tugas baja review ii

45

Upload: m-robby-indrawan

Post on 28-Nov-2015

118 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

TUGAS BESAR MATA KULIAH STRUKTUR BAJA IIUNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR i

KATA PENGANTAR

Assalamuaikum Wr. Wb.

Dengan berkembangnya rekayasa dalam bidang teknologi dengan menggunakan komputer

sebagai alat bantu, maka perhitungan struktur untuk bangunan akan lebih mudah lagi,

asalkan kita tahu cara menggunakan software dalam komputer. Beberapa jenis perangkat

lunak komputer yang digunakan untuk menghitung struktur antara lain : SAP 2000, ETABS,

STAAD PRO, CSI Bridge dan masih banyak lainnya.

Dalam kasus Tugas Besar ini, kami menggunakan software SAP 2000 v.15 untuk

mempermudah perhitungan struktur kami. Dalam perhitungan kami menggunakan metode

3 Dimensi dan metode 2 Dimensi hasil gaya dalam dari hitungan software kami gunakan

untuk menentukan ukuran profil baja, tulangan pelat dan sambungan antara balok dengan

balok maupun sambungan antara balok dengan kolom.

Dalam penyajian laporan, mungkin masih banyak kesalahan dalam penulisan. Namun kami

berharap dalam perhitungan tidak ada kesalahan karena sudah dikoreksi pada saat asistensi

agar perhitungan kami dapat dijadikan referensi baik oleh kami maupun orang lain. Sekian

dari kami, mohon maaf apabila masih ada kekurangan dalam penyajian dan perhitungan.

Wassalamualaikum Wr. Wb

Cianjur, 09 Desember 2013

Penyusun

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 I - 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Nama dan Lokasi Proyek

Gedung yang akan dirancang merupakan kamar kost untuk tempat tinggal mahasiswa dan

pekerja di daerah Kota Cianjur, dengan tinggi gedung 12 meter dan jumlah lantai

sebanyak 3 lantai. Struktur gedung direncanakan menggunakan struktur dari profil baja

dan dengan pondasi dari tiang pancang. Adapun data lengkap proyek rumah tinggal ini

sebagai berikut :

Nama Proyek : Proyek Perencanaan Rumah Tinggal Milik Bpk. Acep

Ginanjar

Lokasi Proyek : Jln. Pasir Gede Raya No. 52. Blk RSUD Cianjur

Tinggi Gedung : 12 meter

Jumlah Lantai : 3 Lantai

Tinggi Tiap Lantai : 4 meter

Perencana : C.V. Rindu Order

Kontraktor : C.V. Lautan Beton

1.2 Peraturan yang digunakan

Peraturan-peraturan yang kami gunakan dalam merencanakan gedung ini adalah sebagai

berikut:

Peraturan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung SNI 1727-1989

Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung SNI 03-1726-

2002

Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung SNI 03-1729-2002

Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung SNI 03-2847-2002

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 I - 2

1.3 Spesifikasi Bahan

Spesifikasi bahan yang digunakan dalam merencanakan gedung ini adalah sebagai

berikut:

Mutu Beton : 25 MPa

Modulus Elastisitas Beton : 23500 MPa

Kuat Leleh Baja (fy) : 240 MPa

Kuat Putus Baja (fu) : 370 Mpa

Modulus Elastisitas Baja : 200000 MPa

1.4 Konsep dan Asumsi Perencanaan

Balok menumpu pelat yang memikul beban hidup dan beban mati dari pelat sendiri

dengan sistem distribusi pelat satu arah, sehingga beban dari pelat ditahan oleh balok

anak lalu diteruskan ke balok induk menuju kolom hingga akhirnya menuju pondasi

(tanah)

Pembebanan pada portal dihitung menggunakan metode beban ekuivalen dimana terlebih

dahulu kita hitung beban per satuan luasnya lalu kita bagikan sesuai dengan fungsi balok

tersebut.

Beban yang diperhitungkan dalam portal antara lain :

1.4.1 Beban Mati

Beban sendiri bahan bangunan dan komponen gedung , menurut Peraturan

Pembebanan untuk Rumah dan Gedung SNI 1727-1989 Tabel I.

1.4.2 Beban Hidup

Berbanat hidup yang dipikul oleh portal, akibat beban manusia, genangan air dan

sejenisnya sesuai dengan Peraturan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung SNI

1727-1989 Tabel II.

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 I - 3

1.4.3 Beban Gempa

Beban dinamis yang terjadi akibat getaran gempa, sehingga mengakibatkan

pergerakan lapisan tanah dan juga bangunan. Lokasi Proyek ini berada di zona gempa

IV.

1.4.4 Beban Angin

Beban dinamis yang diakibatkan akibat hembusan angin, namun beban ini tidak

dimasukkan dalam perhitungan karena beban gempa dianggap suah mewakili.

