tugas besar kel. 2

7/31/2019 Tugas Besar Kel. 2

1/30

PERHITUNGAN GORDING

A. DATA BAHAN

Ketentuan - ketentuan :

1. Type Konstruksi = Portal Gable

2. Bahan Penutup Atap = Spandek

3. Jarak Antar Portal = 10 m

Bentang Kuda - kuda L = 23 m

Jarak Miring Gording = 1.2688 m

Tinggi Kolom H = 8 m

Kemiringan Atap a = 25o

Kecepatan Angin v = 25 m/s

Beban Angin W = v2 / 16 = 39.06 kg/m2

Beban Hidup = 100 kg

Alat Sambung = Baut dan Las

Pondasi = Foot Plate

Baja Profil = C 200.75.20.3,2

Tegangan Ijin Baja = 1600 kg/m2

Berat Penutup Atap = 15 kg/m2

Tegangan leleh baja (yield stress), fy = 240 MPa

Tegangan tarik putus (ultimate stress), fu = 370 MPa

Tegangan sisa (residual stress), fr = 70 MPa

Modulus elastik baja (modulus of elasticity), E = 200000 MPa

Angka Poisson (Poisson's ratio), u = 0.3

B. DATA PROFIL BAJA Lip Channel : C 200.75.20.3,2

DARI TABEL PT. GUNUNG RAJA PAKSI

ht = 200 mm

b = 75 mm

a = 20 mm

t = 3.2 mm

A = 1181 mm2

Ix = 7160000 mm4

Iy = 840000 mm4

Sx = 71600 mm3

Sy = 15800 mm3


2/30

ry = 26.7 mm

c = 21.9

Berat profil, w = 9.27 kg/m

Faktor reduksi kekuatan untuk lentur, fb = 0.90

Faktor reduksi kekuatan untuk geser, ff = 0.75

Diameter sagrod, d = 10 mm

Menghitung panjang balok L = 23 m

Jarak C - D r = (1/2 L) / Cos 25o = 12.69 m

Jarak D - F y = Tan 25o * (1/2 L) = 5.36 m

Jarak Gording yang direncanakan = 1.269 m

Banyaknya gording yang dibutuhkan + 1 = 11 Buah

Jadi, Jarak (miring) antara gording, s = 1269 mm

Panjang gording (jarak antara rafter), L1 = 10000 mm

Jarak antara sagrod (jarak dukungan lateral gording), L2 = 2000 mm

Sudut miring atap, a = 25

C. SECTION PROPERTY

G = E / [ 2 * (1 + u) ] = 76923.0769 MPa

h = ht - t = 196.80 mm

J = 2 * 1/3 * b * t 3 + 1/3 * (ht - 2 * t) * t3 + 2/3 * ( a - t ) * t3 = 4120.03 mm4

Iw = Iy * h2 / 4 = 8.133E+09 mm6

X1 = p / Sx * [ E * G * J * A / 2 ] = 8488.68 MPa

X2 = 4 * [ Sx / (G * J) ]

2

* Iw / Iy = 0.00198 mm2

/N2

Zx = 1 / 4 * ht * t2 + a * t * ( h t - a ) + t * ( b - 2 * t ) * ( h t - t ) = 55234 mm3

Zy = ht*t*(c - t / 2) + 2*a*t*(b - c - t / 2) + t * (c - t)2 + t * (b - t - c)2 = 28671 mm3

G = modulus geser, Zx = modulus penampang plastis thd. sb. x,

J = Konstanta puntir torsi, Zy = modulus penampang plastis thd. sb. y,

Iw = konstanta putir lengkung, X1 = koefisien momen tekuk torsi lateral,

h = tinggi bersih badan, X2 = koefisien momen tekuk torsi lateral,

1. BEBAN PADA GORDING

2.1. BEBAN MATI (DEAD LOAD)


3/30

(m) (N/m)

1 Berat sendiri gording 92.7 N/m 92.7

2 Atap baja (span deck) 150 N/m2 1.3 190.3

Total beban mati, QDL = 283.0 N/m

2.2. BEBAN HIDUP (LIVE LOAD)

Beban hidup akibat beban air hujan diperhitungkan setara dengan beban genangan air

