laporan tugas besar baja 2

TUGAS BESAR

STRUKTUR BAJA 2

Disain Struktur Baja Pada Gedung 4 Lantai

Dibuat oleh :

Widhi Prima Cendana (2411131106)

Asep Taryana (241113093)

Riswan (24111311081)

Dosen pengampu:

Prima Sukma Yuana, ST.

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI

2015

Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 i

Daftar Isi

Daftar Isi .................................................................................................................................................... i

BAB I ........................................................................................................................................................ 1

PENDAHULUAN ....................................................................................................................................... 1

1.1. Latar belakang ......................................................................................................................... 1

1.2. Rumusan masalah ................................................................................................................... 1

1.3. Tujuan ...................................................................................................................................... 1

1.4. Standar acuan .......................................................................................................................... 1

BAB II ....................................................................................................................................................... 2

PERMODELAN STRUKTUR ....................................................................................................................... 2

2.1 Sfesifikasi bahan ...................................................................................................................... 2

2.2 Peraturan pembebanan .......................................................................................................... 2

2.3 Kombinasi pembebanan .......................................................................................................... 2

2.4 Disain kolom dan balok ........................................................................................................... 3

BAB III ...................................................................................................................................................... 8

DATA STRUKTUR DAN INPUT DATA ........................................................................................................ 8

3.1 Gambar kerja (arsitektur) ........................................................................................................ 8

3.2 Sfesifikasi bahan ...................................................................................................................... 9

3.3 Perhitungan pembebanan ....................................................................................................... 9

3.4 Pembebanan software .......................................................................................................... 10

BAB IV .................................................................................................................................................... 12

OUTPUT PEMBEBANAN SOFTWARE...................................................................................................... 12

4.1 Momen yang bekerja pada struktur ...................................................................................... 12

4.2 Disain struktur ....................................................................................................................... 13

4.3 Rekap gaya dalam maksimum ............................................................................................... 16

Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar belakang

Perancangan struktur dapat didefinisikan sebagai campuran antara seni dan

ilmu pengetahuan yang dikombinasikan dengan intuisi seorang ahli struktur mengenai

perilaku struktur dengan dasar dasar pengetahuan dalam statika, dinamika mekanika

bahan dan analisa struktur, untuk menghasilkan suatu struktur yang ekonomis dan

aman, selama masa layannya. Perhitungan yang melibatkan prinsip-prinsip ilmiah

harus dijadiakan dasar dalam pengambilan keputusan, namun tidak diikuti secara

membabi buta. Sehingga ketika digabungkan antara pengalaman seorang ahli struktur

dan hasil-hasil perhitungan ilmiah akan menjadikan suatu dasar keputusan yang baik.

Semua rancangan yang akan dibuat selalu diupayakan untuk mempertimbangkan

faktor biaya dan kekuatan dengan tetap mematuhi peraturan-peraturan yang berlaku

dimana lokasi gedung tersebut akan berdiri. Hal ini untuk menghindari kegagalan

struktur yang akan dapat menimbulkan kerugian harta maupun jiwa, dan menghasilkan

rancang gedung yang kuat tetapi ekonomis dalam segi biaya.

Dalam perencanaan struktur gedung ini diperlukanlah sebuah perangkat

teknoknologi untuk mrnghitung reaksi dari elemen struktur yang ada baik itu dari

gaya, momen maupun reaksi tumpuan. Maka dari itu untuk permodelan struktur

gedung baja 4 lantai ini digunakanlah sofware ETABS untuk mengeluarkan reaksi-

reaksi yang di hasilkan oleh elemen struktur tersebut.

1.2.Rumusan masalah

1. Perancangan bangunan gedung 4 lantai dengan menggunakan baja

2. Perancangan ditinjau hanya terahadap beban mati, beban hidup dan beban gempa.

3. Untuk beban gempa tidak dilakukan perhitungan melainkan diasumsikan diawal

perancangan.