1.5 Rencana Geometri Struktur Portal

Portal akan direncanakan dengan jumlah 6 ruang per lantai dengan ukuran 7 m x 3 m,

didalamnya termasuk kamar mandi dan balkon. Koridor mempunyai lebar 2.5 m dan

tangga berbentuk tangga U dengan lebar tangga 1.5 m dan panjang tangga tanpa bordes

3.5 m dengan tinggi 2 m.

Gambar 1.1 Denah rencana

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 I - 4

1.6 Tahapan Perhitungan

Perhitungan dilakukan melalui beberapa tahap menggunakan hitungan manual dan juga

dengan bantuan software SAP 2000 v.15 3 dimensi dan 2 dimensi.

Tahapan pertama adalah perhitungan beban ultimate (gabungan beban mati dan hidup

termasuk beban dinding) yang berada di pelat menggunakan metode beban ekivalen

dengan asumsi pelat satu arah.

Tahapan kedua ialah perhitungan pemilihan profil balok anak yang menerima beban

dari pelat, apakah balok anak tersebut sudah memnuhi syarat terhadap lentur, lendutan

dan gaya geser.

Tahapan ketiga adalah perhitungan pelat lantai dan pelat atap. Tahapan keempat

adalah pemilihan profil kolom, sesuai dengan gaya yang bekerja pada kolom tersebut

dan dipilih gaya kolom yang maksimal.

Tahapan keempat adalah perhitungan sambungan, yaitu sambungan antara balok

dengan balok, balok dengan kolom, dan kolom dengan pondasi tumpuan (bearing).

Tahapan-tahapan diatas kami hitung secara manual dan juga menggunakan bantuan

worksheet dari Ms. Excel

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 1

BAB II

RENCANA PEMBEBANAN DAN PEMILIHAN PROFIL BALOK

Tinjauan Pembebanan Pada Portal Baja

1. Pelat Lantai

a. Beban Mati (Menurut SNI 03-1727-1989, Tabel I)

- Berat Sendiri Pelat Lantai (Asumsi = 0,12 m) = 0,12 m x 2400 kg/m³ = 288 kg/m²

- Adukan (Asumsi t = 2 cm) = 2 x 21 kg/m² = 42 kg/m²

- Plafond dan Rangka Plafond = (11 + 7) kg/m² = 18 kg/m²

- Pasangan keramik (Asumsi 0,005m) = 0,005m x 2200 kg/m³ = 11 kg/m²

- Mechanical & Electrical = 25 kg/m² = 25 kg/m²+

Beban Mati Total = 384 kg/m²

Dibulatkan menjadi = 390 kg/m²

b. Beban Dinding pada Balok (Menurut SNI 03-1727-1989, Tabel I)

- Pasangan bata mera ½ bata = 4 m x 250 kg/m² = 100 kg/m

c. Beban Hidup (Menurut SNI 03-1727-1989, Tabel II)

- Beban Hidup pada Lantai dan Tangga Rumah Tinggal = 200 kg/m²

2. Pelat Atap

a. Beban Mati (Menurut SNI 03-1727-1989, Tabel I)

- Berat Sendiri Pelat Lantai (Asumsi t = 0,12 m) = 0,12 m x 2400 kg/m³ = 288 kg/m²

- Genangan Air Hujan (5 mm) = 0,005 m x 1000 kg/m³ = 5 kg/m²

- Plafond dan Rangka Plafond = (11+7) kg/m² = 18 kg/m²

- Mechanical & Electrical = 25 kg/m2 = 25 kg/m² +

Beban Mati Total = 336 kg/m²

b. Beban Hidup ((Menurut SNI 03-1727-1989, Tabel II)

- Beban Hidup untuk Atap = 100 kg/m²

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 2

Pembebanan pada portal baja dihitung dengan menggunakan metode beban ekivalen, dimana

beban pelat disalurkan secara 1 arah (one way slab) sehingga pembebanan pada balok anak

yang kita kaji seperti pada gambar berikut :

Gambar 2.1 Asumsi pembagian beban pelat pada balok anak

Pembebanan pada balok anak, masing masing akan dihitung seperti berikut ini :

- Beban ekivalen pada balok A-B (memikul pelat lantai)

- Beban ekivalen pada balok A-B (memikul pelat atap)

- Beban ekivalen pada balok E-F (memikul pelat lantai)

- Beban ekivalen pada balok E-F (memikul pelat atap)

- Beban ekivalen pada balok C-D (memikul pelat lantai)

- Beban ekivalen pada balok C-D (memikul pelat atap)

- Beban ekivalen pada balok G-H (memikul pelat lantai)

- Beban ekivalen pada balok G-H (memikul pelat atap)

Perhitungan dijelaskan sebagaimana berikut ini :

