optimalisasi profil baja iwf pada ... - …digilib.unila.ac.id/27719/3/skripsi tanpa bab...
Embed Size (px)
TRANSCRIPT

OPTIMALISASI PROFIL BAJA IWF PADA BANGUNAN GUDANGKONSTRUKSI GABLE FRAME BERDASARKAN SNI 1729:2015
(Skripsi)
Oleh
ARDINI YULIASTRI PUTRI
JURUSAN TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNGBANDAR LAMPUNG
2017

ABSTRAK
OPTIMALISASI PROFIL BAJA IWF PADA BANGUNAN GUDANGKONSTRUKSI GABLE FRAME BERDASARKAN SNI 1729:2015
Oleh
ARDINI YULIASTRI PUTRI
Meningkatnya pertumbuhan dan perkembangan perekonomian di Indonesiamenyebabkan meningkatnya pembangunan gudang untuk menunjangpengembangan usaha. Namun, dikarenakan anggapan tentang mahalnya hargabaja, menyebabkan penggunaan baja pada bangunan gudang menjadi tidakoptimal, sehingga diperlukan perhitungan mengenai penentuan model gable frameserta dimensi profil baja, agar penggunaan baja dapat dioptimalkan.
Pada penelitian ini, model portal dibatasi pada empat tipe yang memilikiperbedaan pada bentang haunch yang digunakan. Penelitian ini jugamenggunakan Metode Kekakuan Langsung pada perhitungan analisis struktur danpanduan SNI 1729:2015 pada perhitungan analisis penampang.
Dari perhitungan analisis struktur dan analisis penampang, didapat berat padamasing-masing tipe portal. Portal Tipe 1 adalah 4.771,89 kg, Portal Tipe 2adalah 3.348,18 kg, Portal Tipe 3 adalah 3.682,24 kg, dan Portal Tipe 4 adalah10.541,1506 kg.
Berdasarkan hasil dari perhitungan berat yang didapat pada masing-masing tipeportal, dapat dilihat bahwa Portal Tipe 2 merupakan tipe portal yang memilikiberat yang paling kecil, sehingga dapat disimpulkan bahwa portal tersebut palingoptimal.
Kata kunci : konstruksi gable frame, SNI 1729:2015, Metode KekakuanLangsung

ABSTRACT
OPTIMALISATION STEEL IWF PROFILE IN WAREHOUSE BUILDINGGABLE FRAME CONSTRUCTION BASE ON SNI 1729:2015
By
ARDINI YULIASTRI PUTRI
The increasement and development of economic growth in Indonesia causeincreasement of the construction of warehouse to support business expansion.However, there is an opinion about expensive steel prices which is causes the useof the steel its self is not optimum. In this case, there must be a calculation todetermine the model of gable frame and the dimension of steel profiles for thewarehouse.
In this study, the frame model is limited of four types that have differences inhaunch span. This study also use the Direct Stiffness Method to calculatestructural analysis and SNI 1729: 2015 to calculate section analysis.
From structural and section analysis, obtained weight for each type of frame.Frame Type 1 has 4.771,89 kg, Frame Type 2 has 3.348,18 kg, Frame Type 3 has3.682,24 kg and Frame Type 4 has 10.541,1506 kg.
Based on the volume and weight calculation in each frame type, Frame Type 2has the lowest weight. Hence, this type of portal can be considered as the mostoptimum portal type.
Keywords: gable frame construction, SNI 1729: 2015, Direct Stiffness Method

OPTIMALISASI PROFIL BAJA IWF PADA BANGUNAN GUDANGKONSTRUKSI GABLE FRAME BERDASARKAN SNI 1729:2015
Oleh
ARDINI YULIASTRI PUTRI
SkripsiSebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik SipilFakultas Teknik
UNIVERSITAS LAMPUNGBANDAR LAMPUNG
2017




RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Jaya, 19 Juli 1995, sebagai anak kedua dari tiga
bersaudara dari pasangan Bapak Sriyono, B.E. dan Ibu Endang Ratnawati, S.E.
Pendidikan Taman Kanak-kanak (TK) Al Azhar 6 Jatimulyo, Lampung Selatan
diselesaikan tahun 2001, Sekolah Dasar diselesaikan di SD Negeri 02 Jatimulyo
Kecamatan Jatiagung, Kabupaten Lampung Selatan tahun 2007, Sekolah
Menengah Pertama di SMP Negeri 19 Bandar Lampung pada tahun 2010, dan
Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri 09 Bandar Lampung pada tahun 2013.
Tahun 2013, penulis terdaftar sebagai mahasiswa Program Studi Teknik Sipil,
Fakultas Teknik, Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Nasional Masuk
Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN). Pada bulan Oktober sampai Desember
2015, penulis melaksanakan Kerja Praktik di Proyek Pembangunan Bahan
Bangunan Mitra 10 Bandar Lampung. Pada bulan Januari sampai Maret 2016
penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Desa Mulyo Dadi,
Kecamatan Rawa Pitu, Kabupaten Tulang Bawang.
Selama menjadi mahasiswa penulis pernah menjadi asisten dosen mata kuliah
Analisis Struktur I Tahun ajaran 2015/2016, Analisis Struktur II Tahun ajaran
2016/2016 dan Hidrologi Terapan Tahun ajaran 2016/2017.

Penulis selama perkuliahan aktif dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Teknik
Sipil Universitas Lampung (HIMATEKS UNILA) sebagai anggota dan sebagai
Sekertaris Divisi Pengembangan pada Departermen Penelitian dan
Pengembangan Periode tahun ajaran 2015/206. Penulis juga pernah masuk
sepuluh besar pada Lomba Beton Nasional pada tahun ajaran 2014/2015.

Tanpa mengurangi rasa syukurku pada Allah Subhanahu Wata”ala, kupersembahkankaryaku
Kepada Bapak dan Ibu tersayang
Terimakasih atas bimbingan, didikan, kasih sayang, kesabaran, serta doa yang selalu kalianberikan kepadaku sehingga aku bisa sampai di tahap ini.
Kepada Keluargaku tercinta
Kakak dan adik serta keponakan yang selalu mendoakan dan mengharapkankeberhasilanku atas kasih sayang, perhatian, dan dorongan semangatnya takkan pernah
aku lupakan.
Kepada Sahabat dan Teman-temanku
Atas dukungan, kesabaran dan bantuannya sehingga karya ini dapat selesai.
SertaAlmamater tercinta
Fakultas Teknik Universitas Lampung

“…Hal-hal terbaik dalam hidup justru seringnya harus melalui usaha yanglama dan menguji kesabaran dulu.”
(Ika Natassa dalam Novel Critical Eleven)
“Ilmu jangan hanya objek hafalan, ilmu untuk memahami dan menuntaskanpersoalan”
(Najwa Shihab)
“Boleh jadi kamu membenci sesuatu, padahal ia amat baik bagimu, danboleh jadi pula kamu menyukai sesuatu padahal ia amat buruk bagimu;
Allah mengetahui, sedangkan kamu tidak mengetahui.”(QS. Al-Baqarah :216)
“Menjalankan sesuatu sesuai dengan apa yang sudah kita rencanakanadalah sesuatu yang cerdas. Tapi menjalankan sesuatu dengan menerimaapa yang sudah direncanakan-Nya adalah sesuatu yang jauh lebih baik.”
(Ardini Yuliastri Putri)

SANWACANA
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan hidayah-
Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan Judul “Optimalisasi Profil Baja
IWF pada Bangunan Gudang Konstruksi Gable Frame berdasarkan SNI 1729:2015”.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang tulus kepada :
1. Bapak Bayzoni, S.T.,M.T., selaku Pembimbing Utama yang telah memberikan
ilmu pengetahuan, saran, kritik, semangat dan bimbingan dalam penelitian.
2. Ibu Dr. Eng. Ratna Widyawati, S.T., M.T., selaku Pembimbing Kedua yang telah
memberikan ilmu pengetahuan, saran, kritik, semangat dan bimbingan dalam
penelitian ini.
3. Ibu Hasti Riakara Husni, S.T.,M.T., selaku Penguji bukan Pembimbing atas
saran, kritik, dan bimbingan dalam penelitian ini.
4. Bapak Suyadi, S.T.,M.T., selaku Pembimbing Akademik saya.
5. Bapak Dr. Gatot Eko Susilo, S.T., M.Sc., selaku Ketua Bidang Jurusan Teknik
Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
6. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas
Lampung.

7. Bapak Prof. Dr. Ir. Hasriadi Mat Akin, M.P., selaku Rektor Universitas
Lampung.
8. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Lampung atas ilmu bidang sipil yang telah diberikan selama perkuliahan.
9. Bapak dan Ibu Staf Administrasi dan pegawai Jurusan Teknik Sipil dan Fakultas
Teknik Universitas Lampung, yang telah banyak membantu dalam persiapan
pelaksanaan seminar dan penyelesaian skripsi.
10. Bapak, Ibu, Mbak, Adek, Mas dan Ponakan tercinta yang tidak hentinya
mendoakan dan memberikan dukungan dalam menyelesaikan perkuliahan di
Jurusan Teknik Sipil, Universitas Lampung.
11. Keluarga besar saya yang selalu memberikan dukungan serta do’a untuk
kesuksesan saya dalam menyelesaikan perkuliahan di Jurusan Teknik Sipil,
Universitas Lampung.
12. Teman sekaligus sahabat seperjuangan penelitian Sella Anggraini, terima kasih
atas bantuan, kerja sama, saran, dan kritik selama penelitian berlangsung.
13. Sahabat-sahabatku seperjuangan Teknik Sipil, Lintang Kurnia Aridini, Alvio
Rini, Fakhriyah Putri, Devie Arisandy Sumantri, dan Diah Ayu terimakasih atas
bantua, do’a, persahabatan, persaudaraan, serta dukungannya selama ini.
14. Teman-teman seperjuangan Teknik Sipil 2013, Rara, Putri, Clara, Novia, Sani,
Melly, Ismawan, Tulus, Andrey, Yogo, Fazario, Yusrizal, Reston, Adit, Kasri,
Ucup, Efri, Septi, Angel, Poppy, Reni dan teman-teman lain yang tidak dapat
disebutkan satu persatu, terima kasih telah memberikan semangat, bantuan dan
rasa persaudaraan selama kuliah.