setebal 1 inc = 25 mm. qhujan = 0.025 * 10 = 0.25 kN/m2

Jarak antara gording, s = 1.269 m

Beban air hujan, qhujan * s * 103 = 317 N/m

Beban hidup merata akibat air hujan, QLL = 317 N/m

Beban hidup terpusat akibat beban pekerja, PLL = 1000 N

2.3. BEBAN ANGIN (WIND) W = 39.06 kg/m2

Koefisien Angin Tekan 20 < a < 65 = c = (0,02 x a)- 0,4 = 0.1

Angin Tekan qW = c * W * s = 4.956 kg/m2

Koefisien Angin Hisap c' = -0.400

Angin Hisap qW = c' * W * s = -19.825 kg/m2

Dalam perhitungan diambil harga W paling besar = 4.956 kg/m2

3. BEBAN TERFAKTOR

Beban merata, Qu = 1.2 * QDL + 1.6 * QLL + 0.8 W = 851.11 N/m

Beban terpusat, Pu = 1.6 * PLL = 1600.00 N

Sudut miring atap, a = 0.44 rad

Beban merata terhadap sumbu x, Qux = Qu * cos a *10-3 = 0.7714 N/mm

Beban merata terhadap sumbu y, Quy = Qu * sin a *10-3 = 0.3597 N/mm

Beban terpusat terhadap sumbu x, Pux = Pu * cos a = 1450.09 N

Beban terpusat terhadap sumbu y, Puy = Pu * sin a = 676.19 N

4. MOMEN DAN GAYA GESER AKIBAT BEBAN TERFAKTOR

Panjang bentang gording terhadap sumbu x, Lx = L1 = 10000 mm

Panjang bentang gording terhadap sumbu y, Ly = L2 = 2000 mm

Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu x,Mux = 1/8 * Qux * Lx

2 + 1/4 * Pux * Lx = 13267315 Nm

Momen pada 1/4 bentang, MA = 3316829 Nm

Momen di tengah bentang, MB = 13267315 Nm

Momen pada 3/4 bentang, MC = 9950486 Nm

Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu y,

Muy = 1/8 * Quy * Ly2 + 1/4 * Puy * Ly = 517942 Nmm


4/30

Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu y,

Vuy = Quy * Ly + Puy = 1396 N

5. MOMEN NOMINAL PENGARUH LOCAL BUCKLING

Pengaruh tekuk lokal (local buckling) pada sayap :

Kelangsingan penampang sayap, l = b / t = 23.438

Batas kelangsingan maksimum untuk penampang compact,

lp = 170 / fy = 10.973

Batas kelangsingan maksimum untuk penampang non-compact,

lr = 370 / ( fy - fr ) = 28.378

Momen plastis terhadap sumbu x, Mpx = fy * Zx = 13256049 Nmm

Momen plastis terhadap sumbu y, Mpy = fy * Zy = 6881050 Nmm

Momen batas tekuk terhadap sumbu x, Mrx = Sx * ( fy - fr ) = 12172000 Nmm

Momen batas tekuk terhadap sumbu y, Mry = Sy * ( fy - fr ) = 2686000 Nmm

Momen nominal penampang untuk :

a. Penampang compact, llp

Mn = Mp

b. Penampang non-compact, lp< llr

Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp)

c. Penampang langsing, l>lr

Mn = Mr * ( lr /l)2

l > lp dan l < lr

Berdasarkan nilai kelangsingan sayap, maka termasuk penampang non-compact

Momen nominal penampang terhadap sumbu x dihitung sebagai berikut :

compact : Mn = Mp = - Nmm

non-compact : Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp) = 12479708 Nmm

langsing : Mn = Mr * ( lr /l)2 = - Nmm

Momen nominal terhadap sumbu x penampang : non-compact Mnx = 12479708 Nmm

Momen nominal penampang terhadap sumbu y dihitung sebagai berikut :

compact : Mn = Mp = - Nmm

non-compact : Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp) = 3876767 Nmm

langsing : Mn = Mr * ( lr /l)2 = - Nmm

Momen nominal terhadap sumbu y penampang : non-compact Mny = 3876767 Nmm

6. MOMEN NOMINAL PENGARUH LATERAL BUCKLING

Momen nominal komponen struktur dengan pengaruh tekuk lateral, untuk :

a. Bentang pendek : L Lp

Mn = Mp = fy * Zx

b. Bentang sedang : Lp L Lr

Mn = Cb * [ Mr + ( Mp - Mr ) * ( Lr - L ) / ( Lr - Lp ) ] Mp

c. Bentang panjang : L > Lr

Mn = Cb * p / L* [ E * Iy * G * J + ( p * E / L )2 * Iy * Iw ] Mp

Panjang bentang maksimum balok yang mampu menahan momen plastis,

Lp = 1.76 * ry * ( E / fy ) = 1357 mm

Tegangan leleh dikurangi tegangan sisa, fL = fy - fr = 170 MPaPanjang bentang minimum balok yang tahanannya ditentukan oleh momen kritis tekuk