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 3

1. Beban ekivalen pada balok A-B (tidak menahan beban dinding):

Gambar 2.2 Pembebanan pada balok anak A-B

1.1 Perhitungan beban ekivalen balok A-B pelat lantai :

q mati = 2 m x 390 kg/m²

q mati = 780 kg/m

q hidup = 2 m x 200 kg/m²

q hidup = 400 kg/m

q ultimate = 1.2 q mati + 1.6 q hidup

q ultimate = 1.2 x 780 kg/m + 1.6 x 400 kg/m

q ultimate = 1576 kg/m

1.2 Perhitungan beban ekivalen balok A-B pelat atap :

q mati = 2 m x 336 kg/m²

q mati = 672 kg/m

q hidup = 2m x 100 kg/m²

q hidup = 200 kg/m

q ultimate = 1.2 q mati + 1.6 q hidup

q ultimate = 1.2 x 672 kg/m + 1.6 x 200 kg/m

q ultimate = 1126.4 kg/m

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 4

2. Beban ekivalen pada balok E-F (balok menahan beban dinding pada pelat lantai)

Gambar 2.3 Pembebanan pada balok anak E-F

2.1 Perhitungan beban ekivalen balok E-F pelat lantai :

q mati = 1.5 m x 390 kg/m²

q mati = 585 kg/m

q dinding = 4 m x 250 kg/m²

q dinding = 1000 kg/m

q hidup = 1.5 m x 200 kg/m²

q hidup = 300 kg/m

q ultimate = 1.2 (q mati + q dinding) + 1.6 q hidup

q ultimate = 1.2 x (585 + 1000) kg/m + 1.6 x 300 kg/m

q ultimate = 2382 kg/m

2.2 Perhitungan beban ekivalen balok E-F pelat atap :

q mati = 1.5 m x 336 kg/m²

q mati = 504 kg/m

q hidup = 1.5m x 100 kg/m²

q hidup = 150 kg/m

q ultimate = 1.2 q mati + 1.6 q hidup

q ultimate = 1.2 x 504 kg/m + 1.6 x 150 kg/m

q ultimate = 844.8 kg/m

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 5

3. Beban ekivalen pada balok C-D (balok menahan beban dinding pada pelat lantai)

Gambar 2.3 Pembebanan pada balok anak C-D

3.1 Perhitungan beban ekivalen balok C-D pelat lantai :

q mati = 1 m x 390 kg/m² + 0.75 m x 390 kg/m² x 0.5

q mati = 390 kg/m + 146.25 kg/m

q mati = 536.25 kg/m

q dinding = 4 m x 250 kg/m²

q dinding = 1000 kg/m

q hidup = 1 m x 200 kg/m² + 0.75 m x 200 kg/m² x0.5

q hidup = 200 kg/m + 75 kg/m

q hidup = 275 kg/m

q ultimate = 1.2 (q mati + q dinding) + 1.6 q hidup

q ultimate = 1.2 x (536.25 + 1000) kg/m + 1.6 x 275 kg/m

q ultimate = 2283.5 kg/m

Besar Pu balok lantai (beban terpusat dari balok anak E-F)

Pu = 0.5 x qu balok atap E-F x panjang balok E-F

Pu = 0.5 x 2382 kg/m x 1.5 m

Pu = 1786.5 kg

3.2 Perhitungan beban ekivalen balok C-D pelat atap :

q mati = 1 m x 336 kg/m² + 0.5 x 0.75 m x 336 kg/m²

q mati = 336 kg/m + 126 kg/m

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 6

q mati = 462 kg/m

q hidup = 1 m x 100 kg/m² + 0.5 x 0.75 m x 100 kg/m²

q hidup = 100 kg/m + 37.5 kg/m

q hidup = 137.5 kg/m

q ultimate = 1.2 q mati + 1.6 q hidup

q ultimate = 1.2 x 462 kg/m + 1.6 x 137.5 kg/m

q ultimate = 774.4 kg/m

Besar Pu balok atap (beban terpusat dari balok anak E-F)

Pu = 0.5 x qu balok atap E-F x panjang balok E-F

Pu = 0.5 x 844.8 kg/m x 1.5 m

Pu = 633.6 kg

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 7

4. Beban ekivalen pada balok G-H (balok menahan beban dinding pada pelat lantai)

Gambar 2.4 Pembebanan pada balok anak G-H

4.1 Perhitungan beban ekivalen balok G-H pelat lantai :

q mati = 1.25 m x 390 kg/m² + 0.75 m x 390 kg/m² x 0.5

q mati = 487.5 kg/m + 146.25 kg/m

q mati = 633.75 kg/m

q dinding = 4 m x 250 kg/m²

q dinding = 1000 kg/m

q hidup = 1.25 m x 200 kg/m² + 0.75 m x 200 kg/m² x0.5

q hidup = 250 kg/m + 75 kg/m

q hidup = 325 kg/m

q ultimate = 1.2 (q mati + q dinding) + 1.6 q hidup

q ultimate = 1.2 x (633.75 + 1000) kg/m + 1.6 x 325 kg/m

q ultimate = 2480.5 kg/m

Besar Pu balok lantai (beban terpusat dari balok anak E-F)

