tb baja 2 (new)

70
AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064) BAB I DASAR TEORI 1.1. Pengertian Struktur Baja Baja merupakan kreasi manusia modern ( Pra-sejarah alat batu, kayu dan tulang ). Baja ditemukan pertama kali di Cina pada abad IV sebelum masehi berupa besi cetak (Cast Iron ) dan besi tempa ( Wrought Iron ) dipakai untuk rangka gedung dan jembatan. Amerika serikat baru mulai dibuat tahun 1856 Jembatan Eads Di St Louis, Missouri ( 1868 – 1874 ). Home Insurance Company Building di Chicago ( 1884 ) 12 lantai. Dan di ikuti oleh Jembatan Gantung Humber Estuary – Inggris ( bentang 4626 f ), menara radio Polandia ( 2121 f ). Sears Tower Chicago ( 109 tingkat = 1454 ft ). 1.2. Baja Konstruksi Alloy Steels ( baja paduan ), yang terdiri dari 58 % besi dan ± 1 % carbon.Unsur – unsur yang lain sangat beragam, menyesuaikan sifat baja yang diinginkan. 1.3. Carbon Steels Terdiri dari unsur – unsur penyusun : 1,7 % Carbon 1,65 % Marganese 0,6 % Silicon 0,6 % Copper TUGAS BESAR BAJA 1 Meniggikan tegangan/ strenght dari

Upload: dwiyani-kartikasari

Post on 03-Dec-2015

254 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

Tugas besar struktur baja

TRANSCRIPT

Page 1: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

BAB I

DASAR TEORI

1.1. Pengertian Struktur Baja

Baja merupakan kreasi manusia modern ( Pra-sejarah alat batu, kayu dan tulang ).

Baja ditemukan pertama kali di Cina pada abad IV sebelum masehi berupa besi cetak

(Cast Iron ) dan besi tempa ( Wrought Iron ) dipakai untuk rangka gedung dan jembatan.

Amerika serikat baru mulai dibuat tahun 1856 Jembatan Eads

Di St Louis, Missouri ( 1868 – 1874 ).

Home Insurance Company Building di Chicago ( 1884 ) 12 lantai. Dan di ikuti

oleh Jembatan Gantung Humber Estuary – Inggris ( bentang 4626 f ), menara

radio Polandia ( 2121 f ).

Sears Tower Chicago ( 109 tingkat = 1454 ft ).

1.2. Baja Konstruksi

Alloy Steels ( baja paduan ), yang terdiri dari 58 % besi dan ± 1 % carbon.Unsur – unsur

yang lain sangat beragam, menyesuaikan sifat baja yang diinginkan.

1.3. Carbon Steels

Terdiri dari unsur – unsur penyusun :

1,7 % Carbon

1,65 % Marganese

0,6 % Silicon

0,6 % Copper

Berdasarkan Kandungan Baja di bagi menjadi 4 ketegori :

1. Low Carbon (C < 0,15 % )

2. Mild Carbon ( C 0,15 – 0.29 % ) semakin getas

3. Medium Carbon ( C 0,30 – 0,59 % )

4. High Carbon ( C 0,60 – 1,70 % )

Penambahan prosentase carbon mempertinggi yield stress

tetapi akan mengurangi daktilitas

( ductilidy ). Pengurangan ductility / baja keras sulit dilas

Kandungan C yang baik 0,30 %

TUGAS BESAR BAJA 1

Meniggikan

tegangan/

strenght dari

Page 2: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Di Indonesia Bj 37 u = 3700 kg/cm2

= 37 kg/mm2

u

1

1.4. Stress – Strain Curve

1.5. Strain Hardering

Jika sampai 1 beban dilepas maka

batang akan kembali ke bentuk awal

( keadaan elastis )

diberi beban sampai A – dilepas tidak ke

bentuk awal tapi merenggang sampai B.

Diberi beban sampai C – dilepas

merenggang sampai D

E putus

DF–Strain Hardening

mamanjang dan balik kembali

TUGAS BESAR BAJA 2

Page 3: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

2.1. Perencanaan Batang Tarik

Umum : Penggunaan baja struktur yang paling efisien adalah sebagai

batang tarik

Batang tarik : Komponen struktur yang memikul / mentrasfer

gaya tarik antara dua titik pada struktur

2.2. Kuat Tarik Rencana

Komponen struktur yang memikul gaya aksial terfaktor , Nu harus memenuhi :

Nu ≤ Ø Nn

Nu = Gaya akibat beban luar ( u = ultimate )

Nn = Gaya Nominal = Kekuatan yang disumbangkan oleh baja

Kuat tarik rencana Ø Nn , ditentukan oleh kondisi batas yang mungkin di alami batang

tarik

a. Kondisi leleh : Ø Nn = 0,9 Ag . fy .

b. Kondisi Fraktur : Ø Nn = 0,75 Ae . fu .

Ag = Luas penampang kotor

Ae = Luas efektif penampang

fy = Tegangan leleh yang digunakan dalam desain

fu = Kekuatan ( batas ) tarik yang digunakan dalam

desain

TUGAS BESAR BAJA 3

Page 4: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

2.3. Penampang Efektif ( Ae )

Ø Nn = Ae . fu .

Ae = A. U

U = 1 - ≤ 0,9

= Eksentrisitas Sambungan

L = Panjang sambungan arah gaya, jarak terjauh antara dua baut pada sambungan

A = Harga luas penampangan yang ditentukan menurut kondisi elemen tarik yang

disambung

a) Penampang berlubang ( Gaya tarik disalurkan oleh baut)

A = Anet

= Luas penampang bersih terkecil antara pot 1 – 3 dan 1 – 2 – 3

Pot 1 – 3 = Ant = Ag – n . d . t

Pot 1 – 2 – 3 = Ant = Ag – n . d . t +

TUGAS BESAR BAJA 4

Page 5: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

TUGAS BESAR BAJA 5

Page 6: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Dimana, Ag = Luas penampang kotor

t = tebal penampang

d = diameter lubang

S = jarak antar sumbu lubang sejajar komponen

U = jarak antar sumbu lubang pada arah tegak

sumbu

b) Penampang tidak berlubang (Gaya tarik disalurkan

oleh Las)

A = Ag

c) Gaya tarik disalurkan oleh las melintang.

A = Luas penampang yang disambung las

U = 1, bila seluruh tepi luar penampang di las

d) Gaya tarik disalurkan oleh las memanjang kedua sisi bagian ujung elemen.

A = A plat

l > 2 U = 1

2 > l >1,5 U = 0,87

1,5 ≥ l ≥ U = 0,75

= lebar plat ( jarak antar garis las )

TUGAS BESAR BAJA 6

Page 7: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

l = panjang las memanjang

2.4. Ketentuan tambahan :

a). Penampang I atau T di b / h ≥ 2/3

sambungan pada sayap dengan n baut ≥ 3 perbaris

( arah gaya )

U = 0,9

b). Seperti (a) tetapi b / h < 2 / 3 termasuk plat tersusun

U = 0,85

c). Semua penampang di - n baut = 2 perbaris ( arah gaya )

U = 0,75

3.1. Sambungan Baja

Pada konstruksi baja dipakai beberapa macam alat sambung yaitu :

a. Paku keeling ( Rivet )

b. Baut ( Bolt )

c. Hight Strength Bolt ( baut mutu tinggi )

d. Las

3.2. Sambungan Paku Keling ( Rivet )

Sebenarnya pemakain paku keling ( rivet ) sudah mulai ditinggalkan di ganti dengan

baut mutu tinggi, mengingat proses pelaksanaan dilapangan terlalu rumit.

