tugas akhirperencanaan konstruksi baja

27
0 PERENCANAAN KONSTRUKSI BAJA BANGUNAN GUDANG JURNAL TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Akademik Menempuh Gelar Sarjana Teknik Sipil Strata Satu Oleh : RIZA ZAKARIYA 087011007 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SILIWANGI TASIKMALAYA 2013

Upload: dodik-prayugo

Post on 27-Dec-2015

264 views

Category:

Documents


19 download

DESCRIPTION

Contoh tugas akhir dari perencanaan konstruksi baja

TRANSCRIPT

Page 1: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

0

PERENCANAAN KONSTRUKSI BAJA

BANGUNAN GUDANG

JURNAL TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Akademik

Menempuh Gelar Sarjana Teknik Sipil Strata Satu

Oleh :

RIZA ZAKARIYA

087011007

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SILIWANGI

TASIKMALAYA

2013

Page 2: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

1

PERENCANAAN KONSTRUKSI BAJA BANGUNAN GUDANG

Oleh :

Ria Zakariya

087011007

Dosen Pembimbing 1 :

Yusep Ramdani, MT.

Dosen Pembimbing II :

Agus Widodo, Ir., MM.

ABSTRAK

Perencanaan suatu gudang sebagai pelindung mutu dan kualitas barang menggunakan perhitungan yang

matang, karena bangunan ini digunakan dalam kurun waktu yang panjang dan juga bangunan yang

dihasilkan harus aman, kuat, nyaman, dan sesuai dengan persyaratan yang telah ditetapkan.

Pengolahan data dianalisis dengan menggunakan SAP 2000 v.14 untuk perhitungan portal, balok dan kolom.

Pada perencanaan struktur gudang ini, digunakan Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Bertulang Untuk

Bangunan Gedung (SKSNI T-15-1991-03), Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung

(SNI 03-1729-2002), Peraturan Perencanaan Bangunan Baia Indonesia 1984 (PPBBI), Peraturan

Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 (PPIUG).

Berdasarkan dari perhitungan, dapat disimpulkan bahwa perencanaan gudang ini menggunakan struktur

profil baja IWF 300.200.8.12 dan pondasi setempat dengan ukuran tapak pondasi 2,3 x 2,8

meter dengan kedalaman 2,90 meter dinyatakan aman.

Kata kunci : Gudang, IWF 300.200.8.12, Perencanaan Struktur

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Baja merupakan bahan yang mempunyai sifat struktur yang sangat baik sehingga pada akhir abad 19,

dimulainya menggunaan baja sebagai bahan struktur (konstruksi) utama, ketika itu metode pengolahan baja

yang murah dikembangkan dengan skala yang luas. Sifat Baja mempunyai kekuatan yang tinggi dan sama

kuat pada kekuatan tarik maupun tekan dan oleh karena itu baja adalah menjadi elemen struktur

yang memiliki batasan sempurna yang akan menahan beban jenis tarik aksial, tekan aksial, dan lentur dengan

fasilitas yang hampir sama pada konstruksi (struktur) nya. Berat jenis baja tinggi, tetapi perbandingan antara

kekuatan terhadap beratnya juga tinggi sehingga komponen baja tersebut tidak terlalu berat jika

dihubungkan dengan kapasitas muat bebannya, selama bentuk-bentuk struktur (konstruksi) yang digunakan

menjamin bahwa bahan tersebut dipergunakan secara efisien.

Dan dalam pembangunan gudang, umumnya struktur bangunan gudang menggunakan material baja,

hal ini karena kebutuhan jarak antar kolom yang jauh sedangkan atap biasanya merupakan atap metal yang

ringan. Dengan material baja, dengan kekakuan 10x lipat dari beton didapat strutkur yang lebih kecil dan

ringan.Untuk bentang antar kolom yang tidak terlalu panjang (misal 10m), bisa digunakan baja profil biasa,

untuk yang lebih panjang dapat digunakan castileted, yaitu profil baja misal baja I/WF (wide flange) dibelah

menjadi dua dengan irisan membentuk trapesium kemudian badan baja di geser ke samping dan keatas

sedemikian hingga badan baja yang bawah bertemu dengan yang atas, badan ini kemudian di las, dan akan

terbentuk lubang berbentuk segi enam. Castileted beam ini sangat efektif karena tinggi baja akan menjadi 2

kali lipat sehingga kekakuan dan kekuatan lenturnya jauh bertambah. Dan karena terdapat lubang segi enam

tadi akan mengurangi berat sendiri struktur yang menjadikannya lebih efektif.

Page 3: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

2

1.2. Identifikasi Masalah

Permasalahan yang akan ditinjau adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana menentukan jenis pembebanan yang akan digunakan dalam desain?

2. Bagaimana merencanakan struktur bangunan gudang?

3. Bagaimana melakukan analisa struktur pada baja Gable Frame?

4. Bagaimana menuangkan hasil perencanaan ke dalam gambar teknik?

1.3. Tujuan Perencanaan

1. Menghitung gaya-gaya dalam yang terjadi akibat beban kerja.

2. Melakukan analisa penampang untuk dapat menahan lenturan akibat gaya-gaya yang bekerja.

3. Menuangkan hasil analisa struktur ke dalam gambar teknik.

1.4. Batasan Masalah

Permasalahan dalam penggunaan baja sebenarnya cukup banayk yang harus diperhatikan, namun

mengingat keterbatasan waktu, perencanaan ini mengambil batasan :

1. Perencanaan yang akan dihitung adalah struktur Gudang tipe Portal Kaku (Gable Frame).

2. Tinjauan meliputi struktur atas dan struktur bawah bangunan.

3. Tidak melakukan peninjauan terhadap analisa biaya dan waktu perencanaan.

4. Aspel-aspek peraturan yang dipakai dalam perencanaan Bangunan Gudang yakni SNI 03–1729–2002

tentang Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Umum

Gudang adalah sebuah ruangan yang digunakan untuk menyimpan berbagai macam barang. Setiap

jenis bangunan bisa saja memiliki gudang, misalnya saja gudang pada bangunan pabrik, toko, dan bahkan

rumah tinggal. Karena digunakan untuk menyimpan berbagai macam barang, biasanya gudang berpotensi

untuk menyimpan debu. Karena itu, peletakan gudang perlu diperhatikan agar tidak mengganggu aktivitas

lain dalam bangunan tersebut.

Pada saat ini kebutuhan akan gudang sangat tinggi. Salah satunya diakibatkan oleh bertumbuhnya

pasar retail yang pesat terutama di kota-kota besar. Sarana penyimpanan berbagai komoditas sebelum

akhirnya didistribusikan ke pasar menjadi hal yang perlu diperhatikan. Oleh karena itu dibutuhkan bangunan

yang dapat mengakomodir keperluan ini dengan baik, aman, fungsional, dan tentunya kuat.