Pu = 0.5 x qu balok atap E-F x panjang balok E-F

Pu = 0.5 x 2382 kg/m x 1.5 m

Pu = 1786.5 kg

4.2 Perhitungan beban ekivalen balok G-H pelat atap :

q mati = 1.25 m x 336 kg/m² + 0.5 x 0.75 m x 336 kg/m²

q mati = 420 kg/m + 126 kg/m

q mati = 546 kg/m

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 8

q hidup = 1.25 m x 100 kg/m² + 0.5 x 0.75 m x 100 kg/m²

q hidup = 125 kg/m + 37.5 kg/m

q hidup = 162.5 kg/m

q ultimate = 1.2 q mati + 1.6 q hidup

q ultimate = 1.2 x 546 kg/m + 1.6 x 162.5 kg/m

q ultimate = 915.2 kg/m

Besar Pu balok atap (beban terpusat dari balok anak E-F)

Pu = 0.5 x qu balok atap E-F x panjang balok E-F

Pu = 0.5 x 844.8 kg/m x 1.5 m

Pu = 633.6 kg

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 9

Perhitungan Momen maksimal (Mu maks tanpa berat sendiri profil)

- Balok A – B (lantai)

Mu maks = 1/8 x (1576 kg/m) x (3 m)²

Mu maks =1733 kg.m

- Balok A – B (atap)

Mu maks = 1/8 x (1126.4 kg/m) x (3 m)²

Mu maks = 1267.2 kg.m

- Balok E – F (lantai)

Mu maks = 1/8 x 2382 kg/m x (1.5 m)²

Mu maks = 670 kg.m

- Balok E – F (atap)

Mu maks = 1/8 x 844.8 kg/m x (1.5 m)

Mu maks = 237.6 kg.m

- Balok C – D (lantai)

Mu maks = 1/8 x 2283.5 kg/m x (3 m)² + ¼ x 1786.5 kg x 3 m

Mu maks = 2569 kg.m + 1340 kg.m

Mu maks = 3909 kg.m

- Balok C – D (atap)

Mu maks = 1/8 x 774.4 kg/m x (3 m)² + ¼ x 633.6 kg x 3 m

Mu maks = 871.2 kg.m + 475.2 kg.m

Mu maks = 1346.4 kg.m

- Balok G – H (lantai)

Mu maks = 1/8 x 2480.5 kg/m x (3 m)² + ¼ x 1786.5 kg x 3 m

Mu maks = 2791 kg.m + 1340 kg.m

Mu maks = 4131 kg.m

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 10

- Balok G – H (atap)

Mu maks = 1/8 x 915.2 kg/m x (3 m)² + ¼ x 633.6 kg x 3 m

Mu maks = 1029.6 kg.m + 475.2 kg.m

Mu maks = 1504.8 kg.m

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 11

Perhitungan pemilihan balok anak

- Balok anak A – B ( (lantai)

Mu max (tanpa berat sendiri) = 1773 kg.m = 17730000 N.mm L = 3000 mm

Lendutan izin (δ) = L/360 = 3000/360 = 8.33 mm

Mencari profil menggunakan rumus :

Dicoba menggunakan profil WF.150.100.6.9

Zx = b.tf.(d-tf) + ¼ .tw.(d-2tf)²

Zx = 100 x 9 x (150-9) + ¼ x 6 x (150-18)²

Zx = 126900 + 26136

Zx = 153036 mm³

Cek syarat profil kompak

λ < λp, penampang kompak!!!

Mn = Zx.fy

Mn = 153036 mm³ x 240 N/mm²

Mn = 36728640 N.mm

Mn = 3672.86 kg.m

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 12

Mu (termasuk berat profil sendiri)

Mu = 1801.5 kg.m

øMn > Mu

0.9 x 3672.8 > 1801.5

3305 > 1801.5 ….. OK!!!!

Cek terhadap geser

Syarat :

18.33 < 71 …. OK!!!

Vn = 0.6 x fy x Aw

Vn = 0.6 x 240 N/mm² x 110 mm x 6 mm

Vn = 95040 N = 9504 kg

Vu maks (termasuk berat profil sendiri)

Vu = ½ x (1576 + 25.32) x (3)

Vu = 1801.5 kg

ø Vn > Vu

0.9 x 9504 kg > 1801.5

8554 > 1802 kg … OK!!!

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 13

- Balok anak A – B ( (atap)

Mu max (tanpa berat sendiri) = 1267.2 kg.m = 12672000 N.mm L = 3000 mm

Lendutan izin (δ) = L/360 = 3000/360 = 8.33 mm

Mencari profil menggunakan rumus :

Dicoba menggunakan profil WF.125.125.6,5.9

Zx = b.tf.(d-tf) + ¼ .tw.(d-2tf)²

Zx = 125x 9 x (125-9) + ¼ x 6,5 x (125-18)²

Zx = 130500 + 18604

Zx = 149104 mm³

Cek syarat profil kompak

λ < λp, penampang kompak!!!

