tugas struktur baja 1

TUGAS STRUKTUR BAJA 1

Tugas Ini Disusun Sebagai Syarat Ujian Akhir Semester

Pada Mata Kuliah Struktur Baja 1 Semester III

Disusun Oleh

ABDUL AZIZ

2008410012

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA

2010

Tugas Struktur Baja 1

Mata Kuliah : Struktur Baja 1

Tugas : Rangka Kuda Kuda

Diketahui :

a. Bentang = 8 meter

b. Sudut atap = 23 derajat

c. Mutu baja = S-41

d. Beban = Atap dari asbes & tidak terdapat plafon

e. Sistem sambungan = Baut

f. Jarak kuda-kuda = 5 meter

g. Kolom dari = K-300

h. Beban angin sesuai = PMI 1983

i. Gording dianggap selalu pada titik simpul rangka kuda-kuda

Ditanya :

a. Hitung gording (dengan CNP)

b. Rencanakan profil kuda-kuda

c. Rencanakan base plate, serta angkar pada kolom

d.


BAB I

PERENCANAAN GORDING

1. Dead Load (DL) atau Beban Mati

Dead load atau beban mati terdiri dari

a. Beban asbes =

b. Beban gording (taksiran) = 10 kg/m +

21.95 kg/m

Dari data beban mati di atas maka diperoleh qx & qy

qy = q in

= 21.96 x sin 23

= 8,58 kg/m

qx q

= 21.96 x cos 23

= 20,21 kg/m

Setelah diketahui qx & qy, maka dapat diperoleh Mx dan My dari beban mati (DL)

My =

=

(

)

Mx =

=

2. Life Load (LL) atau Beban Hidup

Life load atau beban hidup terdiri dari

a. Beban orang (p) dengan besar taksiran = 100 kg

Beban P diasumsikan sebagai beban terpusat, maka dapat diperoleh


Py = P. Sin 23

= 100 . Sin 23

= 39,07 kg/m

Px = P. Cos 23

= 100 . Cos 23

= 92,05 kg/m

Setelah diketahui Px & Py, maka dapat diperoleh Mx dan My dari beban hidup (LL)

My =

=

(

)

Mx =

=

b. Beban angin atau wind load (W)

Tekanan angin = 40 kg.m

Koefisien angin tekan = (0,02 . ) 0,4

= (0,02 . 23) 0,4

= 0,06

Koefisien angin hisap = - 0,40

Setelah diketahui koef, angin tekan dan hisap, maka dapat dihitung Wtekan & Whisap

Wtekan = (0,02 . 23 0,4 ) . 40

= 2,4 kg/m2

Whisap = (-0,4) . 40

= -16 kg/m2

Arah angin hanya terhadap sumbu x, maka dapat diperoleh Mx tekan & Mx hisap

P = 100kg

L = 5m


Mx tekan =

n

=

Mx hisap =

i

=

(- ) -

3. Tinjauan Lentur

Rumus tinjauan lentur

Mn > Mu , dimana nilai = 0,9

Keterangan :

Mn = tekanan momen nominal (beban dalam)

Mu = tekanan momen lentur akibat terfaktor (beban luar)

Menentukan Mn ( beban dalam)

Mn = Mp = Z . fy

Keterangan :

Mp = tahanan momen plastis

Z = Modulus plastis

fy = Kuat leleh

Tipe baja yang digunakan dalam perencanaan kuda-kuda ini adalah S-41. Berdasarkan

SK-SNI baja dengan mutu S-41 memiliki nilai :

fy = 250 Mpa dan fu = 410 Mpa

Keterangan simbol - simbol pada aturan terbaru

D = beban mati

La = beban hidup

W = beban angin

Dari data data hasil perhitungan sebelumnya dapat diketahui :


No Jenis Beban Arah (x) kg m Arah (y) kg m

1 Beban Mati (D) Mx = 63,16 My = 2,98

2 Beban Hidup (La) Mx = 115,06 My = 16,28

3 Beban Angin (W) Mx tekan = 7,5

Mx hisap = - 50

Tabel Kombinasi

No Kombinasi Arah X (kg m) Arah Y (kg m)

1 U = 1,4 D = 1,4 . 63,16

= 88,42

= 1,4 . 2,98

= 4,17

2 U = 1,2 D + 0,5 La

= (1,2 . 63,16) + (0,5 .