torsi lateral, Lr = ry * X1 / fL * [ 1 + ( 1 + X2 * fL2 ) ] = 3915 mm


5/30

Momen plastis terhadap sumbu x, Mpx = fy * Zx = 13256049 Nmm

Momen plastis terhadap sumbu y, Mpy = fy * Zy = 6881050 Nmm

Momen batas tekuk terhadap sumbu x, Mrx = Sx * ( fy - fr ) = 12172000 Nmm

Momen batas tekuk terhadap sumbu y, Mry = Sy * ( fy - fr ) = 2686000 Nmm

Panjang bentang terhadap sumbu y (jarak dukungan lateral), L = L2 = 2000 mm

L > Lp dan L < Lr

Termasuk kategori : bentang sedang

Momen nominal terhadap sumbu x dihitung sebagai berikut :

Mnx = Mpx = fy * Zx = - Nmm

Mnx = Cb * [ Mrx + ( Mpx - Mrx ) * ( Lr - L ) / ( Lr - Lp ) ] = 17083472 Nmm

Mnx = Cb * p / L* [ E * Iy * G * J + ( p * E / L )2 * Iy * Iw ] = - Nmm

Momen nominal thd. sb. x untuk : bentang sedang Mnx = 17083472 Nmm

Mnx > Mpx

Momen nominal terhadap sumbu x yang digunakan, Mnx = 13256049 Nmm

Momen nominal terhadap sumbu y dihitung sebagai berikut :

Mny = Mpy = fy * Zy = - Nmm

Mny = Cb * [ Mry + ( Mpy - Mry ) * ( Lr - L ) / ( Lr - Lp ) ] = 7665927 NmmMny = Cb * p / L* [ E * Iy * G * J + ( p * E / L )

2 * Iy * Iw ] = - Nmm

Momen nominal thd. sb. y untuk : bentang sedang Mny = 7665927 Nmm

Mny > Mpy

Momen nominal terhadap sumbu x yang digunakan, Mny = 6881050 Nmm

7. TAHANAN MOMEN LENTUR

Momen nominal terhadap sumbu x :

Berdasarkan pengaruh local buckling, Mnx = 12479708 Nmm

Berdasarkan pengaruh lateral buckling, Mnx

= 13256049 Nmm

Momen nominal terhadap sumbu x (terkecil) yg menentukan, Mnx = 12479708 Nmm

Tahanan momen lentur terhadap sumbu x, fb * Mnx = 11231737 Nmm

Momen nominal terhadap sumbu y :

Berdasarkan pengaruh local buckling, Mny = 3876767 Nmm

Berdasarkan pengaruh lateral buckling, Mny = 6881050 Nmm

Momen nominal terhadap sumbu y (terkecil) yg menentukan, Mny = 3876767 Nmm

Tahanan momen lentur terhadap sumbu y, fb * Mny = 3489090 Nmm

Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu x, Mux = 13267315 Nmm

Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu y, Muy = 517942 Nmm

Mux / ( fb * Mnx ) = 1.1812

Muy / ( fb * Mny ) = 0.1484

Syarat yg harus dipenuhi : Mux / ( fb * Mnx ) + Muy / ( fb * Mny ) 1.0

Mux / ( fb * Mnx ) + Muy / ( fb * Mny ) = 1.3297 > 1.0 TIDAK AMAN

8. TAHANAN GESER

Ketebalan plat badan tanpa pengaku harus memenuhi syarat,

h / t 6.36 * ( E / fy )

61.50 < 183.60 Plat badan memenuhi syarat (OK)

Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu x, Vux = 9164 NLuas penampang badan, Aw = t * ht = 640 mm2

Tahanan gaya geser nominal thd sb x V = 0 60 * f * A = 92160 N


6/30

Luas penampang sayap, Af = 2 * b * t = 480 mm2

Tahanan gaya geser nominal thd.sb. y, Vny = 0.60 * fy * Af = 69120 N

Tahanan gaya geser terhadap sumbu x, ff * Vny = 51840 N

Vux / ( ff * Vnx ) = 0.1326

Vuy / ( ff * Vny ) = 0.0269

Syarat yang harus dipenuhi :

Vux / ( ff * Vnx ) + Vuy / ( ff * Vny ) 1.0

Vux / ( ff * Vnx ) + Vuy / ( ff * Vny ) = 0.1595 < 1.0 AMAN

9. KONTROL INTERAKSI GESER DAN LENTUR

Sayarat yang harus dipenuhi untuk interakasi geser dan lentur :