Mn = Zx.fy

Mn = 149104 mm³ x 240 N/mm²

Mn = 35785960 N.mm

Mn = 3578 kg.m

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 14

Mu (termasuk berat profil sendiri)

Mu = 1299.33 kg.m

øMn > Mu

0.9 x 3578> 1299.33

3220 > 1299.33….. OK!!!!

Cek terhadap geser

Syarat :

13.38 < 71 …. OK!!!

Vn = 0.6 x fy x Aw

Vn = 0.6 x 240 N/mm² x 87 mm x 6.5 mm

Vn = 81432 N = 8143 kg

Vu maks (termasuk berat profil sendiri)

Vu = ½ x (1126.4+ 1.2x23.8) x (3)

Vu = 1732.44 kg

ø Vn > Vu

0.9 x 8143 kg > 1732.44

7328 > 1732 kg … OK!!!

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 15

- Balok anak E – F ( (lantai)

Mu max (tanpa berat sendiri) = 670 kg.m = 6700000 N.mm L = 1500 mm

Lendutan izin (δ) = L/360 = 1500/360 = 4.167 mm

Mencari profil menggunakan rumus :

Dicoba menggunakan profil WF.100.100.6.8

Zx = b.tf.(d-tf) + ¼ .tw.(d-2tf)²

Zx = 100x 8 x (100-8) + ¼ x 6 x (100 -16)²

Zx = 73600 + 10584

Zx = 84184 mm³

Cek syarat profil kompak

λ < λp, penampang kompak!!!

Mn = Zx.fy

Mn = 84184 mm³ x 240 N/mm²

Mn = 20204160 N.mm

Mn = 2020.4 kg.m

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 16

Mu (termasuk berat profil sendiri)

Mu = 675.8 kg.m

øMn > Mu

0.9 x 2020.4 > 675.8

1818 > 675.8 ….. OK!!!!

Cek terhadap geser

Syarat :

10.67 < 71 …. OK!!!

Vn = 0.6 x fy x Aw

Vn = 0.6 x 240 N/mm² x 64 mm x 6 mm

Vn = 55296 N = 5530 kg

Vu maks (termasuk berat profil sendiri)

Vu = ½ x (2382 + 1.2 x 17.2) x (1.5)

Vu = 1801.98 kg

ø Vn > Vu

0.9 x 5530 kg > 1801.98

4977 > 1732 kg … OK!!!

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 17

- Balok anak E – F ( (atap)

Mu max (tanpa berat sendiri) = 237.6 kg.m = 2376000 N.mm L = 1500 mm

Lendutan izin (δ) = L/360 = 1500/360 = 4.167 mm

Mencari profil menggunakan rumus :

Dicoba menggunakan profil WF.100.50.5.7

Zx = b.tf.(d-tf) + ¼ .tw.(d-2tf)²

Zx = 50 x 7 x (100-7) + ¼ x 5 x (100 -14)²

Zx = 32550 + 9245

Zx = 41795 mm³

Cek syarat profil kompak

λ < λp, penampang kompak!!!

Mn = Zx.fy

Mn = 41795 mm³ x 240 N/mm²

Mn = 10030800 N.mm

Mn = 1003 kg.m

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 18

Mu (termasuk berat profil sendiri)

Mu = 241 kg.m

øMn > Mu

0.9 x 1003 > 241

902 > 241 ….. OK!!!!

Cek terhadap geser

Syarat :

14 < 71 …. OK!!!

Vn = 0.6 x fy x Aw

Vn = 0.6 x 240 N/mm² x 70 mm x 5 mm

Vn = 50400 N = 5040 kg

Vu maks (termasuk berat profil sendiri)

Vu = ½ x (844.8+ 1.2 x 9.3) x (1.5)

Vu = 641.97 kg

ø Vn > Vu

0.9 x 5040 kg > 641.97 kg

4536 > 642 kg … OK!!!

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 19

- Balok anak C – D ( (lantai)

Mu max (tanpa berat sendiri) = 3909 kg.m = 39090000 N.mm L = 3000 mm

Lendutan izin (δ) = L/360 = 3000/360 = 8.33 mm

Mencari profil menggunakan rumus :

Dicoba menggunakan profil WF.200.150.6.9

Zx = b.tf.(d-tf) + ¼ .tw.(d-2tf)²

Zx = 150 x 9 x (200-9) + ¼ x 6 x (200 -18)²

Zx = 257850 + 49686

Zx = 307536 mm³

Cek syarat profil kompak

λ < λp, penampang kompak!!!

Mn = Zx.fy

Mn = 307536 mm³ x 240 N/mm²

Mn = 738088640 N.mm

Mn = 7381 kg.m

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 20

Mu (termasuk berat profil sendiri)

(

) (

)

Mu = 4773.25 kg.m

øMn > Mu

0.9 x 7381 > 4773

6643 > 4773 ….. OK!!!!

