi rata (hujan) 𝑞ℎ1 = 40 − 0,8 ∙ α = 40 − 0,8 ∙ 15 = 28 Kg/m 2 → - P = 28 𝐾𝑔/𝑚2 = 28 ∙ 5 𝑚 ∙ 1,65 ∙ 𝑚 = 231 𝐾𝑔

(PPIUG 1983 Pasal 3.2.2.a hal 13)

Beban hidup terpusat (pekerja) Asumsi 6 orang pekerja pada saat pemasangan P = 100 Kg

P = 231 Kg

(PPIUG 1983 Pasal 3.2.2.b hal 13)

P1 = ½ x P = 115,5 Kg Untuk P2, P3, P4, P5 dipakai luasan berat yang terbesar yaitu 5m x 1,65m P2 = P3 = P4 = P5 = P6 = P = 231 Kg P6 = (½ x P) X 2 = 231 Kg

P = 100 Kg P3 = P4 = P5 = P = 100 Kg

C. Beban angin.

Beban angin minimum adalah 25 Kg/m diambil 30 Kg/m (PPIUG 1983 pasal 4.2 hal 22) Jarak konstruksi/gedung berada sejauh 10 km dari pantai Dari PPIUG 1983 tabel 4.1 hal 29 di peroleh:

Bidang terhadap angin

=𝑐∙𝑤 = −1,2 ∙ 30 = −1,2 ∙ 30 = −36 𝐾𝑔/𝑚2 (ℎ𝑖𝑠𝑎𝑝)

Bidang di samping angin

= −0,4 ∙ 𝑤 = −0,4 ∙ 30 = −0,4 ∙ 30 = −12 𝐾𝑔/𝑚2 (ℎ𝑖𝑠𝑎𝑝)

P terhadap angin

= −36 ∙ 5 𝑚 ∙ 1,65 𝑚 = −297 𝐾𝑔

P di samping angin

= −12 ∙ 5 𝑚 ∙ 1,65 𝑚 = −99 𝐾𝑔

P1 = 1/2 x P terhadap angin = ½ x -297 Kg = -148,5 Kg Untuk P2, P3, P4, P5 dipakai luasan berat yang terbesar yaitu 5m x 1,65m P2 = P3 = P4 = P5 = P terhadap angin = -297 Kg P6 =1/2 x P di samping angin x 2 = (½ x -99) x 2 = -99 Kg P11=1/2 x P di samping angin = ½ x -99 = -49,5 Kg Untuk P7, P8, P9, P10 dipakai luasan berat yang terbesar yaitu 5m x 1,65m P7 = P10 = P9 =P10= P di samping angin = -99 Kg

5.3 Analisis struktur. Analisis struktur dengan program SAP 2000 v14.1 Menyusun kordinat untuk penggambaran portal pada SAP

Kombinasi pembebanan untuk analisis: COMB 1 = 1,4 D COMB 2 = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 H COMB 3 = 1,2 D + 1,3 W + 0,5 H

COMB 3 = 1,2 D + 1,3 W + 0,5 L

(SNI 03-1729-2002 Bag 6.2.21 hal 13 dari 184)

Ket: D = Beban mati H = Beban hujan L = Beban hidup orang W = Beban angin Hasil analisis struktur dapat dilihat pada lampiran.

5.4 Desain Portal.

a. Desain balok kantilever

Digunakan profil WF 125 x 60 x 6 x 8 Data-data: q = 13,2 Kg/m

A = 16,84 𝑐𝑚2

Ix = 413 𝑐𝑚4

Iy = 29,2 𝑐𝑚4

ix = 4,95 cm

iy = 1,32 cm

Zx = 66,1 𝑐𝑚3

Zy = 9,73 𝑐𝑚3

Dari hasil analisis struktur SAP 2000 (akibat COMB 2, batang no 3) diperoleh : Mux = M3 = 245,35 𝐾𝑔 ∙ 𝑚 Muy = 0 Nu = 67,71 Kg (tarik) Cek kapasitas penampang -