Mu / ( fb * Mn ) + 0.625 * Vu / ( ff * Vn ) 1.375

Mu / ( fb * Mn ) = Mux / ( fb * Mnx ) + Muy / ( fb * Mny ) = 1.3297

Vu / ( ff * Vn ) = Vux / ( ff * Vnx ) + Vuy / ( ff * Vny ) = 0.1595

Mu / ( fb * Mn ) + 0.625 * Vu / ( ff * Vn ) = 1.4294

1.4294 > 1.375 TIDAK AMAN

10. TAHANAN TARIK SAGROD

Beban merata terfaktor pada gording, Quy = 0.3597 N/mm

Beban terpusat terfaktor pada gording, Puy = 676.19 N/m

Panjang sagrod (jarak antara gording), Ly = L2 = 2000 m

Gaya tarik pada sagrod akibat beban terfaktor,

Tu = Quy * Ly + Puy = 1396 N

Tegangan leleh baja, fy = 240 MPaTegangan tarik putus, fu = 370 MPa

Diameter sagrod, d = 10 mm

Luas penampang brutto sagrod, Ag = p / 4 * d2 = 78.54 mm2

Luas penampang efektif sagrod, Ae = 0.90 * Ag = 70.69 mm2

Tahanan tarik sagrod berdasarkan luas penampang brutto,

f * Tn = 0.90 * Ag * fy = 16965 N

Tahanan tarik sagrod berdasarkan luas penampang efektif,

f * Tn = 0.75 * Ae * fu = 19615 N

Tahanan tarik sagrod (terkecil) yang digunakan, f * Tn = 16965 N

Syarat yg harus dipenuhi : Tu f* Tn

1396 < 16965 AMAN


7/30

PERHITUNGAN BALOK KOLOM (RAFTER)

A. DATA BAHAN

Ketentuan - ketentuan :

1. Type Konstruksi = Portal Gable

2. Bahan Penutup Atap = Spandek

3. Jarak Antar Portal = 10

Bentang Kuda - kuda L = 23Jarak Gording = 1.15

Jarak Miring Gording = 1.269

Jarak Gording Tepi = 1.25

Jarak Miring Gording Tepi = 1.567

Tinggi Kolom H = 8

Kemiringan Atap a = 25

Kecepatan Angin v = 25

Beban Angin W = v2 / 16 = 39.06

Beban Hidup = 100

Alat Sambung = Baut dan Las

Pondasi = Foot Plate

Baja Profil WF = WF

Tegangan Ijin Baja = 1600

Berat Penutup Atap = 15


8/30

Tegangan leleh baja (yield stress), fy = 240

Tegangan tarik putus (ultimate stress), fu = 370

Tegangan sisa (residual stress), fr = 70

Modulus elastik baja (modulus of elasticity), E = 200000


Analisis Bebabn Kuda - kuda Type Gable :

1. Menentukanberat yang di bebankan kepada gording

1.1. Beban MatiBerat penutup atap yang dibebankan kepada gording

untuk analisis menggunakan Program SAP

g.A = berat atap * 1/2 jarak miring gording A ke B = 11.75

g.A = g.V = 11.75

g.B = berat atap * (1/2 jarak miring B ke A + 1/2 jarak miring B ke C) 21.27

g.B = g.U = 21.27

g.C = berat atap * (1/2 jarak miring C ke B + 1/2 jarak miring C ke D) 23.51

g.C sampai g.J dan g.M sampai g.T bernilai sama = 23.51

g.K = berat atap * 1/2 jarak miring gording K ke J = 9.52

g.L = g.K = 9.52

1.2. Beban Hidup

a. Beban air hujan qah = 40 - (0,8 * a) = 20.00

g.A = qah * 1/2 jarak miring gording A ke B = 15.67


9/30

g.A = g.V = 15.67

g.B = qah * (1/2 jarak miring B ke A + 1/2 jarak miring B ke C) = 28.36

g.B = g.U = 28.36

g.C = qah * (1/2 jarak miring C ke B + 1/2 jarak miring C ke D) = 25.38

g.C sampai g.J dan g.M sampai g.T bernilai sama = 25.38

g.K = qah * 1/2 jarak miring gording K ke J = 12.69g.L = g.K 12.69

b. Beban Angin

Angin Tekan ( Angin Kiri ) P = 39.06

g.A = ((0,02 * a) - 0,4) * P * 1/2 jarak miring gording A ke B = 3.06

g.B = ((0,02 * a) - 0,4) * P * (1/2 jarak miring B ke A +

1/2 jarak miring B ke C) = 5.54

g.C = ((0,02 * a) - 0,4) * P * (1/2 jarak miring C ke B +

1/2 jarak miring C ke D) = 4.96

g.C sampai g.J bernilai sama = 4.96

g.K = ((0,02 * a) - 0,4) * P * 1/2 jarak miring K ke J = 3.06

Angin Hisap ( Angin Kanan )

g.T = -0,4 * P * 1/2 jarak miring gording T ke S = -12.24

g.S = -0,4 * P * (1/2 jarak miring S ke T + 1/2 jarak miring S ke R) = -22.16

g.R = -0,4 * P * (1/2 jarak miring R ke S + 1/2 jarak miring R ke Q) = -24.48

g.T sampai g.M bernilai sama = -24.48g. = - 0,4 * P * 1/2 jarak miring L ke M = -9.91

