Transcript

TUGAS STRUKTUR BAJA 1

Tugas Ini Disusun Sebagai Syarat Ujian Akhir Semester Pada Mata Kuliah Struktur Baja 1 Semester III

Disusun Oleh ABDUL AZIZ 2008410012

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA 2010

Tugas Struktur Baja 1

Mata Kuliah : Struktur Baja 1 Tugas : Rangka Kuda Kuda

Diketahui : a. b. c. d. e. f. g. h. i. Bentang = 8 meter Sudut atap = 23 derajat Mutu baja = S-41 Beban = Atap dari asbes & tidak terdapat plafon Sistem sambungan = Baut Jarak kuda-kuda = 5 meter Kolom dari = K-300 Beban angin sesuai = PMI 1983 Gording dianggap selalu pada titik simpul rangka kuda-kuda

Ditanya : a. Hitung gording (dengan C NP) b. Rencanakan profil kuda-kuda c. Rencanakan base plate, serta angkar pada kolom d.

Tugas Struktur Baja 1

BAB I PERENCANAAN GORDING1. Dead Load (DL) atau Beban Mati Dead load atau beban mati terdiri dari a. Beban asbes

=11 x

1 cos 23

=11.95 kg/m

b. Beban gording (taksiran)

= 10 kg/m 21.95 kg/m

+

Dari data beban mati di atas maka diperoleh qx & qyy

qy = q x sin= 21.96 x sin 23 = 8,58 kg/m

y

qx = q x cos= 21.96 x cos 23 = 20,21 kg/m

Setelah diketahui qx & qy, maka dapat diperoleh Mx dan My dari beban mati (DL)y

My =8 . .1 1 8

y

Mx = =

= . 8,58 .

5 2 3

2,98 kgm

2. Life Load (LL) atau Beban Hidup Life load atau beban hidup terdiri dari a. Beban orang (p) dengan besar taksiran = 100 kg Beban P diasumsikan sebagai beban terpusat, maka dapat diperoleh

Tugas Struktur Baja 1

y

Py = P. Sin 23 = 100 . Sin 23 = 39,07 kg/m Px = P. Cos 23 = 100 . Cos 23 = 92,05 kg/m

P = 100kg

y

L = 5m

Setelah diketahui Px & Py, maka dapat diperoleh Mx dan My dari beban hidup (LL)y

My =

1 4

. Py . ly=16,28 kg m

y

Mx = 4 . Px . 1

= . 39,07 . 1 4

=

. 92,05 . 5 = 115,06 kg m

b. Beban angin atau wind load (W) Tekanan angin Koefisien angin tekan = 40 kg.m = (0,02 . ) 0,4 = (0,02 . 23) 0,4 = 0,06 = - 0,40

Koefisien angin hisap

Setelah diketahui koef, angin tekan dan hisap, maka dapat dihitung Wtekan & Whisapy

Wtekan

= (0,02 . 23 0,4 ) . 40 = 2,4 kg/m2 = (-0,4) . 40 = -16 kg/m2

y

Whisap

Arah angin hanya terhadap sumbu x, maka dapat diperoleh Mx tekan & Mx hisap

Tugas Struktur Baja 1

y

Mx tekan = 8 .Wtekan . lx 21

= 1 8

y

Mx hisap = .Whisap . lx 2 =1 8

. -16 . 52 = -50 kg

3. Tinjauan Lentur Rumus tinjauan lentur Mn > Mu Keterangan : Mn = tekanan momen nominal (beban dalam) Mu = tekanan momen lentur akibat terfaktor (beban luar)y Menentukan Mn ( beban dalam)

, dimana nilai = 0,9

Mn = Mp = Z . fy Keterangan : Mp = tahanan momen plastis Z fy = Modulus plastis = Kuat leleh

Tipe baja yang digunakan dalam perencanaan kuda-kuda ini adalah S-41. Berdasarkan SK-SNI baja dengan mutu S-41 memiliki nilai : fy = 250 Mpa dan fu = 410 Mpa Keterangan simbol - simbol pada aturan terbaru D La W = beban mati = beban hidup = beban angin

Dari data data hasil perhitungan sebelumnya dapat diketahui :

Tugas Struktur Baja 1

No 1 2 3

Jenis Beban Beban Mati (D) Beban Hidup (La) Beban Angin (W)

