Tugas Baja Portal

TUGAS STRUKTUR BAJA II

Oleh :

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Warmadewa 2013

BAB I PENDAHULUAN 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) = 250 Mpa 5 Tegangan Putus Minimum (fu) = 410 Mpa 6 Modulus Elastisitas (E) = 200000 Mpa 7 Modulus Geser (G) = 80000 Mpa Mutu Baja BJ41 pada SAP 2000 Versi 11

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 2 3 4

Profil Gording = Light Lip Channels Kemiringan atap = 35 ° Jarak Gording = 2.289 m Jarak Kuda-Kuda = 6 m

Profil gording pada SAP 2000 Versi 11

Profil Kuda-Kuda pada SAP 2000 Versi 11

Tugas Baja II 2 of 35

1.1.2 Data Perencanaan Portal 1 Dimensi kolom = IWF 300.300.10.15:

2 Dimensi balok = IWF 300.300.10.15:

Tugas Baja II 3 of 35

1.2. Penamaan Batang

Penamaan Batang Untuk Atap

Penamaan Balok dan Kolom Lantai 2

Tugas Baja II 4 of 35

Penamaan Balok dan Kolom Pada Atap

Tugas Baja II 5 of 35

BAB II PERENCANAAN GORDING 1.1 Data Profil 1 2 3 4 5 6 7 8

Profil = Light Lip Channels Kemiringan atap = 35 ° Jarak Gording = 2.289 m Jarak Kuda-Kuda = 6 m Tegangan Leleh Minimum (fy) = 250 Mpa Tegangan Putus Minimum (fu) = 410 Mpa Modulus Elastisitas (E) = 200000 Mpa Modulus Geser (G) = 80000 Mpa

Data Profil Light Lip Channels C200.75.20 1a = 200 mm 2b = 75 mm 3c = 20 mm 4t = 3.2 mm 2 5 Luas = 11.8 cm = 1181 mm 6 Berat = 9.27 kg/m = 0.927 kN/m 7e = 2.27 cm = 22.7 mm 4 8 Ix = 721 cm = 7E+06 mm 4 9 Iy = 87.5 cm = 875000 mm 10 ix = 7.77 cm = 77.7 mm 11 iy = 2.71 cm = 27.1 mm 3 12 Sx = 72.1 cm = 72100 mm 13 Sy

=

3 16.8 cm

= 16800 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/m2 = Beban Mati yang membebani Gording : Berat No. Gording Genteng Beban Mati (P) (N/m') 2 (N/m ) A, L 500 Berat Genteng × ½ Oversteak = B, K 500 Berat Genteng × (½Oversteak+½Jarak Gording) = C, D, F, G, 500 Berat Genteng × Jarak Gording = H, I, J

Tugas Baja II 6 of 35

343.350 1030.025 1373.350

2 500 N/m

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 = 1000 N Pada rangka kuda - kuda diberi tiga beban mati yang masih - masing pada : Titik Beban Mati (La) (N) D 1000 G 1000 1000 I 3) Beban angin 2 Berdasarkan PPIUG Besar tekanan angin untuk daerah yang jauh dari pantai (W) = 25 kg/m = Kemiringan atap (35°) = 35 • Angin bekerja tegak lurus atap • Berdasarkan PPIUG untuk gedung tertutup » Koefisien angin tekan : • CT = 0,02α - 0,4 = (0,02 · 35) - 0,4 = 0.3 » Koefisien angin hisap : CH = -0.4 a. Beban Angin Akibat Angin Kiri Beban Angin Tekan Grid

Beban Angin (N/m2)

A B C,D,E,F G

250 250 250 250

Beban Angin Tekan (N/m')

CT×Tek. Angin×½Oversteak = CT×Tek. Angin×½Oversteak = CT×Tek. Angin×½Oversteak = CT×Tek. Angin×½Oversteak =

51.503 154.504 206.003 103.001

Beban Angin Tarik Grid

Beban Angin (N/m2)

L K G,H,I,J G

250 250 250 250

Beban Angin Tarik (N/m')

CH×Tek. Angin×½Oversteak = CH×Tek. Angin×(½Oversteak+½Jarak Gording) = CH×Tek. Angin×Jarak Gording = CH×Tek. Angin×+½Jarak Gording =

Tugas Baja II 7 of 35

-68.670 -206.005 -274.670 -137.335

2

250 N/m

b. Beban Angin Akibat Angin Kanan Beban Angin Tekan Grid

Beban Angin (N/m2)

L K G,H,I,J G

250 250 250 250

Beban Angin Tekan (N/m')

CH×Tek. Angin×½Oversteak = CH×Tek. Angin×(½Oversteak+½Jarak Gording) = CH×Tek. Angin×Jarak Gording = CH×Tek. Angin×+½Jarak Gording =