1.3. Beban Gempa

Beban Mati

Berat tembok, berat tembok x 1/2 tinggi tembok x jarak antar kolom = 7500.00

Berat penutup atap, berat atap x panjang rafter x jarak antar kolom = 3806.65

Berat rafter, berat profil x panjang rafter = 164193.67

Berat gording, berat gording x jarak antar kolom = 92.70

Total Berat Mati, 175593.02

Beban Hidup

Berat air hujan, panjang rafter x jarak antar kolom x beban air hujan = 8049.80

Koefisien reduksi, 0,8 x berat air hujan = 6439.84

Total Berat Mati , Wt = Total Berat mati + Berat air hujan = 182032.87


10/30

Wilayah Gempa, = Zona 5

Jenis Tanah, Tanah Lunak, C = 0.9

Fungsi bangunan digunakan untuk pabrik, I = 1.5

Faktor reduksi gempa, R = 6

V = ((C * I) / R) * Wt = 40957.39F = V = 40957.39

Setelah itu dilakukan analisis menggunakan Program SAP

agar mendapatkan Vu, Mu, dan Nu,

ANALISA TERLAMPIR

Tegangan leleh baja (yield stress), fy = 240

Tegangan sisa (residual stress), fr = 70

Modulus elastik baja (modulus of elasticity), E = 200000


B. DATA PROFIL BAJA

Profil : WF 400.200.8.13

ht = 400

bf = 200

tw = 8

tf = 13

r = 16A = 8410

Ix = 237000000

Iy = 17400000

rx = 168

ry = 45.4

Sx = 1190000

Sy = 174000

Berat : w = 647

tw

t f

ht

r

h2

bf

h1

h


11/30

BEAM COLUMN (RAFTER) TANPA PENGAKU BADAN

C. DATA BALOK KOLOM (RAFTER)

Panjang elemen thd.sb. x, Lx = 10000

Panjang elemen thd.sb. y ( jarak dukungan lateral ), Ly = 2000

Momen maksimum akibat beban terfaktor, Mu = 123897455

Momen pada 1/4 bentang, MA = 95322418

Momen di tengah bentang, MB = 105994912

Momen pada 3/4 bentang, MC = 93673347

Gaya aksial akibat beban terfaktor, Nu = 671922

Gaya geser akibat beban terfaktor, Vu = 342774

Faktor reduksi kekuatan untuk aksial tekan, fn = 0.85

Faktor reduksi kekuatan untuk lentur, fb = 0.90

Faktor reduksi kekuatan untuk geser, ff = 0.75

D. SECTION PROPERTIES

G = E / [ 2 *( 1 + u ) ] = 76923

h1 = tf + r = 29.00

h2 = ht - 2 * h1 = 342.00

h = ht - tf = 387.00J = S [ b * t3/3 ] = 2 * 1/3 * bf * tf

3 + 1/3 * (ht - 2 * tf) * tw3 = 356762.7

Iw = Iy * h2 / 4 = 6.515E+11

X1 = p / Sx * [ E * G * J * A / 2 ] = 12682.9

X2 = 4 * [ Sx / (G * J) ]2 * Iw / Iy = 0.0002816

Zx = tw * ht2/ 4 + ( bf - tw ) * ( ht - tf ) * tf = 1285952.0

Zy = tf * bf2/ 2 + ( ht - 2 * tf ) * tw

2 / 4 = 265984.0

G = modulus geser,

J = Konstanta puntir torsi,

Iw = konstanta putir lengkung,

X1 = koefisien momen tekuk torsi lateral - 1,

X2 = koefisien momen tekuk torsi lateral - 2,

Zx = modulus penampang plastis thd. sb. x,

tw

t f

ht

r

h2

bf

h1

h


12/30

Zy = modulus penampang plastis thd. sb. y,

E. PERHITUNGAN KEKUATAN

1. MOMEN NOMINAL PENGARUH LOCAL BUCKLING

Kelangsingan penampang sayap, l = bf / tf = 15.385


lp = 170 / fy = 10.973


lr = 370 / ( fy - fr ) = 28.378

Momen plastis, Mp = fy * Zx = 308628480

Momen batas tekuk, Mr = Sx * ( fy - fr ) = 202300000

Momen nominal penampang untuk :