Cek terhadap geser

Syarat :

26< 71 …. OK!!!

Vn = 0.6 x fy x Aw

Vn = 0.6 x 240 N/mm² x 156 mm x 6 mm

Vn = 134784 N = 13478.4 kg

Vu maks (termasuk berat profil sendiri)

Vu =( ½ x (2283.5 + 1.2 x 30.6) x (3)) + (1/2 x 1801.98)

Vu = 4381 kg

ø Vn > Vu

0.9 x 13478 kg > 4381 kg

12130 > 4381 kg … OK!!!

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 21

- Balok anak C – D (atap)

Mu max (tanpa berat sendiri) = 1346.4 kg.m = 13464000 N.mm L = 3000 mm

Lendutan izin (δ) = L/360 = 3000/360 = 8.33 mm

Mencari profil menggunakan rumus :

Dicoba menggunakan profil WF.125.125.6,5.9

Zx = b.tf.(d-tf) + ¼ .tw.(d-2tf)²

Zx = 125 x 9 x (125 - 9) + ¼ x 6.5 x (125 -18)²

Zx = 130500 + 18604

Zx = 149104 mm³

Cek syarat profil kompak

λ < λp, penampang kompak!!!

Mn = Zx.fy

Mn = 149104 mm³ x 240 N/mm²

Mn = 35784960 N.mm

Mn = 3578.5 kg.m

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 22

Mu (termasuk berat profil sendiri)

(

) (

)

Mu = 1384.8 kg.m

øMn > Mu

0.9 x 3578.5 > 1385

3220 > 1385….. OK!!!!

Cek terhadap geser

Syarat :

13.38 < 71 …. OK!!!

Vn = 0.6 x fy x Aw

Vn = 0.6 x 240 N/mm² x 87 mm x 6.5 mm

Vn = 81432 N = 8143.2 kg

Vu maks (termasuk berat profil sendiri)

Vu =( ½ x (1346.4 + 1.2 x 23.8) x (3)) + (1/2 x 641.97)

Vu = 2384 kg

ø Vn > Vu

0.9 x 8143.2 kg > 2384 kg

7329 > 2384 kg … OK!!!

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 23

- Balok anak G – H (lantai)

Mu max (tanpa berat sendiri) = 4131 kg.m = 41310000 N.mm L = 3000 mm

Lendutan izin (δ) = L/360 = 3000/360 = 8.33 mm

Mencari profil menggunakan rumus :

Dicoba menggunakan profil WF.175.175.7,5.11

Zx = b.tf.(d-tf) + ¼ .tw.(d-2tf)²

Zx = 175 x 11 x (175 - 11) + ¼ x 7.5 x (175 -22)²

Zx = 315700 + 43892

Zx = 359592 mm³

Cek syarat profil kompak

λ < λp, penampang kompak!!!

Mn = Zx.fy

Mn = 359592 mm³ x 240 N/mm²

Mn = 86302080 N.mm

Mn = 8630 kg.m

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 24

Mu (termasuk berat profil sendiri)

(

) (

)

Mu = 4196.88 kg.m

øMn > Mu

0.9 x 8630 > 4197

7767 > 4197….. OK!!!!

Cek terhadap geser

Syarat :

23.3 < 71 …. OK!!!

Vn = 0.6 x fy x Aw

Vn = 0.6 x 240 N/mm² x 175 mm x 7.5 mm

Vn = 189000 N = 18900 kg

Vu maks (termasuk berat profil sendiri)

Vu =( ½ x (2480.5 + 1.2 x 40.2) x (3)) + (1/2 x 1801.98)

Vu = 4694 kg

ø Vn > Vu

0.9 x 18900 kg > 4694kg

17010 > 4694 kg … OK!!!

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 25

- Balok anak G – H (atap)

Mu max (tanpa berat sendiri) = 1504.8 kg.m = 15048000 N.mm L = 3000 mm

Lendutan izin (δ) = L/360 = 3000/360 = 8.33 mm

Mencari profil menggunakan rumus :

Dicoba menggunakan profil WF.125.125.6,5.9

Zx = b.tf.(d-tf) + ¼ .tw.(d-2tf)²

Zx = 125 x 9 x (125 - 9) + ¼ x 6.5 x (125 -18)²

Zx = 130500 + 18604

Zx = 149104 mm³

Cek syarat profil kompak

λ < λp, penampang kompak!!!

Mn = Zx.fy

Mn = 149104 mm³ x 240 N/mm²

Mn = 35784960 N.mm

Mn = 3578.5 kg.m

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 26

Mu (termasuk berat profil sendiri)

(

) (

)

Mu = 1543.2 kg.m

øMn > Mu

0.9 x 3578.5 > 1543.2

3220 > 1543.2….. OK!!!!

Cek terhadap geser

Syarat :

13.38 < 71 …. OK!!!