115,06)

= 133,32

= (1,2 . 2,98) + (0,5 . 16,28)

= 11,72

3

U = 1,2 D + 1,6 La

= (1,2 . 63,16) + (1,6 .

115,06)

= 259,89

= (1,2 . 2,98) + (1,6 . 16,28)

= 29,62

U = 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W

= (1,2 . 63,16) + (1,6 .

115,06) + (0,8 . 7.5) = 265,89

= (1,2 . 2,98) + (1,6 . 16,28)

+ (0,8 . 0) = 29,62

4 U = 1,2 D + 1,3 W + 0,5 La

= (1,2 . 63,16) + (1,3 . 7,5)

+ (0,5 . 115,06)

= 143,07

= (1,2 . 2,98) + (1,3 . 0) +

(0,5 . 16,28)

= 11,72

5 U = 0,9 D 1,3 W

= 0,9 . 63,16 + 1,3 . 7,5

= 66,59

= 0,9 . 63,16 1,3 . (50) = -8,16

= 0,9 . 2,98 + 1,3 . 0

= 2,68

= 0,9 . 2,98 1,3 . (0) = 2,68

Nilai tertinggi terdapat pada kombinasi ke 3 dengan Mux = 265,89 dan Muy = 29,62 , Mu

total = 295,51

Profil baja yang digunakan untuk gording adalah baja CNP 150.65.20.3,2

Dari profil baja tersebut diketahui

Ix = 332 . 104 mm

4

Iy = 54 . 104 mm

4

Zx = 44,331 . 103 mm

3

Zy = 12,268 . 103 mm

3

Diketahui mutu baja S-41 memiliki nilai fy = 250 Mpa

fu = 410 N/mm2

Dari data diatas dapat diketahui nilai tekanan momen nominal (Mn)


Mnx = Zx . fy

= (44,331 . 10-3

mm3 . (250 N/mm

2)

= 11082750 Nmm

= 1108,28 kg m

Mny = Zy . fy

= (12,268 . 103 mm

3) . (250 N/mm

2)

= 3067.103 Nmm

= 306,7 kg m

Kesimpulan tinjauan lentur nilai :

Mn > Mu

0.9(1414,98) > 295,51

1273,48 > 295,51 (ok)

4. Cek Kelangsingan

.

.

5. Tinjauan Terhadap Lendutan

Dimana E = 2 . 105 Mpa qx = 8,58 kg/m

= 2. 1010

kg /m2 qy = 20,21 kg/m

( )

( )


Jadi syarat untuk tinjauan lendutan adalah

BAB II

PERENCANAAN TRACKSTANG


Diketahui :

in q in

Keterangan :

b = Jumlah gording

q = Penjumlahan qgording taksiran + live load (LL) + qgording sebenarnya

Kalkulasi nilai q :

q gording taksiran =

Live Load =

q sebenarnya = 7,51 kg/m

Total q = 41,19 kg/m


Menentukan Besarnya T

Menentukan Diameter Trackstang

Diketahui :

=

BAB III

PERENCANAAN IKATAN ANGIN


Berdasarkan gambar diatas diperoleh :

Koefisien ikatan angin (c) = 0.4 dan W = 40 kg/m2

Mencari Nilai R1, R2, dan R3

Mencari Reaksi di A dan B (RA & RB)


Diketahui :