Umumnya struktur bangunan gudang menggunakan material baja, hal ini karena kebutuhan jarak

antar kolom yang jauh sedangkan atap biasanya merupakan atap metal yang ringan. Dengan material baja,

dengan kekakuan 10x lipat dari beton didapat strutkur yang lebih kecil dan ringan.Untuk bentang antar

kolom yang tidak terlalu panjang (misal 10m), bisa digunakan baja profil biasa, untuk yang lebih panjang

dapat digunakan castileted, yaitu profil baja misal baja I/WF (wide flange) dibelah menjadi dua dengan irisan

membentuk trapesium kemudian badan baja di geser ke samping dan keatas sedemikian hingga badan baja

yang bawah bertemu dengan yang atas, badan ini kemudian di las, dan akan terbentuk lubang berbentuk segi

enam. Castileted beam ini sangat efektif karena tinggi baja akan menjadi 2 kali lipat sehingga kekakuan dan

kekuatan lenturnya jauh bertambah. Dan karena terdapat lubang segi enam tadi akan mengurangi berat

sendiri struktur yang menjadikannya lebih efektif.

2.2. Struktur Gudang

Standarisasi struktur baja pembangunan pabrik atau gudang (disesuaikan dengan bentangan) antara

lain :

Kolom Utama

Kolom Gable

Rafter/Portal

Tie Beam (untuk mengikat kolom utama terhadap portal)

Struktur Pondasi

Page 4: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

3

Accesories (Base Plate, Stifner, Futte, Top Plate, End Plate, Plat Join, Plat Gording, dll).

Dalam kenyataannya konstruksi adalah berbentuk ruang, sehingga secara keseluruhan konstruksi

belum stabil, maka perlu diatur lagi dalam arah yang lain.

Contoh :

Gambar 2.8. Contoh Pembebanan

Pada bidang kuda-kuda, konstruksi ini stabil, sebab sudah diperhitungkan terhadap beban yang

bekerja yaitu P dan H (angin / gempa)

-kuda, bila ada beban H bekerja dalam arah ini, konstruksi akan

roboh/terguling, jadi masih labil. Maka perlu distabilkan dalam arah ini.

Konstruksi untuk memberikan stabilitas dalam arah ini dinamakan :

Yang dipasang pada bidang atap dan pada bidang dinding.

2.3. Bentuk-Bentuk Konstruksi Rangka Gudang

a) Konstruksi kap rangka sendi – rol

Gambar 2.1. Rangka Sendi-Rol

Konstruksi kuda-kuda dengan tumpuan A sendi, B rol merupakan konstruksi statis tertentu, maka

penyelesaian statikanya dengan statis tertentu. Namun sering didalam praktek dibuat A sendi, B sendi,

dengan demikian konstruksi menjadi statis tak tentu. Tetapi sering diselesaikan dengan cara pendekatan

dengan menganggap perletakan A = B didalam menerima beban H.

RAH = RBH = H/2

H

P

P

P

P

Asendi rol

B

sendi

BA

H

H/2 H/2=RBH

Page 5: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

4

Gambar 2.2. RAH = RBH = H/2

Untuk mencari gaya-gaya batangannya dapat digunakan cara :

Cremona

Keseimbangan titik

Ritter

Dan lain-lain

Kemudian untuk mendukung kuda-kuda diperlukan kolom. Apabila dipakai kolom dengan perletakan bawah

sendi, maka struktur menjadi tidak stabil bila ada beban H (angin/gempa).

Gambar 2.3. Gaya yang Bekerja akibat Beban H

Karena itu untuk mendukung kuda-kuda ini, harus dipakai kolom dengan perletakan bawah jepit.

Gambar 2.4. Kestabilan Gaya

Bila gaya H bekerja maka struktur/konstruksi ini akan stabil/kokoh. Pada perletakan bawah kolom

terjadi gaya V, H dan M. Besarnya M = adalah cukup besar. Maka bila struktur ini yang dipilih pada tanah

yang jelek, pondasinya akan mahal. hH.2

Dicari penyelesaian suatu bentuk struktur agar pondasi tidak terlalu mahal.

b) Kuda-kuda dihubungkan dengan pengaku pada kolom

1. Kuda-kuda dengan pengaku dan perletakan bawah kolom jepitan.

Struktur dengan sistem ini cukup kaku dan memberikan momen M lebih kecil dari pada struktur sebelumnya.

H

S S

akan roboh

sendi sendi

jepitjepit

H

H/2 H/2

h

V

H/2M = H/2 = h

H/2

V M

Page 6: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

5

Gambar 2.5. Struktur Statis Tak Tentu

Struktur semacam ini adalah statis tak tentu, maka statistikanya diselesaikan dengan cara statis tak

tentu.

Namun sering didalam prkateknya diselesaikan dengan cara pendekatan/sederhana yaitu :

- Bila beban vertikal (gravitasi) yang bekerja, struktur dianggap statis tertentu, yang bekerja pada kolom

gaya V saja. Selanjutnya gaya-gaya batang KRB dicari dengan : Cremona, Kesetimbangan Titik, Ritter,

dan sebagainya.

- Bila beban H bekerja, dianggap terjadi titik balik (= inflection point) terjadi ditengah-tengah yaitu S1

dan S2.

M pada titik balik = 0 (seperti sendi)

2. Kuda-kuda dengan pengaku dan perletakan bawah kolom sendi.

Gambar 2.6. Kuda-kuda Berpengaku dan perletakan bawah kolom sendi

Struktur ini sama seperti pada perletakan bawah kolom jepit. Gaya batang (a), (b) dan (c) dapat

dihitung seperti sebelumnya, hanya mengganti jarak a dengan h.

Keuntungan kolom dengan perletakan sendi ini adalah :

- Momen pada perletakan bawah/sendi = 0

- Momen pada pondasi menjadi kecil, pondasinya menjadi murah

- Namun momen pada kolomnya menjadi besar ∞ 2 kali dari pada kolom perletakan jepit (h = 2a)

c. Konstruksi 3 Sendi

Gambar 2.6. Konstruksi Tiga Sendi

M jepit

A

H

e

c d

f

h1

a

aH/2

H/2S S H/2H/2

M jepit

1h

h h

h1

sendisendi

a

b

c

a

b

c

sendi sendi

sendisendiA

S

RAH

RAV

RBH

RBV

Page 7: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

6

d. Konstruksi Portal Kaku (Gable Frame)

Gambar 2.7. Konstruksi Portal Kaku (Gable Frame)

Konstruksi ini adalah statis tak tentu. Diselesaikan dengan cara cross, clapeyron, slope deflection,

tabel, dan sebagainya. Gaya yang bekerja pada batang-batangnya N, D dan M. Batang menerima Nu dan Mu

→ perhitungan sebagai beam column.

Suatu Gable Frame mempunyai berbagai macam komponen yang berperan dalam menunjang

kekuatan strukturnya secara keseluruhan, yaitu antara lain rafter, kolom, base plate, haunch, dan stiffener.

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. Biasanya pengaku diberi untuk memuat alat penyambung baut dan mencukupi kekuatan

sambungan. Sedangkan pengaku sebagai salah satu komponen gable frame tersebut mempunyai pengaruh

terhadap kekuatan struktur secara keseluruhan.

Jika haunch diikutsertakan dalam perhitungan struktur gable frame maka diharapkan terjadi

penurunan tegangan dan lendutan yang terjadi, bila dibandingkan dengan yang tidak mempunyai haunch.

2.4. Material

2.4.1. Baja

Keuntungan Baja sebagai Material Struktur Bangunan (Konstruksi bangunan).

Sifat Baja di samping kekuatannya yang besar untuk menahan kekuatan tarik dan tekan tanpa

membutuhkan banyak volume, baja juga mempunyai sifat-sifat lain yang menguntungkan sehingga

menjadikannya sebagai salah satu bahan bangunan yang sangat umum dipakai dewasa ini.

