tugas baja portal

TUGAS STRUKTUR BAJA II

Oleh :

Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik

Universitas Warmadewa

2013

1.1. Data Perencanaan

1 Direncanakan struktur portal untuk gedung kantor

2 Digunakan SAP 2000 versi 11 untuk analisis struktur

3 Digunakan mutu Baja BJ41

4 Tegangan Leleh Minimum (fy) = Mpa

5 Tegangan Putus Minimum (fu) = Mpa

6 Modulus Elastisitas (E) = Mpa

7 Modulus Geser (G) = Mpa

Mutu Baja BJ41 pada SAP 2000 Versi 11

BAB I PENDAHULUAN

250

410

200000

80000

Tugas Baja II 1 of 35

TUGAS STRUKTUR BAJA II

Oleh :

Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik

Universitas Warmadewa

2013

1.1.1 Data Perencanaan Atap

1 Profil Gording = Light Lip Channels

2 Kemiringan atap = 35

3 Jarak Gording = m

4 Jarak Kuda-Kuda = 6 m

Profil gording pada SAP 2000 Versi 11

Profil Kuda-Kuda pada SAP 2000 Versi 11

2.289


1.1.2 Data Perencanaan Portal

1 Dimensi kolom = IWF 300.300.10.15:

2 Dimensi balok = IWF 300.300.10.15:


1.2. Penamaan Batang

Penamaan Batang Untuk Atap

Penamaan Balok dan Kolom Lantai 2


Penamaan Balok dan Kolom Pada Atap


1.1 Data Profil

1 Profil = Light Lip Channels

2 Kemiringan atap =

3 Jarak Gording = 2.289 m

4 Jarak Kuda-Kuda = 6 m

5 Tegangan Leleh Minimum (fy) = Mpa

6 Tegangan Putus Minimum (fu) = Mpa

7 Modulus Elastisitas (E) = Mpa

8 Modulus Geser (G) = Mpa

Data Profil Light Lip Channels C200.75.20

1 a = mm

2 b = mm

3 c = mm

4 t = mm

5 Luas = cm2 = mm

6 Berat = kg/m = kN/m

7 e = cm = mm

8 Ix = cm4 = mm

9 Iy = cm4 = mm

10 ix = cm = mm

11 iy = cm = mm

12 Sx = cm3 = mm

13 Sy = cm3 = mm

1.2. Pembebanan Pada Gording

1) Beban Mati

Berdasarkan PPIUG 1983, Tabel 2.1 Untuk Komponen Gedung

Beban penutup genting dengan reng dan usuk/kaso per m2 bidang atap adalah 50 kg/m

2 = N/m

2

Beban Mati yang membebani Gording :

No. Gording

Berat

Genteng

(N/m2)

A, L

B, K

500

C, D, F, G,

H, I, J500 Berat Genteng Jarak Gording = 1373.350

Berat Genteng Oversteak =

Berat Genteng (Oversteak+Jarak Gording) =

343.350

1030.025500

35

16.8

9.27

2.27

721

87.5

7.77

80000

200000

200

2.71

77.7

27.1

7210072.1

75

20

3.2

11.8

410

250

Beban Mati (P) (N/m')

16800

1181

0.927

22.7

7E+06

875000

BAB II PERENCANAAN GORDING

500


2) Beban Hidup

Menurut SNI 03-1729-2002 La adalah beban hidup di atap yang ditimbulkan

selama perawatan oleh pekerja, peralatan dan material atau selama penggunaan.

Berdasarkan PPIUG 1983, Tabel 3.2 pasal 2b Untuk Beban Hidup Pada Atap Gedung

Beban hidup pekerja adalah 100 kg = N

Pada rangka kuda - kuda diberi tiga beban mati yang masih - masing pada :

3) Beban angin

Berdasarkan PPIUG Besar tekanan angin untuk daerah yang jauh dari pantai (W) = 25 kg/m2 = N/m

2

Kemiringan atap (35) = 35

Angin bekerja tegak lurus atap

Berdasarkan PPIUG untuk gedung tertutup

Koefisien angin tekan :

CT = 0,02 - 0,4

= (0,02 35) - 0,4

=

Koefisien angin hisap :

CH =

a. Beban Angin Akibat Angin Kiri

Beban Angin Tekan

Beban Angin Tarik

GridBeban Angin

(N/m2)

Beban Angin Tekan (N/m')

D

G

I

Beban Mati (La) (N)

1000

1000

1000

250

-0.4

0.3

1000

Titik

51.503

154.504

206.003

103.001

CTTek. AnginOversteak =




L

A

B

C,D,E,F

G

250

250

250

250

GridBeban Angin

(N/m2)