a. Penampang compact : l lp

Mn = Mp

b. Penampang non-compact : lp < l lr

Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp)

c. Penampang langsing : l > lr

Mn = Mr * ( lr / l )2

l > lp dan l < lr

Berdasarkan nilai kelangsingan sayap, maka termasuk penampang non-compactMomen nominal penampang dihitung sebagai berikut :

compact : Mn = Mp = -

non-compact : Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp) = 281679191

langsing : Mn = Mr * ( lr / l )2 = -

Momen nominal untuk penampang : non-compact Mn = 281679191

2. MOMEN NOMINAL BALOK PLAT BERDINDING PENUH

Kelangsingan penampang badan, l = h / tw = 48.375

Untuk penampang yang mempunyai ukuran : h / tw > lr

maka momen nominal komponen struktur, harus dihitung dengan rumus :

Mn = Kg * S * fcr

dengan, Kg = 1 - [ ar / (1200 + 300 * ar) ] * [ h / tw - 2550 / fcr ]

a. Untuk kelangsingan : lG lp fcr = fy


13/30

b. Untuk kelangsingan : lp < lG lr

fcr = Cb * fy * [ 1 - ( lG - lp ) / ( 2 * ( lr - lp ) ) ]

c. Untuk kelangsingan : lG > lr fcr = fc * ( lr / lG )2

Untuk tekuk torsi lateral : fc = Cb * fy / 2 fy

Untuk tekuk lokal : fc = fy / 2

Koefisien momen tekuk torsi lateral,Cb = 12.5 * Mu / ( 2.5 * Mu + 3 * MA + 4 * MB + 3 * MC ) = 1.19

diambil, Cb = 1.19

Perbandingan luas plat badan terhadap luas plat sayap,

ar = h * tw / ( bf * tf ) = 1.191

Momen inersia, I1 = Iy / 2 - 1/12 * tw3 * 1/3 * h2 = 8695136

Luas penampang, A1 = A / 2 - 1/3 * tw * h2 = 3293

Jari-jari girasi daerah plat sayap ditambah sepertiga bagian plat badan yang mengalami

tekan, r1 = ( I1 / A1 ) = 51

2.1. Momen nominal berdasarkan tekuk torsi lateral

Jarak antara pengekang lateral, L = Ly = 2000

Angka kelangsingan, lG = L / r1 = 38.921


lp = 1.76 * ( E / fy ) = 50.807


lr = 4.40 * ( E / fy ) = 127.017Tegangan acuan untuk momen kritis tekuk torsi lateral,

fc = Cb * fy / 2 = 142.88

fc < fy maka diambil, fc = 142.88

lG < lp dan lG < lr

Tegangan kritis penampang dihitung sebagai berikut :

lG lp fcr = fy = 240.00

lp lG lr fcr = Cb* fy* [ 1 - ( lG - lp) / ( 2*( lr - lp) ) ] = -

lG > lr fcr = fc * ( lr / lG )2 = -fcr = 240.00

fcr < fy maka diambil, fcr = 240.00

Modulus penampang elastis, S = Sx = 1190000

Koefisien balok plat berdinding penuh,

Kg = 1 - [ ar / (1200 + 300 * ar) ] * [ h / tw - 2550 / fcr ] = 1.089


14/30

Momen nominal penampang, Mn = Kg * S * fcr = 310982774

2.2. Momen nominal berdasarkan local buckling pada sayap

Faktor kelangsingan plat badan, ke = 4 / ( h / tw ) = 0.575

diambil, ke = 0.575Kelangsingan penampang sayap, lG = bf / ( 2 * tf ) = 7.69


lp = 0.38 * ( E / fy ) = 10.97


lr = 1.35 * ( ke * E / fy ) = 29.55

Tegangan acuan untuk momen kritis tekuk lokal, fc = fy / 2 = 120.00

lG < lp dan lG < lr

Berdasarkan nilai kelangsingan sayap, maka termasuk penampang compact

Tegangan kritis penampang dihitung sebagai berikut :

lG lp fcr = fy = 240.00

lp lG lr fcr = Cb* fy* [ 1 - ( lG - lp) / ( 2*( lr - lp) ) ] = -

lG > lr fcr = fc * ( lr / lG )2 = -

Tegangan kritis penampang, fcr = 240.00

fcr < fy maka diambil, fcr = 240.00

Modulus penampang elastis, S = Sx = 1190000

Koefisien balok plat berdinding penuh,

Kg = 1 - [ ar / (1200 + 300 * ar) ] * [ h / tw - 2550 / fcr ] = 1.089Momen nominal penampang, Mn = Kg * S * fcr = 310982774