Terhadap momen

Cek penampang 𝑏 2𝑡

≤

170

(SNI 03-1729-2002 tabel 7.5-1 hal 29 dari 184)

√𝐹𝑦

60

≤ 2∙8

170 √240

→ 3,75 < 10,97 → 𝑂𝐾 (𝑝𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑎𝑘)

𝑀𝑛𝑥 = 𝑀𝑝𝑥 = 𝐹𝑦 ∙ 𝑍𝑥

(SNI 03-1729-2002Bag 8.2.1b hal 35 dari 184)

= 2400 ∙ 66,100 = 158640 𝐾𝑔 ∙ 𝑐𝑚 = 1586,4 𝐾𝑔 ∙ 𝑚 𝑀𝑛𝑦 = 𝑀𝑝𝑦 = 𝐹𝑦 ∙ 𝑍𝑦

(SNI 03-1729-2002Bag 8.2.1b hal 35 dari 184)

= 2400 ∙ 9,73 = 23352 𝐾𝑔 ∙ 𝑐𝑚 = 233,52 𝐾𝑔 ∙ 𝑚

-

Terhadap terhadap gaya normal tarik . Kondisi leleh: Nu = 67,71 N (SNI 03-1729-2002 Bag 10.1.1 hal 70 dari 184) Nn = A ∙ fy = 16,84 ∙ 2400 = 40416 Kg . Kondisi putus: Nu = 67,71 N (SNI 03-1729-2002 Bag 10.1.1 hal 70 dari 184) Nn = A ∙ fu = 16,84 ∙ 3700 = 62308 Kg

-

Rumus interaksi 𝑁𝑢

𝑀𝑢𝑥

𝑀𝑢𝑦

+ (𝜙𝑏∙𝑀𝑛𝑥 + 𝜙𝑏∙𝑀𝑛𝑦) ≤ 1 → 𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 2∙𝜙∙𝑁𝑛 67,71

𝑁𝑢 𝜙∙𝑁𝑛

< 0,2 𝑜𝑘

(SNI 03-1729-2002 Bag 11.3 hal 75 dari 184)

245,35

+ (0,9∙1586,4 + 0) ≤ 1 2∙0,85∙40416 0,173 < 1 → 𝑂𝐾 Jadi profil WF 125 x 60 x 6 x 8 dapat dipakai b. Desain beam column/rafter Digunakan profil WF 250 x 175 x 7 x 11 Data-data: q = 44,1 Kg/m

A = 56,24 𝑐𝑚2

Ix = 6.120 𝑐𝑚4

Iy = 984 𝑐𝑚4

ix = 10,4 cm

iy = 4,18 cm

Zx = 502 𝑐𝑚3

Zy = 113 𝑐𝑚3

Gaya-gaya maximum yang bekerja pada beam column/rafter adalah: Panjang batang = 6,213 m N = 1068,92 Kg (tekan) M = 3143,43 Kg.m Cek penampang Sayap: 𝑏 2𝑡

≤

170

(SNI 03-1729-2002 tabel 7.5-1 hal 29 dari 184)

√𝐹𝑦

175

170

≤ 2∙11

→ 7,95 < 10,97 → 𝑂𝐾 (𝑝𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑎𝑘)

√240

Badan: ℎ 2𝑡

≤

250 2∙7

1680

(SNI 03-1729-2002 tabel 7.5-1 hal 29 dari 184)

√𝐹𝑦

≤

1680 √240

→ 17,86 < 108,44 → 𝑂𝐾 (𝑝𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑎𝑘)

Kelangsingan batang 𝐿

𝐹𝑦

𝑘𝑥 𝜆𝑐𝑥 = 𝜋∙𝑟 ∙√𝐸

(SNI 03-1729-2002 Bag 7.6-2 hal 27 dari 184)

𝑥

6212

240

𝜆𝑐𝑥 = 3,14∙104 ∙ √200000 𝜆𝑐𝑥 = 0,66 𝐿

𝐹𝑦

𝑘𝑦 𝜆𝑐𝑦 = 𝜋∙𝑟 ∙√𝐸

(SNI 03-1729-2002 Bag 7.6-2 hal 27 dari 184)