Paku keling dapt membuat sambungan menjadi kaku karena memiliki tahanan geser yang

tinggi ( Shear Resistance ), tetapi karena melalui pemanasan & didinginkan , paku keeling

tidak dapat diukur langsung sehingga tidak dapat di masukkan kedalam hitungan untuk kuat

gesernya / shear resistance.

Perhitungan sambungan dengan paku keeling ada dua macam sambungan ; - Sambungan

barisan satu / tunggal

- Sambungan barisan ganda

TUGAS BESAR BAJA 7

Page 8: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Kemampuan Sambungan ---- a). Terhadap Geser

b). Terhadap Tumpu

a). Terhadap Geser ( )

Untuk irisan tunggal = = ¼ d2

Untuk irisan ganda = = 2. 1/4 d2

b). Terhadap Tumpu ( tu ).

Bidang tumpu = .d ;

= .d. tu

= tebal plat yang disambung

d = diameter paku keling

= beban yang diizinkan yang dipikul dinding lubang

tu = 2. untuk S1 ≥ 2 d

tu = 1,6 untuk 1,5 d ≤ S1< 2 d

S1 = jarak paku keeling

i =

Menentukan Kekuatan Dukung Paku Keling

a). Untuk Irisan Tunggal.

>geser : = ¼ d2 diambil yang terkecil

>tumpu : = . d. tu

b). Untuk Irisan Ganda.

>geser : = 1/2 d2

>tumpu : = . d. tu

TUGAS BESAR BAJA 8

Page 9: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

c). Jika bekerja gaya geser dan gaya aksial maka :

i =

i = Tegangan Ideal

3.3. Sambungan Baut

Kekuatan nominal dari penyambung individual

Sambungan Irisan tunggal Sambungan Irisan Ganda

( Sambungan berimpit ) ( Sambungan menumpu )

a). Sambungan Geser

b). Sambungan Geser eksentris

c). Sambungan Tarik

TUGAS BESAR BAJA 9

Page 10: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

d). Sambungan kombinasi Geser – Tarik

ϕ Beban ditransfer dari satu batang ke batang yang lain melalui sambungan diantara

mereka.

ϕ Alat yang sederhana untuk mentransfer beban dari satu batang ke batang yang lain

adalah sebuah pen ( baja silindris ) / baut.

ϕ Kekuatan nominal pada sambungan tarik.

Rn = fub . An

fub = kekuatan tarik bahan baut

An = luas tegangan tarik baut pada bagian berulir

An = ( 0,75 – 0,79 ). Ab ; sering dipakai 0,75 Ab

Persamaan menjadi : Rn = Fub ( 0,75. Ab )

LRFD – Penyambung

Umum = Ø Rn ≥ i Qi

Ø = factor reduksi

Rn = Resistensi Nominal

i = factor kelebihan beban

Qi = beban yang bekerja

TUGAS BESAR BAJA 10

Page 11: TB baja 2 (NEW)

S1>1,5 d

>3dS2

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Untuk sambungan = Ø Rn ≥ Pu

Ø = 0,75 untuk retakan dalam tarik & tumpu terhadap sisi lubang

= 0,65 untuk geser pada baut mutu tinggi

Pu = beban terfaktor

Kekuatan Geser Desain - Tanpa ulir pada bidang geser

Ø Rn = Ø ( 0,6 Fub ) m Ab

Ø Rn = 0,65 ( 0,6 Fub ) m Ab

m = banyaknya bidang geser ; m = 1 irisan tunggal

m = 2 irisan ganda

Kekuatan Geser – Desain – Ada ulir pada bidang geser

Ø Rn = Ø ( 0,45. Fub). m. Ab

= 0,65 ( 0,45 Fub ) m. Ab

Kekuatan Tarik Desain

Ø Rn = Ø Fub ( 0,75. Ab ) Ø = 0,75

Kekuatan Tumpu Desain

1. Ø Rn = Ø ( 2,4. dt. Fu ) Ø = 0,75

- jarak ujung tidak kurang 1,5 d

- jarak pusat ke pusat baut tidak kurang 3 d

d= diameter lubang

t = tebal plat

2. Untuk lubang beralur pendek tegak lurus pada arah transmisi beban

Ø Rn = Ø ( 2. d. t. Fu ). Ø = 0,75

3. Untuk baut yang paling berdekatan di pinggir

Ø Rn = Ø ( L. t. Fu ) Ø= 0,75

L = jarak ujung

4. Untuk baut di lubang yang berjarak lebih 0,25

Ø Rn = Ø ( 0,3 . d. t. Fu ) Ø = 0,75

Standart Perencanan :1) PERATURAN MUATAN INDONESIA 1970 NI – 18. Yayasan Dana Normalisasi

Indonesia, Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, 1976.

TUGAS BESAR BAJA 11

Page 12: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

2) PERATURAN PEMBEBANAN INDONESIA UNTUK GEDUNG 1983, Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan Bangunan, Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung, 1983.

3) PERATURAN PERENCANAAN BANGUNAN BAJA ( PBBI ) 1984, Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan, Cetakan Kedua, 1984.

TUGAS BESAR BAJA 12

Page 13: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

BAB II

PERHITUNGAN DAN PERENCANAAN

Direncanakan Bangunan gedung berikut sambungan serta gambar kerjanya dengan data – data

sebagai berikut

Beban = 10 ton

Bentang kuda – kuda (L) = 15 meter

Profil kuda-kuda = Wide Flange

Jumlah kuda – kuda (n) = 5 kuda - kuda

Jarak antar kuda – kuda = 5 m

H1 = 6 m

Sudut kemiringan = 15°

Beban Angin = 30 kg/m2

Jenis Atap = Zincalum

Dinding Samping = Terbuka

Ikatan Angin Atap = Profil Siku

Ikatan Angin Dinding = Profil WF

Mutu Baja = A572

Jenis Sambungan = Baut (A325)

TUGAS BESAR BAJA 13

7,76 m

15 m

15 0

5,2 m

0,8 m

10 t

Page 14: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Tinggi Atap = tan α .

12

. l

= tan150 .