=

BAB IV

PERENCANAAN KUDA KUDA

DEAD LOAD

9

1 2

10

3 4 5 6 7 8

11

12 13

14

15

16

17 18 19

24

23

22 21

25

26 27 28 29

20


1) Berat atap sendiri : mkgm

mkg /,cos

/ 755923

111

0

2 mkgm

mkg /,cos

,/ 7559

23

5011

0

2

2) Berat gording : mkgmkg // 50510 mkgmkg /,/ 2550510

3) Berat trackstang : mkgm

mkg /,cos

/ 861023

12

0

2 mkgm

mkg /,cos

,/ 55

23

502

0

2

4) Berat finishing : mkgm

mkg /,cos

/ 1627523

15

0

2

5) Beban elektrikal : mkgm

mkg /,cos

/ 64108523

120

0

2

6) Beban kuda kuda: mkgm

mkg /,cos

/ 162723

125

0

2 mkgm

mkg /,cos

,/ 513

23

5025

0

2

Jumlah P1 = 284 dan P2 (pinggir) = 143

LIVE LOAD

P = 100 kg

q =

( )

yang dipakai adalah beban q karena lebih besar

mkgm

mkg /,cos

,/ 5135

23

505

0

2

mkgm

mkg /,cos

,/ 5545

23

5020

0

2


BEBAN ANGIN

Wki

Wtekan =

=

= 13,04 kg/m

Arah x =

=

= 5,15

Arah z =

=

= 12

Wisap =

=

= -86,91 kg/m

Arah x =

Arah z =

=

=

= 80 = 33,9534


Wka

Wtekan =

=

= 13,04 kg/m

Arah x =

=

= 5,15

Arah z =

=

= 12

Wisap =

=

= -86,91 kg/m

Arah x =

=

= 80

Arah z =

=

= 33,9534


Kombinasi beban pada kuda - kuda

Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik

1 1005.4 679.74 207.36 109.81

2 1173.4 793.26 184.2 73.17

3 1558.4 1053.6 214.72 60.59

4 1462.4 988.68 210.78 53.14

5 1462.4 988.68 129.93 56.66

6 1558.4 1053.6 57.02 59.4

7 1173.4 793.26 6.11 44.41

8 1005.4 679.74 1.61 38.29

9 1204.7 814.45 181.63 256.13

10 1669.1 1128.39 154.08 201.95

11 1607 1086.41 162.95 134.32

12 1350.1 912.73 170.85 53.93

13 1350.1 912.73 80.1 36.08

14 1607 1086.41 78.52 48.25

15 1669.1 1128.39 71.18 55.24

16 1204.7 814.45 45.09 42.45

17 330.76 223.61 14.33 13.13

18 379.67 256.68 48.93 2.31

19 157.18 106.26 3.85 9.93

20 90.11 60.92 2.58 3.94

21 78.52 53.08 0.89 4.55

22 217.33 146.93 18 0.4

23 473.28 319.97 54.55 9.56

24 217.33 146.93 99.88 6.74

25 78.52 53.08 44.57 1.14

26 90.11 60.92 82.61 2.45

27 157.18 106.26 16.8 5.92

28 379.67 256.68 50.39 15.06

29 330.76 223.61 12.4 12,21

No. BatangDead Load Live load Wki Wka


Kombinasi I

Tekan Tarik Tekan Tarik

1 1005.44 1407.616

2 1173.36 1642.704

3 1558.44 2181.816

4 1462.42 2047.388

5 1462.42 2047.388

6 1558.44 2181.816

7 1173.36 1642.704

8 1005.44 1407.616

9 1204.71 1686.594

10 1669.08 2336.712

11 1606.99 2249.786

12 1350.08 1890.112

13 1350.08 1890.112

14 1606.99 2249.786

15 1669.08 2336.712

16 1204.71 1686.594

17 330.76 463.064

18 379.67 531.538

19 157.18 220.052

20 90.11 126.154

21 78.52 109.928

22 217.33 304.262

23 473.28 662.592