Beberapa keuntungan baja sebagai material struktur antara lain:

Baja memiliki Kekuatan yang Tinggi

Baja mudah dalam pemasangan

Baja memiliki Keseragaman

Baja memiliki sifat Daktail/Liat (Daktilitas)

Di samping itu keuntungan-keuntungan lain dari struktur baja, antara lain adalah :

Proses pemasangan di lapangan berlangsung dengan cepat.

Dapat di las (welding) atau sistem baut (bolting).

Komponen-komponen struktumya bisa digunakan lagi untuk keperluan lainnya.

Komponen-komponen yang sudah tidak dapat digunakan lagi masih mempunyai nilai sebagai besi

tua.

Struktur yang dihasilkan bersifat permanen dengan cara pemeliharaan yang tidak terlalu sukar.

Selain keuntungan-keuntungan tersebut bahan baja juga mempunyai kelemahan-kelemahan sebagai

berikut :

o Komponen-komponen struktur yang dibuat dari bahan baja perlu diusahakan supaya tahan api

sesuai dengan peraturan yang berlaku untuk bahaya kebakaran.

o Diperlukannya suatu biaya pemeliharaan untuk mencegah baja dari bahaya karat.

o Akibat kemampuannya menahan tekukan pada batang-batang yang langsing, walaupun dapat

menahan gaya-gaya aksial, tetapi tidak bisa mencegah terjadinya pergeseran horisontal

haunch

rafter

kolom

base plate

stiffener

Page 8: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

7

Sifat Mekanis Baja :

Menurut SNI 03-1729-2002 tentang TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK

BANGUNAN GEDUNG sifat mekanis baja struktural yang digunakan dalam perencanaan harus memenuhi

persyaratan minimum yang diberikan pada tabel 1.

Tabel 1. Sifat mekanis baja struktural :

Jenis Baja

Tegangan Putus

Minimum fu

(MPa)

Tegangan Leleh

Minimum fy

(MPa)

Peregangan

Minimum

(%)

BJ 34 340 210 22

BJ 37 370 240 20

BJ 41 410 250 18

BJ 50 500 290 16

BJ 56 550 410 13

Sifat-sifat mekanis lainnya, Sifat-sifat mekanis lainnya baja struktural untuk maksud perencanaan

ditetapkan sebagai berikut:

Modulus elastisitas : E = 200.000 MPa

Modulus geser : G = 80.000 MPa

Nisbah poisson : μ = 0,3

Koefisien pemuaian : á = 12 x 10 -6 / o C

Menurut SNI 03 – 1729 – 2002 tentang TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA

UNTUK BANGUNAN GEDUNG, semua baja struktural sebelum difabrikasi, harus memenuhi ketentuan

berikut ini:

SK SNI S-05-1989-F: Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian B (Bahan Bangunan dari Besi/baja);

SNI 07-0052-1987: Baja Kanal Bertepi Bulat Canai Panas, Mutu dan Cara Uji;

SNI 07-0068-1987: Pipa Baja Karbon untuk Konstruksi Umum, Mutu dan Cara Uji;

SNI 07-0138-1987: Baja Kanal C Ringan;

SNI 07-0329-1989: Baja Bentuk I Bertepi Bulat Canai Panas, Mutu dan Cara Uji;

SNI 07-0358-1989-A: Baja, Peraturan Umum Pemeriksaan;

SNI 07-0722-1989: Baja Canai Panas untuk Konstruksi Umum;

SNI 07-0950-1989: Pipa dan Pelat Baja Bergelombang Lapis Seng;

SNI 07-2054-1990: Baja Siku Sama Kaki Bertepi Bulat Canai Panas, Mutu dan Cara Uji;

SNI 07-2610-1992: Baja Profil H Hasil Pengelasan dengan Filter untuk Konstruksi Umum;

SNI 07-3014-1992: Baja untuk Keperluan Rekayasa Umum;

SNI 07-3015-1992: Baja Canai Panas untuk Konstruksi dengan Pengelasan;

SNI 03-1726-1989: Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Rumah dan Gedung.

2.6. Pembebanan

Perencanaan suatu struktur untuk keadaan-keadaan stabil batas, kekuatan batas, dan kemampuan-layan

batas harus memperhitungkan pengaruh-pengaruh dari aksi sebagai akibat dari beban-beban berikut ini:

1) beban hidup dan mati seperti disyaratkan pada SNI 03-1727-1989 atau penggantinya;

2) untuk perencanaan keran (alat pengangkat), semua beban yang relevan yang disyaratkan pada SNI 03-

1727-1989, atau penggantinya;

3) pembebanan gempa sesuai dengan SNI 03-1726-1989, atau penggantinya;

4) beban-beban khusus lainnya, sesuai dengan kebutuhan.

2.6.1. Pembebanan pada Gording

a. Beban Mati / Dead Load

Gording ditempatkan tegak lurus bidang penutup atap dan beban mati Px bekerja vertikal, P

diuraikan pada sumbu X dan sumbu Y, sehingga diperoleh :

Page 9: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

8

Gambar 2.10. Gaya kerja pada gording

qx = q . sin a .............................................. (2.1)

qy = q . cos a .............................................(2.2)

Dimana :

qx : Beban mati arah x

qy : Beban mati arah y

a : Sudut kemiringan

Gording diletakan di atas beberapa tumpuan (kuda-kuda), sehingga merupakan balok menerus di atas

beberapa tumpuan dengan reduksi momen lentur maksimum adalah 80 %.

Momen maksimum akibat beban mati :

Mx1 = 1/8 . qx . (l)2 . 80 % ..........................................(2.3)

My1 = 1/8 .qy . (l)2 . 80 % ........................................... (2.4)

Dimana :

Mx : Momen maksimum arah x

My : Momen maksimum arah y

b. Beban Hidup / Live Load

Gambar 2.12. Gaya yang bekerja pada beban hidup

Beban hidup adalah beban terpusat yang bekerja di tengah-tengah bentanggording, beban ini

diperhitungkan jika ada orang yang bekerja di atas gording. Besarnya beban hidup diambil dari

PPURG 1987, P = 100 kg

Px = P . sin a .................................. (2.5)

Py = P . cos a ................................ (2.6)

Dimana :

Px : Beban hidup arah x

Py : Beban hidup arah y

Momen yang timbul akibat beban terpusat dianggap Continous Beam

Momen maksimum akibat beban hidup

Mx2 = (1/4 . Px . l) . 80 %

My2 = (1/4 . Py . l) . 80 %

c. Beban Angin

Beban angin diperhitungkan dengan menganggap adanya tekanan positif (tiup) dan tekanan negatif

(hisap), yang bekerja tegak lurus pada bidang atap. Menurut PPPURG 1987, tekanan tiup harus

diambil minimal 25 kg/m2.