𝑦

1650

240

𝜆𝑐𝑦 = 3,14∙41,8 ∙ √200000 → 𝐿𝑘𝑦 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑝𝑎𝑘𝑎𝑖 𝑎𝑑𝑎𝑙𝑎ℎ 𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑚𝑎𝑥𝑖𝑚𝑢𝑚 𝑔𝑜𝑟𝑑𝑖𝑛𝑔

𝜆𝑐𝑥 = 0,435 Dipakai 𝜆𝑐 = 0,643 Faktor Tekuk 𝝎 1,43

𝜔 = 1,6−0,67∙𝜆

𝑐

→ 𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 0,25 < 𝜆𝑐 < 1,2

(SNI 03-1729-2002 Bag 7.6-5b hal 27 dari 184)

1,43

𝜔 = 1,6−0,67∙0,66 𝜔 = 1,24 Cek terhadap gaya aksial 𝑁𝑛 = 𝑁𝑛 =

∅∙(𝐴𝑔∙𝐹𝑦) 𝜔

(SNI 03-1729-2002 Bag 7.6-3 & 9.1-1 hal 27 & 55 dari 184)

0,85∙(56,24∙2400) 1,24

𝑁𝑛 = 92523,87𝐾𝑔 𝑁𝑐𝑟 = 𝑁𝑐𝑟 =

(𝐴𝑔∙𝐹𝑦) 𝜆𝑐 2

(SNI 03-1729-2002 Bag 7.6-1 hal 27 dari 184)

(56,24∙2400) 0,662

𝑁𝑐𝑟 = 309862,26 𝐾𝑔 Check

𝑁𝑢 ∅∙𝑁𝑛

1068,92 0,85∙92523,87

≤ 0,2 ≤ 0,2 → 0,0136 < 0,2 → 𝑂𝐾

Cek terhadap momen 𝑀𝑛𝑥 = 𝑀𝑝𝑥 = 𝐹𝑦 ∙ 𝑍𝑥

(SNI 03-1729-2002Bag 8.2.1b hal 35 dari 184)

= 2400 ∙ 502 = 1204800 𝐾𝑔 ∙ 𝑐𝑚 = 12048 𝐾𝑔 ∙ 𝑚 𝑀𝑛𝑦 = 𝑀𝑝𝑦 = 𝐹𝑦 ∙ 𝑍𝑦

(SNI 03-1729-2002Bag 8.2.1b hal 35 dari 184)

= 2400 ∙ 113 = 271200 𝐾𝑔 ∙ 𝑐𝑚 = 2712 𝐾𝑔 ∙ 𝑚

Rumus interaksi

𝑁𝑢 2∙𝜙∙𝑁𝑛

𝑀𝑢𝑥

𝑀𝑢𝑦

+ (𝜙𝑏∙𝑀𝑛𝑥 + 𝜙𝑏∙𝑀𝑛𝑦) ≤ 1 → 𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘

1068,92 2∙0,85∙92523,87

𝑁𝑢 𝜙∙𝑁𝑛

< 0,2 𝑜𝑘

(SNI 03-1729-2002 Bag 11.3 hal 75 dari 184)

3143,43

+ (0,9∙12048 + 0) ≤ 1

0,297 < 1 → 𝑂𝐾

c. Desain kolom Digunakan profil WF 250 x 175 x 7 x 11 Data-data: q = 44,1 Kg/m

A = 56,24 𝑐𝑚2

Ix = 6.120 𝑐𝑚4

Iy = 984 𝑐𝑚4

ix = 10,4 cm

iy = 4,18 cm

Zx = 502 𝑐𝑚3

Zy = 113 𝑐𝑚3

Gaya-gaya maximum yang bekerja pada beam column/rafter adalah: Panjang batang = 8,84 m N = 3391,92 Kg (tekan) M = 2897,78 Kg.m Cek kekakuan kolom

Struktur kolom jepit-sendi Kc = 0,7 (jepit-sendi)

(SNI 03-1729-2002Gambar 7.6-1a hal 32 dari 184)