Beban Angin Tarik (N/m')

G,H,I,J

G

250

250

250

250

K

CHTek. AnginOversteak =

CHTek. Angin(Oversteak+Jarak Gording) =

CHTek. AnginJarak Gording =

CHTek. Angin+Jarak Gording =

-68.670

-206.005

-274.670

-137.335


b. Beban Angin Akibat Angin Kanan

Beban Angin Tekan

Beban Angin Tarik

CHTek. AnginOversteak =

CHTek. Angin(Oversteak+Jarak Gording) =250

51.503

154.504

-137.335


CTTek. Angin(Oversteak+Jarak Gording) =

CTTek. AnginJarak Gording =

CTTek. Angin+Jarak Gording =

C,D,E,F

G

250

250

250

250

A

B

-68.670

-206.005

206.003

103.001

-274.670

CHTek. AnginJarak Gording =

CHTek. Angin+Jarak Gording =

250

250

L

K

G,H,I,J

G

GridBeban Angin

(N/m2)

Beban Angin Tarik (N/m')

GridBeban Angin

(N/m2)

Beban Angin Tekan (N/m')

250


3. 1 Data Perencanaan

1 Informasi mengenai gedung:

a. Tinggi lantai dasar : m

b. Tinggi lantai diatasnya : 5 m

c. Luas Bangunan : m x m

d. Dimensi kolom = IWF 300.300.10.15:

- h = mm

- b = mm

- tw = mm

- tf = mm

- r = mm

- Luas = cm2

= mm2

- Berat = kg/m = N/mm

- Ix = cm4

= mm4

- Zx = cm3

= mm3

- ix = cm = mm

- Iy = cm4

= mm4

- Zy = cm3

= mm3

- iy = cm = mm

e. Dimensi balok = IWF 300.300.10.15:

- h = mm

- b = mm

- tw = mm

- tf = mm

- r = mm

- Luas = cm2

= mm2

- Berat = kg/m = N/mm

- Ix = cm4

= mm4

- Zx = cm3

= mm3

- ix = cm = mm

- Iy = cm4

= mm4

- Zy = cm3

= mm3

- iy = cm = mm

f. Tebal pelat lantai = m

g. Kuat tekan beton, fc = MPa.

h. Kuat tarik baja, fy = MPa.

i. Berat Beton= kN/m3

2 Beban mati, DL tambahan pada lantai:

a. Berat Tembok = kN/m2.

b. Beban screed + keramik, plafond, mekanikal, elektrikal = kN/m2.

400

24

2.5

204000000

1360 1360000

7.51 75.1

0.12

30

13.1 131

6750 67500000

450 450000

BAB III PERENCANAAN PORTAL

4.5

13.1

6750

450

7.51

300

300

10

15

18

20400

94

1360

119.80 1198000

0.94

204000000

1360000

131

67500000

450000

75.1

15 18

300

300

10

15

18

119.80 1198000

94 0.94

20400

1.6


3 Beban hidup, LL pada lantai:

a. Beban occupancy = kN/m2.

4 Beban mati, DL tambahan pada atap:

a. Beban plafond, mekanikal, dan elektrikal = kN/m2.

5 Beban hidup, LL pada atap:

a. Beban = kN/m2.

6 Seismic design data:

a Lokasi gedung di zona gempa 3.

b Kondisi tanah di lokasi proyek termasuk ke dalam kategori tanah sedang.

Untuk tanah sedang,

1 Percepatan puncak batuan dasar = g.

2 Percepatan puncak muka tanah, A0 = g.

(Tabel 5. Pasal 4.7.2 SNI 1726-2002).

3 Tc = detik.

Am = 2,5 A0 = g.

Ar = Am x Tc = g.

(Tabel 6. Pasal 4.7.6 SNI 1726 -2002).

c Gedung digunakan untuk rumah hunian

Faktor Keutamaan Struktur, I =

(Tabel 1. Pasal 4.1.2 SNI 1726 -2002).