Gambar 2.14. Gaya kerja pada beban angin

X

X

Y

aq

qyqx

PxPy

Pa

Y

X

X

X

X

Y

aY

Page 10: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

9

d. Kombinasi Pembebanan

Akibat Beban Tetap

M = Mbeban Mati + M Beban Hidup

Akibat Beban Sementara

M = Mbeban Mati + M Beban Hidup + M Beban Angin

e. Kontrol Tegangan

Akibat Beban Mati + Beban Hidup

.................................... (2.7)

Akibat Beban Mati + Beban Hidup + Beban Angin

............................... (2.8)

Dimana :

: Tegangan yang bekerja

: Tegangan ijin maksimal

\ Wx : Beban arah x

Wy : Beban arah y

f. Kontrol Lendutan

Lendutan yang diijinkan untuk gording (pada arah x terdiri 2 wilayah yang ditahan oleh trakstang)

......................................... (2.9)

......................................... (2.10)

Dimana :

fx : lendutan arah x

fy : lendutan arah y

E : modulus elastisitas

Ix : Momen inersia penampang x

Iy : momen inersia penampang y

2.6.2. Perhitungan Batang Tarik Batang tarik (trackstang) berfungsi untuk mengurangi lendutan gording pada arah sumbu x

(miring atap) sekaligus untuk mengurangi tegangan lendutan yang timbul pada arah x.

Gx = Berat sendiri gording + penutup atap sepanjang gording arah sumbu x

Px = Beban hidup arah sumbu x

P total = Gx + Px = (qx . L) + Px ..................................... (2.11)

Jika batang tarik yang dipasang dua buah, maka per batang tarik adalah :

P = Ptotal / 2 = (qx . L) + Px) / 2 ..................................... (2.12)

σ =

.......................................... (2.13)

Fn =

.................................................... (2.14)

Dimana :

P : Beban hidup

qx :beban mati arah x

L : lebar bentang

Fn : gaya yang terjadi

2.6.3. Perhitungan Ikatan Angin

Ikatan angin hanya bekerja menahan gaya normal (axial0 tarik saja. Adapun cara kerjanya adalah

apabila salah satu ikatan angin bekerja sebagai batang tarik, maka yang lainnya tidak menahan gaya

apapun. Sebaliknya apabila arah angin berubah, maka secara bergantian batang tersebut bekerja sebagai

batang tarik.

N dicari dengan syarat keseimbangan, sedangkan P = gaya / tekanan angin

Gambar 2.15. Ikatan Angin

ikatan angin

kuda-kuda

gording

h

b

P

P

P

N

N Ny

Nx

Page 11: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

10

2.7. Sambungan

2.7.1. Sambungan Baut

Jenis baut yang dapat digunakan adalah baut yang jenisnya ditentukan dalam SII (0589-81, 0647-91

dan 0780-83, SII 0781-83) atau SNI (0541-89-A, 0571-89- A, dan 0661-89-A) yang sesuai, atau

penggantinya.

Tegangan-tegangan yang diizinkan dalam menghitung kekuatan baut adalah sebagai berikut.

Tegangan geser yang diizinkan :

= 0,6 ................................ ( 2.15 )

Tegangan tarik yang diizinkan :

ta = 0,7 ................................ ( 2.16)

Kombinasi tegangan geser dan tegangan tarik yang diizinkan :

1 = 256,1 ≤ ................................. ( 2.17)

Tegangan tumpu yang diizinkan :

tu = 1,5 untuk 1s ≥ 2 a ................................ ( 2.18 )

tu = 1,2 untuk 1,5 d ≤ 1s < 2 d .................( 2.19 )

Dimana :

1s = jarak dari sumbu baut yang paling luar ke tepi bagian yang disambung.

d = diameter baut.

= tegangan dasar, di mana persamaan ( 2.15 ), ( 2.16 )

, ( 2.17)menggunakan tegangan dasar dari bahan baut, sedangkan persamaan ( 2.18 )dan ( 2.19)

menggunakan tegangan dasar bahan yang disambung.

2.7.2. Sambungan Las

Pengelasan harus memenuhi standar SII yang berlaku (2441-89, 2442-89, 2443-89, 2444-89, 2445-89,

2446-89, dan 2447-89), atau penggantinya.

Las Tumpul

Pada suatu pelaksanaan yang baik, dimana penampang las sesuai dengan penampang batang,

tegangan pada las sama dengan tegangan pada batang, sehingga apabila batang itu telah cukup

kuat, maka las itu tidak perlu dihitung lagi.

Las Sudut

Panjang netto las adalah :

Ln = L brutto - 3 a ........................................... ( 2.20)

Panjang netto las tidak boleh kurang dari 40 mm atau 8a 10 kali tebal teras batang las.

Panjang netto las tidak boleh lebih dari 40 kali tebal las. Apabila ternyata diperlukan panjang netto

las yang lebih dari 40 kali tebal las, sebaiknya dibuat las yang terputus-putus ( las terputus ).

Untuk las terputus pada batang tekan, jarak antara bagian-bagian las itu tidak boleh melebihi 16 t

atau 30 cm, sedangkan pada batang tarik, jarak itu tidak boleh melebihi 24 t atau 30 cm, dimana t

adalah tebal terkecil dari elemen yang dilas.

Las terputus tidak diperkenankan jika dikhawatirkan terjadi pengkaratan pada permukaan bidang

kontak dibagian yang tidak ada lasnya, atau pada elemen yang dipengaruhi gaya getar.

Tebal las sudut tidak boleh lebih dari ½ t 2 , dimana t adalah tebal terkecil pelat yang dilas.

Apabila gaya P yang ditahan oleh las membentuk sudut α dengan bidang retak las, tegangan miring

yang diizinkan adalah :

Page 12: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

11

2.9. Pondasi

2.9.1. Desain Perencanaan Pondasi Telapak

1. Menentukan Dimensi Pondasi

Dimensi yang direncanakan meliputi : panjang, lebar dan ketebalan telapak pondasi. Semuanya

harus di desain sedemikian rupa, sehingga tegangan yang terjadi pada dasar pondasi tidak melebihi

daya dukung tanah dibawahnya.

2. Mengontrol Kuat Geser 1 Arah

Kerusakan akibat gaya geser 1 arah terjadi pada keadaan dimana mula- mula terjadi retak miring

pada daerah beton tarik (seperti creep), akibat distribusi beban vertikal dari kolom (Pu kolom) yang

diteruskan ke pondasi sehingga menyebabkan bagian dasar pondasi mengalami tegangan. Akibat

tegangan ini, tanah memberikan respon berupa gaya reaksi vertikal ke atas (gaya geser) sebagai akibat

dari adanya gaya aksi tersebut. Kombinasi beban vertikal Pu kolom (ke bawah) dan gaya geser tekanan

tanah ke atas berlangsung sedemikian rupa hingga sedikit demi sedikit membuat retak miring tadi

semakin menjalar keatas dan membuat daerah beton tekan semakin mengecil.

Dengan semakin mengecilnya daerah beton tekan tersebut, maka mengakibatkan beton tidak

mampu menahan beban geser tanah yang mendorong ke atas, akibatnya beton tekan akan mengalami

keruntuhan. Berikut ini ilustrasinya :

Gambar 2.18. Kerusakan Pondasi Akibat Gaya Geser 1 arah

Kerusakan pondasi yang diakibatkan oleh gaya geser 1 arah ini biasanya terjadi jika nilai

perbandingan antara nilai a dan nilai d cukup kecil, dan karena mutu beton yang digunakan juga kurang

baik, sehingga mengurangi kemampuan beton dalam menahan beban tekan.