𝐿𝑘𝑥 = 0,7 ∙ 𝑙 = 0,7 ∙ 8,84 = 6,188 𝑚 = 6188 𝑚𝑚 Kelangsingan batang 𝐿

𝐹𝑦

𝑘𝑥 𝜆𝑐 = 𝜋∙𝑟 ∙√𝐸

(SNI 03-1729-2002 Bag 7.6-2 hal 27 dari 184)

𝑥

6188

240

𝜆𝑐 = 3,14∙104 ∙ √200000 𝜆𝑐 = 0,66 Faktor Tekuk 𝝎 𝜔=

1,43 1,6−0,67∙𝜆𝑐

→ 𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 0,25 < 𝜆𝑐 < 1,2

(SNI 03-1729-2002 Bag 7.6-5b hal 27 dari 184)

1,43

𝜔 = 1,6−0,67∙0,66 𝜔 = 1,24 Cek terhadap gaya aksial 𝑁𝑛 = 𝑁𝑛 =

∅∙(𝐴𝑔∙𝐹𝑦) 𝜔

(SNI 03-1729-2002 Bag 7.6-3 & 9.1-1 hal 27 & 55 dari 184)

0,85∙(56,24∙2400) 1,24

𝑁𝑛 = 92523,87𝐾𝑔 𝑁𝑐𝑟 = 𝑁𝑐𝑟 =

(𝐴𝑔∙𝐹𝑦) 𝜆𝑐 2 (56,24∙2400) 0,662

𝑁𝑐𝑟 = 309862,26 𝐾𝑔 Check

𝑁𝑢 ∅∙𝑁𝑛

3391,92 0,85∙92523,87

≤ 0,2 ≤ 0,2 → 0,043 < 0,2 → 𝑂𝐾

Cek penampang

(SNI 03-1729-2002 Bag 7.6-1 hal 27 dari 184)

Sayap: 𝑏

≤ 2𝑡

170

(SNI 03-1729-2002 tabel 7.5-1 hal 29 dari 184)

√𝐹𝑦

175

170

≤ 2∙11

√240

→ 7,95 < 10,97 → 𝑂𝐾 (𝑝𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑎𝑘)

Badan: ℎ 2𝑡

≤

250 2∙7

1680

(SNI 03-1729-2002 tabel 7.5-1 hal 29 dari 184)

√𝐹𝑦

≤

1680 √240

→ 17,86 < 108,44 → 𝑂𝐾 (𝑝𝑒𝑛𝑎𝑚𝑝𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑜𝑚𝑝𝑎𝑘)

Cek terhadap momen 𝑀𝑛𝑥 = 𝑀𝑝𝑥 = 𝐹𝑦 ∙ 𝑍𝑥

(SNI 03-1729-2002Bag 8.2.1b hal 35 dari 184)

= 2400 ∙ 502 = 1204800 𝐾𝑔 ∙ 𝑐𝑚 = 12048 𝐾𝑔 ∙ 𝑚 𝑀𝑛𝑦 = 𝑀𝑝𝑦 = 𝐹𝑦 ∙ 𝑍𝑦

(SNI 03-1729-2002Bag 8.2.1b hal 35 dari 184)

= 2400 ∙ 113 = 271200 𝐾𝑔 ∙ 𝑐𝑚 = 2712 𝐾𝑔 ∙ 𝑚

Rumus interaksi 𝑁𝑢 2∙𝜙∙𝑁𝑛

𝑀𝑢𝑥

𝑀𝑢𝑦

+ (𝜙𝑏∙𝑀𝑛𝑥 + 𝜙𝑏∙𝑀𝑛𝑦) ≤ 1 → 𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘

3391,92 2∙0,85∙92523,87

𝑁𝑢 𝜙∙𝑁𝑛

< 0,2 𝑜𝑘

2897,78

+ (0,9∙12048 + 0) ≤ 1

0,289 < 1 → 𝑂𝐾

VI.

PERENCANAAN SAMBUNGAN DENGAN BAUT.