Arah (x) kg m Mx = 63,16 Mx = 115,06 Mx tekan = 7,5 Mx hisap = - 50

Arah (y) kg m My = 2,98 My = 16,28

Tabel KombinasiNo 1 2 Kombinasi U = 1,4 D U = 1,2 D + 0,5 La Arah X (kg m) = 1,4 . 63,16 = 88,42 = (1,2 . 63,16) + (0,5 . 115,06) = 133,32 = (1,2 . 63,16) + (1,6 . 115,06) = 259,89 = (1,2 . 63,16) + (1,6 . 115,06) + (0,8 . 7.5) = 265,89 = (1,2 . 63,16) + (1,3 . 7,5) + (0,5 . 115,06) = 143,07 Arah Y (kg m) = 1,4 . 2,98 = 4,17 = (1,2 . 2,98) + (0,5 . 16,28) = 11,72 = (1,2 . 2,98) + (1,6 . 16,28) = 29,62 = (1,2 . 2,98) + (1,6 . 16,28) + (0,8 . 0) = 29,62 = (1,2 . 2,98) + (1,3 . 0) + (0,5 . 16,28) = 11,72

U = 1,2 D + 1,6 La 3 U = 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W

4

U = 1,2 D + 1,3 W + 0,5 La

= 0,9 . 63,16 + 1,3 . 7,5 = 0,9 . 2,98 + 1,3 . 0 = 66,59 = 2,68 5 U = 0,9 D 1,3 W = 0,9 . 63,16 1,3 . (50) = 0,9 . 2,98 1,3 . (0) = -8,16 = 2,68 Nilai tertinggi terdapat pada kombinasi ke 3 dengan Mux = 265,89 dan Muy = 29,62 , Mu total = 295,51 Profil baja yang digunakan untuk gording adalah baja CNP 150.65.20.3,2 Dari profil baja tersebut diketahui Ix = 332 . 104 mm4 Iy = 54 . 104 mm4 Zx = 44,331 . 10 3 mm3 Zy = 12,268 . 10 3 mm3 Diketahui mutu baja S-41 memiliki nilai fy = 250 Mpa fu = 410 N/mm2 Dari data diatas dapat diketahui nilai tekanan momen nominal (Mn)

Tugas Struktur Baja 1

y

Mnx = Zx . fy = (44,331 . 10-3 mm3 . (250 N/mm2 ) = 11082750 Nmm = 1108,28 kg m

y

Mny

= Zy . fy = (12,268 . 103 mm3 ) . (250 N/mm2 ) = 3067.103 Nmm = 306,7 kg m

Kesimpulan tinjauan lentur nilai : Mn > Mu 0.9(1414,98) > 295,51 1273,48 > 295,51 (ok)

4. Cek Kelangsingan Muy Mux + 1 Mny . b b . Mnx 2

5. Tinjauan Terhadap Lendutan Dimana E = 2 . 105 Mpa = 2. 1010 kg /m2

qx = 8,58 kg/m qy = 20,21 kg/m

Tugas Struktur Baja 1

Jadi syarat untuk tinjauan lendutan adalah

=

+

=

BAB II PERENCANAAN TRACKSTANG

Tugas Struktur Baja 1

Diketahui :

V=0=T . sin

- q . sin

.b .

jarak kuda-kuda 2+1

Keterangan : b = Jumlah gording q = Penjumlahan qgording taksiran + live load (LL) + qgording sebenarnya

Kalkulasi nilai q :y y y

q gording taksiran Live Load q sebenarnya Total q

= =

= 7,51 kg/m = 41,19 kg/m

Tugas Struktur Baja 1

Menentukan Besarnya T

Menentukan Diameter Trackstang Diketahui : =

BAB III PERENCANAAN IKATAN ANGIN

Tugas Struktur Baja 1

Berdasarkan gambar diatas diperoleh :

Koefisien ikatan angin (c) = 0.4 dan W = 40 kg/m2

Mencari Nilai R1, R2, dan R3

Mencari Reaksi di A dan B (RA & RB)