Gambar 2.19. Keretakan Pondasi Akibat Gaya Geser 1 arah

Tegangan tanah pada bidang kritis geser

qx = qmin + (Bx - ax) / Bx . (qmax - qmin) ............................... (2.21)

Dimana :

qx : tegangan tanah

qmin : tegangan tanah minimum

qmax : tegangan tanah maksimum

Bx : lebar pondasi

ax :jarak bidang kritis terhadap sisi luar

h

Pu

d

ds

retak miring

tekanan tanah tekanan tanah

retak miring

menjalar ke atas

ds

d

Pu

h

h

bd

kolom

B

L

luas bid. geser

h

Pu

d

ds

retak miring

tekanan tanahL

d

a a

Page 13: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

12

3. Mengontrol Kuat Geser 2 Arah (Punching Shear)

Kuat geser 2 arah atau biasa disebut juga dengan geser pons, dimana akibat gaya geser ini

pondasi mengalami kerusakan di sekeliling kolom dengan jarak kurang lebih d/2.

Gaya geser pons yang terjadi,

Vup = ( Bx . By - cx . cy ) . [ ( qmax + qmin ) / 2 - q ] ................. (2.22)

Dimana :

Vup : gaya geser pons

Bx & By : lebar pondasi

cx : lebar bidang geser pons arah x

cy : lebar bidang geser pons arah y

qmin : tegangan tanah minimum

qmax : tegangan tanah maksimum

q : tekanan akibat berat pondasi pada tanah

Gambar 2.20. Kerusakan Pondasi Akibat Gaya Geser 2 arah

4. Menghitung Tulangan Pondasi

Beban yang bekerja pada pondasi adalah beban dari reaksi tegangan tanah

yang bergerak vertikal ke atas akibat adanya gaya aksi vertikal kebawah (Pu) yang

disalurkan oleh kolom. Tulangan pondasi dihitung berdasarkan momen maksimal

yang terjadi pada pondasi dengan asumsi bahwa pondasi dianggap pelat yang terjepit

dibagian tepi- tepi kolom. Menurut SNI 03-2847-2002, tulangan pondasi telapak

berbentuk bujur sangkar harus disebar merata pada seluruh lebar pondasi (lihat pasal

17.4.3)

Rasio tulangan yang diperlukan :

= 0.85 . fc’ / fy . [ 1 - √ {1 – 2 . Rn / ( 0.85 . fc’ ) } ] ..................... (2.23)

Dimana :

: rasio tulangan yang diperlukan

fc’ : kuat tekan beton

fy :kuat leleh baja tulangan

Rn : faktor reduksi kekuatan lentur

5. Mengontrol Daya Dukung Pondasi

Pondasi sebagai struktur bangunan bawah yang menyangga kolom memikul beban-beban diatasnya

(bangunan atas), harus mampu menahan beban axial terfaktor (Pu) dari kolom tersebut. Maka dari itu beban dari Pu

diisyaratkan tidak boleh melebihi daya dukung dari pondasi (Pup) yang dirumuskan sebagai berikut :

Pu < Pup

Pup = Ø x 0,85 x fc’ x A

Dimana :

Pu = Gaya aksial terfaktor kolom…………….…… (N)

Pup = Daya dukung pondasi yang dibebani………... (N)

fc’ = Mutu beton yang diisyaratkan………………. (Mpa)

A = Luas daerah yang dibebani……………………(mm2)

h

Pu

keruntuhan beton pondasi

akibat punching shear

aa

L

tekanan tanah

retak miring

ds

d

Pu

h

lokasi retak yang diakibatkan

oleh punching shear

L

B

h

d/2 d/2

Page 14: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

13

BAB III

METODA DAN LANGKAH PERENCANAAN

Adapun data-data perencanaan adalah sebagai berikut:

1. Tipe Konstruksi : Gudang tipe Gable Frame

2. Bahan penutup Atap : Alumunium Gelombang

3. Jarak Antar Portal : 6,25 meter

4. Bentang Kuda-Kuda (L) : 25 meter

5. Jarak Gording : 1,9 meter

6. Tinggi Kolom (H) : 8 meter

TIDAK

MULAI

Data :

Gambar Rencana Struktur Portal Gable

Asumsi :

Beban Angin, Beban Hidup, σ tanah, fc’, fy

PERLIMINARY DESIGN

HITUNG BEBAN-BEBAN YANG BEKERJA

PROSES PROGRAM SAP 2000

OUTPUT GAYA DALAM & GAYA BATANG

YA

PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR

Asumsi Data Teknis :

Fc’, fy, profil

A B

KONTROL SYARAT BATAS

YA

PERENCANAAN SAMBUNGAN

KONTROL SYARAT BATAS

SAMBUNGAN TERPASANG

TIDAK

SELESAI

TINJAUAN PUSTAKA

YA

Page 15: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

14

7. Kemiringan Atap (a) : 20o

8. Beban Angin : 40 kg/m2

9. Beban Hidup : 100 kg

10. Beban Mati : Berat Sendiri Profil

11. Alat Sambung : Baut dan Las

12. Baja Profil : BJ 41

13. Mutu Beton : fc’ = 25 MPa

14. Mutu Baja : fy = 400 MPa

15. Tegangan Ijin Baja : 1660 kg/cm2

16. Berat Penutup Atap : 3 kg/m2

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Umum

Perhitungan perencanaan struktur gudang adalah perhitungan-perhitnugan elemen struktural

pembentuk struktur gudang secara keseluruhan. Perhitungan struktur ini dilakukan supaya struktur gudang

dapat dibangun sesuai kebutuhan, baik dari segi mutu bahan bangunan, umur rencana dan segi keamanan

serta stabilitas struktur.

4.2. Data Perhitungan

Gambar 4.1. Portal Gudang

4.3. Perhitungan Struktur

4.3.1. Perhitungan Gording

Gambar 4.2. Perhitungan Gording

20o

A B

C

D

E

25.00

12.50 12.50

8.0

04.5

5

13.302

C

D

Fsb x

sb y

r

x = 12 L

y

Page 16: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

15

Menghitung Panjang Balok

Panjang balok adalah 13,302/7 = 1,90 m

Perhitungan Dimensi Gording

Untuk dimensi gording dicoba dengan menggunakan profil baja Light Lip Channel C

150.75.20.4,5 dengan data-data sebagai berikut :

- A = 13,97 cm2 - Ix = 489 cm

4

- q = 11,0 kg/m - Iy = 99,2 cm4

- ix = 5,92 - Zx = 65,2 cm3

- iy = 2,66 cm - Zy = 19,8 cm3

Pembebanan pada Gording :

a. Beban Mati / Dead Load

- Berat gording = 11,0 kg/m

- Berat penutup atap (1,90 m x 3 kg/m2) = 5,7 kg/m

∑q = 16,7 kg/m

Momen maksimum akibat beban mati :

Mx1 = 1/8 . qx . (l)2 . 80%

= 1/8 . 5,71 . (6,25)2 . 0,8

= 22,30 kgm

My1 = 1/8 . qy . (l)2 . 80%

= 1/8 . 15,7 . (6,25)2 . 0,8

= 61,32 kgm

b. Beban Hidup / Live Load

Gambar 4.5. gaya kerja pada beban hidup

Beban hidup adalah beban terpusat yang bekerja di tengah-tengah bentang gording, beban ini

diperhitungkan kalau ada orang yang bekerja di atas gording. Besarnya beban hidup diambil dari

PPURG 1987, P = 100 kg.