(SNI 03-1729-2002 Bag 11.3 hal 75 dari 184)

6.1 Sambungan 1 Dipakai baut normal dengan ∅ = 8 𝑚𝑚 → 𝐴 = 50,24 𝑚𝑚2 Fu = 410 Mpa (Fu mutu baut normal SNI 03-1729-2002 Bag 13.2.2.3 hal 101 dari 184)

Dari hasil analisis struktur SAP 2000 (akibat COMB 2, batang no 2) diperoleh : Mu = 245,35 𝐾𝑔 ∙ 𝑚 Vu = 252,34 Kg 𝑉𝑢 = 𝑇𝑢 = 𝑇𝑢 =

252,34 2 𝑀𝑢 ℎ

=

= 126,17 Kg → untuk satu baut 245,35

4089,17 2

0,06

= 4089,17 Kg

= 2044,58 Kg → untuk satu baut

Cek terhadap gaya geser 𝑉𝑑 = 𝜙 ∙ 𝑉𝑛 = 𝜙𝑓 ∙ 𝑟1 ∙ 𝑓𝑢𝑏 ∙ 𝐴𝑏

(SNI 03-1729-2002Bag 13.2-2 hal 100 dari 184)

= 0,75 ∙ 0,4 ∙ 410 ∙ 50,24 = 6179,52 𝐾𝑔 𝑉𝑢 ≤ 𝜙 ∙ 𝑉𝑛 = 𝑉𝑑 = 6179,52 𝐾𝑔 126,17 < 6179,52 → 𝑂𝐾

Cek terhadap gaya tarik 𝑇𝑑 = 𝜙 ∙ 𝑇𝑛 = 𝜙𝑓 ∙ 𝑟1 ∙ 𝑓𝑢𝑏 ∙ 𝐴𝑏 = 0,75 ∙ 0,75 ∙ 410 ∙ 50,24

(SNI 03-1729-2002Bag 13.2-3 hal 100 dari 184)

= 11586,60 𝐾𝑔 𝑇𝑢 ≤ 𝜙 ∙ 𝑇𝑛 = 𝑇𝑑 = 11586,60 𝐾𝑔 2044,58 < 11586,60 → 𝑂𝐾

6.2 Sambungan 2 Dipakai baut normal dengan ∅ = 8 𝑚𝑚 → 𝐴 = 50,24 𝑚𝑚2 Fu = 410 Mpa (Fu mutu baut normal SNI 03-1729-2002 Bag 13.2.2.3 hal 101 dari 184)

Dari hasil analisis struktur SAP 2000 (akibat COMB 2, batang no 2) diperoleh : Mu = 3143,57 𝐾𝑔 ∙ 𝑚 Vu = 1943,58 Kg 𝑉𝑢 = 𝑇𝑢 = 𝑇𝑢 =

1943,58 6 𝑀𝑢 ℎ

=

3143,43

7666,90 6

= 323,93 Kg → untuk satu baut 0,41

= 7666,90 Kg

= 1277,82 Kg → untuk satu baut

Cek terhadap gaya geser 𝑉𝑑 = 𝜙 ∙ 𝑉𝑛 = 𝜙𝑓 ∙ 𝑟1 ∙ 𝑓𝑢𝑏 ∙ 𝐴𝑏 = 0,75 ∙ 0,4 ∙ 410 ∙ 50,24 = 6179,52 𝐾𝑔 𝑉𝑢 ≤ 𝜙 ∙ 𝑉𝑛 = 𝑉𝑑 = 6179,52 𝐾𝑔

(SNI 03-1729-2002Bag 13.2-2 hal 100 dari 184)

323,93 < 6179,52 → 𝑂𝐾 Cek terhadap gaya tarik 𝑇𝑑 = 𝜙 ∙ 𝑇𝑛 = 𝜙𝑓 ∙ 𝑟1 ∙ 𝑓𝑢𝑏 ∙ 𝐴𝑏

(SNI 03-1729-2002Bag 13.2-3 hal 100 dari 184)