24 217.33 304.262

25 78.52 109.928

26 90.11 126.154

27 157.18 220.052

28 379.67 531.538

29 330.76 463.064

1,4DNo. Batang

Dead Load


Kombinasi II

Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik

1 1005.44 679.74 0 1546.398

2 1173.36 793.26 0 1804.662

3 1558.44 1053.59 0 2396.923

4 1462.42 988.68 0 2249.244

5 1462.42 988.68 0 2249.244

6 1558.44 1053.59 0 2396.923

7 1173.36 793.26 0 1804.662

8 1005.44 679.74 0 1546.398

9 1204.71 814.45 1852.877 0

10 1669.08 1128.39 2567.091 0

11 1606.99 1086.41 2471.593 0

12 1350.08 912.73 2076.461 0

13 1350.08 912.73 2076.461 0

14 1606.99 1086.41 2471.593 0

15 1669.08 1128.39 2567.091 0

16 1204.71 814.45 1852.877 0

17 330.76 223.61 508.717 0

18 379.67 256.68 0 583.944

19 157.18 106.26 241.746 0

20 90.11 60.92 138.592 0

21 78.52 53.08 0 120.764

22 217.33 146.93 334.261 0

23 473.28 319.97 0 727.921

24 217.33 146.93 334.261 0

25 78.52 53.08 0 120.764

26 90.11 60.92 138.592 0

27 157.18 106.26 241.746 0

28 379.67 256.68 0 583.944

29 330.76 223.61 508.717 0

1,2D+0,5LaNo. Batang

Dead Load Live load


Kombinasi III

Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik

1 1005.44 679.74 0 2294.112

2 1173.36 793.26 0 2677.248

3 1558.44 1053.59 0 3555.872

4 1462.42 988.68 0 3336.792

5 1462.42 988.68 0 3336.792

6 1558.44 1053.59 0 3555.872

7 1173.36 793.26 0 2677.248

8 1005.44 679.74 0 2294.112

9 1204.71 814.45 2748.772 0

10 1669.08 1128.39 3808.32 0

11 1606.99 1086.41 3666.644 0

12 1350.08 912.73 3080.464 0

13 1350.08 912.73 3080.464 0

14 1606.99 1086.41 3666.644 0

15 1669.08 1128.39 3808.32 0

16 1204.71 814.45 2748.772 0

17 330.76 223.61 754.688 0

18 379.67 256.68 0 866.292

19 157.18 106.26 358.632 0

20 90.11 60.92 205.604 0

21 78.52 53.08 0 179.152

22 217.33 146.93 495.884 0

23 473.28 319.97 0 1079.888

24 217.33 146.93 495.884 0

25 78.52 53.08 0 179.152

26 90.11 60.92 205.604 0

27 157.18 106.26 358.632 0

28 379.67 256.68 0 866.292

29 330.76 223.61 754.688 0

1,2D+1,6LaNo. Batang

Dead Load Live load


No

Batang Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik

1 1005.44 679.74 207.36 109.8 0 2547.848

2 1173.36 793.26 184.2 73.17 0 2883.144

3 1558.44 1053.59 214.72 60.59 0 3776.12

4 1462.42 988.68 210.78 53.14 0 3547.928

5 1462.42 988.68 129.93 56.66 0 3486.064

6 1558.44 1053.59 57.02 59.4 0 3649.008

7 1173.36 793.26 6.11 44.41 0 2717.664

8 1005.44 679.74 1.61 38.29 0 2326.032

9 1204.71 814.45 181.63 256.1 2748.772 350.208

10 1669.08 1128.39 154.08 202 3808.32 284.824

11 1606.99 1086.41 162.95 134.3 3666.644 237.816