3. MOMEN NOMINAL PENGARUH LATERAL BUCKLING

Momen nominal komponen struktur dengan pengaruh tekuk lateral, untuk :

a. Bentang pendek : L Lp

Mn = Mp = fy * Zx

b. Bentang sedang : Lp < L Lr

Mn = Cb * [ Mr + ( Mp - Mr ) * ( Lr - L ) / ( Lr - Lp ) ]

c. Bentang panjang : L > Lr

Mn = Cb * p / L* [ E * Iy * G * J + ( p * E / L )2 * Iy * Iw ]

Panjang bentang maksimum balok yang mampu menahan momen plastis,

Lp = 1.76 * ry * ( E / fy ) = 2307


15/30

fL = fy - fr = 170

Panjang bentang minimum balok yang tahanannya ditentukan oleh momen kritis tekuk

torsi lateral, Lr = ry * X1 / fL * [ 1 + ( 1 + X2 * fL2 ) ] = 6794

Koefisien momen tekuk torsi lateral,

Cb = 12.5 * Mu / ( 2.5*Mu + 3*MA + 4*MB + 3*MC ) = 1.19

Momen plastis, Mp = fy * Zx = 308628480Momen batas tekuk, Mr = Sx * ( fy - fr ) = 202300000

Panjang bentang thd.sb. y (jarak dukungan lateral), L = Ly = 2000

L < Lp dan L < Lr

Termasuk kategori : bentang pende

Momen nominal dihitung sebagai berikut :

Mn = Mp = fy * Zx = 308628480

Mn = Cb * [ Mr + ( Mp - Mr ) * ( Lr - L ) / ( Lr - Lp ) ] = -

Mn = Cb * p / L* [ E * Iy * G * J + ( p * E / L )2 * Iy * Iw ] = -

Momen nominal untuk kategori : bentang pendek Mn = 308628480

Mn > Mp

Momen nominal yang digunakan, Mn = 308628480

4. TAHANAN MOMEN LENTUR

a. Momen nominal berdasarkan pengaruh local buckling, Mn = 308628480

b. Momen nominal balok plat berdinding penuh :

Momen nominal berdasarkan tekuk torsi lateral, Mn = 310982774Momen nominal berdasarkan local buckling pd. sayap, Mn = 310982774

c. Momen nominal berdasarkan pengaruh lateral buckling, Mn = 308628480

Momen nominal (terkecil) yang menentukan, Mn = 308628480

Tahanan momen lentur, fb * Mn = 277765632

5. TAHANAN AKSIAL TEKAN

Faktor tekuk kolom dihitung dengan rumus sebagai berikut :

a. Untuk nilai lc 0.25 maka termasuk kolom pendek :

w = 1

b. Untuk nilai 0.25 < lc 1.20 maka termasuk kolom sedang :

w = 1.43 / ( 1.6 - 0.67 * lc )

c. Untuk nilai lc > 1.20 maka termasuk kolom langsing :

w = 1.25 * lc2


16/30

Faktor panjang tekuk efektif terhadap sumbu x, kx = 1.00

Faktor panjang tekuk efektif terhadap sumbu y, ky = 1.00

Panjang tekuk efektif dihitung sebagai berikut :

Panjang kolom terhadap sumbu x : Lx = 10000

Panjang tekuk efektif terhadap sumbu x, Lkx = kx * Lx = 10000Panjang kolom terhadap sumbu y : Ly = 2000

Panjang tekuk efektif terhadap sumbu y, Lky = ky * Ly = 2000

Parameter kelangsingan terhadap sumbu x :

lcx = 1 /p * Lkx / rx * ( fy / E ) = 0.6563

Parameter kelangsingan terhadap sumbu y :

lcy = 1 / p * Lky / ry * ( fy / E ) = 0.4858

Menentukan nilai faktor tekuk terhadap sumbu x :

Untuk parameter kelangsingan terhadap sumbu x, lcx = 0.6563

a. Kolom pendek : w = -

b. Kolom sedang : w = 1.43 / ( 1.6 - 0.67 * lc ) = 1.2325

c. Kolom langsing : w = 1.25 * lc2 = -

Faktor tekuk thd.sb. x, wx = 1.2325

Menentukan nilai faktor tekuk terhadap sumbu y :Untuk parameter kelangsingan terhadap sumbu y, lcy = 0.4858

a. Kolom pendek : w = -

b. Kolom sedang : w = 1.43 / ( 1.6 - 0.67 * lc ) = 1.1220

c. Kolom langsing : w = 1.25 * lc2 = -

Faktor tekuk thd.sb. y, wy = 1.1220

Tegangan tekuk thd.sb. x, fcrx = fy / wx = 194.727

Tegangan tekuk thd.sb. y, fcry = fy / wy = 213.910

Tahanan aksial tekan :

