FAKULTAS DESAIN dan TEKNIK PERENCANAAN

Ujian Akhir SemesterPeriode Genap Tahun Akademik 2009/2010Jurusan Kode Kelas Mata Ujian Dosen Soal 1. (70%)4 5 3

: Teknik Sipil : ACB : Struktur Baja 1 : Dr. Ir. Wiryanto Dewobroto, MT

Hari / Tanggal Waktu Semester Sifat Ujian

: Senin, 17 Mei 2010 : 07.15 09.00 : IV : Open notes

Pubracing A bracing

Pu3500 A WF 150x75x5x7 150 75 B

150

700

70

700

700

700

Pelat Kopel 100x100x10 2 L 70x70x6 150

150

3500

700

3500

700

700

700

18.1 10

70

700 C C

700

Tampak Depan

Tampak Samping

Dimensi profil :Label HxB L70x70 t mm 6 r1 mm 8.5 r2 mm 4 A cm2 8.127 A cm2 8 17.85 q kg/m 6.38 Cx=Cy cm 1.81 Ix=Iy cm4 29.4 Imax cm4 46.6 Imin cm4 12.2 rx=ry cm 1.98 rmax cm 2.49 rmin cm 1.27 Zx=Zy cm3 6.26

Label WF-150

Dimension (mm) H B t1 t2 150 75 5 7 r

Mass per meter (kg/m)

Momen of Inertia Radius of Gyration Section Modulus cm4 cm cm3 axis x-x axis y-y axis x-x axis y-y axis x-x axis y-y 14.0 666 49.5 6.11 1.66 88.8 13.2

Spesifikasi Bahan : Baja karbon A36 E (modulus elastisitas) = 200000 MPa G (modulus geser) = 80000 MPa Fy leleh minimum 36 ksi 250 MPa Fu tarik 58-80 ksi (mean 69 ksi) 475 MPa

Titik A, B dan C tertambat lateral, sambungan dianggap berupa PIN (no-momen). Batang A-C terdiri dari 2 profil L disatukan tiap jarak 0.7 m dengan pelat kopel dan di las. Batang AB profil WF-150 utuh.

Pertanyaan : Berapa gaya Pu maksimum yang dapat diberikan.Soal 2 (30%)

Soal teori (lihat lembar berikutnya).Jawaban UAS Struktur Baja 1Dr.Ir. Wiryanto Dewobroto, MT. (Jurusan Teknik Sipil UPH, Lippo Karawaci, Banten)

Halaman 1 dari 8

Soal 2 (30%)

Soal berikut didasarkan pada pengertian-pengertian yang disampaikan secara lesan di kelas. Adapun pertanyaannya adalah sebagai berikut : a. Jika beban PU diubah arahnya, dari tekan (seperti kondisi soal no.1) menjadi tarik (arah beban diputar 180o), elemen mana yang paling kritis, batang AB atau batang AC. Berapa gaya Pu maksimum tersebut. b. Jika dianggap untuk batang tarik yang paling kritis di soal 2a di atas, digunakan sistem sambungan dengan baut sehingga ada lobang sekitar 22% dari luas penampang bruto, dan dianggap tidak ada shear-lag. Apakah pemakaian lubang tersebut mengurangi kekuatannya. Tunjukkan dengan hitungan pendukung. c. Perilaku apa yang berbeda antara soal di atas (beban Pu tekan) dengan soal 2a (beban Pu tarik), berikan penjelasannya. Apakah keberadaan pelat kopel pada batang AC penting untuk kasus ini, mengapa. d. Untuk konfigurasi struktur yang tetap seperti soal (tidak berubah), dan pada arah yang bagaimana beban di titik A dapat diberikan beban Pu yang maksimum (tarik) dan minimum (tekan) paling besar. Berikan nilainya masing-masing. e. Jika ke dua batang (AB dan AC) diubah memakai profil yang sama, yaitu profil WF 150x75x5x7 semua, atau profil 2L70x70x6 semua, mana diantara ke duanya yang lebih kuat, berapa beban Pu terbesar. = = = = = = = = = = = Selamat bekerja secara MANDIRI = = = = = = = = = = =

Jawaban Soal No.1 Mencari gaya-gaya yang bekerja pada struktur. Karena beban Pu, bekerja pada pertemuan titik berat batang AC dan AB maka yang terjadi hanya gaya-gaya aksial, dalam hal ini adalah aksial tekan. Memakai keseimbangan titik nodal dapat diketahui bahwa gaya aksial yang bekerja pada batang AC adalah 0.8 Pu, sedangkan pada batang AB adalah 0.6 Pu. Lihat gambar berikut.4 5 3

Pu3500 A WF 150x75x5x7 B 70

0.8Pu

0.6Pu

A

B

3500

C

C

Konfigurasi Beban Asli

Konfigurasi Beban Equivalent

Gaya tekan maksimum yang dapat dipikul adalah Pmaks = Pu = Pn , dimana Pn tergantung penampangnya. Dari batang AC dapat diketahui Pmaks = 0.8 Pu = Pn (AC) sehingga Pu(AC) = 1.25 Pn (AC) Dari batang AB dapat diketahui Pmaks = 0.6 Pu = Pn (AC) sehingga Pu(AB) = 1.667 Pn (AB) Pmaks adalah nilai terkecil dari Pu(AC) atau Pu(AB)Jawaban UAS Struktur Baja 1Dr.Ir. Wiryanto Dewobroto, MT. (Jurusan Teknik Sipil UPH, Lippo Karawaci, Banten)

Halaman 2 dari 8

Tinjau batang AB profil WF 150 x 75 x 5 x 7 (AISC LRFD 2005) Momen of Inertia Radius of Gyration Section Modulus Mass Dimension (mm) A cm4 cm cm3 Label per meter 2 cm (kg/m) axis x-x axis y-y axis x-x axis y-y axis x-x axis y-y H B tw tf r WF-150 150 75 5 7 8 17.85 14.0 666 49.5 6.11 1.66 88.8 13.2

E (modulus elastisitas) = 200000 MPa , G (modulus geser) = 80000 MPa = 0.25 Fy leleh minimum 36 ksi 250 MPa , Fu tarik 58-80 ksi (mean 69 ksi) 475 MPa panjangnya 3.5 m dengan asumsi tumpuan sebagai sendi-sendi. Perhitungan batang AB (WF 150x75x5x7) sebagai batang tekan dengan AISC LRFD 2005 Check tekuk lokal flange dan web B/2 B / 2 37.5 0.56 E / F y = = 5.36 15.84 t2 7 t2 H H 150 1.49 E / F y = = 30 42.14 t1 5 t1 Jadi profil H dapat digolongkan sebagai profil tidak-langsing ok, tekuk lokal tidak menentukan. Menghitung kelangsingan maksimum penampang, tidak ada perbedaan dalam penempatan bracing maka KL 1* 3500 rmin = ry = 16.6 mm sehingga = = 210.84 >> 200, peraturan AISC 2005 ok, tapi yg lain tidak OK. rmin 16.6KL = 211 rmin

>>>>> 4.71

E = 133.2 Fy

Langkah selanjutnya adalah menghitung tegangan kritis Euler sesuai persamaan berikut: 2E ................................................................................................................... (AISC-LRFD E3-4) Fe = 2 KL r min = 44.337 MPa