12

.15

= 2 ,m

Panjang sisi miring =√a2+t2

= √7,52+22

= 7 ,76 m

Perhitungan Beban Pada Gording

1. Beban Mati

Jarak antar gording = 1,3 m

Berat penutup (Zincalum) = 4,10 kg/m2

Berat gording (asumsi) = 6 kg/m

Berat atap, q = (1,3)x(4,10) = 5,33 kg/m

Berat gording, q = 6 kg/m +

qD = 11,33 kg/m

qD =11,33 kg/m => RD =

12

. qD . L=

12

x11,33 x 5=28,33 kg

RDx = (28,33).cos 15° = 25,67 kg

RDy = (28,33).sin 15° = 11,97 kg

qD =11,33 kg/m => MD =

18

. qD . L2

=

18

x 11,33 x5²=35,40 kg

MDx = (35,40).cos 15° = 32,08 kgm

MDy = (35,40).sin 15° = 14,96 kgm

2. Beban HidupBerat pekerja =100 kg

PL = 100 kg=>RL=

12

. PL=

12

.(100)= 50 kg

RLx = (50).cos 15° = 45.31 kg

RLy = (50).sin 15° = 21.13 kg

PL = 100 kg => ML =

14

. PL . L=

14

x100 x5=125 kgm

MLx = (125).cos 15° = 113,3 kgm

MLy = (125).sin 15° = 52,8 kgm

TUGAS BESAR BAJA 14

7,76

7,5

15 02

Page 15: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

3. Beban Angin

Angin hisap, W- = {(0.02)xα – (0.4)}xWangin x (jarak gording)

= {(0.02)x(15) – (0.4)}x(30)x(1.3)

= -3,9 kg/m

Rw- =

12

. q . L=

12

x (−3,9 ) x 5=−9,75 kgm

Mw- =

18

. q . L2

=18

x (−3,9 ) x 52=−12,19 kgm

Angin hisap, W- = (- 0.4).Wangin x (jarak gording)

= (- 0.4).(30).(1.3)

= -15,6 kg/m

Rw- =

12

. q . L=

12

x (−15,6 ) x 5=−39 kgm

Mw- =

18

. q . L2

=18

x (−15,6 ) x5²=−48,75 kgm

TUGAS BESAR BAJA 15

Angin Kanan

Angin Kanan

Page 16: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Kombinasi Pembebanan

4. Pembebanan Sementara

Arah Tegak Lurus Bidang Atap

RUx1 = (1,2).(RDx) + (0,5).(RLx) + (1,3).(Rw)

= (1,2).(25,67) + (0,5).(45,31) + (1,3).(-9,75)

= 40,78 kg

RUx2 = (1,2).(RDx) + (0,5).(RLx) + (1,3).(Rw)

= (1.2).(25,67) + (0.5).(45,31) + (1.3).(-39)

= 2,75 kg

Arah Sejajar Bidang Atap

RUy = (1,2).(RDy) + (0,5).(RLy)

= (1,2).(11,97) + (0,5).(21,13)

= 24,93 kg

5. Pembebanan Tetap

Arah Tegak Lurus Bidang Atap

RUx = (1,2).(RDx) + (0,5).(RLx)

= (1,2).(25,67) + (0,5).(45.31)

= 53,46 kg

Arah Sejajar Bidang Atap

RUy = (1,2).(RDy) + (0,5).(RLy)

= (1.2).(11,97) + (0.5).(21,13)

= 24,93 kg

Jadi tiap gording menerima beban sebesar,

arah tegak lurus bidang atap = 2.(53,46) = 106,92 kg

arah sejajar bidang atap = 2.(24,93) = 49,86 kg

Kombinasi Momen

6. Momen Akibat Beban Sementara

Arah Tegak Lurus Bidang Atap

MUx1 = (1.2).(MDx) + (0.5).(MLx) + (1.3).(Mw)

= (1.2).(32,08) + (0.5).(113,3) + (1.3).(-12,98)

TUGAS BESAR BAJA 16

Page 17: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

= 78,3 kgm

MUx2 = (1.2).(MDx) + (0.5).(MLx) + (1.3).(Mw)

= (1.2).(32,08) + (0.5).(113,3) + (1.3).(-48,75)

= 31,8 kgm

Arah Sejajar Bidang Atap

MUy = (1.2).(MDy) + (0.5).(MLy)

= (1.2).(14,96) + (0.5).(52,8)

= 44,35 kgm

7. Momen Akibat Beban Tetap

Arah Tegak Lurus Bidang Atap

MUx = (1.2).(MDx) + (0.5).(MLx)

= (1.2).(32,08) + (0.5).(113,3)

= 95,15 kgm

Arah Sejajar Bidang Atap

MUy = (1.2).(MDy) + (0.5).(MLy)

= (1.2).(14,96) + (0.5).(52,8)

= 44,35 kgm

Dipasang sagrod di tengah bentang sehingga,

MUy =

12 .(44,35)

= 22,18 kgm

Tabel hasil perhitungan kombinasi momen dan reaksi.

PembebananMx My Rx Ry

Kgm' Kg

Beban Mati 32,08 14,96 25,67 11,97

Beban Hidup 113,3 52,8 45,31 21,13

Beban Angin tekan -12,19 - -9,75 -

Beban Angin hisap -48,75 - - 39 -

Beban Kombinasi

Beban Tetap1,2D+1,6La 219,78 102,43 103,3 48,17

1,2D+1,6La+0,8W tekan 210,03 102,43 95,5 48,17

1,2D+1,6La+0,8W hisap 180,78 102,43 72,1 48,17

TUGAS BESAR BAJA 17

Page 18: TB baja 2 (NEW)

Y

X

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

1,2D+0,5La+1,3W tekan 79,3 - 40,8 -

1,2D+0,5La+1,3W hisap 31,77 - 2,76 -

Tegangan Pada Profil C

Di Coba Profil C 125 x 50 x 20 tebal = 2 mm

A = 5,04 cm²,

Zx =19,3 cm³,

Zy = 5,5 cm³,

rx = 4,89 cm,

ry = 1,91 cm,

Ix = 120cm4 ,

Iy = 18 cm4,

Cy = 1,69 cm,

Xo = 4,15 cm,

J = 672cm,

Cw = 675cm

Dari tabel didapat nilai :

Zx = b.t – (d - t) + 14

.t (d - 2.tf )²

= 50.2 – (20 - 2) + 14

.2 (20 - 2.2 )²

= 21 cm³

Zy = 2.(b.t)

= 2.(50.2)

= 20 cm³

f =Mux

θz x

+M uy

θz y

=(219,78 x100)

(0.9 x 21)+(102,43 x100)

(0.9 x20)

= 1731,91 kg/cm2 < 3300 kg/cm2 (OKE)

TUGAS BESAR BAJA 18

Page 19: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Lendutan Pada Profil C

∆max =

L240

=

500240

= 2,08 cm

qD = 11,33 kg/m => qDx = (11,33).cos 15° = 10,24 kg/m

qDy = (11,33).sin 15° = 4,8 kg/m

PD = 100 kg => PDx = (100).cos 15° =90,63 kg

PDy = (100).sin 15° =42,26 kg

Lendutan terhadap sumbu x,

qx = (1.2).qDx +1,3w = (1.2).(10,24)+1,3(-15,6) = - 8 kg/m

Px = (1.2).PDx +1,3w = (1.2).(90,63)+1,3 (-15,6) = 88,5 kg

∆x =

5384

.qx . L4

E . I x +

148

.Px . L3

E . I x

= ( 5384

x((−8/100)x 5004)(2000000 ) x (120) )+( 1

48x

(88,5 x 5003)(2000000 ) x (120))

= -0,29 + 0,96

= 0,67 cm

Lendutan terhadap sumbu y,

qy = (1.2).qDy = (1.2).(4,8) =5,76 kg/m

Py = (1.2).PDy = (1.2).(42,26) =50,71 kg

∆y =

5384

.q y . L/24

E . I y +

148

.Py . L/23

E . I y

= ( 5384

x((5,76/100)x 2504)

(2000000 ) x (18) )+( 148

x(50,71 x 2503)

(2000000 ) x (18))TUGAS BESAR BAJA 19

Page 20: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

= 0,31+046

= 0,77cm

∆ = √( Δ x)2+( Δ y )

2

= √(0 , 67 )2+(0 ,77 )2

= 1,02 cm < ∆max = 2 cm (Oke)

Jadi gording dengan profil profil C125 x 50 x 20 tebal = 2 mm dapat digunakan karena telah

memenuhi persyaratan.