Di et ui : =

BAB IV PERE CA AA KU A KU A

DEAD LOAD

12 11 10 9 17 1 18 19 22 20 21 23 24

13 14 15 25 26 27 28 29 8 16

2

3

4

5

6

7

Tug

S ru u r

1) Berat atap e

iri : 11kg / m 2 v

1m ! 59,75 kg / m cos 23 0

11kg / m 2 v

0,5m ! 59,75kg / m cos 23 0

2) Berat or i 3) Berat trac ta

: 10 kg / m v 5 ! 50 kg / m : 2kg / m 2 v

10 kg / m v 5 v 0,5 ! 25kg / m

1m 0 5m ! 10 86 kg / m ! 5 5kg m 2kg m 2 v 0 23 23 0 1m 4) Berat fi i hi : 5 g / m2 v v 5 ! 27,16 g / m 5kg / m 2 v 0,5 m v 5 ! 13,5kg / m cos 23 0 cos 23 0 1m 0,5m 5) Beba ele tri al : 20 g / m 2 v v 5 ! 108,64 g / m 20 kg / m 2 v v 5 ! 54,5kg / m cos 23 0 cos 23 0 0,5 m 1m 6) Beba uda uda: 25kg / m 2 v ! 13,5k / m ! 27,16kg / m 25k / m 2 v 0 23 0 cos 23

Ju lah P1 = 284 da P2 (pi

ir) = 143

LIVE LOAD

P = 100 q= a

dipa ai adalah beba q are a lebih be a r

Tug

S ru u r

BEBAN ANGIN Wki

Arah x

Arah z

Arah x

&

Wi

% $

Wte

a

= = = 13,04 kg/ = = = 5,15 = = = 12

ap

= = = -86,91 kg/ = = = 80 Arah z = = = 33,9534

Tug

S ru u r

# ! "

Wka

Arah x

Arah z

Arah x

Arah z

5

Wi

ap

4

Wteka

= = = 13,04 kg/ = = = 5,15 = = = 12 = = = -86,91 kg/ = = = 80 = = = 33,9534

)0 ) ('

Tug

S ru u r

3 ' '1 2

Tugas Struktur Baja 1

Kombinasi beban pada kuda - kudaNo. Batang 1 2 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 Dead Load Tekan Tarik 1005.4 1173.4 1558.4 1462.4 1462.4 1558.4 1173.4 1005.4 1204.7 1669.1 1607 1350.1 1350.1 1607 1669.1 1204.7 330.76 379.67 157.18 90.11 78.52 217.33 473.28 217.33 78.52 90.11 157.18 379.67 330.76 Live load Wki Wka Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik 679.74 207.36 109.81 793.26 184.2 73.17 1053.6 214.72 60.59 988.68 210.78 53.14 988.68 129.93 56.66 1053.6 57.02 59.4 793.26 6.11 44.41 679.74 1.61 38.29 814.45 181.63 256.13 1128.39 154.08 201.95 1086.41 162.95 134.32 912.73 170.85 53.93 912.73 80.1 36.08 1086.41 78.52 48.25 1128.39 71.18 55.24 814.45 45.09 42.45 223.61 14.33 13.13 256.68 48.93 2.31 106.26 3.85 9.93 60.92 2.58 3.94 53.08 0.89 4.55 146.93 18 0.4 319.97 54.55 9.56 146.93 99.88 6.74 53.08 44.57 1.14 60.92 82.61 2.45 106.26 16.8 5.92 256.68 50.39 15.06 223.61 12.4 12,21

Tugas Struktur Baja 1

y

Kombinasi I

Tugas Struktur Baja 1

y

Kombinasi II+

Tugas Struktur Baja 1

y

Kombinasi III+

Tugas Struktur Baja 1

No Batang 1 2 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

Dead Load Tekan Tarik 1005.44 1173.36 1558.44 1462.42 1462.42 1558.44 1173.36 1005.44 1204.71 1669.08 1606.99 1350.08 1350.08 1606.99 1669.08 1204.71 330.76 379.67 157.18 90.11 78.52 217.33 473.28 217.33 78.52 90.11 157.18 379.67 330.76

Live load Tekan Tarik 679.74 793.26 1053.59 988.68 988.68 1053.59 793.26 679.74 814.45 1128.39 1086.41 912.73 912.73 1086.41 1128.39 814.45 223.61 256.68 106.26 60.92 53.08 146.93 146.93

Wki Tekan Tarik 207.36 184.2 214.72 210.78 129.93 57.02 6.11 1.61 181.63 154.08 162.95 170.85 80.1 78.52 71.18 45.09 14.33 48.93 3.85 2.58 0.89