Px = P . sin a

= 100 . sin 20o = 34,20 kg

Py = P . cos a

= 100 . cos 20o = 93,96 kg

Momen maksimum akibat beban hidup

Mx2 = (1/4 . Px . l) . 80%

= (1/4 . 34,20 . 6,25) . 0,8

= 42,75 kgm

My2 = (1/4 . Py . l) . 80%

= (1/4 . 93,96 . 6,25) . 0,8

= 117,45 kgm

c. Beban Angin

Beban angin diperhitungkan dengan menganggap adanya tekanan positif (tiup) dan tekanan

negatif (hisap), yang bekerja tegak lurus pada bidang atap. Menurut PPPURG 1987, tekanan

tiup harus diambil minimal 25 kg/m2. Dalam perencanaan ini, besarnya tekanan angin (w)

diambil sebesar 40 kg/m2.

P

Px

Py

x

x

y

20o

Page 17: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

16

Gambar 4.7. Gaya kerja pada beban angin

Ketentuan :

Koefisien angin tekan (c) = (0,02 x a -0,4)

Koefisien angin hisap (c’) = -0,4

Beban angin kiri (W1) = 40 kg/m2

Beban angin kanan (W2) = 40 kg/m2

Kemiringan atap (a) = 20o

Jarak gording = 1,90 m

- Koefisien tekan : C1 = 0,02 a -0,4

= (0,02 x 20) -0,4)

= 0

- Koefisien hisap : C2 = -0,4

Maka : W1 = C1 x W x jarak gording

= 0 x 40 x 1,90

= 0

W2 = C2 x W x jarak gording

= -0,4 x 40 x 1,90

= -30,4 kg/m

Momen maksimum akibat beban angin

Mx3 = 1/8 x W . l2

= 1/8 x -30,4 x 6,252 → karena tegak lurus gording

= 148,437 kgm

Atap+gording

q

Kg/m

Beban orang

P

kg

Angin

kg

16,7 100 0

x 5,71 34,20 0

y 15,7 93,96 0

Mx 22,30 42,75 148,43

My 61,32 117,45 0

Tabel 4.1. Perhitungan momen

d. Kombinasi Pembebanan

Akibat beban tetap

M = M beban mati + M beban hidup

= 178,77 kgm = 17877 kgcm

Akibat beban sementara

M = M beban mati + M beban hidup + M beban angin

= 213,48 kgm = 21348 kgcm

My = My1 + My2 + My3

= 178,77 kgm = 17877 kgcm

e. Kontrol Tegangan Akibat beban mati + beban hidup

σ =

σ = .............. ok!

Akibat beban mati + beban hidup + beban angin

σ =

o20

y

x

x

y

Page 18: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

17

σ = .................ok!

f. Kontrol lendutan

Lendutan yang diijinkan untuk gording (pada arah x terdiri 2 wilayah yang ditahan oleh

trakstang).

!.........736,1....56,176,037,1 2222 OKcmcmfyfxf

Jadi gording Light Lip Channel C 150.75.20.4,5 aman untuk digunakan.

4.3.2. Perhitungan Batang Tarik (Trackstang)

Gambar 4.8. Perletakan Batang Tarik (trackstang)

batang tarik yang dipakai adalah Ø 19 mm

4.3.3. Perhitungan Ikatan Angin

Ikatan angin hanya bekerja menahan gaya normal (axial) tarik saja. Adapun cara kerjanya adalah

apabila salah satu ikatan angin bekerja sebagai batang tarik, maka yang lainnya tidak menahan gaya

apa-apa.

Sebaliknya apabila arah angin berubah, maka secara bergantian batang tersebut bekerja sebagai

batang tarik.

Gambar 4.8. Ikatan angin

digunakan ikatan angin Ø 19 mm

4.3.4. Perhitungan Dimensi Balok dan Kolom Kuda-kuda

1. Pembebanan pada Balok Gable

Gambar 4.9. Pembebanan pada balok gable akibat beban-beban yang dipikul oleh gording

terpanjang 6,25 m

batang tarik (trekstang)

Gording

Balok WF

ikatan angin

kuda-kuda

gording

h

b

P

P

P

N

N Ny

Nx

8.00

12.5012.50

25.00

E

D

C

BA

o20

P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

P6

P7

P5

P4

P3

P2

P1

Page 19: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

18

Gambar 4.10. Pembebanan yang dipikul gording

Balok yang direncanakan menggunakan I WF 300.200.8.12

- H = 300 mm - b = 200 mm

- Ts = 12 mm - tb = 8 mm

- Zx = 771 cm3 - Zy = 160 cm

3

- Ix = 11300 cm4 - Iy = 1600 cm

4

- ix =12,5 cm - iy = 4,71 cm

- A = 72,38 cm2

- q = 56,8 kg/m

Gambar 4.11. Penampang baja I WF

Pembebanan pada balok gable akibat beban-beban yang dipikul oleh 1 gording dengan 6,25 m :

a. Beban Gording

Gording 1 (terletak di ujung balok )

Beban mati

- Berat sendiri penutup atap : 3,125 m x 3 kg/m2x0,95 = 8,906 kg

- Berat alat penyambung : 10% x qWF (56,8 kg/m ) = 5,68 kg/m+

15,055 kg/m

- Beban hidup (P) = 100 kg/m

Gording 2 = G3 = G4 = G5 = G6 = G7

Beban mati

Berat sendiri penutup atap : 6,25 m x 3 kg/m2x1,90 = 35,625 kg

Berat alat penyambung : 10% x qWF (56,8 kg/m) = 5,68 kg/m +

= 24,43 kg/m

Beban hidup (P) = 100 kg

Dengan cara yang sama untuk mempermudah perhitungan beban-beban pada balok gable akibat

masing-masing gording dilakukan secara tabelaris sebagai berikut :

No. Pembebanan G1

(kg/m)

G2 = G3 = G4 = G5 = G6 = G7

(kg/m)

1 Berat Penutup Atap 8,906 35,625

2 Beban Hidup 100 100

3 Berat Alat Penyambung 5,396 10,792

∑ P 114,302 146,417

Tabel 4.2. Pembebanan pada joint atap

13.302

1.90

Ikatan Angin

GordingBalok Gable

6.2

5 m

3.1

25 m

3.1

25 m

300

276

200

12

8

Page 20: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

19

b. Tekanan Angin pada Bidang Atap

c. q = 50 . c0s 20o = 46,98 kg/m

d. q’ = -100 . cos 20o = -93,96 kg/m

e. Tekanan Angin pada Bidang Dinding

Koefisien angin tekan C1h = 0,9 Wt = 0,9 . 40 . 6,25 = 225 kg/m

Koefisien angin hisap C’hs = -0,4 Wh = -0,4 . 40 . 6.25 = -100 kg/m

f. Beban Portal

Tabel 4.3. output dari SAP 2000 v.14

- Berat Portal = 3425,96

- Berat dinding pas. Batako : 8 x 6,25 x 300 = 2812,5 kg/m x 2 +

∑W= 9050,96 kg/m

Perhitungan Beban Gempa

Perhitungan beban gempa ekivalen mengacu pada SNI – 1726 – 2002

konstruksi Wi ( kg ) hi ( kg ) Wi. hi

H (W) 9050,96 12,55 113589,548

∑ W 9050,96 ∑ W.h 113589,548

Tabel 4.4. Berat struktur gudang yang dianalisis

Lokasi = Tasikmalaya ( wilayah gempa zona 4)

Struktur di atas tanah sedang

I = 1

R = 5,5

T = 4

3

..06,0 H

= 4

3

55,12.06,0

= 0,400

Didapat,

C = T

42.0 (untuk tanah sedang)

C = 05,1400.0

42.0

V = WtR

IC.