4. Mendesain penampang dengan menggunakan metode LRFD.

1.3.Tujuan

1. Mengetahui perancangan struktur gedung 4 lantai

2. Mengetahui analisa pembebanan dalam suatu kontruksi gedung

3. Mampu merancang dimensi penampang baja dengan menggunakan desain LRFD.

1.4.Standar acuan

1. SNI 03-1729-2015, Tata cara perhitungan struktur baja untuk bangunan gedung.

2. SKBI-1.3.53.1987, Pedoman perencanaan pembebanan untuk rumah dan gedung


BAB II

PERMODELAN STRUKTUR

2.1 Sfesifikasi bahan Bahan yang digunakan dalam perancangan struktur gedung 4 lantai ini adalah

material baja sebagai struktur utamanya dan beton sebagai plat lantai. Adapun

sefisifikasi bahan yang digunakan adalah sebagai berikut :

1. Berat jenis baja s : 7.850 kg/m3

2. Modulus elastisitas baja Es : 200000 Mpa 3. Mutu baja IWF BJ 34 Fy : 210 Mpa

Fu : 340 Mpa

2.2 Peraturan pembebanan 1. Beban Mati:

Beban mati struktur telah terhitung secara otomatis oleh ETABS.

2. Beban Mati Tambahan: a. Dinding bata = 250 kg/m2 b. Plester / Spesi 1 cm = 21 kg/m2 c. Keramik 1 cm = 24 kg/m2 d. Plafond dan penggantung = 18 kg/m2 e. Mekanikal Elektrikal = 25 kg/m2 f. Waterproofing (lantai atap) = 5 kg/m2

3. Beban Hidup (PPIUG 1983): a. Ruang Kantor = 250 kg/m2 b. Koridor = 300 kg/m2 c. Canopy dan Lantai atap = 100 kg/m2

2.3 Kombinasi pembebanan Untuk mensimulasikan arah pengaruh gempa rencana yang sembarang

terhadap struktur bangunan gedung, pengaruh pembebanan gempa dalam arah

utama harus dianggap efektif 100% dan harus dianggap terjadi bersamaan dengan

pengaruh pembebanan gempa dalam arah tegak lurus pada arah utama

pembebanan tadi, tetapi dengan efektifitas hanya 30%.

Berikut adalah kombinasi pembebanannya:

1. 1,4 DL + 1,4 SDL 2. 1,2 DL + 1,2 SDL + 1,6 LL 3. 0,9 DL + 0,9 SDL + 0,3 Qx + Qy 4. 0,9 DL + 0,9 SDL - 0,3 Qx + Qy 5. 0,9 DL + 0,9 SDL + 0,3 Qx - Qy 6. 0,9 DL + 0,9 SDL - 0,3 Qx - Qy 7. 0,9 DL + 0,9 SDL + Qx + 0,3 Qy 8. 0,9 DL + 0,9 SDL - Qx + 0,3 Qy 9. 0,9 DL + 0,9 SDL + Qx 0,3 Qy 10. 0,9 DL + 0,9 SDL - Qx 0,3 Qy 11. 1,2 DL + 1,2 SDL + LL + 0,3 QX + QY 12. 1,2 DL + 1,2 SDL + LL - 0,3 QX + QY 13. 1,2 DL + 1,2 SDL + LL + 0,3 QX - QY 14. 1,2 DL + 1,2 SDL + LL - 0,3 QX - QY


15. 1,2 DL + 1,2 SDL + LL + QX + 0,3 QY 16. 1,2 DL + 1,2 SDL + LL - QX + 0,3 QY 17. 1,2 DL + 1,2 SDL + LL + QX 0,3 QY 18. 1,2 DL + 1,2 SDL + LL - QX 0,3 QY

2.4 Disain kolom dan balok 1. Kolom

a. Lantai 1

Di Asumsikan menggunakan baja : W12x170

Data baja :

h = 348 mm

b = 317,5 mm

tf = 35,6 mm

tw = 22,1 mm

Flens

=

= 4,45

=

= 17,25

Web

=

= 15,74

=

= 45,89

Penampang Kompak

b. Lantai 2


Data baja :

h = 315 mm

b = 307,3 mm

tf = 18,7 mm

tw = 11,9 mm

Flens

=

= 8,22

=

= 17,25

Web

=

= 26,47

=

= 45,89

Penampang Kompak

c. Lantai 3


Data baja :

h = 309,9 mm

b = 254 mm

tf = 16,3 mm

tw = 9,1 mm

Flens

=

= 7,79

=

= 17,25

Web

=

= 34,05

=

= 45,89

Penampang Kompak


d. Lantai 4


Data baja :

h = 252 mm

b = 202,9 mm

tf = 13,5 mm

tw = 8 mm

Flens

=

= 87,51

=

= 17,25

Web

=

= 31,5

=

= 45,89

Penampang Kompak

2. Balok utama

a. Balok utama lt 1-3 Asumsi menggunakan baja : W8x67

Data Baja :