Tahanan aksial tekan nominal thd.sb. x, Nnx = A * fcrx = 1637656

Tahanan aksial tekan nominal thd.sb. y, Nny = A * fcry = 1798981

Tahanan aksial tekan nominal terkecil, Nn = 1637656

Tahanan aksial tekan, fn * Nn = 1392007

6. INTERAKSI AKSIAL TEKAN DAN MOMEN LENTUR


17/30

Gaya aksial akibat beban terfaktor, Nu = 671922

Momen akibat beban terfaktor, Mu = 123897455

Tahanan aksial tekan, fn * Nn = 1392007

Tahanan momen lentur, fb * Mn = 277765632

Elemen yang menahan gaya aksial tekan dan momen lentur harus memenuhipersamaan interaksi aksial tekan dan momen lentur sbb :

Untuk nilai, Nu / ( fn * Nn ) > 0.20

Nu / ( fn * Nn ) + 8 / 9 * [ Mu / ( fb * Mn ) ]

Untuk nilai, Nu / ( fn * Nn ) 0.20

Nu / ( 2 * fn * Nn ) + [ Mu / ( fb * Mn ) ]

Nu / ( fn * Nn ) = 0.4827 > 0.2

Nu / ( fn * Nn ) + 8 / 9 * [ Mu / ( fb * Mn ) ] = 0.8792

Nu / ( 2 * fn * Nn ) + [ Mu / ( fb * Mn ) ] = -

Nilai interaksi aksial tekan dan momen lentur = 0.8792

0.8792 < 1.0 AMAN (OK)

7. TAHANAN GESER

Kontrol tahanan geser nominal plat badan tanpa pengaku :

Ketebalan plat badan tanpa pengaku harus memenuhi syarat,h2 / tw 6.36 * ( E / fy )

42.75 < 183.60 Plat badan memenuhi syarat (OK)

Gaya geser akibat beban terfaktor, Vu = 342774

Luas penampang badan, Aw = tw * ht = 3200

Tahanan gaya geser nominal, Vn = 0.60 * fy * Aw = 460800

Tahanan gaya geser, ff * Vn = 345600

Syarat yg harus dipenuhi : Vu ff * Vn

342774 < 345600 AMAN (OK)

Vu / ( ff * Vn ) = 0.7500 < 1.0 (OK)

8. INTERAKSI GESER DAN LENTUR


18/30

Elemen yang memikul kombinasi geser dan lentur harus dilakukan kontrol sbb. :

Syarat yang harus dipenuhi untuk interaksi geser dan lentur :

Mu / ( fb * Mn ) + 0.625 * Vu / ( ff * Vn ) 1.375

Mu / ( fb * Mn ) = 0.4461

Vu / ( ff * Vn ) = 0.9918Mu / ( fb * Mn ) + 0.625 * Vu / ( ff * Vn ) = 1.0659

< 375 AMAN (O


19/30

m

mm

m

m

m

mo

m/s

kg/m2

kg

kg/m2

kg/m2


20/30

MPa

MPa

MPa

MPa

kg

kg

kg

kg

kg

kg

kg

kg

kg

kg


21/30

kg

kg

kg

kg

kg

kgkg

kg/m2

kg

kg

kg

kg

kg

kg

kg

kg

kg

kg

kgkg

kg

kg

kg

kg

kg

kg

kg

kg


22/30

kgkg

MPa

MPa

MPa

mm

mm

mm

mm

mmmm2

mm4

mm4

mm

mm

mm3

mm3

N/m


23/30

mm

mm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

N

N

MPa

mm

mm

mmmm4

mm6

MPa

mm2/N2

mm3

mm3


24/30

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm


25/30

fy

fy

< 2.3

mm4

mm2

mm

mm

MPa

MPa

MPa

MPa

MPa

MPa

MPa

mm3


26/30

Nmm

< 0.763

MPa

MPa

MPa

MPa

MPa

MPa

mm3

Nmm

Mp

Mp

mm


27/30

MPa

mm

NmmNmm

mm

k

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

NmmNmm

Nmm

Nmm

Nmm


28/30

mm

mmmm

mm

MPa

MPa

N

N

N

N


29/30

N

Nmm

N

Nmm

1.0

1.0

N

mm2

N

N


30/30

)

tugas besar kel. 2

Documents