Vn = 0.6 x fy x Aw

Vn = 0.6 x 240 N/mm² x 87mm x 6.5 mm

Vn = 81432 N = 8143.2 kg

Vu maks (termasuk berat profil sendiri)

Vu =( ½ x (915.2 + 1.2 x 23.8) x (3)) + (1/2 x 641.97)

Vu = 1736.6 kg

ø Vn > Vu

0.9 x 8143.2 kg > 1736.6 kg

7329 > 1737 kg … OK!!!

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 27

Perhitungan pemilihan balok induk (lantai)

Gambar 2.5 Pembebanan, momen dan geser pada balok induk lantai

- Balok induk (lantai)

Mu max (tanpa berat sendiri) hasil analisa SAP 2000 v.15 = 26800 kg.m =

268000000 N.mm L = 7000 mm

Lendutan izin (δ) = L/360 = 7000/360 = 19.44 mm

Mencari profil menggunakan rumus :

Dicoba menggunakan profil WF.400.300.10.16

Zx = b.tf.(d-tf) + ¼ .tw.(d-2tf)²

Zx = 300 x 16 x (400 - 16) + ¼ x 10 x (400-2x16)²

Zx = 1843200 + 338560

Zx = 2181760 mm³

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 28

Cek syarat profil kompak

λ < λp, penampang kompak!!!

Mn = Zx.fy

Mn = 2181760 mm³ x 240 N/mm²

Mn = 523622400 N.mm

Mn = 52362.24 kg.m

Mu (termasuk berat profil sendiri)

Mu = 27586.45 kg.m

øMn > Mu

0.9 x 52362 > 27586.45

47126 > 27586.45 ….. OK!!!!

Cek terhadap geser

Syarat :

32.4 < 71 …. OK!!!

Vn = 0.6 x fy x Aw

Vn = 0.6 x 240 N/mm² x 324 mm x 10 mm

Vn = 466560 N = 46656 kg

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 29

Vu maks (berat profil sendiri) + Hasil analisa SAP 2000 v.15

Vu = ½ x (1.2 x 107) x (7) + 14764 kg

Vu = 449.4 +14764

Vu = 15213.4 kg

ø Vn > Vu

0.9 x 46656 kg > 1801.5

41990 > 15213 kg … OK!!!

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 30

Perhitungan pemilihan balok induk (Atap)

Gambar 2.6 Pembebanan, momen dan geser pada balok induk atap

- Balok induk (Atap)

Mu max (tanpa berat sendiri) hasil analisa SAP 2000 v.15 = 20564 kg.m =

205640000 N.mm L = 7000 mm

Lendutan izin (δ) = L/360 = 7000/360 = 19.44 mm

Mencari profil menggunakan rumus :

Dicoba menggunakan profil WF.400.300.9.14

Zx = b.tf.(d-tf) + ¼ .tw.(d-2tf)²

Zx = 300 x 14 x (400 - 14) + ¼ x 9 x (400-2x14)²

Zx = 1621200 + 311364

Zx = 1932564 mm³

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 31

Cek syarat profil kompak

λ < λp, penampang kompak!!!

Mn = Zx.fy

Mn = 1932564 mm³ x 240 N/mm²

Mn = 463815360 N.mm

Mn = 46381.5 kg.m

Mu (termasuk berat profil sendiri)

Mu = 21257 kg.m

øMn > Mu

0.9 x 46381.5 > 21257

41743 > 21257 ….. OK!!!!

Cek terhadap geser

Syarat :

36.4 < 71 …. OK!!!

Vn = 0.6 x fy x Aw

Vn = 0.6 x 240 N/mm² x 328 mm x 9 mm

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 32

Vn = 425088 N = 42509 kg

Vu maks (berat profil sendiri) + Hasil analisa SAP 2000 v.15

Vu = ½ x (1.2 x 94.3) x (7) + 10700 kg

Vu = 396.06 + 10700

Vu = 11096 kg

ø Vn > Vu

0.9 x 42509 kg > 11096 kg

38258 > 11096 kg … OK!!!

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 33

Perhitungan balok untuk tangga dan tumpuan tangga

- Balok tangga :

Gambar 2.7 rencana balok tangga, geser dan momen pada balok tangga

Beban ekivalen pada balok tangga :

- beban mati = 0.75 m x 390 kg/m² = 292.5 kg/m

- beban hidup = 0.75 m x 200 kg/m² = 150 kg/m

Beban tangga ultimate = 1.2 x 292.5 kg/m + 1.6 x 150 kg/m

Beban tangga ultimate = 591 kg/m

Dengan menganalisa struktur menggunakan SAP 2000 v.15, didapat momen

ultimate maksimal = 1042.3 kg.m dan geser maksimal = 1034.25 kg

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 34

Mu max (tanpa berat sendiri) hasil analisa SAP 2000 v.15 = 1042.3 kg.m =

10423000 N.mm L = 4040 mm

Lendutan izin (δ) = L/360 = 4040/360 = 11.22 mm

Mencari profil menggunakan rumus :

Dicoba menggunakan profil WF.150.100.5.7

Zx = b.tf.(d-tf) + ¼ .tw.(d-2tf)²

Zx = 100 x 7 x (150 - 7) + ¼ x 5 x (150-2x7)²

Zx = 100100 + 23120

Zx = 123220 mm³

Cek syarat profil kompak

λ < λp , penampang kompak!!!