15. Sahabat terbaikku sedari bangku Sekolah Menengah Atas Nurul, Aderia,
Nanda, Endy, Anggi, Dini, Reva, Fadillah dan Sophi yang selalu memberikan
semangat.
16. Teman-teman semasa KKN, Jenisa, Mba Jayanti, Ratu, Bisart, Herze, dan Bang
Rio, atas rasa persaudaraan yang dibentuk selama 60 hari, sehingga penulis
dapan menyelesaikan KKN dengan baik.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, tetapi saya
berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Bandar Lampung, Juli 2017Penulis,
Ardini Yuliastri Putri

x
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR...................................................................................... xii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiii
DAFTAR NOTASI......................................................................................... xiv
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ..................................................................................... 1B. Rumusan Masalah ................................................................................ 2C. Batasan Masalah .................................................................................. 2D. Tujuan Penelitian ................................................................................. 3E. Manfaat Penelitian ............................................................................... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Konstruksi Gable Franme.................................................................... 4B. Profil Wide Flange ............................................................................... 5C. Konsep Optimalisasi ............................................................................ 6D. Definisi Balok-Kolom.......................................................................... 7E. Beban ................................................................................................... 9F. Gording ................................................................................................ 15G. Batang Tarik (Trackstang) ................................................................... 17H. Ikatan Angin (Bracing) ........................................................................ 17I. Metode Kekakuan Langsung ............................................................... 18J. Persyaratan Desain............................................................................... 20K. Perencanaan Komponen Lentur ........................................................... 23L. Perencanaan Komponen Struktur untuk Geser .................................... 35M. Desain Komponen Struktur untuk Tekan ............................................ 37N. Desain Komponen Struktur untuk Kombinasi Gaya dan Torsi ........... 43
III.METODOLOGI PENELITIAN
A. Umum .................................................................................................. 45B. Bahan dan Alat..................................................................................... 45C. Metode Penelitian ................................................................................ 46

xi
D. Model Portal......................................................................................... 47E. Diagram Alir Penelitian ....................................................................... 48
IV. ANALISIS DAN PEMBAHASAN
A. Tinjauan Umum ................................................................................... 50B. Penentuan Jarak Antar Gording ........................................................... 51C. Penentuan Tekanan Angin ................................................................... 52D. Perencanaan Goding ............................................................................ 55E. Perencanaan Trackstang ...................................................................... 65F. Perencanaan Bracing............................................................................ 66G. Pembebanan pada Gable Frame .......................................................... 68H. Hasil Analisis Struktur ......................................................................... 69I. Profil Balok dan Kolom ....................................................................... 70J. Volume Profil pada Portal Gable Frame ............................................. 71
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan .............................................................................................. 73B. Saran .................................................................................................... 74
DAFTAR PUSTAKA..................................................................................... 75
LAMPIRAN A. PERHITUNGAN
1. Penentuan Jarak Antar Gording ........................................................... 792. Penentuan Tekanan Angin ................................................................... 803. Perencanaan Gording ........................................................................... 824. Perencanaan Treckstang....................................................................... 895. Perencanaan Bracing............................................................................ 916. Pembebanan pada Balok Gable Tipe 1 ................................................ 927. Metode Kekakuan Langsung Tipe 1 .................................................... 978. Evaluasi Rasio Kekuatan pada Portal Tipe 1 ....................................... 1509. Pembebanan pada Balok Gable Tipe 2 ................................................ 16010. Evaluasi Rasio Kekuatan pada Portal Tipe 2 ....................................... 16811. Pembebanan pada Balok Gable Tipe 3 ................................................ 17912. Evaluasi Rasio Kekuatan pada Portal Tipe 3 ....................................... 18713. Pembebanan pada Balok Gable Tipe 4 ................................................ 19814. Evaluasi Rasio Kekuatan pada Portal Tipe 4 ....................................... 20515. Tabel Pemilihan Profil Gording, Balok dan Atap................................ 214
LAMPIRAN B. LEMBAR ASISTENSI ...................................................... 218
LAMPIRAN C. SURAT MENYURAT........................................................ 224

xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Konstruksi Gable Frame .................................................................... 5
2. Profil Baja Wide Flange ..................................................................... 6
3. Struktur Portal Statis Tak Tentu ......................................................... 8
4. Distribusi Koefisien Tekanan Eksternal ............................................. 14
5. Bagian-Bagian Penutup Atap ............................................................. 15
6. Perletakan Batang Tarik ..................................................................... 16
7. Ikatan Angin ....................................................................................... 17
8. Matriks Transformasi ......................................................................... 18
9. Matriks Kekakuan Elemen ................................................................. 19
10. Penyusunan Matriks Kekakuan Struktur ............................................ 20
11. Balok Terkekang Secara Lateral ........................................................ 23
12. Portal Gable Frame dengan Haunch 1/8 bentang .............................. 47
13. Portal Gable Frame dengan Haunch ¼ bentang ................................ 47
14. Portal Gable Frame dengan Haunch ½ bentang ................................ 47
15. Portal Gable Frame dengan Haunch 1 bentang ................................. 48
16. Diagram Alir Penelitian...................................................................... 48

DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Beban Hidup Gedung .......................................................................... 10
2. Faktor Arah Angin (Kd)....................................................................... 11
3. Kekasaran Permukaan ......................................................................... 12
4. Koefisien Tekanan Internal (GCpi)..................................................... 12
5. Koefisien Eksposur Tekanan Velositas............................................... 13
6. Koefisien Tekanan Atap (Cp) .............................................................. 15
7. Tabel Pemilihan untuk Penggunaan Pasal F SNI 1729:2015.............. 24
8. Rasio Tebal Terhadap Lebar : Elemen Tekan Komponen StrukturMenahan Lentur .................................................................................. 24
9. Tabel Pemilihan untuk Penggunaan Pasal E SNI 1729:2015 ............. 38
10. Rasio Tebal Terhadap Lebar : Elemen Tekan Komponen StrukturMenahan lentur.................................................................................... 38
11. Beban pada Sisi Kiri Atap Gable Frame ............................................ 68
12. Beban pada Sisi Kanan Atap Gable Frame ........................................ 69
13. Beban pada Sisi Kiri Dinding Gable Frame ....................................... 69
14. Beban pada Sisi Kanan Dinding Gable Frame ................................... 69
15. Gaya Lentur, Gaya Normal dan Gaya Geser Maksimum ................... 70
16. Profil pada Konstruksi Gable Frame .................................................. 71
17. Berat dan Volume Baja Masing-Masing Portal .................................. 71

xv
DAFTAR NOTASI
A : Luas trackstang (cm2)
Aatap : Luas atap (m2)
Abracing : Luass bracing (cm2)
Ag : Luas bruto penampang dari komponen struktur (mm2)
Aw : Luas dari badan, tinggi keseluruhan dikalikan dengan ketebalanbadan (mm2)
bf : Lebar sayap (mm)
C : Penampang baja kompak
Cb : Faktor modifikasi tekuk torsi-lateral untuk diagram momentidak merata
Cp : Koefisien tekanan eksternal
Cv : Koefisien geser badan
Cw : Konstanta pilin (mm6)
D : Beban mati (N)
d : Diameter (mm)
dg : Jarak antar gording (m)
dk : Jarak antar portal (m)
E : Modulus elastis baja = 29.000 ksi (200.000 MPa)
Fcr : Tegangan kritis (MPa)
Fcry : Tegangan kritis terhadap sumbu y simetris (MPa)
Fcrz : Tegangan tekuk torsi kritis (MPa)
Fe : Tegangan tekuk elastis (MPa)
fijin : Tegangan leleh/putus ijin (MPa)
FL : Besaran tegangan lentur pada sayap tekan dimana tekuk lokalsayap atau tekuk lateral-torsi dipengaruhi oleh pelelehan (Mpa)

xvi
Fn : Tegangan nominal (MPa)
Fy : Tegangan leleh minimum yang disyaratkan dari tipe baja yangdigunakan (Mpa)
G : Faktor efek tiupan angin
G : Modulus elastis geser dari baja (MPa)
GCpi : Koefisien tekanan internal
h : Jarak bersih antara sayap (mm)
H : Tinggi kolom (m)
ho : Jarak antara titik berat sayap (mm)
Ix,Iy : Momen inersia di sumbu utama (mm4)
J : Konstanta torsi (mm4)
kc : Koefisien untuk elemen langsing tak-diperkaku
Kd : Faktor arah angin
kv : Koefisien tekuk geser pelat badan
Kx : Faktor panjang efektif untuk tekuk lentur di sumbu x
Ky : Faktor panjang efektif untuk tekuk lentur di sumbu y
Kz : Faktor panjang efektif untuk tekuk torsi
Kz atau Kh : Koefisien eksposur tekanan velositas
Kzt : Faktor topografi
L : Beban hidup (N)
L : Panjang tanpa di breising lateral dari komponen struktur (mm)
L : Bentang kuda-kuda (m)
Lb : Panjang antara titik-titik yang dibreis untuk mencegahperalihan lateral sayap tekan atau dibreis untuk mencegahpuntir penampang melintang (mm)
Lp : Pembatasan panjang tidak dibreis secara lateral untuk kondisibatas leleh (mm)
Lr : Pembatasan panjang tidak dibreis secara lateral untuk kondisibatas tekuk torsi-lateral inelastis (mm)
Mc : Kekuatan lentur tersedia (N-mm)
Mcr : Momen kritis (N-mm)
MDx : Momen beban mati arah x (N-mm)

xvii
MDy : Momen beban mati arah y (N-mm)
Mn : Kekuatan lentur nominal (N-mm)
Mp : Momen lentur plastis (N-mm)
MPx : Momen beban hidup arah x (N-mm)
MPy : Momen beban hidup arah y (N-mm)
Mr : Kekuatan lentur perlu menggunakan kombinasi beban DFBK(N-mm)
MRx : Momen beban merata air hujan arah x (N-mm)
MRy : Momen beban merata air hujan arah y (N-mm)
Mux : Momen ultimate arah x (N-mm)
Mux 1 : Momen ultimate arah x kombinsasi 1 (N-mm)
Mux 2 : Momen ultimate arah x kombinsasi 2 (N-mm)
Mux 3 : Momen ultimate arah x kombinsasi 3 (N-mm)
Mux 4 : Momen ultimate arah x kombinsasi 4 (N-mm)
Mux 5 : Momen ultimate arah x kombinsasi 5 (N-mm)
Muy : Momen ultimate arah y (N-mm)
Muy 1 : Momen ultimate arah y kombinsasi 1 (N-mm)
Muy 2 : Momen ultimate arah y kombinsasi 2 (N-mm)
Muy 3 : Momen ultimate arah y kombinsasi 3 (N-mm)
Muy 4 : Momen ultimate arah y kombinsasi 4 (N-mm)
Muy 5 : Momen ultimate arah y kombinsasi 5 (N-mm)
Mw3x : Momen beban angin atap kiri arah x (N-mm)
Mw3y : Momen beban angin atap kiri arah y (N-mm)
MW4x : Momen beban angin atap kanan arah x (N-mm)
MW4y : Momen beban angin atap kanan arah y (N-mm)
Myc : Momen di pelelehan serat terluar pada sayap tekan (N-mm)
n : Banyak gording
NC : Penampang baja nonkompak
Øb : Faktor ketahanan untuk lentur = 0,90
Øc : Faktor ketahanan untuk tekan = 0,90
P : Beban (N)

xviii
P : Beban hidup atap (N)
p1 : Tekanan dinding angin kiri (N/mm2)
P1 : Beban terpusat akibat beban mati trackstang (kg)
p2 : Tekanan dinding angin kanan (N/mm2)
P2 : Beban terpusat akibat beban air hujan trackstang (kg)
p3 : Tekanan atap angin kiri (N/mm2)
P3 : Beban terpusat akibat beban hidup trackstang (kg)
p4 : Tekanan atap angin kanan (N/mm2)
Pc : Kekuatan aksial tersedia (N)
PDx : Beban terpusat mati arah x (kg)
PDy : Beban terpusat mati arah y (kg)
PLx : Beban terpusat hidup arah x (kg)
PLy : Beban terpusat hidup arah y (kg)
Pn : Kekuatan tekan nominal (N)
Pr : Kekuatan aksial perlu menggunakan kombinasi beban DFBK(N)
ɸRn : Kekuatan desain (N)
Pux : Beban terpusat ultimate arah x (kg)
Pux 1 : Beban terpusat ultimate arah x kombinasi 1 (kg)
Pux 2 : Beban terpusat ultimate arah x kombinasi 2 (kg)
Pux 3 : Beban terpusat ultimate arah x kombinasi 3 (kg)
Pux 4 : Beban terpusat ultimate arah x kombinasi 4 (kg)
Pux 5 : Beban terpusat ultimate arah x kombinasi 5 (kg)
Puy : Beban terpusat ultimate arah y (kg)
Puy 1 : Beban terpusat ultimate arah y kombinasi 1 (kg)
Puy 2 : Beban terpusat ultimate arah y kombinasi 2 (kg)
Puy 3 : Beban terpusat ultimate arah y kombinasi 3 (kg)
Puy 4 : Beban terpusat ultimate arah y kombinasi 4 (kg)
Puy 5 : Beban terpusat ultimate arah y kombinasi 5 (kg)
PWx : Beban terpusat angin arah x (kg)
PWy : Beban terpusat angin arah y (kg)