.

TABLE: Groups 3 - Massa dan Berat

GroupName SelfMass SelfWeight TotalMassX TotalMassY TotalMassZ

Text Kgf-s2/m Kgf Kgf-s2/m Kgf-s2/m Kgf-s2/m

SEMUA 3045,9 29870,09 3045,9 3045,9 3045,9

KOLOM TENGAH 0 0 0 0 0

KOLOM UTAMA 807,71 7920,88 807,71 807,71 807,71

FRAME 1345,89 13198,71 1345,89 1345,89 1345,89

GORDING 786,07 7708,75 786,07 786,07 786,07

JOINT 1 0 0 0 0 0

JOINT TENGAH 0 0 0 0 0

JOINT UJUNG 27,91 273,74 27,91 27,91 27,91

Page 21: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

20

= 96,9050.5,5

1.05,1

= 1727,91 kg

Perhitungan beban gempa ekivalen untuk joint pada portal

Untuk joint H ( F)

F = VhW

HW.

.

.

= 91,1727.548,113589

548,113589

= 1727,91 kg

Beban gempa arah x dan y

F = 1727,91 kg

kg995,8632

91,1727

g. Perhitungan Momen

Perhitungan analisa struktur menggunakan Program SAP 2000 Versi 14.

Gambar 4.12. BMD dan SFD

h. Kontrol balok yang direncanakan

Terhadap momen tekanan (Wx)

Mmax = 11057,03 kgm = 1105703 kgcm

Wx =

Profil baja I WF 300.200.8.12 dengan harga Wx hitung = 663,68 cm3 < Wx rencana = 771

cm3, maka profil baja ini dapat digunakan.....ok!

Stabilitas batang tekan

Lk = 13,302 m = 1330,2 cm

(tabel 3 PPBBI 1984)

Terhadap balok yang dibebani lentur (KIP)

Cek profil berubah bentuk atau tidak :

=

=

= 20,80

44,34 ≥ 20,80........ok!

Penampang tidak berubah bentuk

= 1752,01 kg/cm2

> 556,96 kg/cm2 .........ok!

Kontrol terhadap tegangan

N = 2227,45 (output SAP 2000 v14)

Page 22: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

21

= 67,94 kg/cm2 < 1666 kg/cm

2.....ok!

Kontrol terhadap lendutan

0,76 cm < 3,695 cm .....ok!

Kontrol tegangan geser

D = 1754,26 (output SAP 2000 v14)

= 7,61 kg/cm2 ≤ 966,288 kg/cm

2...........ok!

i. Kontrol kolom yang direncanakan

Dari hasil analisa SAP didapatkan Pu kolom sebesar -3779,997 kg ≈ -3780 kg

Dimana nilai kc pada kolom dengan asumsi ujung jepit sendi : 0,7

Tinggi kolom = 8 m = 800 cm

Lk = 0,7 x 800 = 560 cm

rmin ≥

Kontrol penampang :

1. Cek kelangsingan penampang

a. Pelat sayap

..............ok!

b. Pelat badan

..............ok!

2. Kuat tekan rencana kolom, øPn

øPn = 0,85 . Ag . Fy = 0,85 . 72,38 . 2500 = 153807,5 kg

maka digunakan persamaan :

3. Kuat lentur rencana kolom øMnx

Mnx = Fy x Wx = 2500 x 771 = 1927500 kgcm = 19275 kgm

Diperoleh nilai Mmax = 11057,03

4. Rasio tegangan total

..........ok!

.200.8.12 kuat menerima beban dan memenuhi syarat!

4.3.5. Perencanaan Base Plate

Gaya normal dengan gaya hitung yang terjadi adalah :

DA = 6188,23 kg

NA = 3779,997 kg

Mmax = 10579,80 kgm = 1057980 kgcm

Ukuran base plate ditaksir 35 cm x 30 cm dan tebal = 12 mm = 1,2 cm

Kontrol tegangan yang timbul

F = a . b = 35 . 30 = 1050 cm2

Wn = 1/6 . a2 . b = 1/6 . 35

2 . 30 = 6125 cm

2

Angker baut Angker baut yang digunakan sebanyak 4 buah

Akibat beban gaya geser tiap baut memikul beban

Diameter angker baut d =

=

Ambil baut ø19 mm sebanyak 4 buah

Fgs = 4 . ¼ . . d2 = 4 . 0,25 . 3,14 . (1,9)

2 = 11,3354 cm

2

Page 23: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

22

.........aman!

4.3.6. Sambungan

a. Pertemuan balok dan kolom Momen maksimal yang bekerja 11057,03 kgm

Dipakai baut (mutu tinggi) ø16

Jarak baut dalam 1 baris ambil = 5d = 8 cm (antara 2,5 d s/d 7d)

Kita tinjau akibat momen 11057,03 kgm

.......ok!

b. Perhitungan sambungan di titik buhul

MC = 1661,52 kgm = 166152 kgcm

DC = 1396,14 kg

............aman!

Gaya geser baut akibat gaya lintang :

D = 1396,14 kg

Setiap baut memikul gaya geser sebesar Q = V/6 = 1396,14/6 = 232,69 kg

Gaya geser pada baut :

.........aman!

Kombinasi gaya geser dan gaya aksial baut :

= 831,42 kg/cm2 < = 1666 kg/cm

2

Gaya geser pada ulir :

c. Perhitungan las pelat sambungan arah sejajar kolom

Tebal las ditaksir a = 4 mm = 0,4 cm

Panjang las (lbr) = 36 cm

P = N balok = 2333,469 kg ≈ 2334 kg

Page 24: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

23

Kontrol :

........ok!

Kesimpulan : tebal las 0,4 cm dapat digunakan pada pelat penyambung arah sejajar kolom.

d. Perhitungan las pelat sambungan arah sejajar balok

Tebal las ditaksir a = 4 mm = 0,4 cm

Panjang las (lbr) = 100 cm

Kontrol :

........ok!

Kesimpulan : tebal las 0,4 cm dapat digunakan pada pelat penyambung arah sejajar balok.

4.3.7. Perhitungan Pondasi Telapak

a. Data Pondasi

Kedalaman pondasi (Df) = 2,90 m

lebar pondasi (Bx) = 2,30 m

lebar pondasi (By) = 2,80 m

tebal pondasi (h) = 0,60 m

lebar kolom (bx) = 0,40 m

lebar kolom (by) = 0,35 m

kuat tekan beton (f’c) = 25 MPa

kuat leleh baja tulangan (fy) = 400 MPa

berat baja ( = 25 kN/m3

Pu = 33,381 kN

Mux = 12,572 kNm

Muy = 180,157 kNm

b. kapasitas dukung tanah

Kapasitas dukung tanah menurut Meyerhof (1956) :

qa =

(dalam kg/cm2)

dengan, Kd = 1 + 0,33 .

harus ≤ 1.33

Diambil Kd = 1,33

Kapasitas dukung ijin tanah qa = 247,01 kN/m2

c. Kontrol Tegangan Tanah

Tekanan akibat berat foot plat dan tanah q = (h . c) + (z . )