Mn = Zx.fy

Mn = 123220 mm³ x 240 N/mm²

Mn = 29572800 N.mm

Mn = 2957.28 kg.m

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 35

Mu (termasuk berat profil sendiri)

Mu = 1094 kg.m

øMn > Mu

0.9 x 2957.28 > 1094

2661 > 1094 ….. OK!!!!

Cek terhadap geser

Syarat :

22.8 < 71 …. OK!!!

Vn = 0.6 x fy x Aw

Vn = 0.6 x 240 N/mm² x 114 mm x 5 mm

Vn = 82080 N = 8208 kg

Vu maks (berat profil sendiri) + Hasil analisa SAP 2000 v.15

Vu = ½ x (1.2 x 21.1) x (4.04) + 1034.25 kg

Vu = 51.2 + 1034.25

Vu = 1085.5 kg

ø Vn > Vu

0.9 x 8208 kg > 1085.5 kg

7387 > 1085.5 kg … OK!!!

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 36

- Balok bordes :

Gambar 2.8 Rencana balok bordes, geser dan momen pada balok bordes

Beban ekivalen pada balok bordes :

- beban mati = 0.75 m x 390 kg/m² = 292.5 kg/m

- beban hidup = 0.75 m x 200 kg/m² = 150 kg/m

Beban bordes ultimate = 1.2 x 292.5 kg/m + 1.6 x 150 kg/m

Beban bordes ultimate = 591 kg/m

Ditambah dengan gaya geser (Vu) dari balok tangga 1034.25 kg.

Dengan menganalisa struktur menggunakan SAP 2000 v.15, didapat momen

ultimate maksimal = 2216.25 kg.m dan geser maksimal = 1920.75 kg

Mu max (tanpa berat sendiri) hasil analisa SAP 2000 v.15 = 2216.25 kg.m =

22162500 N.mm L = 3000 mm

Lendutan izin (δ) = L/360 = 3000/360 = 8.33 mm

Mencari profil menggunakan rumus :

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 37

Dicoba menggunakan profil WF.175.90.5.8

Zx = b.tf.(d-tf) + ¼ .tw.(d-2tf)²

Zx = 90 x 8 x (175 - 8) + ¼ x 5 x (175-2x8)²

Zx = 120240 + 31601

Zx = 151841 mm³

Cek syarat profil kompak

λ < λp , penampang kompak!!!

Mn = Zx.fy

Mn = 151841 mm³ x 240 N/mm²

Mn = 36441840 N.mm

Mn = 3644.2 kg.m

Mu (termasuk berat profil sendiri)

Mu = 2240.685kg.m

øMn > Mu

0.9 x 3644.2 > 2240.685

3280 > 2240 ….. OK!!!!

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 38

Cek terhadap geser

Syarat :

28.2 < 71 …. OK!!!

Vn = 0.6 x fy x Aw

Vn = 0.6 x 240 N/mm² x 141 mm x 5 mm

Vn = 101520 N = 10152kg

Vu maks (berat profil sendiri) + Hasil analisa SAP 2000 v.15

Vu = ½ x (1.2 x 18.1) x (3) + 1920.75 kg

Vu = 32.58 + 1920.75

Vu = 1953.37 kg

ø Vn > Vu

0.9 x 10152 kg > 1953 kg

9137 > 1953 kg … OK!!!

TUGAS BESAR STRUKTUR BAJA II UNIVERSITAS SURYAKANCANA CIANJUR 2013 II - 39

Hasil Perhitungan dan Pemilihan Profil Balok :

Dikarenakan profil balok anak dan balok induk terkekang lateral menerus

(bagian tekan balok tertanam di pelat lantai) maka tekuk torsi lateral

diabaikan.

Nama Balok Profil yang digunakan

Balok A – B (lantai) WF 150.100.6.9

Balok A – B (atap) WF 125.125.6,5.9

Balok E – F (lantai) WF 100.100.6.8

Balok E – F (atap) WF 100.50.5.7

Balok C – D (lantai) WF 200.150.6.9

Balok C – D (atap) WF 125.125.6,5.9

Balok G – H (lantai) WF 175.175.7,5.11

Balok G – H (atap) WF 125.125.6,5.9

Balok Induk (lantai) WF.400.300.10.16

Balok Induk (atap) WF.400.300.9.14

Balok tangga WF.150.100.5.7

Balok Bordes WF.175.90.5.8