Perencanaan Track Stang / Sag-rod dengan tulangan baja

Cek kelangsingan sagrod

λ =

lkimin < 300

i =

lk300 =

130300 = 0,43

i =

14 ×d

d = 4 × i

= 4 × 0,43

= 1,72 = 1,8 cm

TUGAS BESAR BAJA 20

5

1,3

Page 21: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Direncanakan Sagrod dengan Ø = 18 mm

A =

14 × π× d2 I =

164 × π× d4 i min= √ I

A

=

14 ×π ×1,82 =

164 × π ×1,84 i min= √ 0,5

2 ,54

= 2,54 cm2 = 0,5 cm4 i min= 0,44 cm

λ =

lkimin

=

1300 .44

= 295,5 <300

Gaya yang bekerja pada sagrod,

Pu = 2.Ruy

= 2.(24,93)

= 49,86 kg

f =

Pu

Ag

TUGAS BESAR BAJA 21

Ø

19mm49,86 kg ∅ 18 mm

49,86 kg

Page 22: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

=

( 49 ,86 )(0,9 ).(0 , 25 ). π .(1,8 )2

= 21,8 kg/cm2 < 3300kg/cm2

Perhitungan Ikatan Angin (bracing)

TUGAS BESAR BAJA 22

Page 23: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Beban Angin Samping (Bagian Atap)

Luas bidang A = 1/2 . 15 . 2

= 15 m2

Tekanan angin P = 40 kg/m2

W = 0,9 . 11,65 . 40 kg/m2

= 419,4 kg

Tiap titik simpul, Wa = 1/4 . 419,4

= 104,85 kg

TUGAS BESAR BAJA 23

Page 24: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Beban Angin Samping (Bagian Atap)

Tan α =

2 ,767 = 0,39

α = 20°

R . 7 = 104,85 x2,76

R = 41,3 kg » 41 kg

Z = 7 cos 70°

= 2,5 m

∑ V = 0

∑ H = 0 → S . (2,5) = (104,85) . (2,76)

104,85 . (2,76) – 41 . (7) = 0

S . (2,5) – 41 . (7) = 0

S = 114,8 kg (+)

PU = (1,3) . (114,8)

= 149,24 kg

Cek kelangsingan ikatan angin (bracing)

Lk=√72+2 ,762=7 ,52 m

λ= Lkimin

=752imin

<300

imin>752300

imin=2,5 cm

TUGAS BESAR BAJA 24

2,76

70˚

20˚

41 kg 41 kg

Page 25: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Dipakai rangka pengaku

Direncanakan profil siku 130x130x9

Ag = 27,5 cm2

Ix=Iy = 366.000 cm4

Cx=Cy = 3,530 cm

ix=iy = 4,010 cm

imax = 5,06 cm4

imin = 2,57 cm4

Digunakan bracing φ 2,57cm

λ =

lkimin

=

lkimin

<300

=

7522 ,57

<300

= 292< 300

A = 3,755 cm2

Pu = 147,46 kg ≤ Pn = ∅ A ∙ fy

= 0,9 . (27,5) . 3300 kg/cm2

= 81675 kg → OK

TUGAS BESAR BAJA 25

Page 26: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Beban angin samping ( bagian dinding )

R . 7 = 104,85 .5

R = 74,9 kg

Tan α = 57

= 0,71

α = 350

∑ V= 0

74,9 = S sin 35o

S = 74,9/Sin 35o

S = 130,58 Kg

Pu = (1.3).(130,58)

= 169,76 kg

Cek kelangsingan

Lk=√72+52=8,6 m

λ= Lkimin

=860imin

<300

imin>860300

imin=2 ,87 cm

TUGAS BESAR BAJA 26

74,9 kg

104,85 kg

5 m

134 kg360 kg

130,58 Kg

Page 27: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Dicoba memakai baja profil WF 125x125x6.5x9

t1 = 6.5 mm

t2 = 9 mm

r = 10 mm

A = 30.31 cm2

q = 23.80 kg/m

Ix = 847 cm4

Iy = 293 cm4

ix = 5,29 cm

iy = 3.11cm

Zx = 136 cm3

Zy = 47 cm3

Pu = 169,76 kg

Digunakan bracing φ 3.11 cm

λ =

lkimin

=

lkimin

<300

=

8603 ,11

<300

= 276,5 < 300 OK!!

Cek kekuatan penampang

Pu = 169,76 kg< Pn = 0.9 .(30,31).3300

169,76 kg < 74880,8 kg OK!!

TUGAS BESAR BAJA 27

Page 28: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Pembebanan Pada Kuda-kuda

Beban mati

Berat gording

Jarak antar kuda-kuda = 7 m

Berat sendiri gording = 3,56 kg/m

Berat akibat gording = (7) . (3,56) = 24,92

Berat penutup atap

P = 6,15 kg/m2

= 6,15 . 7 . 1,4

= 60,27 kg

½ . P = ½ . 60,27

= 30,135 kg

Berat total

Berat gording = 24,92 kg

Berat akibat penutup atap = 60,27kg +

PDL = 85,19 kg

½ . PDL = 42,595 kg

Beban hidup

Beban pekerja :

Beban hidup total PLL = 100 kg

Beban angin

Beban angin :

Beban angin = 40 kg/m2

α = 25°

Angin tekan C = 0,02 x α – 0,4

= 0,02 x 25 – 0,4

= 0,1

W tekan = C . (beban angin)

= 0,1 x 40

= 4 kg/m2

TUGAS BESAR BAJA 28

Page 29: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

TUGAS BESAR BAJA 29

Page 30: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Berat penutup atap (Seng Gelombang)

P = 10 kg/m2

= 10 x 7x 1,4

= 98kg

Angin hisap C = -0,4

W hisap = C x (beban angin)

= -0,4 x 40

= -16 kg/m2

Berat penutup atap (Seng Gelombang)

P = -16 kg/m2

= -16 x 7 x 1,4

= -156 kg/m2

TUGAS BESAR BAJA 30

- 156 kg

+98kg

Page 31: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Perencanaan Penampang (Balok Crane)

Spesifikasi KCI – Hoist Crane

Model : 5D.T11

Hoist type : 5D

Trolley type : 5 DT

Capacity : 5 ton

Dimension :

L : 8000 mm a : 1,9 m’