xix
Px : Beban hidup atap arah x (kg)
Py : Beban hidup atap arah y (kg)
Q : Faktor reduksi neto yang untuk semua elemen tekan langsing
qa : Berat atap (kg)
qD : Beban merata mati (kg/m)
qDx : Beban merata mati arah x (kg/m)
qDy : Beban merata mati arah y (kg/m)
qg : Berat gording (kg)
qR : Beban merata air hujan (kg/m)
qw3 : Beban merata atap angin kiri (kg/m)
qw4 : Beban merata atap angin kanan (kg/m)
qz : Tekanan velositas (N/m2)
R : Beban hujan (kg)
r : Radius girasi (mm)
r : Panjang sisi miring atap (m)
Rn : Kekuatan nominal (N)
Rpc : Faktor plastifikasi badan
rt : Radius girasi efektif untuk tekuk lateral (mm)
rts : Radius girasi efektif (mm)
Ru : Kekuatan perlu menggunakan kombinasi beban DFBK (N)
rx : Radius girasi di sumbu x (mm)
Rx : Beban merata air hujan arah x (kg/m)
ry : Radius girasi di sumbu y (mm)
Ry : Beban merata air hujan arah y (kg/m)
S : Beban salju (kg)
S : Penampang baja langsing
Sx : Modulus penampang elastis di sumbu x (mm3)
Sxc.Sxt : Modulus penampang elastis untuk sayap tekan dan tarik (mm3)
tw : Ketebalan badan (mm)
V : Kecepatan angin (m/s)
Vn : Kekuatan geser nominal (N)

xx
Vu : Kekuatan geser ultimate (N)
W : Beban angin (kg)
Wbracing : Berat bracing (kg)
Wtrekstang : Berat trackstang (kg)
x : Indeks sehubungan dengan sumbu kuat lentur
x : Jarak setengan bentang kuda-kuda (mm)
xo,yo : Koordinat pusat geser sehubungan dengan titik berat (mm)
Y : Pelelehan
y : Indeks sehubungan dengan sumbu lemah lentur
y : Tinggi kuda-kuda (m)
Zx : Modulus penampang plastis di sumbu x, in3 (mm3)
α : Kemiringan atap (o)
Δx : Lendutan akibat beban arah x (mm)
Δy : Lendutan akibat beban arah y (mm)
λ : Parameter kelangsingan
λp : Parameter batas kelangsingan untuk elemen kompak
λr : Parameter batas kelangsingan untuk elemen nonkompak
π : Pi (3,14 atau 22/7)
φ : Fakror ketahanan

1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Semakin meningkatnya pertumbuhan dan perkembangan perekonomian
Indonesia di era globalisasi seperti sekarang ini, membuat meningkatnya pula
pembangunan gedung dan prasarana lainnya yang dapat menunjang
pengembangan usaha perusahaan-perusahaan yang bergerak di bidang
produksi, salah satunya adalah gudang.
Namun, konstruksi bangunan besar seperti gudang, memerlukan ruangan
yang cukup luas tanpa tiang-tiang penyanga di tengah ruangan, sehingga
diperlukan suatu konstruksi yang dapat digunakan untuk bentang yang cukup
besar . Konstruksi tersebut adalah konstruksi gable frame, yaitu merupakan
konstruksi dimana sering kali digunakan sebagai konstruksi bangunan gudang
dengan bahan konstruksi yang digunakan adalah baja profil IWF.
Tujuan perencanaan struktur adalah untuk menghasilkan suatu struktur yang
memenuhi kriteria terhadap kekuatan, kemampu layanan dan ekonomis.
Sehingga dalam memilih bahan material konstruksi juga harus dipilih, apakah
itu kayu, beton atau baja, yang mana dasar pemilihannya adalah kekuatan,
kekakuan dan daktilitas dari suatu bahan konstruksi tersebut. (Dewobroto,
2016)

2
Meskiput begitu, material yang unggul pada ketiga kriteria tersebut tidak
mesti banyak dipakai, misalnya saja material baja yang mempunyai kriteria
lebih unggul dibanding beton atau kayu, tetapi di lapangan menunjukan
bahwa konstruksi baja masih kalah populer dibanding beton, dengan alasan
harga yang mahal. Sehingga dikarenakan dengan alasan tersebut, konstruksi
baja menjadi tidak optimal. Oleh karena itu, penentuan model gable frame
serta dimensi profil baja yang akan digunakan pada konstruksi perlu
diperhitungkan sebagai upaya dalam mengoptimalkan pemakaian baja.
B. Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam penulisan tugas akhir ini adalah bagaimana
penggunaan profil baja IWF yang paling optimal pada bangunan gudang
konstruksi gable frame berdasarkan SNI 1729-2015.
C. Batasan Masalah
Berdasarkan permasalahan–permasalahan yang telah di uraikan diatas, agar
tidak menyimpang dari tugas akhir ini maka dibuat suatu batasan masalah.
Batasan–batasan masalah dalam pembahasan tugas akhir ini adalah sebagai
berikut :
1. Menentukan data profil (mutu dan dimensi) penutup atap untuk struktur
bangunan dengan bentang 30 m dengan beberapa variasi bentang haunch.
2. Mehitung pembebanan menggunakan panduan SNI 1727-2013.
3. Menganalisis struktur portal menggunakan bantuan Program Microsoft
Excel.

3
4. Menghitung desain struktur menggunakan panduan SNI 03-1729-2015.
D. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Merencanakan profil baja untuk bangunan gudang konstruki gable frame.
2. Mengetahui profil baja IWF yang paling optimal jika digunakan pada
konstruksi gable frame.
E. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Memberikan pengetahuan dan pemahaman bagi pembaca dan perancang
struktur dalam menghitung dan memilih dimensi profil baja yang tepat
untuk variasi gable frame tertentu.
2. Dapat digunakan sebagai pedoman penentuan profil baja pada konstruksi
gudang yang serupa.

4
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Konstruksi Gable Frame
Faktor kekuatan merupakan hal yang paling utama dalam perencanaan suatu
struktur gedung. Dimana penerapannnya bertujuan untuk mengendalikan
kemungkinan terjadinya runtuh yang dapat membahayakan bagi penghuni.
Sehingga dalam penerapannya perlu ditetapkan suatu kebutuhan relatif yang
ingin dicapai, dimana nantinya gedung akan dapat menerima beban yang
lebih besar dari beban yang direncanakan. Kriteria dasar dari kuat rencana
yaitu kekuatan yang tersedia ≥ kekuatan yang dibutuhkan. (Firman, 2014)
Konstruksi gable frame adalah statis tak tentu yang memiliki komponen-
komponen yang berperan dalam menunjang kekuatan strukturnya, yaitu
rafter, kolom, base plate, dan haunch seperti yang dapat dilihat pada
Gambar 1.. Penyelesaian perhitungan statis tak tentu pada konstruksi gable
frame yaitu dengan cara bermacam-macam, namun salah satunya adalah
metode kekakuan langsung dengan gaya-gaya yang bekerja pada batang-
batangnya adalah N, D dan M.

5
Gambar 1. Konstruksi Gable Frame.
Dalam perhitungan atau pemodelan struktur, beberapa komponen tersebut
seringkali tidak diperhitungkan. Demikian juga halnya dengan haunch
(pengaku). Dalam pelaksanaan di lapangan, gable frame biasanya diberi
pengaku, untuk memuat alat penyambung baut dan mencukupi kekuatan
sambungan, serta mempunyai pengaruh terhadap kekuatan struktur secara
keseluruhan.
B. Profil Wide Flange
Profil Wide Flange adalah profil berpenampang H atau I dengan sumbu
simetri ganda, yang dihasilkan dari proses canai panas (Hot rolling mill)
atau profil tersusun buatan. Baja Profil WF-beam memiliki dimensi tinggi
badan (H), lebar sayap (B), tebal badan (t1), tebal sayap (t2) merata dari
ujung hingga pangkal radius (r) dengan penjelasan seperti pada Gambar 2
berikut ini.

6
Gambar 2. Profil Baja Wide Flange.
C. Konsep Optimalisasi
Dalam pelaksanaan pembangunan proyek konstruksi sering mengalami
keterlambatan akibat berbagai hal yang menyebabkan terjadinya kerugian
materi dan waktu. Oleh karena itu dilaksanakan optimalisasi sumber daya
yang ada khususnya sumber daya biaya dan waktu. Adapun tujuan
mengoptimalkan suatu proyek adalah agar dapat memperoleh keuntungan
yang lebih baik tanpa mengurangi kualitas (mutu) suatu kontruksi.
Optimalisasi berasal dari kata dasar optimal yang berarti yang terbaik. Jadi
optimalisasi adalah proses pencapaian suatu pekerjaan dengan hasil dan
keuntungan yang besar tanpa harus mengurangi mutu dan kualitas dari suatu
pekerjaan.
Pengertian optimalisasi menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia adalah
optimalisasi berasal dari kata optimal yang berarti terbaik, tertinggi, jadi
optimalisasi adalah suatu proses meninggikan atau meningkatkan.

7
Pengertian optimalisasi menurut Wikipedia adalah serangkaian proses yang
dilakukan secara sistematis yang bertujuan untuk meninggikan volume dan
kualitas grafik kunjungan melalui mesin mencari menuju situs web tertentu
dengan memanfaatkan mekanisme kerja atau alogaritma mesin pencari
tersebut.
Berdasarkan pengertian diatas penulis menyimpulkan pengertian
optimalisasi adalah suatu proses yang dilakukan dengan cara terbaik dalam
suatu pekerjaan untuk mendapatkan keuntungan tanpa harus mengurangi
kualitas pekerjaan.
D. Definisi Balok-Kolom
Suatu komponen struktur harus mampu memikul beban aksial (tarik/tekan)
serta momen lentur. Apabila besarnya gaya aksial yang bekerja cukup kecil
dibandingkan momen lentur yang bekerja, maka efek dari gaya aksial
tersebut dapat diabaikan dan komponen struktur tersebut dapat didesain
sebagai komponen balok lentur. Namun apabila komponen struktur
memikul gaya aksial dan momen lentur tidak dapat diabaikan salah satunya,
maka komponen struktur tersebut dinamakan balok-kolom (Setiawan, 2008).
Bila lentur digabungkan dengan tarikan aksial, kemungkinan
ketidakstabilannya menjadi berkurang dan kelelehannya biasanya
membatasi perencanaan. Sedangkan untuk gabungan lentur dengan tekan
aksial, kemungkinan ketidakstabilannya menjadi meningkat.

8
Elemen balok-kolom umumnya dijumpai pada struktur-struktur statis tak
tertentu, yang dimisalkan pada struktur portal statis tak tertentu pada
Gambar 3 berikut ini.
Gambar 3. Struktur Portal Statis Tak Tentu.
Akibat kondisi pembebanan yang bekerja, maka batang AB tidak hanya
memikul beban merata saja namun juga memikul beban lateral P1. Dalam
hal ini efek lentur dan gaya tekan P1 yang bekerja pada batang AB harus
dipertimbangkan dalam proses desain penampang batang AB, maka batang
AB harus didesain sebagai suatu elemen balok-kolom. Selain batang AB
yang didesain sebagai elemen balok-kolom, batang AC, BD, CE, DF, juga
didesain sebagai elemen balok-kolom. Karena selain memikul gaya aksial
akibat reaksi dari balok-balok AB dan CD, efek lentur dan efek gaya aksial
yang bekerja tidak bisa diabaikan salah satunya. Berbeda dengan batang CD
yang hanya didominasi oleh efek lentur, gaya lateral P2 telah dipikul oleh
pengaku-pengaku (bracing) bentuk X. Sehingga batang CD dapat didesain
sebagai suatu elemen balok tanpa pengaruh gaya aksial. (Setiawan, 2008).