12 1350.08 912.73 170.85 53.93 3080.464 179.824

13 1350.08 912.73 80.1 36.08 3116.544 64.08

14 1606.99 1086.41 78.52 48.25 3714.894 62.816

15 1669.08 1128.39 71.18 55.24 3863.56 56.944

16 1204.71 814.45 45.09 42.45 2791.222 36.072

17 330.76 223.61 14.33 13.13 769.018 10.504

18 379.67 256.68 48.93 2.31 0 907.284

19 157.18 106.26 3.85 9.93 362.482 7.944

20 90.11 60.92 2.58 3.94 209.544 2.064

21 78.52 53.08 0.89 4.55 0 183.504

22 217.33 146.93 18 0.4 513.884 0.32

23 473.28 319.97 54.55 9.56 54.55 1087.536

24 217.33 146.93 99.88 6.74 502.624 79.904

25 78.52 53.08 44.57 1.14 44.57 180.064

26 90.11 60.92 82.61 2.45 208.054 66.088

27 157.18 106.26 16.8 5.92 381.352 0

28 379.67 256.68 50.39 15.06 0 918.652

29 330.76 223.61 12.4 12.21 766.898 9.92

1,2D+1,6LA+0,8WDead Load Live load Wki Wka


Kombinasi IV

Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik

1 1005.44 679.74 207.36 109.81 0 1958.719

2 1173.36 793.26 184.2 73.17 0 2139.243

3 1558.44 1053.59 214.72 60.59 0 2754.826

4 1462.42 988.68 210.78 53.14 0 2592.34

5 1462.42 988.68 129.93 56.66 0 2491.811

6 1558.44 1053.59 57.02 59.4 0 2548.269

7 1173.36 793.26 6.11 44.41 0 1870.338

8 1005.44 679.74 1.61 38.29 0 1598.268

9 1204.71 814.45 181.63 256.13 1852.877 569.088

10 1669.08 1128.39 154.08 201.95 2567.091 462.839

11 1606.99 1086.41 162.95 134.32 2471.593 386.451

12 1350.08 912.73 170.85 53.93 2076.461 292.214

13 1350.08 912.73 80.1 36.08 2112.541 104.13

14 1606.99 1086.41 78.52 48.25 2519.843 102.076

15 1669.08 1128.39 71.18 55.24 2622.331 92.534

16 1204.71 814.45 45.09 42.45 1895.327 58.617

17 330.76 223.61 14.33 13.13 523.047 17.069

18 379.67 256.68 48.93 2.31 0 650.556

19 157.18 106.26 3.85 9.93 245.596 12.909

20 90.11 60.92 2.58 3.94 142.532 3.354

21 78.52 53.08 0.89 4.55 0 127.836

22 217.33 146.93 18 0.4 352.261 0.52

23 473.28 319.97 54.55 9.56 54.55 740.349

24 217.33 146.93 99.88 6.74 341.001 129.844

25 78.52 53.08 44.57 1.14 44.57 122.246

26 90.11 60.92 82.61 2.45 141.042 107.393

27 157.18 106.26 16.8 5.92 264.466 0

28 379.67 256.68 50.39 15.06 0 669.029

29 330.76 223.61 12.4 12.21 520.927 16.12

1,2D+1,3W+0,5LaNo. Batang

Dead Load Live load Wki Wka


Kombinasi V

Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik

1 1005.44 207.36 109.81 0 1317.217

2 1173.36 184.2 73.17 0 1390.605

3 1558.44 214.72 60.59 0 1760.499

4 1462.42 210.78 53.14 0 1659.274

5 1462.42 129.93 56.66 0 1558.745

6 1558.44 57.02 59.4 0 1553.942

7 1173.36 6.11 44.41 0 1121.7

8 1005.44 1.61 38.29 0 956.766

9 1204.71 181.63 256.13 1084.239 569.088

10 1669.08 154.08 201.95 1502.172 462.839