= 0,75 ∙ 0,75 ∙ 410 ∙ 50,24 = 11586,60 𝐾𝑔 𝑇𝑢 ≤ 𝜙 ∙ 𝑇𝑛 = 𝑇𝑑 = 11586,60 𝐾𝑔 1277,82 < 11586,60 → 𝑂𝐾

6.3 Sambungan 3 Dipakai baut normal dengan ∅ = 8 𝑚𝑚 → 𝐴 = 50,24 𝑚𝑚2 Fu = 410 Mpa (Fu mutu baut normal SNI 03-1729-2002 Bag 13.2.2.3 hal 101 dari 184)

Dari hasil analisis struktur SAP 2000 (akibat COMB 2, batang no 2) diperoleh : Mu = 2652,43 𝐾𝑔 ∙ 𝑚 Vu = 539,19 Kg 𝑉𝑢 = 𝑇𝑢 = 𝑇𝑢 =

539,19

= 89,865 Kg → untuk satu baut

6 𝑀𝑢 ℎ

=

2652,43

7801,26 6

0,34

= 7801,26 Kg

= 1300,21 Kg → untuk satu baut

Cek terhadap gaya geser 𝑉𝑑 = 𝜙 ∙ 𝑉𝑛 = 𝜙𝑓 ∙ 𝑟1 ∙ 𝑓𝑢𝑏 ∙ 𝐴𝑏

(SNI 03-1729-2002Bag 13.2-2 hal 100 dari 184)

= 0,75 ∙ 0,4 ∙ 410 ∙ 50,24 = 6179,52 𝐾𝑔 𝑉𝑢 ≤ 𝜙 ∙ 𝑉𝑛 = 𝑉𝑑 = 6179,52 𝐾𝑔 89,865 < 6179,52 → 𝑂𝐾 Cek terhadap gaya tarik 𝑇𝑑 = 𝜙 ∙ 𝑇𝑛 = 𝜙𝑓 ∙ 𝑟1 ∙ 𝑓𝑢𝑏 ∙ 𝐴𝑏

(SNI 03-1729-2002Bag 13.2-3 hal 100 dari 184)

= 0,75 ∙ 0,75 ∙ 410 ∙ 50,24 = 11586,60 𝐾𝑔 𝑇𝑢 ≤ 𝜙 ∙ 𝑇𝑛 = 𝑇𝑑 = 11586,60 𝐾𝑔 1300,21 < 11586,60 → 𝑂𝐾

VII.

PERENCANAAN PLAT DASAR (BASE PLATE) DAN ANKOR.

Dari hasil analisis struktur SAP 2000 (akibat COMB 2, batang no 1) diperoleh : Mu = 2897,78 𝐾𝑔 ∙ 𝑚 = 289778 𝐾𝑔 ∙ 𝑐𝑚 Pu = 3391,12 Kg Direncanakan: Panjang pelat dasar (L)

= 40 Cm

Lebar pelat dasar (B)

= 40 Cm

Mutu baut Bj 37

7.1 Tegangan yang terjadi 𝑃

𝑀

𝜎′𝑏 = 𝐴 ± 𝑊 𝜎′𝑏 =

3391,12 40∙40

→ 𝑊 = 1/6 ∙ 𝐵 ∙ 𝐿2 289778

± 1/6∙40∙402

= 2,114 ± 27,17

𝜎𝑚𝑎𝑘𝑠 = 2,114 + 27,17 = 29,2845 𝐾𝑔/𝑐𝑚2 𝜎𝑚𝑖𝑛 = 2,114 − 27,17 = −25,0555 𝐾𝑔/𝑐𝑚2 7.2 Perhitungan tebal pelat 𝜎𝑚𝑖𝑛