9
E. Beban
Beban adalah gaya luar yang bekerja pada suatu struktur. Penentuan secara
pasti besarnya beban yang bekerja pada suatu struktur selama umur
layannya merupakan salah satu pekerjaan yang cukup sulit. Dan pada
umumnya penentuan besarnya beban hanya merupakan suatu estimasi saja.
Meskipun beban yang bekerja pada suatu lokasi dari struktur dapat diketahui
secara pasti, namun distribusi beban dari elemen ke elemen, dalam suatu
struktur umumnya memerlukan asumsi dan pendekatan. Beberapa jenis
beban yang sering dijumpai antara lain:
1. Beban Mati
Beban mati merupakan semua berat sendiri gedung dan segala unsur
tambahan yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung
tersebut. Sesuai SNI 1727:2013, yang termasuk beban mati adalah
seperti dinding, lantai, atap, plafon, tangga, finishing dan lain-lain.
2. Beban Hidup
Beban hidup adalah beban gravitasi yang bekerja pada struktur dalam
masa layanan, dan timbul akibat gangguan suatu gedung. Termasuk
beban ini adalah berat manusia, perabutan yang dapat dipindah-pindah,
kendaraan, dan barang-barang lain. Karena besar dan lokasi beban
yang senantiasa berubah-ubah, maka penentuan beban hidup secara
pasti adalah merupakan suatu hal yang cukup sulit (Setiawan, 2008).
Beberapa beban hidup berdasarkan SNI 1727:2013 ditampilkan dalam
Tabel 1 berikut ini.

10
Tabel 1. Beban Hidup Gedung
Hunian atau Penggunaan Meratapsf (kN/m2)
Terpusatlb (kN)
AtapAtap dasar, berbubung, dan lengkungAtap digunakan untuk taman atapAtap yang digunakan untuk tujuan lain
Atap yang digunakan untuk hunianlainnyaAwning dan kanopi
Konstruksi pabrik yang didukungoleh struktur rangka
20 (0,96)100 (4,79)
Sama seperti huniandilayani
5 (0,24)
Rangka tumpu layar tertutup 5 (0,24) 200 (0,89)Semua konstruksi lainnya 20 (0,96) 2000 (8,9)Komponen struktur atap, yangterhubung langsung dengan pekerjaanlantai
Titik panel tunggal dari batangbawah rangka atap atau setiap titiksepanjang komponen struktur utamayang mendukung atap diatas pabrik,gudang, dan perbaikan garasiSemua komponen struktur utamaatap lainnya
300 (1,33)
300 (1,33)
Semua permukaan atap dengan bebanpekerja pemeliharaan
SekolahRuang kelasKoridor di atas lantai pertamaKoridor lantai pertama
40 (1,92)80 (3,83)100 (4,79)
1000 (4,45)1000 (4,45)1000 (4,45)
Bak-bak/scuttles, rusuk untuk atap kacadan langit-langit yang dapat diakses 200 (0,89)
Pinggir jalan untuk pejalan kaki, jalanlintas kendaraan, dan lahan/jalan untuktruk-truk
250 (11,97) 8000 (35,6)
Tangga dan jalan keluarRumah tinggal untuk satu dan duakeluarga saja
100 (4,79)40 (1,92)
300300
Gudang di atas langit-langitGudang penyimpan barang sebelumdisalurkan ke pengecer (jika diantisipasimenjadi gudang penyimpanan, harusdirancang untuk beban lebih berat)
RinganBerat
20 (0,96)
125 (6,00)250 (11,97)
Sumber : SNI 1727-2013

11
3. Beban Air Hujan
Berdasarkan SNI 1727:2013 beban air hujan rencana dirancang pada
setiap bagian dari suatu atap dan mampu menahan beban dari semua air
hujan, yang dihitung berdasarkan persamaan 2.1 berikut ini
R = 0,0098(ds + dh) .........................................................................(2.1)
Keterangan
R = beban air hujan pada atap yang tidak melendut, lb/ft2. (N/mm2)
ds = kedalaman air pada atap yang tidak melendut meningkat ke
lubang masuk sistem drainase sekunder apabila system drainase
perimer tertutup (tinggi statis), in. (mm)
dh = tambahan kedalaman air pada atap yang tidak melendut di atas
lubang masuk sistem drainase sekunder pada aliran air rencana
(tinggi hidrolik), in. (mm)
4. Beban Angin
Penentuan beban angin dapat dilakukan dengan menentukan parameter-
parameter dasar yang diasumsikan berdasarkan Pasal 26 dan Pasal 27
SNI 1727 :2013. Beban angin diasumsikan datang dari segala arah
horizontal serta beban angin dapat diperbesar jika catatan atau
pengalaman menunjukan bahwa kecepatan angin lebih tinggi daripada
yang ditentukan. (SNI 1727:2013)
a. Penentuan parameter dasar berdasarkan Pasal 26 SNI 1727:2013
1) Kecepatan angin dasar (V), ditentukan berdasarkan instansi
yang berwenang, sesuai kategori risiko bangunan dan struktur

12
2) Faktor arah angin (Kd), ditentukan berdasarkan Pasal 26.6 SNI
1727:2013 yang beberapa ditampilkan pada Tabel 2 dibawah ini
Tabel 2. Faktor Arah Angin (Kd).
Tipe Struktur Faktor ArahAngin, Kd
Bangunan GedungSistem Penahan Beban Angin UtamaKomponen dan Klading Bangunan Gedung
Atap LengkungCerobong asap, Tangki, dan Struktur yangsama
Segi empatSegi enamBundar
0,850,850,85
0,900,950,95
Sumber : SNI 1727-2013
3) Eksposur, untuk setiap arah angin yang diperhitungkan, yang
didasarkan pada kekasaran permukaan tanah yang ditentukan
dari topografi alam, vegetasi, dan fasilitas dibangun, kategori
kekasaran permukaan ditampilkan pada Tabel 3 berikut ini
Table 3. Kekasaran Permukaan
KategoriKekasaran Daerah
B
Daerah perkotaan dan pinggir kota, daerah berhutanatau daerah lain dengan penghalang berjarak dekatyang banyak memiliki ukuran dari tempat tinggalkeluarga-tunggal atau lebih besar.
C
Dataran terbuka dengan penghalang tersebar yangmemiliki tinggi umumnya kurang dari30 ft(9,1m).Kategori ini mencakup daerah terbuka datardanpadang rumput.
DArea datar,area tidak terhalang dan permukaanair.Kategori ini berisi lumpur halus, padang garam,dan es tak terputus
Sumber : SNI 1727-2013
4) Faktor Topografi (Kzt), digunakan untuk menentukan efek
peningkatan kecepatan angin, jika kondisi situs dan lokasi
gedung dan struktur bangunan lain tidak memenuhi semua

13
kondisi yang disyaratkan dalam Pasal 26.8.1 SNI 1727:2013, Kzt
= 1,0.
5) Faktor Efek Tiupan Angin (G), untuk suatu bangunan gedung
dan struktur lain yang kaku boleh diambil sebesar 0,85.
6) Koefisien Tekanan Internal (GCpi), diklasifikasikan pada Tabel
4 di bawah ini.
Tabel 4. Koefisien Tekanan Internal (GCpi)
Klasifikasi Ketertutupan GCpi
Bangunan gedung terbuka 0,00Bangunan gedung tertutup sebagian 0,55Bangunan gedung tertutup 0,18
Sumber : SNI 1727-2013
b. Penentuan koefisien eksposur tekanan velositas, Kz atau Kh
Koefisien eksposur tekanan velositas ditentukan dalam Tabel 5
berikut ini.
Tabel 5. Koefisien Eksposur Tekanan Velositas
Tinggi Atas Level Tanah(z) Eksposur
Ft (m) B C D
0-15 (0-4,6) 0,57 0,85 1,0320 (6,1) 0,62 0,90 1,0325 (7,6) 0,66 0,94 1,0830 (9,1) 0,70 0,98 1,1240 (12,2) 0,76 1,04 1,1650 (15,2) 0,81 1,09 1,2260 (18) 0,85 1,13 1,27
Sumber : SNI 1727-2013
c. Tekanan Velositas
Tekanan velositas, qz, dievaluasi pada ketinggian z harus dihitung
dengan persamaan berikut:
[Dalam SI: qz= 0,613KzKztKdV2 (N/m2); V dalam m/s].......(2.2)

14
Keterangan
Kd = faktor arah angin, Tabel 2 (hal. 12)
Kz = koefisien eksposur tekanan velositas, Tabel 5 (hal. 13)
Kzt = faktor topografi tertentu
V = kecepatan angin dasar
qz = tekanan velositas dihitung menggunakan Persamaan 2.2
qh = tekanan velositas dihitung menggunakan Persamaan 2.2
d. Beban Angin
Beban angin untuk bangunan bangunan gedung dari semua
ketinggian harus ditentukan persamaan berikut:
p = qGCp – qi(GCpi) (lb/ft2) (N/m2) ..........................................(2.3)
Keterangan
q = qz untuk dinding di sisi angin datang yang diukur pada
ketinggian z di atas permukaan tanah
q = qh untuk dinding di sisi angin pergi, dinding samping,
dan atap yang diukur pada ketinggian h
G = faktor efek-tiupan angin, lihat Subbab E.3.(5)
Cp = koefisien tekanan eksternal dari Tabel 6 (hal. 15)
(GCpi) = koefisien tekanan internal dari Tabel 4 (hal. 13)
e. Koefisien tekanan eksternal (Cp)
Koefisien tekanan eksternal ditentukan secara bersamaan pada
dinding dan atap berdasarkan Gambar 4 dan dalam Tabel 6 berikut
ini.

15
Sumber : SNI 1727:2013
Gambar 4. Distribusi Koefisien Tekanan Eksternal.
Tabel 6. Koefisien Tekanan Atap (Cp)
Koefisien Tekanan DindingPermukaan L/B Cp
Dinding di sisi angin datang Seluruh nilai 0,8
Dinding di sisi angin pergi
0-1 -0,5
2 -0,3
≥ 4 -0,2
Dinding tepi Seluruh -0,7
Koefisien Tekanan Atap
Arah AnginDi sisi angin datang Di sisi Angin PergiSudut, θ (derajat) Sudut, θ (derajat)
h/L 10 15 10 15Tegak lurus
terhadapbubungan
untuk θ ≥ 10°
≤0,25 -0,7 -0,5 -0,3 -0,6
0,5 -0,9 -0,7 -0,5 -0,6
*Nilai disediakan untuk interpolasiSumber : SNI 1727-2013
F. Gording
Gording membagi bentangan atap dalam jarak-jarak yang lebih kecil pada
proyeksi horisontal. Gording meneruskan beban dari penutup atap, reng,
usuk, orang, beban angin, beban air hujan pada titik-titik buhul kuda-kuda.
15
Sumber : SNI 1727:2013
Gambar 4. Distribusi Koefisien Tekanan Eksternal.
Tabel 6. Koefisien Tekanan Atap (Cp)
Koefisien Tekanan DindingPermukaan L/B Cp
Dinding di sisi angin datang Seluruh nilai 0,8
Dinding di sisi angin pergi
0-1 -0,5
2 -0,3
≥ 4 -0,2
Dinding tepi Seluruh -0,7
Koefisien Tekanan Atap
Arah AnginDi sisi angin datang Di sisi Angin PergiSudut, θ (derajat) Sudut, θ (derajat)
h/L 10 15 10 15Tegak lurus
terhadapbubungan
untuk θ ≥ 10°
≤0,25 -0,7 -0,5 -0,3 -0,6
0,5 -0,9 -0,7 -0,5 -0,6
*Nilai disediakan untuk interpolasiSumber : SNI 1727-2013
F. Gording
Gording membagi bentangan atap dalam jarak-jarak yang lebih kecil pada
proyeksi horisontal. Gording meneruskan beban dari penutup atap, reng,
usuk, orang, beban angin, beban air hujan pada titik-titik buhul kuda-kuda.
15
Sumber : SNI 1727:2013
Gambar 4. Distribusi Koefisien Tekanan Eksternal.
Tabel 6. Koefisien Tekanan Atap (Cp)
Koefisien Tekanan DindingPermukaan L/B Cp
Dinding di sisi angin datang Seluruh nilai 0,8
Dinding di sisi angin pergi
0-1 -0,5
2 -0,3
≥ 4 -0,2
Dinding tepi Seluruh -0,7
Koefisien Tekanan Atap
Arah AnginDi sisi angin datang Di sisi Angin PergiSudut, θ (derajat) Sudut, θ (derajat)
h/L 10 15 10 15Tegak lurus
terhadapbubungan
untuk θ ≥ 10°
≤0,25 -0,7 -0,5 -0,3 -0,6
0,5 -0,9 -0,7 -0,5 -0,6
*Nilai disediakan untuk interpolasiSumber : SNI 1727-2013
F. Gording
Gording membagi bentangan atap dalam jarak-jarak yang lebih kecil pada
proyeksi horisontal. Gording meneruskan beban dari penutup atap, reng,
usuk, orang, beban angin, beban air hujan pada titik-titik buhul kuda-kuda.