H : 500 mm

K : 600 mm

R : 1000 mm

F : 605 mm

E : 615 mm

Weight: 680 kg

Pcrane : 680 kg

Pcropcrane : 5000 kg

Pfootwalk : 100 kg +

5780kg

Perhitungan Pembebanan

TUGAS BESAR BAJA 31

a = 1,9 m’

Page 32: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

λ =1,9 m’ (Lihat Tabel Hoist Crane Single Girder)

λ <0,586 L

λ <0,586 . 9

λ < 5,274 m’

M max=5,782(9)

×(9−1 , 92

)2

= 20,8 tm’ x 1,15 (ambil impact factor = 15 %)

= 23,9tm’

V = P ׿)

= 5,78 ×(2−1 ,99

)

= 10,3 ton

Pra-Desain penampang

Di ambil

h = 50 cm

b = 30 cm

Lh<25

90050 < 25 = 18 < 25

Lb <65

90030 < 65 = 30< 65

TUGAS BESAR BAJA 32

Page 33: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Perencanaan Penampang Balok

Memakai penampang balok WF 500.200.10.16

t1 : 10 mm

t2 : 16 mm

r : 20 mm

A : 114.2 cm2

q : 89,6 kg/m

Ix : 47800 cm4

Iy : 2140 cm4

ix : 20.5 cm

iy : 4.33 cm

zx : 1910 cm3

zy : 214 cm3

Cek desain penampang

Flens = λp= 0,38 x √ 200000330

= 9,35

λr= 1,0x √ 200000330

= 24,6

web = λp= 3,76x √ 200000330

= 92,56

λr= 5,70x √ 200000330

= 140,32

λ= Bf

2 x tf =

2002 x 1,6

= 6,25 flens

λ= h

tw =

50010

= 50 web

flens atas λ = 6,25<λp= 9,35 penampang kompak

web λ = 50<λp= 92,56 penampang kompak

Zx = bf.tf (d-tf) + 14

tw (d-2.tf)2

= (20x1,6) (50-1,6) + 14

x1(50-2.1,6)2

= 2096,36 cm3

TUGAS BESAR BAJA 33

50,00

20.00

1.00

1.60

Page 34: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Mp = Zx . fy

= 2096,36 x 3300

= 69,2 tm

Mu = 23,9 tm

Mu ≤ Ø Mn

23,9 tm ≤ 0,9 x 69,2tm

23,9tm ≤ 62,28 tm OK

Tegangan geser

Cv = Htw

<2,24 √ Efy

= 46,8

1 <2,24 √ 200000330

= 46,8 cm < 55,14 cm

Maka, digunakan Cv = 1,0

Vu <∅ Vn

10,3 ton < 1,0 (0,6 Fy) Aw Cv

10,3 ton < 1,0 (0,6.3300) (1. 46,8).1,0

10,3 ton < 87,1 ton OK!!

Tegangan tarik pada web sebesar :

ft = P

7 tw

<σ y

= 57807 × 1

<σ y

=825kg

cm2<σ y=3300 kg /cm2

→ asumsikan tf = 1,6 cm = 16 mm

fb = 0,75 P

t f 2

<σ y

= 0,75 ∙5780

1,62 <σ y

= 1693<σs y=3300 kg /cm2

TUGAS BESAR BAJA 34

Page 35: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Q bs (profil) = 0,0896 t/m’

Q footwalk = 0,1 t/m’+

Qtotal = 0,1896t/m’

M max=Qtot ∙ l

2

8

¿ 0,1895 ×92

8

= 1,9tm’

V = 12

×0,1895 × 9+10,3 = 11,15 ton

Mx =23,9+1,9= 25,8 tm’

Cek lendutan pada profil

Δijin = L

6 00 =

90006 00

= 15 mm = 1,5cm

Lendutan akibat beban merata

Δ = 5w L4

384 EI = 5 x1,896 x 9004

384 x2000000 x 47800 = 0,17 cm

Lendutan akibat beban terpusat

Δ = pxa

24 E Ix [3.l2-4a2]=

5780 x19024 x2000000 x 47800

[3 x 9002 – 4x1902]= 1,09 cm

Δtotal = 0,17+ 1,09

TUGAS BESAR BAJA 35

5,78 ton

Page 36: TB baja 2 (NEW)

t2

r

t1

t2

B

H

r

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

= 1,26 cm <1,5 cm .............. AMAN !

Perencanaan Dimensi Balok Crane Memanjang

Dicobadenganprofil WF 350 x 350 x 12 x 19

t1 : 12 mm

t2 : 19 mm

r : 20 mm

A : 173.9 cm2

q : 137 kg/m

Ix : 40300 cm4

Iy : 13600 cm4

ix : 15.2 cm

iy : 8.84 cm

zx : 2300 cm3

zy : 776 cm3

Mmax = q total x L2

8 +

P x L4

=0,137 x72

8 +

11,15 x74

= 20,35 tm

Vmax = ½ x q x L + P

= ½ x 0,137 x 7 +11,15

= 11,63 ton

Cek stabilitas

Flens = λp= 0,38 x √ 200000330

= 9,35

λr= 1,0x √ 200000330

= 24,6

web = λp= 3,76x √ 200000330

= 92,56

TUGAS BESAR BAJA 36

Page 37: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

λr= 5,70x √ 200000330

= 140,32

λ= Bf

2 x tf =

3502 x 19

= 9,2flens atas

λ= h

tw =

35012

= 29,17 web

flens atas λ = 9,2<λp =9,35penampang kompak

web λ = 29,17<λp =92,56 penampang kompak

Zx = bf . tf . (d-tf) + ¼ . tw . (d-2tf)2

= 35 x 1,9 x (35-1,9) + ¼ x 1,2 x (35 – 2 x 1,9)2

= 2493 cm3

Mp = Zx . fy

= 2493 x 3300 x 1

105

= 82,3 tm

Mu = 17,02

Mu ≤ Ø Mn

20,35tm ≤ 0,9 x 82,3tm

20,35tm ≤ 79,07 tm OK

Cv = Htw

<2,24 √ Efy

= 31,2

1<2,24 √ 200000

330

= 31,2 cm < 55,14 cm

Maka, digunakan Cv = 1,0

Vu <∅ Vn

11,63 ton < 1,0 (0,6 Fy) Aw Cv

11,63 ton < 1,0 (0,6.3300) (1. 31,2).1,0

11,63 ton <61,78 ton OK!!

Cek lendutan pada profil

Δijin = L

6 00 =

7006 00

= 1,16cm

Lendutan akibat beban merata

TUGAS BESAR BAJA 37

Page 38: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Δ = 5 w L4

384 Ix = 5 x 1,739 x 7004

384 x2000.000 x 40300 = 0,05cm

Lendutan akibat beban terpusat

Δ = P L3

48 EI = 11630 x

(700¿¿3)48 x (2 x106 ) x 40300

¿ = 1,03 cm

Δtotal = 0,05+ 1,03

= 1,08 cm< 1,16 cm .............. AMAN !