d Faktor Reduksi Gempa, R =

3.2 Beban Gempa

Lantai 1

Berat Kolom

BK = Berat Baja x Panjang Kolom x Jumlah + Berat Baja x Panjang Kolom x Jumlah

= x x + x x

= kN

Berat Balok

BB = Berat Baja x Panjang Balok x Jumlah

= x x 4 + x x 3

= kN

Berat pelat lantai

BP = Berat Beton x Volume Pelat

= x x x

= kN

Atap

Berat Kolom

BK = Berat Baja x Panjang Kolom x Jumlah

= x x

= kN

Berat Balok

BB = Berat Baja x Panjang Balok x Jumlah

= x x 4 + x x 2

= kN

8.5

2.5

0.5

0.6

0.55

0.42

1.0

0.15

0.28

1.0

0.12

777.6

107.16

0.94 4.5

69.56

12

0.940.94 15

24 15 18

0.94 15 0.94

90.24

0.94 2.5 8

18

18

0.94 2.5 8

18.8


Berat Atap

BA = Berat Genteng + Berat Gording + Berat Rangka

= x x + x x + x x

= + + kN

= kN

Beban Mati Tambahan Lantai 1

= x x

= kN

Beban Hidup lantai 1 ( Occupancy Load )

= x x

= kN

Beban Hidup di reduksi sehingga beban hidup yang bekerja pada struktur

hanya 30 % saja = kN

Beban Mati Tambahan Untuk Atap

= x x

= kN

Beban Hidup Tambahan Pada Atap

= x x

= kN

Beban Hidup di reduksi sehingga beban hidup yang bekerja pada struktur

hanya 30 % saja = kN

Berat Struktur

Lantai 1

= + + + +

= kN

Atap

= + + + +

= kN

Berat Struktur Perlantai

Berat Lantai Wxhx

(kN)Wx

(m)(kN)

7894.3

10187

18081

9.5

4.5

14

2

1

830.98

2,263.82

3,094.80

202.5

2263.82

18.8 90.24 505.94 135 81

830.976

Lantai

Tinggi

hx

(m)

69.56 107.16

135

1

81

15 18

270

4.1 15 18

2.5

675

1107

206

0.5 15 18

20.6 4

222 77.456

1220 0.927 20 0.9420.6

15 18

203

0.5

505.94

777.6 1107


Periode Natural

Arah Utara Selatan

3

T = H 4

T = x ^

=

Ar = =

Ct = Ar =

T

= Detik

Syarat T< n

= 0.18 Wilayah Gempa zona 3 ( SNI 03-1726-2002 )

T = < x ( 2 )

T =

, =

=

= 1.76

= 1 3 2 3 +

3

=

=

= 1,12

=

1 =

2

=

=2

4

=

2 = 4

2

=

= 1

1 + 1 + 2 2

=

=

=

=

Kontrol < =

=

=


Sehingga :

- Momen 1/4 Bentang (MA)

MA= Nmm

- Momen 1/2 Bentang (MB)

51429761.08

Kontrol =

=12,5

2,5 + 3 + 4 +3

= +


MB= Nmm

-Momen 3/4 Bentang (MC)

Mc= Nmm

Nmm

Nmm

KONTROL

Dipilih Mn yang terkecil

Nmm

124232200.5

17472193.3

2.24

274176000.00

756362006.1

340000000

=12,5

2,5 + 3 + 4 +3

=

=

= +

= ( )

=

=

> ,


A. Kontrol tegangan

Nmm

Nmm

Oke

B. Kontrol terhadap geser

(Asumsi balok tanpa pengaku)

mm2

N

N

N

Oke

C. Kontrol terhadap lendutan

Untuk Balok Biasa:

SNI 03-1729-2002 Tabel 6.4-1

Beban yang bekerja :

N/mm (akibat beban mati)

N/mm (akibat berat sendiri)

N/mm

N/mm

Lendutan yang terjadi :

12.94

18.55

0.94

18.55

0.94

2.24

306000000.00

30

46.54

2700

405000

364500.0

154903.0

31.25

228150260.0

= 0.9

= =

=

=

= 5 +5

2

=

1.10

= >

, = 0.6

= = 2

=

= 0.6

=

= 0.9

=

=

=

240

=

1 =

2 =

1 = 1 =

2 = 2 =

=1

4

120+52

4

384

=

=


Oke

D. Kontrol berdasarkan interaksi geser dan tumpu

-Metode Distribusi

.SNI 03-1729-2002 Pasal 8.9.2

mm2

mm

Nmm

Nmm

Oke

-Metode Interaksi

Balok direncanakan untuk memikul kombinasi lentur dan geser, yaitu :

Oke

Jadi, Balok IWF 300.300.10.15, Dapat menahan beban rencana.