16
Gambar 5. Bagian-Bagian Penutup Atap.
Gording berada di atas kuda-kuda, biasanya tegak lurus dengan arah kuda-
kuda. Gording menjadi tempat ikatan bagi usuk, dan posisi gording harus
disesuaikan dengan panjang usuk yang tersedia. Gording harus berada di
atas titik buhul kuda-kuda, sehingga bentuk kuda-kuda sebaiknya
disesuaikan dengan panjang usuk yang tersedia.
Bahan- bahan untuk gording, terbuat dari baja profil canal atau profil WF.
Pada gording dari baja, gording satu dengan lainnya akan dihubungkan
dengan bracing dan trackstang untuk memperkuat dan mencegah dari
terjadinya pergerakan.
Untuk merencanakan gording diperlukan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Menetukan jarak gording
2. Menentukan profil gording
3. Menghitung beban hidup dan beban mati pada gording
4. Kontrol kekuatan gording.
16
Gambar 5. Bagian-Bagian Penutup Atap.
Gording berada di atas kuda-kuda, biasanya tegak lurus dengan arah kuda-
kuda. Gording menjadi tempat ikatan bagi usuk, dan posisi gording harus
disesuaikan dengan panjang usuk yang tersedia. Gording harus berada di
atas titik buhul kuda-kuda, sehingga bentuk kuda-kuda sebaiknya
disesuaikan dengan panjang usuk yang tersedia.
Bahan- bahan untuk gording, terbuat dari baja profil canal atau profil WF.
Pada gording dari baja, gording satu dengan lainnya akan dihubungkan
dengan bracing dan trackstang untuk memperkuat dan mencegah dari
terjadinya pergerakan.
Untuk merencanakan gording diperlukan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Menetukan jarak gording
2. Menentukan profil gording
3. Menghitung beban hidup dan beban mati pada gording
4. Kontrol kekuatan gording.
16
Gambar 5. Bagian-Bagian Penutup Atap.
Gording berada di atas kuda-kuda, biasanya tegak lurus dengan arah kuda-
kuda. Gording menjadi tempat ikatan bagi usuk, dan posisi gording harus
disesuaikan dengan panjang usuk yang tersedia. Gording harus berada di
atas titik buhul kuda-kuda, sehingga bentuk kuda-kuda sebaiknya
disesuaikan dengan panjang usuk yang tersedia.
Bahan- bahan untuk gording, terbuat dari baja profil canal atau profil WF.
Pada gording dari baja, gording satu dengan lainnya akan dihubungkan
dengan bracing dan trackstang untuk memperkuat dan mencegah dari
terjadinya pergerakan.
Untuk merencanakan gording diperlukan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Menetukan jarak gording
2. Menentukan profil gording
3. Menghitung beban hidup dan beban mati pada gording
4. Kontrol kekuatan gording.

17
G. Batang Tarik (Trackstang)
Batang tarik berfungsi untuk mengurangi lendutan gording dan tegangan
yang timbul pada arah sumbu x atau miring atap.
Gambar 6. Perletakan Batang Tarik.
Untuk menentukan diameter batang tarik diperlukan langkah-langkah
sebagai berikut:
1. Menentukan jarak trackstang
2. Menghitung beban hidup dan beban mati pada trackstang
3. Menentukan diameter trackstang
4. Kontrol keamanan trackstang
H. Ikatan Angin (Bracing)
Penentuan diameter bracing sama dengan penentuan diameter pada
trackstang. Ikatan angin bekerja untuk menahan gaya normal. P pada
Gambar 7 digambarkan sebagai tekanan angin.
Gambar 7. Ikatan Angin.
17
G. Batang Tarik (Trackstang)
Batang tarik berfungsi untuk mengurangi lendutan gording dan tegangan
yang timbul pada arah sumbu x atau miring atap.
Gambar 6. Perletakan Batang Tarik.
Untuk menentukan diameter batang tarik diperlukan langkah-langkah
sebagai berikut:
1. Menentukan jarak trackstang
2. Menghitung beban hidup dan beban mati pada trackstang
3. Menentukan diameter trackstang
4. Kontrol keamanan trackstang
H. Ikatan Angin (Bracing)
Penentuan diameter bracing sama dengan penentuan diameter pada
trackstang. Ikatan angin bekerja untuk menahan gaya normal. P pada
Gambar 7 digambarkan sebagai tekanan angin.
Gambar 7. Ikatan Angin.
17
G. Batang Tarik (Trackstang)
Batang tarik berfungsi untuk mengurangi lendutan gording dan tegangan
yang timbul pada arah sumbu x atau miring atap.
Gambar 6. Perletakan Batang Tarik.
Untuk menentukan diameter batang tarik diperlukan langkah-langkah
sebagai berikut:
1. Menentukan jarak trackstang
2. Menghitung beban hidup dan beban mati pada trackstang
3. Menentukan diameter trackstang
4. Kontrol keamanan trackstang
H. Ikatan Angin (Bracing)
Penentuan diameter bracing sama dengan penentuan diameter pada
trackstang. Ikatan angin bekerja untuk menahan gaya normal. P pada
Gambar 7 digambarkan sebagai tekanan angin.
Gambar 7. Ikatan Angin.

18
I. Metode Kekakuan Langsung
Metode matriks adalah suatu pemikiran pada analisis struktur, yang
berkembang bersamaan dengan makin populernya penggunaan komputer
otomatis untuk operasi-operasi perhitungan aritmatika. Metode matriks ini
digunakan untuk konstruksi statis tak tentu yang sudah tidak mungkin lagi
diselesaikan hanya dengan memakai persamaan-persamaan kesetimbangan,
untuk memenuhi persyaratan dasar analisi, yaitu
1. Keseimbangan
2. Hubungan gaya dalam dan deformasi
3. Kompabiliti
Dalam matriks ini, yang dipakai adalah Metode Kekakuan Langsung, yang
dikerjakan dengan prosedur solusi sebagai berikut :
1. Menentukan derajad kebebasan struktur dan beban join ekuivalen
2. Menentukan transformasi koordinat, sesuai dengan Gambar 8 berikut
ini
Gambar 8. Matriks Transformasi.

19
3. Menentukan matriks kekakuan elemen, sesuai dengan Gambar 9 berikut
ini
Gambar 9. Matriks Kekakuan Elemen.
Untuk penampang non prismatis besaran kekakuannya dihitung
berdasarkan :
EIx = EIo .....................................................................(2.4)
EAx = EAo ....................................................................(2.5)
Dimana
EIo = Modulus elastisitas baja x momen inersia penampang. (Nmm)
EAo = Modulus elastisitas baja x luas penampang. (N)
h = Tinggi elemen pertama. (mm)
y = Tinggi elemen kedua. (mm)
4. Menentukan matriks kekakuan struktur
Matriks kekakuan struktur dirakit dari komponen matriks kekakuan
elemen yang derajat kebebasannya sesuai, yang dirakit berdasarkan
Gambar 10 berikut ini

20
Gambar 10. Penyusunan Matriks Kekakuan Struktur.
5. Menentukan perpindahan dan reaksi perletakan struktur
Matriks perpindahan elemen ditentukan berdasarkan persamaan 2.6
berikut ini
DA = [kAA]-1[(FA - Ffa) – kAADR].................................................(2.6)
dan matriks reasksi perletakkan ditentukan berdasarkan persamaan 2.7
berikut ini
FR = Ffr + KRADA + KRRDR........................................................(2.7)
6. Menentukan gaya dalam member
Gaya dalam member ditentukan berdasarkan persamaan 2.8 berikut ini
F = Ffa + (ki.Ti)Di ............................................................................(2.8)
J. Persyaratan Desain
1. Ketentuan Umum
Desain dari komponen struktur dan sambungan harus konsisten dengan
perilaku dimaksud dari sistem portal dan asumsi yang dibuat dalam
analisis struktur. Kecuali dibatasi oleh peraturan bangunan gedung
yang berlaku, ketahanan terhadap beban lateral dan stabilitas bisa
menggunakan setiap kombinasi komponen struktur dan sambungan.

21
2. Kombinasi Beban
Beban dan kombinasi beban harus seperti ditetapkan oleh peraturan
bangunan gedung yang berlaku. Pada pasal ini dan yang akan
digunakan sebagai acuan selanjutnya adalah kombinasi pembebanan
berdasarkan :
Desain Faktor Beban dan Kekuatan (DFBK)
1) 1,4D
2) 1,2D + 1,6L + 0,5 (Lr atau S atau R)
3) 1,2D + 1,6 (Lr atau S atau R) + (L atau 0,5W)
4) 1,2D + 1,0W + L + 0,5 (Lr atau S atau R)
5) 1,2D + 1,0E + L + 0,2S
6) 0,9D + 1,0W
7) 0,9D + 1,0 E
3. Dasar Desain
Desain harus dibuat sesuai dengan ketentuan Desain Faktor Beban dan
Ketahanan (DFBK).
a. Kekuatan Perlu
Kekuatan perlu komponen struktur dan sambungan harus
ditentukan melalui analisis struktur untuk kombinasi beban yang
sesuai Subbab J.2. Desain boleh dilakukan dengan analisis elastis,
analisis inelastis atau analisis plastis.

22
b. Keadaan Batas
Desain harus berdasarkan pada prinsip bahwa kekuatan atau
keadaan batas kemampuan layan tidak dilampaui saat struktur
menahan semua kombinasi beban yang sesuai.
Desain untuk persyaratan integritas struktur dari peraturan
bangunan gedung yang berlaku harus berdasarkan kekuatan
nominal daripada kekuatan desain (DFBK), kecuali secara khusus
dinyatakan lain dalam peraturan bangunan gedung yang berlaku.
Keadaan batas untuk sambungan yang berdasarkan pembatasan
deformasi atau pelelehan dari komponen sambungan tidak perlu
memenuhi persyaratan integritas struktur.
Untuk memenuhi persyaratan integritas struktur dari peraturan
bangunan gedung yang berlaku, baut tipe tumpu di sambungan
diizinkan memiliki lubang-lubang berslot pendek paralel terhadap
arah beban tarik, dan harus diasumsikan terdapat pada ujung slot
tersebut.
c. Desain Kekuatan Berdasarkan Desain Faktor Beban dan Ketahanan
(DFBK)
Desain yang sesuai dengan ketentuan untuk desain faktor beban
dan ketahanan (DFBK) memenuhi persyaratan spesifikasi ini bila
kekuatan desain setiap komponen struktural sama atau melebihi
kekuatan perlu yang ditentukan berdasarkan kombinasi beban
DFBK.