d = 228,6 mm

bf = 210,3 mm

tf =23,7 mm

tw = 14,5 mm

h/tw = 11,1

Zx = bf. tf (d-tf) + tw (

tf)2

= 210,3 . 23,71 (228,6 23,71) + 14,5 (

23,7)2

= 1140646,402 mm

3

Zy =

. tf . bf

2 +

(d-2tf).tw

2

=

. 23,7.210,3

2 +

(228,6-2.23,7).14,5

2

= 533603,49 mm3

Momen Plastis

Mp = Zx.fy =1140646,402 mm3 x 210 N/mm

2

= 239535744,4 N.mm = 239,5357444 KN.m

Pemeriksaan penampang kompak

Faktor kelangsingan berdasarkan tebal pelat sayap

=

=

= 4,43

p =

=

= 11,731

r =

=

= 31,27

Untuk penampang yang memenuhi ( p) => Kompak jadi momen nominal tekuk lokal sayap (MTLS)

MTLS = Mp = 239,5357444 KN.m


Faktor kelangsingan berdasarkan tebal pelat badan

=

= 11,1

p =

=

= 115,93

p =

=

= 175,97

Untuk penampang yang memenuhi ( p) => Kompak jadi momen nominal tekuk lokal badan (MTLB)

MTLB = Mp = 239,5357444 KN.m

b. Balok utama lt 4 Asumsi menggunakan baja : W10x26

Data Baja :

d = 261,6 mm

bf = 146,6 mm

tf =11,2 mm

tw = 6,6 mm

h/tw = 34


tf)2

= 146,6 . 11,2 (261,6 11,2) + 14,5 (

11,2)2

= 618651,15 mm

3

Zy =

. tf . bf

2 +

(d-2tf).tw

2

=

. 11,2. 146,6

2 +

(261,6-2.11,2).6,6

2

= 122957,624 mm3

Momen Plastis

Mp = Zx.fy =618651,15 mm3 x 210 N/mm

2

= 129916742,1 N.mm = 129,9167421 KN.m



=

=

= 6,54

p =

=

= 11,731

r =

=

= 31,27


MTLS = Mp = 129,9167421 KN.m


=

= 34


p =

=

= 115,93

p =

=

= 175,97


MTLB = Mp = 129,9167421 KN.m

3. Balok anak a. Balok anak lantai 1-3

Asumsi menggunakan baja : W8x21

Data Baja :

d = 210,3 mm

bf = 133,9 mm

tf = 10,2 mm

tw = 6,4 mm

h/tw = 27,5


tf)2

= 133,9 . 10,2 (210,3 10,2) + 6,4 (

10,2)2

= 330991,794 mm

3

Zy =

. tf . bf

2 +

(d-2tf).tw

2

=

. 10,2. 133,9

2 +

(210,3 2. 10,2).6,42

= 93383,54 mm3

Momen Plastis

Mp = Zx.fy =330991,794 mm3

x 210 N/mm2

= 69508276,74 N.mm = 69,50827674 KN.m



=

=

= 6,56

p =

=

= 11,731

r =

=

= 31,27


MTLS = Mp = 69,50827674 KN.m


=

= 27,5

p =

=

= 115,93

p =

=

= 175,97



MTLB = Mp = 69,50827674 KN.m

b. Balok anak lantai 4 Asumsi menggunakan baja : W8x21

Data Baja :

d = 206,8 mm

bf = 133,4 mm

tf = 8,4 mm

tw = 5,8 mm

h/tw = 29,9


tf)2

= 133,4 . 8,4 (206,8 8,4 ) + 5,8 (

8,4)2

= 274664,104 mm

3

Zy =

. tf . bf

2 +

(d-2tf).tw

2

=

. 8,4. 133,4

2 +

(206,8 2. 8,4).5,8 2

= 76339,25 mm3

Momen Plastis

Mp = Zx.fy =274664,104 mm3

x 210 N/mm2

= 57679461,84 N.mm = 57,67946184 KN.m



=

=

= 6,56

p =

=

= 11,731

r =

=

= 31,27


MTLS = Mp = 57,67946184 KN.m


=

= 29,9

p =

=

= 115,93

p =

=

= 175,97


MTLB = Mp = 57,67946184 KN.m


BAB III

DATA STRUKTUR DAN INPUT DATA

2.5 Gambar kerja (arsitektur) 1. denah 2.

2. Potongan

3. Permodelan ETABS


3.2 Sfesifikasi bahan Baja dengan mutu BJ34 :

1. Tegangan leleh (fy) = 210 MPa 2. Tegangan runtuh (fu) = 340 MPa 3. Modulus Elastisitas (E) = 200.000 MPa

3.3 Perhitungan pembebanan 1. Beban mati

Beban mati struktur telah terhitung secara otomatis oleh ETABS.