11 1606.99 162.95 134.32 1446.291 386.451

12 1350.08 170.85 53.93 1215.072 292.214

13 1350.08 80.1 36.08 1261.976 104.13

14 1606.99 78.52 48.25 1509.016 102.076

15 1669.08 71.18 55.24 1573.984 92.534

16 1204.71 45.09 42.45 1139.424 58.617

17 330.76 14.33 13.13 316.313 17.069

18 379.67 48.93 2.31 0 408.315

19 157.18 3.85 9.93 146.467 12.909

20 90.11 2.58 3.94 86.221 3.354

21 78.52 0.89 4.55 0 77.74

22 217.33 18 0.4 218.997 0.52

23 473.28 54.55 9.56 70.915 438.38

24 217.33 99.88 6.74 204.359 129.844

25 78.52 44.57 1.14 57.941 72.15

26 90.11 82.61 2.45 84.284 107.393

27 157.18 16.8 5.92 170.998 0

28 379.67 50.39 15.06 0 426.788

29 330.76 12.4 12.21 313.557 16.12

0,9D1,3WNo. Batang

Dead Load Wki Wka

Nilai kombinasi batang terbesar yaitu pada kombinasi 3(1.2D+1.6La+0.8W)

Tekan Tarik

3 Bawah 3776.12

15 Atas 3863.56

23 Tegak 1087.536

28 Diagonal 918.65

komabinasiNo batang Nama batang


1. Batang Atas

Nu = 3863,56 kg (tekan) = 3,86 ton

Profil rencana baja siku siku sama kaki 70.70.7 :

Ag = 940 mm2

ex = 19,7 mm

Ix = Iy = 42,4 x 104 mm

4

rx = 21,2 mm

r = 13,7 mm

tp = 8 mm

b = 70 mm

t = 7 mm

a) Cek Kelangsingan

b) Stabilitas

Banyak kopel = 2

Karena perletakan sendi sendi maka, k dianggap 1

{ (

)

}


{ (

)

}

c) Cek Tekuk Lentur Torsi

(

) [

( ) ]

{( ) (

)}


(

) [

( ) ]

(

) [

]

2. Batang Bawah

Tu = 3776,12 kg = 3,78 ton (tarik)


Ag = 940 mm2

ex = 19,7 mm

Ix = Iy = 42,4 x 104 mm

4

rmin = 21,2 mm


r = 13,7 mm

tp = 8 mm

b = 70 mm

t = 7 mm

Cek Kelangsingan

Kondisi Leleh

( )

( )

Kondisi Fraktur

; U=0,85

3. Batang Tegak ( Vertikal )

Tu = 1087,5 kg = 1,09 ton (tarik)


Ag = 940 mm2

ex = 19,7 mm

Ix = Iy = 42,4 x 104 mm

4

rmin = 21,2 mm

r = 13,7 mm


tp = 8 mm

b = 70 mm

t = 7 mm

Cek Kelangsingan

Kondisi Leleh

Kondisi Fraktur

; U=0,85

( )

4. Batang Diagonal

Tu = 918,65 kg = 0,92 ton (tarik)


Ag = 940 mm2

ex = 19,7 mm

Ix = Iy = 42,4 x 104 mm

4

rmin = 21,2 mm

r = 13,7 mm

tp = 8 mm


b = 70 mm

t = 7 mm

Cek Kelangsingan

Kondisi Leleh

Kondisi Fraktur

; U=0,85

( )


BAB V

SAMBUNGAN BAUT

SAMBUNGAN BAUT GANDA

Diketahui:

Ag = 940 mm2

tp = 8 mm

fu = 250 Mpa

fy = 410 Mpa

Tipe Baut = A325

db = 16 mm

m = 2

= 0,75

Kondisi Leleh

( )

( )

Kondisi Fraktur

; U=0,85

Tinjauan Tahanan Baut

Geser :


Tumpu :

SAMBUNGAN BAUT TUNGGAL

Diketahui:

Ag = 940 mm2

tp = 8 mm

fu = 250 Mpa

fy = 410 Mpa

Tipe Baut = A325

db = 16 mm

m = 1

= 0,75

Kondisi Leleh

Kondisi Fraktur

; U=0,85

Tinjauan Tahanan Baut


Geser :

Tumpu :

tugas struktur baja 1

Documents