Gaya–Gaya Yang Bekerja Pada Perencanaan Dimensi

DimensiGaya-Gaya yang bekerja

M max

(kgm’ )Nmax

(kg)Vmax

(kg)Kuda-Kuda 2200 4060 1610

Corbel 9350 0 18800

Kolom 7630 22200 3260

Perencanaan Dimensi Kuda-kuda

Dari hasil perhitungan staad pro pada kuda-kuda didapatkan nilai-nilai sebagai berikut :

Mmax =2200kg m

Nmax =4060kg

Vmax = 1610 kg

Dari tabel baja diambil profil IWF 150.150.7.10

t1 = 7 mm

t2 = 10 mm

r = 11 mm

A = 40.14 cm2

q = 31.5 kg/m

Ix = 1640 cm4

Iy = 563 cm4

ix = 6.39 cm

iy = 3.75 cm

Zx = 219 cm3

Zy = 75.1 cm3

TUGAS BESAR BAJA 38

Page 39: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Cek Stabilitas Penampang

Tekuk Lokal pada Sayap

λ=B f

2.t f =

1502 x 10

= 7.5

λ p=0.56 .√ Efy

=¿¿ (0.56).√ 2 x105

330= 13,78 (λ ≤ λp)

TUGAS BESAR BAJA 39

Page 40: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Tekuk Lokal Pada Badan

λ=Ht=150

10=¿15

λ p=3.76 .√ Efy

=¿¿ (3.76).√ 2 x105

330=¿¿92,56

λ ≤ λp balok kompak dan tidak membutuhkan pengaku

Zx = (15x1)(15-1)+14

(0,7) (15-2x1)2

= 239 cm3

Mn = Zx Fy

= 239 x 3300(1

10⁵)

= 7,9tm’

Mu <∅ Mn

2,2 tm < 0.9 (7,9)

2,2 tm <7,11 tm’ Ok

Htw

<2,24 √ Efy

150,7<2,24 √ 200000

330

21,4<55,14

Maka, digunakan Cv = 1,0

Vu <∅ Vn

1,62ton < 1,0 (0,6 Fy) Aw Cv

1,62ton < 1,0 (0,6.3300) (1.21,4).1,0

1,62ton <42,3 ton

Cek Kombinasi beban

Kelangsingan terhadap sumbu y

λ y =

lki y =

5523 ,75 = 147,2 <200

dari rasio kelangsingan, tekuk terjadi pada sumbu y = sumbu lemah

TUGAS BESAR BAJA 40

Page 41: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Menentukan c

c =

.lkiy √ fy

E= 1

π. 1 47 , 2. √330

200000

= 1,9

Untuk λc < 0. 25 ω = 1

0.25 < λc < 1,2 ω = 1 ,43

1,6−0 ,67 λc

c>1,2 ω = 1 ,25 λc2

karena c = 1,9 berada pada λc > 1,2

maka :

ω = 1 ,25 λc2

ω =1 ,25 x 1,9

= 2,38

Pn =

Ag .Fyω

= 40,14 cm2.

3300kg /cm 2̂2, 38

x 1

103

= 55,65 ton

Mny = (Zy) x (Fy)

Zy =24

tf .bf 2 + 14

(d−2. tf )tw2

Zy = 24

.1,0 2.152 + 14

(15- 2. 1,0).0,72

Zy = 114,09 cm3

Mny = (Zy) x (Fy)

= 114,09 x 3300 x 1

105

= 3,76 tm’

TUGAS BESAR BAJA 41

Page 42: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Puφ Pn =

4 ,060ton0 ,85. 55 , 65 ton

= 0,085< 0,2

Pu2. φc . Pn

+ (

Muxφ bMnx

+

Muyφ bMny

) ≤ 1,0

=

4 ,062. 0 , 85 .55 , 65

+ (

2, 2000,9 .7,9

+ 00,9. 3 , 76

)

≤ 1,0

= 0,35≤ 1,0 Aman terhadap kombinasi tekan dan lentur

Kontrol terhadap Lendutan

Δijin = L

360=5521

360

= 15,34 mm

Δmax = 1,0 mm <15,34 mm

Penampang balok WF cukup aman terhadap lendutan.

TUGAS BESAR BAJA 42

Page 43: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Perencanaan Dimensi Kolom

Dari hasil perhitungan staad pro pada kolom didapatkan nilai-nilai sebagai berikut :

Mmax = 7600 kgm’

Nmax = 22200 kg

Vmax = 3150kg

Dari tabel baja diambil profil IWF 300.150.6,5.9

t1 = 6.5 mm

t2 = 9 mm

r = 13 mm

A = 46.78 cm2

q = 36.7 kg/m

Ix = 7210 cm4

Iy = 508 cm4

ix = 12.4 cm

iy = 3.29 cm

Zx = 481 cm3

Zy = 67.7 cm3

Cek Stabilitas Penampang

Tekuk Lokal pada Sayap (Flange)

λ=B f

2t f =

1502.15

= 5

λ p=0,56√ Efy

=¿¿ (0,56).√ 2 x105

330=¿¿14.71 (λ ≤ λp)

Tekuk Lokal Pada Badan (Web)

λ=Ht=300

9=33

λ p=1,49.√ Efy

=¿¿ (1,49).√ 2 x105

330=¿¿39.13 (λ ≤ λp)

λ ≤ λp balok kompak dan tidak membutuhkan pengaku

Cek kelangsingan kolom dan tegangan yang bekerja

λ y =

lki y =

0 ,884 . L3. 29 =

0 ,884 .5003 .29 = 134.35<300

λc= λπ √ Fy

E = 134.35

π √ 330200.000

= 1.7

TUGAS BESAR BAJA 43

Page 44: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

ntuk λc < 0. 25 ω = 1

0.25 < λc < 1,2 ω = 1 ,43

1,6−0 ,67 λc

c>1,2 ω = 1 ,25 λc2

karena c = 1,7 berada pada λc > 1,2

maka :

ω = 1 ,25 λc2

ω =1 ,25 x 1,7

= 2,1

Pn =

Ag .Fyw

= 46.78cm2.

3300 kg /cm 2̂2. 1

x 1

103

= 73.5 ton

Cek Kekuatan Penampang

Mn = Zx x Fy

Zx = bf.tf(d-tf) + 14

tw ( d−2. tf )2

Zx = 15× 0.9× (30−0.9 )+ 14

× 0.65 ×(30−2 × 0.9)2

= 522 cm3

Mn = Zx x Fy

= 552× 3300× 1

105

= 17.2 tm1

Mu <∅ Mn

7,6< 0,9 × 17.2

7,6 tm <15.5 tm’ OK

Mny = (Zy) x (Fy)

TUGAS BESAR BAJA 44

Page 45: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Zy =24

tf .bf 2 + 14

(d−2. tf )tw2

Zy = 24

0.92.152 + 14

(30- 2. 0.9).0.652

Zy = 94.1 cm3

Mny = (Zy) x (Fy)

= 94.1 x 3300 x 1

105

= 3.2 tm’

Puφ Pn

=

22 , 2ton0 ,85. 73 .5 ton

= 0,188< 0,2

Pu2. φc . Pn

+ (

Muxφ bMnx

+

Muyφ bMny

) ≤ 1,0

=

22 ,22.0 ,85 .73 .5

+ (

7 ,6000,9 .17 .2

+ 00,9 . 3.2

)

≤ 1,0

= 0, 66≤ 1,0 Aman terhadap kombinasi tekan dan lentur

Cek Terhadap Geser

Cv = h

tw< 2,24√ E

Fy

= 30

0.65< 2,24√ 200000

330

= 46<55,14

maka, digunakan Cv = 1,0

Vu ≤ ∅ Vn

3,15 ton < 1,0 (0,6 Fy) Aw Cv

3,15 ton < 1,0 (0,6.3300) (1.22,56).1,0

3,15 ton <44.6 ton

Penampang balok WF aman terhadap geser.