23
Desain harus dilakukan sesuai dengan persamaan
Ru ≤ ɸRn.................................................................................(2.9)
Keterangan
Ru = kekuatan perlu menggunakan kombinasi beban DFBK
Rn = kekuatan nominal
ɸ = faktor ketahanan
ɸRn= kekuatan desain
K. Perancangan Komponen Lentur
1. Asumsi pada Komponen Lentur
Titik-titik support dari balok terkekang secara lateral (tidak bisa
mengalami perpindahan pada arah lateral dan tidak bisa mengalami
torsi).
Gambar 11. Balok Terkekang Secara Lateral.
2. Perancangan Komponen Lentur Berdasarkan Bab F SNI
1729:2015
Bab F SNI 1729:2015 diterapkan untuk komponen struktur yang
menahan lentur sederhana di satu sumbu utama. Untuk lentur
sederhana, komponen struktur dibebani di suatu bidang paralel terhadap

24
sumbu utama yang melewati pusat geser atau yang ditahan terhadap
puntir di titik-titik beban dan penumpu.
Tabel 7. Tabel Pemilihan untuk Penggunaan Pasal F SNI 1729:2015
Pasal dalamBab F
PenampangMelintang
KelangsinganSayap
KelangsinganBadan
KeadaanBatas
F2 C C Y, LTB
F3 NC, S C LTB, FLB
F4 C, NC, S C, NCY, LTB, FLB,
TFY
F5 C, NC, S SY, LTB, FLB,
TFY
F12Bentuk tidak
simetris, selainsiku tunggal
N/A N/ASemua
keadaan batas
Y = Pelelehan, LTB = tekuk tosi-lateral, FLB = tekuk lokal sayap, TFY = pelelehansayap tarik, C = kompak, NC = non kompak, S = langsing, N/A = non/asimetris
Sumber : SNI 1729-2015
Kemudian klasifikasi penampang menggunakan Tabel 8. dibawah ini
Tabel 8. Rasio Tebal Terhadap Lebar : Elemen Tekan KomponenStruktur Menahan lentur
Kasus
DeskripsiElemen
RasioKetebalanterhadap
Lebar
Batas Rasio Tebal-Lebar
Contohλp
(kompak)λr (non
kompak)
1
Sayap dariprofil I canaipanas , kanal,
dan T
b/t 0,38 1,0
2
Sayap dariprofil tersusun
bentuk Isimetris ganda
dan tunggal
b/t 0,38 0,95
3
Badan dariprofil I
simetris gandadan kanal
h/tw 3,76 5,70Sumber : SNI 1729-2015
24
sumbu utama yang melewati pusat geser atau yang ditahan terhadap
puntir di titik-titik beban dan penumpu.
Tabel 7. Tabel Pemilihan untuk Penggunaan Pasal F SNI 1729:2015
Pasal dalamBab F
PenampangMelintang
KelangsinganSayap
KelangsinganBadan
KeadaanBatas
F2 C C Y, LTB
F3 NC, S C LTB, FLB
F4 C, NC, S C, NCY, LTB, FLB,
TFY
F5 C, NC, S SY, LTB, FLB,
TFY
F12Bentuk tidak
simetris, selainsiku tunggal
N/A N/ASemua
keadaan batas
Y = Pelelehan, LTB = tekuk tosi-lateral, FLB = tekuk lokal sayap, TFY = pelelehansayap tarik, C = kompak, NC = non kompak, S = langsing, N/A = non/asimetris
Sumber : SNI 1729-2015
Kemudian klasifikasi penampang menggunakan Tabel 8. dibawah ini
Tabel 8. Rasio Tebal Terhadap Lebar : Elemen Tekan KomponenStruktur Menahan lentur
Kasus
DeskripsiElemen
RasioKetebalanterhadap
Lebar
Batas Rasio Tebal-Lebar
Contohλp
(kompak)λr (non
kompak)
1
Sayap dariprofil I canaipanas , kanal,
dan T
b/t 0,38 1,0
2
Sayap dariprofil tersusun
bentuk Isimetris ganda
dan tunggal
b/t 0,38 0,95
3
Badan dariprofil I
simetris gandadan kanal
h/tw 3,76 5,70Sumber : SNI 1729-2015
24
sumbu utama yang melewati pusat geser atau yang ditahan terhadap
puntir di titik-titik beban dan penumpu.
Tabel 7. Tabel Pemilihan untuk Penggunaan Pasal F SNI 1729:2015
Pasal dalamBab F
PenampangMelintang
KelangsinganSayap
KelangsinganBadan
KeadaanBatas
F2 C C Y, LTB
F3 NC, S C LTB, FLB
F4 C, NC, S C, NCY, LTB, FLB,
TFY
F5 C, NC, S SY, LTB, FLB,
TFY
F12Bentuk tidak
simetris, selainsiku tunggal
N/A N/ASemua
keadaan batas
Y = Pelelehan, LTB = tekuk tosi-lateral, FLB = tekuk lokal sayap, TFY = pelelehansayap tarik, C = kompak, NC = non kompak, S = langsing, N/A = non/asimetris
Sumber : SNI 1729-2015
Kemudian klasifikasi penampang menggunakan Tabel 8. dibawah ini
Tabel 8. Rasio Tebal Terhadap Lebar : Elemen Tekan KomponenStruktur Menahan lentur
Kasus
DeskripsiElemen
RasioKetebalanterhadap
Lebar
Batas Rasio Tebal-Lebar
Contohλp
(kompak)λr (non
kompak)
1
Sayap dariprofil I canaipanas , kanal,
dan T
b/t 0,38 1,0
2
Sayap dariprofil tersusun
bentuk Isimetris ganda
dan tunggal
b/t 0,38 0,95
3
Badan dariprofil I
simetris gandadan kanal
h/tw 3,76 5,70Sumber : SNI 1729-2015

25
a. Ketentuan Umum
Ketentuan lentur desain, ɸbMn, harus ditentukan sebagai berikut:
Untuk semua ketentuan dalam bab ini ɸb = 0,90 (DFBK) dan
kekuatan lentur nominal, Mn, harus ditentukan sesuai dengan Pasal
F2, F3, F4, F5 dan F12.
b. Komponen Struktur Profil I Kompak Simetris Ganda danKanal Melengkung di Sumbu Mayor (F2)
1) Pelelehan
Mn = Mp = FyZx ................................................................(2.10)
Keterangan :
Fy= tegangan leleh minimum yang disyaratkan dari tipe baja
yang digunakan (Mpa)
Zx= modulus penampang plastis di sumbu x, in3 (mm3)
2) Tekuk Torsi-Lateral
(a) Bila Lb ≤ Lp , keadaan batas dari tekuk torsi-lateral tidak
boleh digunakan
(b) Bila Lp < Lb ≤ LrM = C M − M − 0,7F S ≤ M ...(2.11)
(c) Bila Lb > Lr
Mn = FcrSx ≤ Mp ........................................................(2.12)
Keterangan :
Lb = panjang antara titik-titik, baik yang dibresing melawan
perpindahan lateral sayap tekan atau dibreising melawan
puntir penampang melintang, in. (mm)

26
F = 1 + 0,087 ................................(2.13)
Keterangan
E = modulus elastis baja = 29.000 ksi (200.000 MPa)
J = konstanta torsi, in4. (mm4)
Sx = modulus penampang elastis di sumbu x, in3. (mm3)
ho = jarak antara titik berat sayap, in. (mm)
Persamaan Spesifikasi DFBK AISC :
M = C EI GJ + I C .................................(2.14)
Pembatasan panjang
L = 1,76r .............................................................(2.15)
L = 1,95r , + + 6,76 ,.....(2.16)
Dimana
r = ......................................................................(2.17)
Dan koefisien c ditentukan sebagai berikut:
(a) Untuk profil I simetris ganda : c = 1
(b) Untuk kanal
c = . ................................................................(2.18)
(c) Untuk profil I simetris ganda dengan sayap pesegi ,
C = ..................................................................(2.19)

27
Dan persamaan 2.17 menjadir = .........................................................................(2.20)
rts boleh diperkirakan secara teliti dan konservatif sebagai
radius girasi dari sayap tekan ditambah seperenam dari badan:r = ............................................................(2.21)
c. Komponen Struktur Profil I Simetris Ganda dengan BadanKompak dan Non Kompak atau Sayap Langsing Melengkungpada Sumbu Major (F3)
1. Tekuk Lokal Sayap Tekan
(a)Untuk penampang dengan sayap nonkompak
M = M − (M − 0,7F S ) . .....................(2.22)
(b) Untuk penampang dengan sayap langsingM = ,. ............................................................(2.23)
Keterangan
λpf = λp
λpf = λp adalah batasan kelangsingan untuk sayap kompak,
Tabel 8 (hal. 24)
λrf = λr adalah batasan kelangsingan untuk sayap nonkompak,
Tabel 8 (hal. 24)k = dan tidak boleh diambil kecil dari 0,35 maupun
lebih besar dari 0,76 untuk tujuan perhitungan.

28
d. Komponen Struktur Profil I Lainnya dengan BadanKompak atau Nonkompak Melengkung di Sumbu Major (F4)
1) Pelelehan Sayap Tekan
Mn = RpcMyc = RpcFySxc.....................................................(2.24)
Keterangan
Myc = momen
2) Tekuk Torsi-Lateral
(a) Bila Lb ≤ Lp keadaan batas dari tekuk torsi-lateral tidak
boleh diterapkan.
(b) Bila Lp < Lb ≤ LrM = C R M − R M − F S ≤R M .......................................................................(2.25)
(c) Bila Lb > Lr
Mn = FcrSx ≤ R M ..................................................(2.26)
Keterangan :
Myc = FySxc ......................................................................(2.27)
F = 1 + 0,078 ................................(2.28)
Untuk ≤ 0,23 , J harus diambil sebesar nol
Keterangan
Iyc = momen inersia sayap tekan di sumbu y, in.4 (mm4)
Tegangan, FL, ditentukan sebagai berikut
(a) Untuk ≥ 0,7
FL = 0,7 Fy ..................................................................(2.29)

29
(b) Untuk < 0,7
F = F ≥ 0,5F . ..................................................(2.30)
Pembatasan panjang tanpa dibreising secara lateral untuk
keadaan batas dari leleh, L p ,ditentukan sebagai
L = 1,1 r . .................................................................(2.31)
Pembatasan panjang tanpa dibreising untuk keadaan batas
tekuk torsi-lateral inelastis, Lr ditentukan sebagai
L = 1,95r + + 6,76 . ............(2.32)
Faktor plastifikasi badan, Rpc , harus ditentukan sebagai
berikut:
(a) Bila IycIIy > 0,23
(i) Bila ≤ λpw
R = . .............................................................(2.33)
(ii) Bila ≤ λpw
R = − − 1 ≤ . ........(2.34)
(b) Bila Bila IycIIy > 0,23
Rpc = 1,0 ......................................................................(2.35)
Keterangan
Mp= FyZx ≤ 1,6FySxc ..........................................................(2.36)
Sxc.Sxt = modulus penampang elastis untuk sayap tekan
dan tarik, in.3 (mm3)

30
λ =
λpw = λP, batasan kelangsingan untuk suatu badan
kompak
λrw = λr, batasan kelangsingan untuk suatu badan
nonkompak, Tabel 8 (hal.24)
hc = dua kali jarak dari titik berat terhadap yang
berikut: muka bagian dalam dari sayap tekan
dikurangi fillet atau radius sudut, untuk profil
canai panas; deretan terdekat dari pengencang
pada sayap tekan atau muka bagian dalam dari
sayap tekan bila las yang digunakan, untuk
penampang tersusun, in. (mm)
Radius girasi efektif untuk tekuk torsi-lateral, rt, ditentukan
sebagai berikut:
(a) Untuk profil I dengan sayap tekan persegi :r = . ...................................................(2.37)
Keterangan:
aw = ......................................................................(2.38)
btc = lebar sayap tekan, in. (mm)
ttc = ketebalan
(b) Untuk profil I dengan suatu tutup kanal atau pelat penutup
yang disambungkan ke sayap tekan:

31
rt = radius girasi komponen sayap dalam tekan lentur
ditambah sepertiga dari area badan dalam tekan akibat
penerapan sumbu major momen lentur saja,in. (mm)
aw = rasio dari dua kali luas badan dalam tekan akibat
penerapan dari sumbu major momen lentur saja
terhadap area dari komponen sayap tekan
Catatan: Untuk profil I dengan sayap tekan persegi, rt dapat
diperkirakan secara teliti dan secara konservatif sebagai radius
girasi sayap tekan ditambah sepertiga dari bagian tekan badan;
dengan kata lain,r = √ ...............................................................(2.39)
3) Tekuk Lokal Sayap Tekan
(a) Untuk penampang dengan sayap kompak, keadaan batas
dari tekuk lokal tidak boleh digunakan.
(b) Untuk penampang dengan sayap nonkompak
M = R M − R M − F S .......(2.40)
(c) Untuk penampang dengan sayap langsingMn= 0,9EkcSxcλ2 ...............................................................(2.41)
Keterangan
FL didefinisikan dalam Persamaan 2.29 dan 2.30
Rpc = faktor plastifikasi badan, ditentukan oleh Persamaan
2.33-2.35