Wka Tekan Tarik 109.8 73.17 60.59 53.14 56.66 59.4 44.41 38.29 256.1 202 134.3 53.93 36.08 48.25 55.24 42.45 13.13 2.31 9.93 3.94 4.55 0.4 9.56 6.74 1.14 82.61 2.45 5.92 15.06 12.21

1,2D+1,6LA+0,8W Tekan 0 0 0 0 0 0 0 0 2748.772 3808.32 3666.644 3080.464 3116.544 3714.894 3863.56 2791.222 769.018 0 362.482 209.544 0 513.884 54.55 502.624 44.57 208.054 381.352 0 766.898 Tarik 2547.848 2883.144 3776.12 3547.928 3486.064 3649.008 2717.664 2326.032 350.208 284.824 237.816 179.824 64.08 62.816 56.944 36.072 10.504 907.284 7.944 2.064 183.504 0.32 1087.536 79.904 180.064 66.088 0 918.652 9.92

18 319.97 54.55 99.88 53.08 44.57

60.92 106.26 256.68 223.61

16.8 50.39 12.4

Tugas Struktur Baja 1

y

Kombinasi IV

Tugas Struktur Baja 1

y

Kombinasi V

Nilai kombinasi batang terbesar yaitu pada kombinasi 3(1.2D+1.6La+0.8W)b m b w h A s m b s3 6.1266

Tugas Struktur Baja 1

1. Batang Atas Nu = 3863,56 kg (tekan) = 3,86 ton Profil rencana baja siku siku sama kaki 70.70.7 :

Ag = 940 mm2 ex = 19,7 mm Ix = Iy = 42,4 x 104 mm4 rx = 21,2 mm rL = 13,7 mm tp = 8 mm b = 70 mm t = 7 mm

a) Cek Kelangsingan

b) Stabilitas Banyak kopel = 2

Karena perletakan sendi sendi maka, k dianggap 1

Tugas Struktur Baja 1

c) Cek Tekuk Lentur Torsi

Tugas Struktur Baja 1

2. Batang Bawah Tu = 3776,12 kg = 3,78 ton (tarik) Profil rencana baja siku siku sama kaki 70.70.7 :

Ag = 940 mm2 ex = 19,7 mm Ix = Iy = 42,4 x 104 mm4 rmin = 21,2 mm

Tugas Struktur Baja 1

rL = 13,7 mm tp = 8 mm b = 70 mm t = 7 mm

y

Cek Kelangsingan

Kondisi Leleh ; U=0,85

Kondisi Fraktur

3. Batang Tegak ( Vertikal ) Tu = 1087,5 kg = 1,09 ton (tarik) Profil rencana baja siku siku sama kaki 70.70.7 :

Ag = 940 mm2 ex = 19,7 mm Ix = Iy = 42,4 x 104 mm4 rmin = 21,2 mm rL = 13,7 mm

Tugas Struktur Baja 1

tp = 8 mm b = 70 mm t = 7 mm

y

Cek Kelangsingan

Kondisi Leleh

Kondisi Fraktur

; U=0,85

4. Batang Diagonal Tu = 918,65 kg = 0,92 ton (tarik) Profil rencana baja siku siku sama kaki 70.70.7 :

Ag = 940 mm2 ex = 19,7 mm Ix = Iy = 42,4 x 104 mm4 rmin = 21,2 mm rL = 13,7 mm tp = 8 mm

Tugas Struktur Baja 1

b = 70 mm t = 7 mm

y

Cek Kelangsingan

Kondisi Leleh

Kondisi Fraktur

; U=0,85

Tugas Struktur Baja 1

BAB V SAMB NGAN BA TSAMBUNGAN BAUT GANDA Diketahui: Ag = 940 mm2 tp = 8 mm fu = 250 Mpa fy = 410 Mpa Tipe Baut = A325 db = 16 mm m=2 U = 0,75

Kondisi Leleh ; U=0,85

Kondisi Fraktur

Tinjauan Tahanan Baut Geser :

Tugas Struktur Baja 1

Tumpu :

SAMBUNGAN BAUT TUNGGAL Diketahui: Ag = 940 mm2 tp = 8 mm fu = 250 Mpa fy = 410 Mpa Tipe Baut = A325 db = 16 mm m=1 U = 0,75

Kondisi Leleh

Kondisi Fraktur

; U=0,85

Tinjauan Tahanan Baut

Tugas Struktur Baja 1

Geser :

Tumpu :


Top Related