TUGAS BESAR BAJA 45

Page 46: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Kontrol terhadap Lendutan

Δijin = L

360=5000

360

= 13,88 mm

Δmax= 0,884mm <13,88 mm

Penampang balok WF cukup aman terhadap lendutan

Perencanaan Dimensi CorbelDari hasil perhitungan staad pro pada corbel didapatkan nilai-nilai sebagai berikut :

Mmax = 9350kg m’

Nmax = 0 kg

Vmax = 18800kg

Dari tabel baja diambil profil IWF 300.150.6,5.9

t1 = 6.5 mm

t2 = 9 mm

r = 13 mm

A = 46.78 cm2

q = 36.7 kg/m

Ix = 7210 cm4

Iy = 508 cm4

ix = 12.4 cm

iy = 3.29 cm

Zx = 481 cm3

Zy = 67.7 cm3

Cek Stabilitas Penampang

Tekuk Lokal pada Sayap (Flange)

λ=B f

2t f =

1502.15

= 5

λ p=0,56√ Efy

=¿¿ (0,56).√ 2 x105

330=¿¿14.71 (λ ≤ λp)

Tekuk Lokal Pada Badan (Web)

λ=Ht=300

9=33

TUGAS BESAR BAJA 46

Page 47: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

λ p=1,49.√ Efy

=¿¿ (1,49).√ 2 x105

330=¿¿39.13 (λ ≤ λp)

λ ≤ λp balok kompak dan tidak membutuhkan pengaku

Cek Kekuatan Penampang

Mn = Zx x Fy

Zx = bf.tf(d-tf) + 14

tw ( d−2. tf )2

Zx = 15 × 0.9× (30−0.9 )+ 14

× 0.65 ×(30−2 × 0.9)2

= 522 cm3

Mn = Zx x Fy

= 552 × 3300× 1

105

= 17.2 tm1

Mu <∅ Mn

9.35 < 0,9 × 17.2

9.35 tm < 15.5 tm’ OK

Cek Terhadap Geser

Cv = h

tw< 2,24√ E

Fy

= 30

0.65< 2,24√ 200000

330

= 46< 55,14

maka, digunakan Cv = 1,0

Vu ≤ ∅ Vn

18.8 ton < 1,0 (0,6 Fy) Aw Cv

18.8 ton < 1,0 (0,6.3300) (18).1,0

TUGAS BESAR BAJA 47

Page 48: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

18.8 ton <36 ton

Penampang balok WF cukup aman menerima gaya-gaya kombinasi.

Kontrol terhadap Lendutan

Δijin = 2 L360

=2 x500360

= 2,778 mm

Δmax = 0.923 mm <2,778 mm

Δmax =0.923 mm diakibatkan hanya oleh beban gravitas

TUGAS BESAR BAJA 48

Page 49: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Gaya–Gaya Yang Bekerja Pada Perencanaan Sambungan

Perencanaan

Sambungan

Gaya-Gaya yang bekerja

M max

(kgm’ )

Nmax

(kg)

Vmax

(kg)

Kuda-Kuda 1530 3000 1730

Kolom & Kuda-kuda 2430 3430 3260

Kolom & Corbel 7630 3430 3260

Perencanaan Sambungan Kuda – Kuda

M = 1530 kgm’

N0 = 3000 kg

V0 = 1730 kg

Digunakan :

Mutu Las E70xx, fy = 482 MPa

Mutu Baja A572, fy = 330 MPa

IWF 150.150.7.10

TUGAS BESAR BAJA 49

Page 50: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

A las = ( 10 cm + 10 cm + 10 cm ) 1 satuan

= 30 cm

X = (10.5 ) .2+10.0

30=3,33

F = Mh

=153000015+1

=9563 kg/cm

0,707.a ≥F

Alas . τlas

0,707.a ≥ 9563 kg

30 cm .0,6 .4820 kg /cm2

0,707.a ≥ 0,11

a ≥ 12 mm

ØVn = 0,75 F. (0,707 a) L

= 0,75. 9563 kg/cm. (0,707. 0,12). 10

= 6084,9 kg

ØVn = 6084,9 kg > Vu = 1730 kg OK

Cek Kuat Geser Metal

ØRn = Ø( A. 0,6.Fy)

= 0,9 (15.0,9.0,6.4820) = 29281 kg

ØRn = 29281 kg > Vu = 1730 kg OK

TUGAS BESAR BAJA 50

Page 51: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Perencanaan Sambungan Kolom dan Kuda – Kuda

M0 = 2430kgm’

N0 = 3430 kg

Vmax = 3260 kg

X = (10 x 5 ) 2+10(0)

10+10+10

= 3,33 cm

e = 10 – 3,33

= 6,67 cm

M = M0 – V ( e + 7,5 )

= 2430 kgm – 3260 kg ( 6,67 cm + 7,5 cm )

= 34603,6 kg cm

N = N0 cos 25

= 3430 kg cos 25

= 3108 kg

Digunakan :

Mutu Las E70xx, fy = 482 MPa

Mutu Baja A572, fy = 330 MPa

IWF 300.150.6,5.9

Di rencanakan a = 10 mm = 1 cm

A = ( 10 cm + 10 cm + 10 cm )

= 30 cm

Akibat V = 3260 kg

Fv = 3260 kg30 cm

= 108,67 kg/cm

TUGAS BESAR BAJA 51

Page 52: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Akibat M = 34603,6 kg cm

A las = ( 10 cm + 10 cm + 10 cm ) 1 satuan

= 30 cm

X = (10.5 ) .2+10.0

30=3,33

F = Mh

=34603,615+1

=2162 kg

τ = ( tegangan geser las)

= 0,6 x fy las

= 0,6 x 4820

= 2892 kg/cm

ØVn = 0,75 F. (0,707 a) L

= 0,75. 2162 kg/cm. (0,707. 0,1). 10

= 6084,9 kg

ØVn = 6084,9 kg > Vu = 1730 kg OK

Cek terhadap kapasitas geser

Ø Rn = 0,9 x (0,6.Fy) x t

= 0,9 x( 0,6 x 4820) x1

= 1782 kg/cm

= 1782 kg/cm> Vu = 3260 kg ~ OK

Perencanaan Sambungan Kolom dan Corbel

TUGAS BESAR BAJA 52

Page 53: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

M0 = 7630 kgm’

N0 = 3430 kg

Vmax = 3260 kg

X = (30x 15 ) 2+30(0)

30+30+30

= 10 cm

Digunakan :