32
kc = dan tidak boleh diambil kecil dari 0,35 maupun
lebih besar dari 0,76 untuk tujuan perhitungan.
λ =
λpt = λp, batasan kelangsingan untuk sayap kompak, Tabel 8
(hal. 24)
λfr = λr, batasan kelangsingan untuk sayap nonkompak, Tabel
8 (hal. 24)
4) Leleh Sayap Tarik
(a) Bila Sxt ≥ Sxc, keadaan batas dari leleh sayap tarik tidak
diterapkan.
(b) Bila Sxt < Sxc
Mn = RptMyt ...............................................................(2.42)
Dimana
Myt = FySxt .......................................................................(2.43)
Faktor plastifikasi badan yang sesuai dengan keadaan batas
leleh sayap tarik, Rpt , ditentukan sebagai berikut:
(i) Bila ≤ λpw
R = ............................................................(2.44)
(ii) Bila ≤ λpw
R = − − 1 λ λλ λ
≤ . .......(2.45)
Keterangan
λ =

33
λpw = λp batasan kelangsingan untuk badan kompak,
didefinisikan dalam Tabel 8 (hal. 24)
λrw = λr batasan kelangsingan untuk badan nonkompak,
didefinisikan dalam Tabel 8 (hal. 24)
e. Komponen Struktur Profil I Simetris Ganda dan SimetrisTunggal dengan Badan Langsing Melengkung di SumbuMajor (F5)
1) Leleh sayap tekan
Mn = RpgFySxc ..................................................................(2.46)
2) Tekuk Torsi-Lateral
Mn = RpgFcrSx...................................................................(2.47)
(a) Bila Lb ≤ Lp, keadaan batas dari tekuk torsi-lateral tidak
boleh digunakan
(b) Bila Lb < Lp ≤ LrF = C F − 0,3F ≤ F ....................(2.48)
(c) Bila Lb ≤ LpF = π ≤ F . ......................................................(2.49)
Keterangan
Lp didefinisikan oleh Persamaan 2.31
Lr = πr , ...................................................................(2.50)
Rpg adalah faktor reduksi kekuatan lentur ditentukan sebagai
berikut:
R = 1 − − 5,7 ≤ 1,0...................(2.51)

34
Keterangan
aw didefinisikan oleh Persamaan 2.38 tetapi tidak boleh
melebihi 10
rt adalah radius girasi efektif untuk tekuk lateral seperti
didefinisikan dalam poin d.
3) Tekuk Lokal Sayap Tekan
Mn = RpgFcrSxc..................................................................(2.52)
(a) Untuk penampang dengan sayap kompak, keadaan batas
dari tekuk lokal sayap tekan tidak boleh digunakan.
(b) Untuk penampang dengan sayap nonkompak
F = F − 0,3F λ λλ λ
. ...............................(2.53)
(c) Untuk penampang dengan sayap langsingF = ,. ...............................................................(2.54)
Keterangank = dan tidak boleh diambil kecil dari 0,35 maupun
lebih besar dari 0,76 untuk tujuan perhitungan
λ = .
λpf = λp batasan kelangsingan untuk sayap kompak, Tabel 8
(hal. 24)
λrf = λr batasan kelangsingan untuk sayap nonkompak,
Tabel 8 (hal. 24)
4) Leleh Sayap Tarik
(a) Bila Sxt ≥ Sxc, keadaan batas dari leleh sayap tarik tidak

35
diterapkan.
(b) Bila Sxt < Sxc
Mn = FySxt ..................................................................(2.55)
f. Profil-profil Tidak Simetris (F12)
Kekuatan lentur nominal, Mn, harus nilai terendah yang diperoleh
sesuai dengan keadaan batas dari leleh (momen leleh), tekuk torsi-
lateral dan tekuk lokal dimana
Mn = FnSmin..............................................................................(2.56)
1) Pelelehan
Fn = Fy..............................................................................(2.57)
2) Tekuk Torsi-Lateral
Fn = Fcr ≤ Fy .....................................................................(2.58)
Keterangan
Smin = modulus penampang elastis terendah relatif pada sumbu
lentur, in3. (mm3)
Fcr = tegangan tekuk lokal untuk penampang seperti
ditentukan oleh analisis, ksi. (MPa)
L. Perencanaan Komponen Struktur untuk Geser Berdasarkan SNI1729:2015
1. Ketentuan Umum
Metode untuk menghitung kekuatan geser disajikan di bawah ini.
Metode yang dijelaskan dalam Subbab L.2 tidak menggunakan
kekuatan pasca tekuk komponen struktur (aksi medan tarik).

36
Kekuatan geser desain, ФvVn, harus ditentukan sebagai berikut:
Untuk seluruh ketentuan dalam Pasal ini kecuali Subbab L.2.a(a):
Фv = 0,90 (DFBK)
2. Komponen Struktur Dengan Badan Tidak Diperkaku Atau
Diperkaku
a. Kekuatan Geser
Vn =0,6FyAwCv ........................................................................(2.59)
1) Untuk badan komponen struktur profil-I canai panas dengan
h/tw ≤ 2,24 E/FФv = 1,00 (DFBK)
Dan
Cv= 1,0 .............................................................................(2.60)
Untuk badan dari semua profil simetris ganda dan profil
simetris tunggal serta kanal lainnya, kecuali PSB bundar,
koefisien geser badan, Cv, ditentukan sebagai berikut:
a) Bila h/tw ≤ 1,10 EkvfyCv= 1,0 .....................................................................(2.61)
b) Bila 1,10 k E/F < h/tw ≤ 1,37 k E/FC = , /
.......................................................(2.62)
c) Bila h/tw > 1,37 k E/FC = ,( / ) . ...........................................................(2.63)

37
Keterangan :
Aw = luas dari badan, tinggi keseluruhan dikalikan dengan
ketebalan badan, dtw, in2 (mm2)
h = untuk profil canai panas, jarak bersih antara sayap
dikurangi jari-jari sudut atau las sudut
= untuk penampang tersusun yang dilas, jarak bersih
antara sayap, in. (mm)
= untuk penampang tersusun yang dibaut, jarak antara
sumbu pengencang, in. (mm)
= untuk profil T, tinggi keseluruhan, in. (mm)
tW = ketebalan badan, in. (mm)
Koefisien tekuk geser pelat badan, kv, ditentukan sebagai
berikut:
a) Untuk badan tanpa pengaku transversal dan dengan h/tw <
260
kv = 5
kecuali untuk badan profil T dimana kv = 1,2.
L. Desain Komponen Struktur untuk Tekan
1. Ketentuan Umum
Kekuatan desain, ϕcPn, ditentukan sebagai berikut. Kekuatan tekan
nominal Pn, harus nilai terendah yang diperoleh berdasarkan pada
keadaan batas dari tekuk lentur, tekuk torsi, dan tekuk torsi-lentur.
ϕc = 0,90 (DFBK)

38
Tabel 9. Tabel Pemilihan untuk Penggunaan Pasal E SNI 1729:2015
PenampangMelintang
Tanpa Elemen Langsing Dengan Elemen Langsing
Penampangpada Bab E
KeadaanBatas
Penampangpada Bab E
Keadaan Batas
E3E4
FBTB
E7LBFBTB
E3E4
FBFTB
E7LBFB
FTB
FB = tekuk lentur, TB = tekuk torsi, FTB = tekuk torsi-lentur, LB = tekuk lokalSumber : SNI 1729-2015
Kemudian klasifikasi penampang digunakan Tabel 10 dibawah ini
Tabel 10. Rasio Tebal Terhadap Lebar : Elemen Tekan KomponenStruktur Menahan lentur
Kasus Deskripsi ElemenRasio TebalTerhadap
Lebar
Batasan RasioTebal
TerhadapLebar
Contoh
1
Sayap dari profil Icanai panas, pelat
yang diproyeksikandari profil I canai
panas
b/t 0,56
2Badan dari profil Isimetris ganda dan
kanalb/t 1,49
Sumber : SNI 1729-2015
2. Panjang Efektif
Faktor panjang efektif K, untuk perhitungan komponen kelangsingan
struktur, KL/r harus ditentukan menurut Lampiran 7 SNI 1729:2015.
Keterangan :
L = panjang tanpa di breising lateral dari komponen struktur,in (mm)
r = radius girasi, in (mm)
38
Tabel 9. Tabel Pemilihan untuk Penggunaan Pasal E SNI 1729:2015
PenampangMelintang
Tanpa Elemen Langsing Dengan Elemen Langsing
Penampangpada Bab E
KeadaanBatas
Penampangpada Bab E
Keadaan Batas
E3E4
FBTB
E7LBFBTB
E3E4
FBFTB
E7LBFB
FTB
FB = tekuk lentur, TB = tekuk torsi, FTB = tekuk torsi-lentur, LB = tekuk lokalSumber : SNI 1729-2015
Kemudian klasifikasi penampang digunakan Tabel 10 dibawah ini
Tabel 10. Rasio Tebal Terhadap Lebar : Elemen Tekan KomponenStruktur Menahan lentur
Kasus Deskripsi ElemenRasio TebalTerhadap
Lebar
Batasan RasioTebal
TerhadapLebar
Contoh
1
Sayap dari profil Icanai panas, pelat
yang diproyeksikandari profil I canai
panas
b/t 0,56
2Badan dari profil Isimetris ganda dan
kanalb/t 1,49
Sumber : SNI 1729-2015
2. Panjang Efektif
Faktor panjang efektif K, untuk perhitungan komponen kelangsingan
struktur, KL/r harus ditentukan menurut Lampiran 7 SNI 1729:2015.
Keterangan :
L = panjang tanpa di breising lateral dari komponen struktur,in (mm)
r = radius girasi, in (mm)
38
Tabel 9. Tabel Pemilihan untuk Penggunaan Pasal E SNI 1729:2015
PenampangMelintang
Tanpa Elemen Langsing Dengan Elemen Langsing
Penampangpada Bab E
KeadaanBatas
Penampangpada Bab E
Keadaan Batas
E3E4
FBTB
E7LBFBTB
E3E4
FBFTB
E7LBFB
FTB
FB = tekuk lentur, TB = tekuk torsi, FTB = tekuk torsi-lentur, LB = tekuk lokalSumber : SNI 1729-2015
Kemudian klasifikasi penampang digunakan Tabel 10 dibawah ini
Tabel 10. Rasio Tebal Terhadap Lebar : Elemen Tekan KomponenStruktur Menahan lentur
Kasus Deskripsi ElemenRasio TebalTerhadap
Lebar
Batasan RasioTebal
TerhadapLebar
Contoh
1
Sayap dari profil Icanai panas, pelat
yang diproyeksikandari profil I canai
panas
b/t 0,56
2Badan dari profil Isimetris ganda dan
kanalb/t 1,49
Sumber : SNI 1729-2015
2. Panjang Efektif
Faktor panjang efektif K, untuk perhitungan komponen kelangsingan
struktur, KL/r harus ditentukan menurut Lampiran 7 SNI 1729:2015.
Keterangan :
L = panjang tanpa di breising lateral dari komponen struktur,in (mm)
r = radius girasi, in (mm)

39
catatan :
untuk komponen struktur yang dirancang berdasarkan tekan, sebaiknya
≤ 200
3. Tekuk Lentur dari komponen struktur Tanpa Elemen Langsing
(E3)
Pasal ini diterapkan untuk komponen struktur tekan, elemen
nonlangsing seperti dijelaskan dalam Tabel 10 (hal. 38) untuk elemen
dalam tekan merata.
Kekuatan tekan nominal Pn, harus ditentukan berdasarkan keadaan
batas dari tekuk lentur.
Pn = FcrAg .......................................................................................(2.64)
Tegangan kritis, Fcr ditentukan sebagai berikut:
a. Bila ≤ 4,71 (atau ≤ 2,25)
Fcr = [0,658Fy/Fe] ........................................................................(2.65)
b. Bila > 4,71 (atau > 2,25)
Fcr = 0,877Fe .............................................................................(2.66)
Keterangan:
Fe = tegangan tekuk kritis elastis ditentukan sesuai dengan pers 2.67
Fe =( )
.................................................................................(2.67)
Catatan: dua ketidaksetaraan untuk perhitungan batas dan
penerapan Subbab L.3.a dan L.3.b, satu berdasarkan pada dan
satu berdasarkan pada , memberi hasil yang sama.