𝑎=𝜎

𝑚𝑎𝑘𝑠 +𝜎𝑚𝑖𝑛

∙𝐿

25,0555

= 29,2845+25,0555 ∙ 40 = 18,44 𝑐𝑚 1

𝑠 =3∙𝑏

→ 𝑏 = 𝐿 − 𝑎 = 40 − 18,44 = 21,56 𝑐𝑚

1

= 3 ∙ 21,56 = 7,178 Tegangan yang terjadi pada posisi baut (1/3 b) 𝜎′ 𝑏 𝑚𝑎𝑘𝑠 𝑏

𝜎′ = =

𝜎′

= 𝑏−𝑠

𝜎′ 𝑏 𝑚𝑎𝑘𝑠 ∙(𝑏−𝑠) 𝑏 29,2845∙(21,56−7,187) 21,56

= 19,523 𝐾𝑔/𝑐𝑚2 𝑀𝑃𝑒𝑙𝑎𝑡 = (

𝜎′ ∙𝑠

=(

2

1

∙ 𝐿) ∙ 3 ∙ 𝑠 + (

19,523∙7,187 2

𝜎′ 𝑏 𝑚𝑎𝑘𝑠 ∙𝑠 2 1

∙ 40) ∙ 3 ∙ 7,187 + (

= 26891,22 𝐾𝑔 ∙ 𝑚 Tebal Pelat 𝜎̅ =

𝑀𝑃𝑒𝑙𝑎𝑡 𝑊

→ 𝑊 = 1/6 ∙ 𝐿 ∙ 𝑡 2

𝑀

𝑃𝑒𝑙𝑎𝑡 𝜎̅ = 1/6∙𝐿∙𝑡 2

𝑡2 =

6∙𝑀𝑃𝑒𝑙𝑎𝑡 ̅ ∙𝐿 𝜎 6∙26891,22

𝑡=√

1600∙40

2

∙ 𝐿) ∙ 3 ∙ 𝑠 29,2845∙7,187 2

2

∙ 40) ∙ 3 ∙ 7,187

𝑡 = 1,587 ≈ 1,60 𝑐𝑚 7.3 Kontrol tegangan 6∙𝑀

𝜎 ′ = ∙𝐿∙𝑡 2 =

6∙26891,22

=

40∙1,602

161347,32 102,40

= 1575,66 𝐾𝑔/𝑐𝑚2 < 𝜎̅ = 1600 𝐾𝑔/𝑐𝑚2 → 𝑂𝐾 ∴ 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡 𝑑𝑎𝑠𝑎𝑟 𝑚𝑒𝑛𝑔𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡 𝑢𝑘𝑢𝑟𝑎𝑛 40 × 40 × 1,6𝑐𝑚 7.4 Perhitungan angker 𝑎 = 18,44 𝑐𝑚 1

1

𝑥 = 2 ∙ 𝐿 − 3 ∙ (𝐿 − 𝑎) 1

→𝐿−𝑎 =𝑏

1

= 2 ∙ 40 − 3 ∙ (21,56) = 12,81 𝑐𝑚 1

1

1

1

𝐾𝑑 = (2 ∙ 𝐿 − 3 ∙ 𝑎) + (2 ∙ 𝐿 − 3 ∙ (𝐿 − 𝑎)) 1

1

1

1

2

3

2

3

= ( ∙ 40 − ∙ 18,44) + ( ∙ 40 − ∙ 21,56) = 13,85 + 12,81 = 26,66 𝑐𝑚 7.4.1 Gaya tarik pada baut 𝑇= =

𝑀𝑢−𝑃𝑢∙𝑥 𝐾𝑑 2289778−3391,12∙12,81 26,66

= 9240,013 𝐾𝑔 7.4.2 Luas penampang baut yang di butuhkan 𝑇

𝐴 = 0,75∙𝜎̅ 9240,013

= 0,75∙1600 = 7,700 𝑐𝑚2 7.4.3 Jumlah baut angker yang dibutuhkan

Dipakai baut ∅20 → 314 𝑚𝑚2 𝐴

𝑛 = 1/4∙𝜋∙22 7,700

= 1/4∙3,14∙22 = 2,45 ≈ 3 𝑏𝑎𝑢𝑡 ∴ 𝑑𝑖𝑝𝑎𝑘𝑎𝑖 𝑏𝑎𝑢𝑡 3∅20 𝑡𝑖𝑎𝑝 𝑠𝑖𝑠𝑖