2. Beban mati tambahan (SDL) a. Lantai 1 s/d lantai 3

Pada Balok Eksterior Gedung Dinding bata ( 250 kg/m

2 x 3,5 m ) = 875 kg/m

Pada Pelat Beton Gedung a. Plester / Spesi ( 2 cm ) = 42 kg/m2 b. Keramik 1 cm = 24 kg/m2 c. Plafond dan penggantung = 18 kg/m2 d. Mekanikal Elektrikal = 25 kg/m2

Total =109 kg/m2

Dalam perencanaan di buat beban SDL menjadi 160 kg/m2

b. Lantai 4 a. Plester / Spesi ( 2 cm ) = 42 kg/m2 b. Plafond dan penggantung = 18 kg/m2 c. Mekanikal Elektrikal = 25 kg/m2 d. Waterproofing (lantai atap) = 5 kg/m2 Total = 90 kg/m

2

Dalam perencanaan di buat beban SDL menjadi 80 kg/m2

3. Beban hidup a. Beban hidup lantai 1-3 = 250 kg/m2 b. Beban hidup lantai 4 = 100 kg/m2

4. Beban tangga Beban tangga diasumsikan sebesar = 2 ton / m

5. Beban gempa Beban gempa di asumsikan sebesar = 10 ton


3.4 Pembebanan software 1. Pelat lantai beton

a. Atap Beban SDL Beban Hidup

b. Lantai 1 sampai dengan lantai 3 Beban SDL Beban Hidup

2. Balok (dinding) dan tangga Beban dinding di letakan di balok exterior lantai 1 -3 dikarenakan balok

exterior menahan secara langsung beban distribusi merata yang diakibatkan oleh dinding. Sedangkan beban tangga di letakkan disetiap balok interior yang menahan secara langsung beban yang dihasilkan oleh tangga sepanjang lebar tangga yang akan dibuat.


3. Gempa Beban gempa biasanya terjadi di kolom yang berada di titik pusat

(sentroid) dari bangunan. Dikarenakan di dalam gambar tidak terdapat

kolom yang tepat berada disentroid banguanan maka beban gempa

diletkkan pada kolom kolom terdekat dari sentroid bangunan dan nilai bebannya di bagi dua untuk setiap kolom yang menerima beban gempa.

gempa arah x gempa arah y


BAB IV

OUTPUT PEMBEBANAN SOFTWARE

4.1 Momen yang bekerja pada struktur


4.2 Disain struktur a. Elevasi a

Disain penampang Rasio

b. Elevasi b Disain penampang Rasio

c. Elevasi c Disain penampang Rasio


d. Elevasi d Disain penampang Rasio

e. Elevasi 1 Disain penampang Rasio

f. Elevasi 2 Disain penampang Rasio


g. Elevasi 3 Disain penampang Rasio

h. Tampak lantai 1 Disain penampang Rasio

i. Tampak lantai 2 Disain penampang Rasio


j. Tampak lantai 3 Disain penampang Rasio

k. Tampak lantai 4 Disain penampang Rasio

4.3 Rekap gaya dalam maksimum 1. Kolom

Story Column P V2 V3 M2 M3

STORY1 C2 -82,7 9,14 10,83 977,756 1121,544

STORY2 C2 -58,34 8,14 10,9 712,131 568,013

STORY3 C2 -63,16 6,37 0,3 -19,659 -440,25

STORY4 C4 -11,3 -3,37 1,89 -113,668 235,855

2. Balok exterior

Story Beam V2 M3 STORY1 B17 -22,19 -1186,7

STORY2 B17 -21,96 -1141,46

STORY3 B17 -21,46 -1047,57

STORY4 B9 4,2 -449,753

3. Balok interior

Story Beam V2 M3

STORY1 B52 7,29 -1394,85

STORY2 B52 8,04 -1354,77

STORY3 B52 9,89 -1271,13

STORY4 B14 -17,63 -810,294

laporan tugas besar baja 2

Documents