40
4. Tekuk Torsi dan Tekuk Torsi-Lentur dari Komponen StrukturTanpa Elemen Langsing (E4)
Pasal ini diterapkan untuk komponen struktur simetris tunggal dan
asimetris, dan komponen struktu simetris ganda tetentu, seperti
didefinisikan pada Tabel 10 (hal. 38) untuk elemen dalam tekan merata.
Sebagai tambahan, pasal ini diterapkan untuk semua komponen struktur
simetris ganda tanpa elemen langsing bila panjang tanpa breising tors
melebihi panjang tanpa breising lateral. Ketentuan ini diperlukan untuk
siku tunggal dengan b/t > 20.
Kekuatan tekan nominal, Pn harus ditentukan berdasarkan pada keadaan
batas dari tekuk torsi dan tekuk torsi-lentur sebagai berikut:
Pn = FcrAg .......................................................................................(2.68)
Fcr harus ditentukan sesuai dengan Persamaan 2.65 atau 2.66, dengan
menggunakan tegangan tekuk elastis torsi atau torsi-lentur, Fe untuk
komponen struktur simetris ganda ditentukan sebagai berikut:
Fe = ( ) + GJ .................................................................(2.69)
Keterangan
Ag = luas bruto penampang dari komponen struktur, in2 (mm2)
Cw = konstanta pilin, in6 (mm6)
G = modulus elastis geser dari baja = 11200 ksi (77200MPa)
H =1- ..................................................................................(2.70)
Keterangan :
Ix , Iy = momen inersia di sumbu utama, in4 (mm4)
J = konstanta torsi, in4 (mm4)

41
Kx = faktor panjang efektif untuk tekuk lentur di sumbu x
Ky = faktor panjang efektif untuk tekuk lentur di sumbu y
Kz = faktor panjang efektif untuk tekuk torsi̅ = radius girasi polar di pusat geser, in (mm)r̅ = xo2 + yo
2 + ......................................................................(2.71)
rx = radius girasi di sumbu x, in (mm)
ry = radius girasi di sumbu y, in (mm)
xo,yo = koordinat pusat geser sehubungan dengan titik berat, in (mm)
catatan :
untuk profil I simetris ganda, Cw boleh diambil sebagai Iyho2/4, dimana
ho adalah jarak antara titik berat sayap, sebagai pengganti dari analisis
lebih teliti. Untuk T dan siku ganda, menhilangkan istilah dengan Cw
bila dihitung Fez dan diambil xo sebesar 0.
5. Komponen Struktur dengan Elemen Langsing (E7)
Pasal ini diterapkan untuk komponen struktur tekan elemen-langsing,
seperti dijelaskan dalam Tabel 10 (hal. 38) untuk elemen-elemen dalam
tekan merata.
Kekuatan tekan nominal, Pn, harus nilai terendah berdasarkan pada
keadaan batas dari tekuk lentur, tekuk torsi dan tekuk torsi-lentur yang
sesuai:
Pn = FcrAg .......................................................................................(2.72)

42
Tegangan kritis, Fcr harus ditentukan sebagai berikut:
a. Bila ≤ 4,71 (atau ≤ 2,25 )
Fcr = Q 0,658 Fy .............................................................(2.73)
b. Bila > 4,71 (atauQFyFe > 2,25 )
Fcr = 0,877Fe ............................................................................(2.74)
Keterangan:
Fe = tegangan tekuk elastis, dihitung dengan menggunakan
persamaan 2.67 dan 2.69 untuk komponen struktur simetris
ganda
Q = faktor reduksi neto yang untuk semua elemen tekan langsing
= 1,0 untuk komponen struktur tanpa elemen langsing
= QsQa untuk komponen struktur dengan penampang elemen-
langsing, seperti
Catatan :
Untuk penampang melintang yang hanya terdiri dari elemen langsing
tidak diperkaku, Qs(Qa = 1,0). Untuk penampang melintang yang
hanya terdiri dari elemen langsing diperkaku, Q = Qa (Qs = 1,0).
Untuk penampang melintang yang terdiri dari beberapa elemen
langsing tidak diperkaku, hal yang konservatif untuk penggunaan Qs
terkecil dari elemen langsing lebih dalam penentuan kekuatan
komponen struktur untuk tekan murni.

43
M. Desain Komponen Struktur Untuk Kombinasi Gaya Dan Torsi
Komponen Struktur Simetris Ganda dan Tunggal Menahan Lentur danTekan
a. Bila ≥ 0,2+ + ≤ 1,0 ................................................................(2.75)
b. Bila ≥ 0,2+ + ≤ 1,0.................................................................(2.76)
Keterangan
Pr = kekuatan aksial perlu menggunakan kombinasi beban DFBK,
kips (N)
Pc = kekuatan aksial tersedia, kips (N)
Mr = kekuatan lentur perlu menggunakan kombinasi beban DFBK,
kip-in. (N-mm)
Mc = kekuatan lentur tersedia, kip-in. (N-mm)
x = indeks sehubungan dengan sumbu kuat lentur
y = indeks sehubungan dengan sumbu lemah lentur
Untuk desain sesuai dengan Subbab I.3.c (DFBK)
Pr = kekuatan aksial-perlu menggunakan kombinasi beban DFBK,
kips (N)
Pc = ØbPn = kekuatan aksial desain, ditentukan menurut Subbab L
Mr = kekuatan lentur perlu menggunakan kombinasi beban DFBK,
kip-in. (N-mm)

44
Mc = ØbMn = kekuatan lentur desain ditentukan menurut Subbab J,
kip-in. (N-mm)
Øc = faktor ketahanan untuk tekan = 0,90
Øb = faktor ketahanan untuk lentur = 0,90

45
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Umum
Metodologi penelitian merupakan suatu cara peneliti bekerja untuk
memperoleh data yang dibutuhkan yang selanjutnya akan digunakan untuk
dianalisis sehingga memperoleh kesimpulan yang ingin dicapai dalam
penelitian. Metodologi penelitian ini bertujuan untuk mempermudah
pelaksanaan dalam melakukan penelitian guna memperoleh pemecahan
masalah dengan maksud dan tujuan yang telah ditetapkan secara sistematis.
B. Bahan dan Alat
1. Bahan
Bahan – bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
a. Materi mengenai contoh perhitungan konstruksi Portal Gable
Frame.
b. SNI 1729:2015 dan SNI 1727:2013
2. Alat
Alat- alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
a. Komputer atau laptop
Dalam penelitian ini saya menggunakan laptop Samsung NC108,
dengan Processor Intel Atom Inside, RAM 2 GB, System tipe 32-
bit operating system.

46
b. Mouse dan Keyboard
c. Perangkat lunak
Perangkat lunak atau software yang dipakai dalam analisis
perhitungan, meliputi:
1) Program Microsoft Word
2) Program Microsoft Excel
3) Program AutoCAD 2007
C. Metode Penelitian
Dalam pelaksanaan penelitian ini perhitungan analisisnya menggunakan
Metode Kekakuan Langsung.
Secara garis besar, perhitungan optimalisasi Baja IWF pada Portal Gable
Frame akan melalui beberapa tahap, yaitu:
1. Menentukan data profil (mutu dan dimensi) penutup atap untuk struktur
bangunan dengan bentang 30 m dengan beberapa variasi bentang
haunch.
2. Mehitung pembebanan menggunakan panduan SNI 1727:2013.
3. Menghitung analisis portal menggunakan bantuan Program Microsoft
Excel.
4. Menghitung analisis penampang menggunakan panduan SNI
1729:2015.
5. Menghitung volume dan berat kebutuhan baja dari masing-masing tipe
gable frame.

47
D. Model Portal
Beberapa Tipe Portal yang akan dianalisa antara lain :
1. Portal Gable Frame dengan Haunch 1/8 bentang
Gambar 12. Portal Gable Frame dengan Haunch 1/8 bentang
2. Portal Gable Frame dengan Haunch ¼ bentang
Gambar 13. Portal Gable Frame dengan Haunch ¼ bentang
3. Portal Gable Frame dengan Haunch ½ bentang
Gambar 14. Portal Gable Frame dengan Haunch ½ bentang

48
4. Portal Gable Frame dengan Haunch 1 bentang
Gambar 15. Portal Gable Frame dengan Haunch 1 bentang
E. Diagram Alir Penelitian

49
Gambar 16. Diagram Alir Penelitian

73
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Dari hasil penelitian yang dilakukan, dapat disimpulkan bahwa :
1. Profil baja yang digunakan pada balok konstruksi gable frame untuk
Tipe 1 adalah WF 390x300x10x15, untuk Tipe 2 WF 294x200x8x12
dan WF 400x200x8x13, untuk Tipe 3 adalah WF 250x250x9x14 dan
WF 194x150x6x9, serta Tipe 4 adalah WF 400x400x13x21.
2. Profil baja yang digunakan pada kolom konstruksi gable frame untuk
Tipe 1 adalah WF 300x300x10x15, untuk Tipe 2 adalah WF
340x250x9x14, untuk Tipe 3 adalah WF 294x200x8x12, serta untuk
Tipe 4 adalah WF 400x400x13x21.
3. Volume baja yang digunakan konstruksi gable frame Tipe 1 adalah
0,6079, dengan berat 4.771,894 kg, Tipe 2 adalah 0,4265 m3, dengan
berat 3.348,1755 kg, Tipe 3 adalah 0,4691 m3, dengan berat 3.682,2385
dan Tipe 4 adalah 1.3428 m3, dengan berat 10.541,1506 kg.
4. Berdasarkan hasil dari volume dan berat baja yang digunakan pada
masing-masing tipe gable frame, Tipe 2 merupakan tipe gable frame
dengan volume dan berat yang paling rendah dan meningkat ke Tipe 3,
Tipe 1 dan Tipe 4. Hal tersebut dikarenakan perbedaan momen yang
diterima konstruksi gable frame karena pengaruh perbedaan jarak
haunch.

74
5. Konstruksi gable frame Tipe 2 merupakan tipe gable frame yang paling
optimal jika digunakan pada konstruksi gable frame, dikarenakan
volume dan berat baja yang digunakan pada konstruksi merupakan
volume dan berat yang paling rendah.
B. Saran
1. Perlu dilakukan penelitian untuk bentang konstuksi gable frame yang
lain.
2. Perlu dilakukan penelitian untuk jenis konstruksi bangunan yang lain.

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2015. SNI 1729:2015 Tentang Spesifikasi untuk Bangunan Gedung BajaStruktural. Badan Standardisasi Nasional. 289 hlm.
Anonim. 2013. SNI 1727:2013 Tentang Beban Minimum untuk PerancanganBangunan Gedung Struktur Lain. Badan Standardisasi Nasional. 196hlm.
Anonim. Roof and Wall. Sheeting. Gunung Steel Group.http://www.gunungsteel.com/index.php?option=com_content&view=article&id=89&Itemid=193. Diakses pada 2 Mei 2017.
Anonim. Lipped Chanel. Gunung Steel Group. http://www.gunungsteel.com/index.php? option=com_content&view=article&id=80&Itemid=185.Diakses pada 2 Mei 2017.
Dewobroto, Wiryanto. 2016. Struktur Baja : Perilaku, Analisis dan Desain –AISC 2010. Tanggerang : Penerbit Jurusan Teknik Sipil UPH. 973 hlm.
Firman, Afif. 2014. Perencanaan Konstruksi Baja Tipe Gable Frame padaBangunan Pabrik. (Jurnal). Universitas Siliwangi. Tasikmalaya. 25pp
Setiawan, Agus. 2008. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD. Jakarta: Erlangga. 336 hlm
Supartono, F.X. dan Teddy Boen. 1980. Analisa Struktur dengan Metode Matrix.Jakarta : Penerbit Universitas Indonesia