3.5.2 Kontrol Kolom

Ditinjau Kolom 2C

1. Profil = IWF 300.300.10.15

2. Panjang bentang = m = mm

3. Mutu Baja (fy) = MPa

4. Modulus Elastisitas (E) = MPa

5. Modulus Geser (G) = MPa

6. Nu max = N

7. Mu max = N

1.38

4.5 4500

250

200000

80000

363065.93

50929262

1.01

9000

641250000

577125000

285

=

=

=

= 2

=

=

=

=

=

=

= 0.9

=

=

+ 0.625

1.375


Screen untuk kolom 2C


A. Kontrol Perbandingan Lebar Terhadap Tebal

- Sayap

Oke

- Badan

Oke

Jadi, penampang batang kompak

B. Kuat Nominal Kolom

- Menghitung G

(anggap dasarnya tidak terhubung pada pondasi)

Dari nomogram struktur bergoyang didapat kc=

- Tekuk terhadap sumbu x

N

N

Kontrol

0.83

10

1.7

0.086

10 10.8

30 106

299500000

254575000

363065.93 254575000 Oke

2170

1680

=

=

=

=1

=

=

= 1

0.25,

=

= 0.85

=


B. Momen Nominal Kolom

- Berdasarkan kelasngsingan penampang :

Karena penampang merupakan penampang kompak, maka :

Nmm

- Berdasarkan panjang batang :

mm

mm4

mm3

mm

mm6

mm

SNI 03-1729-2002 Tabel 8.3-2

...SNI 03-1729-2002 tabel 7.5-1

mm Mpa Mpa

mm

Sehingga :

340000000

70120924.381

3738.50

775000.00

1523200.00

177662.99

1.51875E+12

5.43217E-05

4500

Bentang Menengah

180

=

=

= 1.76

= 1 3 2 3 +

3

=

=

= 1,12

=

1 =

2

=

=2

4

=

2 = 4

2

=

= 1

1 + 1 + 2 2

= =

=

=

Kontrol < =

=12,5

2,5 + 3 + 4 +3

= +

=


- Momen 1/4 Bentang (MA)

MA= Nmm

- Momen 1/2 Bentang (MB)

MB= Nmm

4591512.13

13749337.5


-Momen 3/4 Bentang (MC)

Mc= Nmm

Nmm

Nmm

KONTROL

Dipilih Mn yang terkecil

Nmm

- Kontrol tegangan

Nmm

Nmm

Oke

2.18

274176000.00

739406609.3

340000000

50929262.0

306000000.00

32090187

=12,5

2,5 + 3 + 4 +3

=

=

= +

= ( )

=

=

= 0.9

= =

=

> ,


4.1 Sambungan Pada Joint

Digunakan Balok IWF 300.300.10

Mu = N/mm

Vu = N

Kuat Geser Baut

Dipakai baut A325 dimana;

Ft =

Fv =

Dicoba menggunakan baut dengan diameter db = 30.7 mm, dengan jumlah 8 baut.

db = mm

n = buah

=

= Mpa

Kontrol Kuat Geser

Mpa < Mpa . Oke

Baut dianggap sebagai deretan Pelat Dengan Lebar

h = mm (tinggi balok)

bf = mm

g = mm (jarak antar baut)

t1 = mm (jarak baut ke tepi)

BAB VI PERENCANAAN SAMBUNGAN

621

331

Mpa

Mpa

70

45

300

300

228150260

154902.97

30.7

8

739.855

26.17

0.75

mm2

26.17 554.891

=1

4

2

=

.

=


= mm

3/4bf = mm

Jarak Garis Netral dari sisi Atas (x)

=

=

= h2

- hx + x2

0 = - x + x2

= mm

= mm

- Kesetimbangan Gaya Gaya

+ f3 = ..(1)

f3 = f1 ..(2)

- Substitusi Persamaan 2 ke persamaan 1, sehingga menjadi

+ f1 =

f1 =

f1 = Mpa

=

= Mpa

- Gaya tarik yang dipikul 1 buah baut teratas :

=

= N

=

= N

228150260

228150260371511.7939f1371511.794

21.14

225

228150260

225

67500 101.93

70.38

229.62

21.14

10125000

10.57

225

10.57

112.5

112.5

Nu

241745.276

371512 f1 113872.9385

485384.7325

f2

326.75

470.040

Qu

19362.8713

0.307

112.5

=2 .

.1

2 . 2 =

3

4 . .

1

2 . ( )2

12

2

2

1

2 . (2 2 + 2)

2

(2 2 + 2)

. .2

3 . . (

12) +

3

4. . .

2

3. . (

3

2) = M

=

13

3 =

1

1

. . (1

22)

/


- Kontrol terhadap tarik dan geser

> Tarik

=

= N ......... Oke

`

> Geser

= ......... Dimana Ns = 1

= N .......... Oke

> Kontrol kombinasi tarik dan geser

Dimana :

ft = Dimana n=1

= Mpa

fu = Dimana n=1

= Mpa

+ 1

1 ......... Oke0.28309869

0.0062516

26.171

0.277

Tn

258440.48

Rn

183668.917

326.747

.