Mutu Las E70xx, fy = 482 MPa

Mutu Baja A572, fy = 330 MPa

IWF 300.150.6,5.9

Di rencanakan a = 10 mm = 1 cm

A = ( 30 cm + 30 cm + 30 cm )

= 90 cm

Akibat M = 763000 kg cm

A las = ( 30 cm + 30 cm + 30 cm ) 1 satuan

= 90 cm

F = Mh

=76300030

=25433 kg

0,707.a ≥ F

Alas . τlas

TUGAS BESAR BAJA 53

Page 54: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

0,707.a ≥ 25433 kg

90 cm .0,6 .4820 kg /cm2

0,707.a ≥ 0,10

a ≥ 12 mm

τ = ( tegangan geser las)

= 0,6 x fy las

= 0,6 x 4820

= 2892 kg/cm

ØVn = 0,75 F. (0,707 a) L

= 0,75. 25433 kg/cm. (0,707. 12). 0,9

= 6084,9 kg

ØVn = 6084,9 kg > Vu = 1730 kg OK

Cek Kuat Geser Metal

ØRn = Ø( A. 0,6.Fy)

= 0,9 (15.0,9.0,6.4820) = 29281 kg

ØRn = 29281 kg > Vu = 1730 kg OK

Perencanaan Pelat Kaki Kolom & Angkur

Gaya – gaya yang bekerja pada perletakan kolom

TUGAS BESAR BAJA 54

Page 55: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Mmax = 7630 kg.m

Nmax = 22200 kg

Vmax = 3260 kg

Direncanakan pelat kaki kolom ukuran 40 cm X 25 cm

σ =

Pb .h

±M .6

b . h2

=

2220025 . 40

±(7630) . 100. 6

25 . 402

= 22,2± 114

σ max = 136,65 kg/cm2 (tekan)

σ min = -91,8 kg/cm2 (tarik)

σ min .(40 - x1) =σ max . x1

(91,8) . (25 - x1) = (136,65) . x1

2295 - (91,8) . x1 = (136,65) . x1

x1 = 10,04 cm

Momen pada pelat kaki kolom.

M =

12

.91 ,8 .10 .( 23

.10 )

= 3060 kgcm

TUGAS BESAR BAJA 55

15cm

136,65

91,8

15 10

Page 56: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Ditentukan tebal pelat kaki kolom adalah 15 mm.

Kontrol tegangan yang terjadi.

σ =

Muφ . Z

=

7630

φ .16

.b . t2

=

7630

(0,9 ).16

. 25 .(1,5 )2

= 904,3 kg/cm2 ¿ 3300 kg/cm2

Tebal landasan Kolom

m = (N – 0,95 d)

= (40-0,95(25)) / 2

= 8,1 cm

n = (B – 0,8 bf) / 2

= (40 – 0,8 (25)) / 2

= 10 cm

A1 = 40 x 25 = 1000 cm2

A2 = 40 x 25 = 1000 cm2

Pp = 0,85 fc’ A1√A 2/ A 1

= 0,85 (330 kg/cm2) 625 cm2 √ 10001000

= 280500 kg = 280 ton

X = 4 d bf

(d+bf )2 x Pu

∅ c . Pp

X = 4 (30 )(25)(30+25)2

x 22200

0,60(280500)

X = 0,13 cm

n’ = ¼ √30 x15

= 5,3 cm

λ = (2 .√X) / (1 + √ 1-X )

= (2 . √0,13) / (1 + √1 – 0,13)

= 0,37

TUGAS BESAR BAJA 56

Page 57: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

n’.λ = 5,3 x 0,37 = 1,96 cm

t > l √ 2 Pu0,9 x BNFy

t >10 cm √ 2(22200 kg )

0,9 x (40 cm )(25 cm)(3300kg

cm2 )

t ≥1,22 cm = 1,5 cm

Pu = 22200 kg

N = 40 cm

B = 25 cm

Perencanaan angkur

Tegangan F =

12

.σmin .b .x1

=

12

.(91 ,8) .25 .(10 )

= 11475 kg

F =

114752

= 5737,5 kg

Ditentukan diameter angkur sebesar 15 mm dengan panjang 200 mm

μ = (35 – 60 %).fy

= 35%.(3300)

= 1155 kg/cm2

Pn = teg. lekatan x keliling x L

= μ . π . d . L .

= (1155).π .1,5.(20).

= 108856 kg = 108,8 ton

Kontrol terhadap momen.

Mu = φ . 2. Pn . e

= (0,75).2.(108,8).(0,15)

= 24,48 ton.m > 2,740 ton.m OK!

TUGAS BESAR BAJA 57

Page 58: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

Kontrol terhadap geser.

V = φ . r1 . fu . A . 4

= (0,75).(0,4).(5737).(

14

. π . 1,52

).4

= 12159 kg

= 12,2 ton > 3,3 ton

TUGAS BESAR BAJA 58

Page 59: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

BAB III

PENUTUP

4.1. Kesimpulan

Dari hasil Tugas Perencanaan Bangunan Gudang dan Perhitungan Struktur

Baja ini maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

a. Perencanaan gording menggunakan Profil Channel 150x50x20.

b. Perencanaan kuda-kuda dengan bentang 10 m menggunakan Profil Baja IWF

125.125.6,5.9.

c. Penampang Balok Crane dengan beban 5 ton digunakan Profil Baja IWF

500.200.10.16.

d. Perencanaan kolom dengan tinggi 5 m menggunakan Profil Baja IWF

300x150x6,5x9.

e. Perencanaan Penampang Gelagar Crane digunakan Profil Baja IWF

300x150x6.5x9.

f. Perencanaan Sambungan pada konstruksi tersebut memakai Mutu Las E70xx.

4.2. Saran

Dari hasil Tugas Besar Perencanaan Bangunan Gudang dan Perhitungan Struktur

Baja diharapkan agar:

a. Bisa menjadi Nilai tambah bagi Mahasiswa dilingkungan Universitas

Muhammadiyah Malang.

b. Bisa menjadi pertimbangan untuk menyediakan masalah-masalah yang berkaitan

dengan Mata Kuliah Struktur Baja.

TUGAS BESAR BAJA 59

Page 60: TB baja 2 (NEW)

AHMAD MUHAJIR (201110340311029) VITARA MANTIKA SETYORINI (201110340311064)

DAFTAR PUSTAKA

http://www.ilmusipil.com

Agus Setiawa,S.T,M.T (2008). “Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD”.

Indonesia : Erlangga.

Badan Standart Nasional, “Cara Perencanaan Struktur Baja Bangunan Gedung”.

(SKSNI -03-1729-2002)

http://duniatekniksipil.web.id.com

Gunawan, Rudy, (1987), Tabel Profil Konstruksi Baja, Yogyakarta : Kanisius.

Suryoatmono, Bambang, (2005), “Analisis dan Desain Komponen Struktur Baja AISC

2005-LRFD”, Unpar.

Smith, J,C,1996. “Structural Steel Desain LRFD Approach Second Edition”. Joh Wiley

& Sons, Inc : United States of Amerika.

TUGAS BESAR BAJA 60