= (0,60.25) + (2,30.20,00) = 61 kN/m2

Tegangan tanah maksimum yang terjadi pada dasar fondasi :

qmax = qmax < qa

131,230 < 247,01..... Aman (OK)

Tegangan tanah minimum yang terjadi pada dasar fondasi :

qmin =

qmin > 0

1,137 > 0 ...... tak terjadi teg.tarik (OK)

Page 25: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

24

d. Gaya geser pada foot plat

1. Tinjauan Geser Arah x

Tegangan tanah pada bidang kritis geser arah x,

qx = 922,343 kN/m2

Gaya geser arah x Vux = 97,764 kN

kuat geser foot plat Vc = 2450 kN

Faktor reduksi kekuatan geser = 0,75

Kuat geser foot plat . Vc

= 0,75.2450 = 1837,5 kN

Syarat yang harus dipenuhi, . Vc ≥ Vux

1837,5 > 97,764.......Aman (OK)

2. Tinjauan Geser Arah y

Tegangan tanah pada bidang kritis geser arah y,

qy = 86,278 kN/m2

Gaya geser arah y Vuy = 106,264 kN

kuat geser foot plat Vc = 1974,167 kN

Faktor reduksi kekuatan geser = 0,75

Kuat geser foot plat .Vc = 0,75. 1974,167 = 1480,625 kN

Syarat yang harus dipenuhi,

. Vc ≥ Vuy

1480,625 > 106,264.....Aman (OK)

3. Tinjauan Geser Dua Arah (Pons)

Gaya geser pons yang terjadi,

Vup = 29,278 kN

Tegangan geser pons yang disyaratkan, fp = 1,667 MPa

Faktor reduksi kekuatan geser pons, = 0,75

Kuat geser pons, . Vnp = . Ap . p . 103

= 0,75 . 1,667.103 = 2291,75 kN

Syarat : . Vnp ≥ Vup

2291,750 > 29,278 ...... Aman (OK)

. Vnp ≥ Pu

2291,750 > 33,381 .......Aman (OK)

e. Pembesian Footplat

1. Tulangan Lentur Arah

Tegangan tanah pada tepi kolom,

qx = 77,496 kN/m2

Momen yang terjadi pada plat fondasi akibat

tegangan tanah,

Mux = 66,104 kNm

Rmax = 6,574 Mn = 82,630 kNm

Rn = 0,107

Rn < Rmax

0,107 < 6,574 ...... (OK)

Page 26: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

25

Diameter tulangan yang digunakan, D 16 mm

Jarak tulangan yang diperlukan, s =

=

= 153 mm

Jarak tulangan maksimum, Smax = 200 mm

Jarak tulangan yang digunakan, S = 153 mm

Digunakan tulangan, D16-150

Luas tulangan terpakai, As =

=

= 3753,16 mm

2

2. Tulangan Lentur Arah y

Tegangan tanah pada tepi kolom,

qy = 74,314 kN/m2

Momen yang terjadi pada plat fondasi akibat tegangan tanah,

Muy = 88,457 kNm

Rmax = 6,574 Mn = 110,571 kNm

Rn = 0,1812

Rn < Rmax

0,1812 < 6,574 ..........(OK)

Rasio tulangan yang digunakan, = 0,0025

Luas tulangan yang diperlukan, As = . b . d = 0,0025.2300.515

= 2961,25 mm2

Diameter tulangan yang digunakan, D16 mm

Jarak tulangan yang diperlukan, S =

=

= 156 mm

Jarak tulangan maksimum, Smax = 200 mm

Jarak tulangan yang digunakan, S = 156 mm

Digunakan tulangan, D 16 - 150

Luas tulangan terpakai, As =

=

= 3082,95 mm

2

3. Tulangan Susut

Diameter tulangan yang digunakan, ø 12 mm

Jarak tulangan susut arah x, sx =

=

= 154 mm

Jarak tulangan susut maksimum arah x, sx,max = 200 mm

Jarak tulangan susut arah x yang digunakan, sx = 154 mm

Jarak tulangan susut arah y, sy =

=

= 157 mm

Jarak tulangan susut maksimum arah y, sy,max = 200 mm

Jarak tulangan susut arah y yang digunakan, sy = 157 mm

Digunakan tulangan susut arah x, ø12 - 157

Digunakan tulangan susut arah y, ø 12 - 157

Page 27: Tugas Akhirperencanaan Konstruksi Baja

26

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari uraian pada bab-bab sebelumnya dapat disimpulkan antara lain :

1. Baja merupakan bahan yang mempunyai sifat struktur yang sangat baik, terlebih untuk bangunan

gudang karena kebutuhan jarak antar kolom yang jauh sedangkan atap biasanya merupakan atap metal

yang ringan.

2. Profil baja yang digunakan dalam perencanaan ini adalah baja I WF 300.200.8.12 untuk struktur balok

dan kolom, sedangkan untuk gording digunakan profil baja Light Lip Channel C 150.75.20.4,5.

3. Dengan kondisi tanah setempat yang keadaan tanahnya tidak keras dan daya dukungnya cukup baik,

maka pondasi telapak atau foot plate yang digunakan. Dengan kedalaman pondasi 3,0 meter lebar

pondasi 2,3 x 2,8 meter, tebal pondasi 0,6 meter, dan lebar kolom 0,40 x 0,35 meter.

4. Ketelitian dari cara dan data perencanaan akan sangat berpengaruh pada tingkat kekuatan struktur.

5.2. Saran

1. Untuk merelisasikan hasil perhitungan dengan di lapangan maka diperlukan pengawasan yang benar-

benar teliti.

2. Pondasi yang direncanakan harus kuat menahan beban yang bekerja padanya. Selain itu tanah tempat

pondasi diletakan juga harus bisa memberikan daya dukung yang cukup kuat agar pondasi tidak

mengalami penurunan yang melebihi batas toleransi.

3. Pada keseluruhan pembangunan gudang ini seluruh material harus benar-benar sesuai dengan hasil

perhitungan.

DAFTAR PUSTAKA

Aminullah, Muhammad, Ir, Mt. Perencanaan Pondasi Telapak Beton. Pusat Pengembangan Bahan Ajar-

UMB.

Berutu, Beni. 2009. Efisiensi dan Optimalisasi Pemakaian Baja Sebagai Bahan Konstruksi. USU

Repository.

Departemen Pekerjaan Umum. Peraturan Perencanaan Bamgunan Baja Indonesia 1984 (PPBBI 1984).

Bandung : Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan.

Departemen Pekerjaan Umum. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung. Standar

Nasional Indonesia.

Gunawan, Rudy, Ir. 1988. Tabel Profil Konstruksi Baja. Yogyakarta : Kanisius.

Ilham, M. Noer. 2010. Perhitungan Fondasi Footplat (Bentuk Empat Persegi Panjang).

Konstruksi Gudang Baja. [online]. Tersedia : http : //www.google.com/Perencanaan Konstruksi Gudang.

(Maret 2013).

Nt, Suyono. 2007. Rangkuman Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung – 1983.

Perencanaan Konstruksi Baja II (Gable). [online]. Tersedia : http : //www.google.com/Perencanaan

Konstruksi Gudang. (Maret 2013).

Setiaawan, M. Ikhsan. 2013. Analisa Dimensi dan Biaya Struktur Baja.

Setyowati, Sri Utami. 2013. Efisiensi Dimensi dan Biaya Atap Baja Rumah Susun C Siwalankerto.