>

0,75 . . .

2

+

2

1

.

.

2

+

2

1

>

= 0.75(0.75 )


GUNA WIDYA SEWAKA NEGARA

MATA KULIAH

STRUKTUR BAJA II

TUGAS

PERENCANAAN PORTAL

NO OLEH REVISI

MAHASISWA

DOSEN

NAMA GAMBAR

TANGGAL SKALA JML. LBRNO. LBR

Putu Aryastana, ST., M.Eng., M.SiNIP/NIK : 230700243

1:100DENAH PORTAL LT.2Skala 1 :100 21-01-14

Balok 9 Balok 10 Balok 11


A

B

C


1 2 3 4

Bal

ok 1

Bal

ok 3

Bal

ok 5

Bal

ok 7

Bal

ok 2

Bal

ok 4

Bal

ok 6

Bal

ok 8

I Made Kusuma Wiranata11.16.121.005

1 7

6.0 m 6.0 m 6.0 m

7.5 m

7.5 m

DENAH PORTAL LT.2

JURUSAN TEKNIK SIPILFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS WARMADEWA


MATA KULIAH

STRUKTUR BAJA II

TUGAS

PERENCANAAN PORTAL

NO OLEH REVISI

MAHASISWA


DOSEN

NAMA GAMBAR



1:100

6.0 m 6.0 m 6.0 m

DENAH PORTAL ATAPSkala 1 :100

15.0 m



Bal

ok 1

8

21-01-14

Bal

ok 1

9

Bal

ok 2

0

Bal

ok 2

1

E

D

1 2 3 4

2 7

DENAH PORTAL ATAP




MATA KULIAH

STRUKTUR BAJA II

TUGAS

PERENCANAAN PORTAL

NO OLEH REVISI

MAHASISWA

DOSEN

NAMA GAMBAR



1:100

Balok 300.300.10.15

Gording profil Light Lip Channals C200.8

Monobeam 300.300.15

TAMPAK SAMPING PORTALSkala 1 :100

5.5 m

4.5 m

6.0 m 6.0 m 6.0 m

21-01-14


3 7

TAMPAK SAMPING PORTAL

Kolom 300.300.10.15






MATA KULIAH

STRUKTUR BAJA II

TUGAS

PERENCANAAN PORTAL

NO OLEH REVISI

MAHASISWA

DOSEN

NAMA GAMBAR



1:100

Monobeam 300.300.10.15

Gording profil Lip Light Channels C200.75.20

Kolom 300.300.10.15 mm

Balok 300.300.10.15

Balok 300.300.10.15

Kolom 300.300.10.15 mm

TAMPAK DEPAN PORTALSkala 1 :100

5.5 m

4.5 m

7.5 m 7.5 m

Detail Sambungan

21-01-14


4 7

TAMPAK DEPAN PORTAL




MATA KULIAH

STRUKTUR BAJA II

TUGAS

PERENCANAAN PORTAL

NO OLEH REVISI

MAHASISWA

I PUTU GEDE CAHYADI PUTRA11.16.121.025

DOSEN

NAMA GAMBAR



1:5

MONOBEAM RANGKA ATAP IWF 300.300.10.15Skala 1 :5

PROFIL LIP LIGHT CHANNELS 200.75.20.3.5Skala 1 :5

300mm

270m

m15

mm

15m

m

300m

m

r = 18 mm

10mm

75 mm

200

mm

3.5 mm

21-01-14 5 7

300mm27

0mm

15m

m15

mm

300m

m

r = 18 mm

10mm




MATA KULIAH

STRUKTUR BAJA II

TUGAS

PERENCANAAN PORTAL

NO OLEH REVISI

MAHASISWA


DOSEN

NAMA GAMBAR



1:5

JML. LBR

PROFIL BALOK 300.300.10.15Skala 1 :5

PROFIL KOLOM 300.300.10.15Skala 1 :5

300mm

270m

m15

mm

15m

m

300m

m

r = 18 mm

10mm

21-01-14 6 7




MATA KULIAH

STRUKTUR BAJA II

TUGAS

PERENCANAAN PORTAL

NO OLEH REVISI

MAHASISWA


DOSEN

NAMA GAMBAR



300m

m

270mm15mm15mm

300mm

r = 18 mm

1:10

8 BAUT D30,7

PLAT BUHUL

DETAIL SAMBUNGANSkala 1 :10

300mm

270m

m15

mm

15m

m

300m

m

r = 18 mm

21-01-14 7 7

tugas baja portal

Documents