51.503 154.504 206.003 103.001

Beban Angin Tarik Grid

Beban Angin (N/m2)

A B C,D,E,F G

250 250 250 250

Beban Angin Tarik (N/m')

CT×Tek. Angin×½Oversteak = CT×Tek. Angin×(½Oversteak+½Jarak Gording) = CT×Tek. Angin×Jarak Gording = CT×Tek. Angin×+½Jarak Gording =

Tugas Baja II 8 of 35

-68.670 -206.005 -274.670 -137.335

BAB III PERENCANAAN PORTAL 3. 1 Data Perencanaan 1 Informasi mengenai gedung: a. Tinggi lantai dasar : 4.5 m b. Tinggi lantai diatasnya : 5 m c. Luas Bangunan : 15 m x 18 m d. Dimensi kolom = IWF 300.300.10.15: -h = 300 mm -b = 300 mm - tw = 10 mm - tf = 15 mm -r = 18 mm 2 2 - Luas = 119.80 cm = 1198000 mm - Berat = 94 kg/m = 0.94 N/mm 4 4 cm - Ix = 20400 = 204000000 mm 3 3 cm = 1360000 mm - Zx = 1360 - ix

= 13.1

- Iy

= 6750

cm = 131 mm 4 cm = 67500000 mm4 cm3 = 450000 mm3

- Zy = 450 - iy = 7.51 cm = 75.1 e. Dimensi balok = IWF 300.300.10.15: -h = 300 mm -b = 300 mm - tw = 10 mm - tf = 15 mm -r = 18 mm 2 - Luas = 119.80 cm = 1198000 - Berat = 94 kg/m = 0.94 4 - Ix = 20400 cm = 204000000 cm3 = 1360000 - Zx = 1360 - ix

= 13.1

- Iy

= 6750

mm

2

mm N/mm mm4 mm3

cm = 131 mm 4 cm = 67500000 mm4 cm3 = 450000 mm3

- Zy = 450 - iy = 7.51 cm = 75.1 mm f. Tebal pelat lantai = 0.12 m g. Kuat tekan beton, fc’ = 30 MPa. h. Kuat tarik baja, fy = 400 MPa. 3 i. Berat Beton= 24 kN/m 2 Beban mati, DL tambahan pada lantai: kN/m2. a. Berat Tembok = 2.5

b. Beban screed + keramik, plafond, mekanikal, elektrikal =

Tugas Baja II 9 of 35

2 1.6 kN/m .

3 Beban hidup, LL pada lantai: 2

a. Beban occupancy = 2.5 kN/m . 4 Beban mati, DL tambahan pada atap: 2 a. Beban plafond, mekanikal, dan elektrikal = 0.5 kN/m . 5 Beban hidup, LL pada atap: 2 a. Beban = 1.0 kN/m . 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 = 0.15 g. 2 Percepatan puncak muka tanah, A0 = 0.28 g. (Tabel 5. Pasal 4.7.2 SNI 1726-2002). 3 Tc = 0.6 detik. Am = 2,5 A0 = 0.55 g. Ar = Am x Tc = 0.42 g. (Tabel 6. Pasal 4.7.6 SNI 1726 -2002). c Gedung digunakan untuk rumah hunian Faktor Keutamaan Struktur, I = 1.0 (Tabel 1. Pasal 4.1.2 SNI 1726 -2002). d Faktor Reduksi Gempa, R = 8.5

3.2 Beban Gempa Lantai 1 Berat Kolom BK = Berat Baja x Panjang Kolom x Jumlah + Berat Baja x ½ Panjang Kolom x Jumlah = 0.94 x 4.5 x 12 + 0.94 x 2.5 x 8 69.56 = kN Berat Balok BB = Berat Baja x Panjang Balok x Jumlah = 0.94 x 15 x 4 + 0.94 x 18 x 3 = 107.16 kN Berat pelat lantai BP = Berat Beton x Volume Pelat = 24 x 15 x 18 x 0.12 = 777.6 kN Atap Berat Kolom BK = Berat Baja x Panjang Kolom x Jumlah = 0.94 x 2.5 x 8 18.8 = kN Berat Balok BB = Berat Baja x Panjang Balok x Jumlah = 0.94 x 15 x 4 + 0.94 x 18 x = 90.24 kN

2

Tugas Baja II 10 of 35

Berat Atap BA = Berat Genteng + Berat Gording + Berat Rangka 0.5 = x 20.6 x 20 + 0.927 x 20 x 12 + = 206 + 222 + 77.456 kN = 505.94 kN Beban Mati Tambahan Lantai 1 = 4.1 x 15 x 18 = 1107 kN Beban Hidup lantai 1 ( Occupancy Load ) = 2.5 x 15 x 18 = 675 kN Beban Hidup di reduksi sehingga beban hidup yang bekerja pada struktur hanya 30 % saja = 203 kN Beban Mati Tambahan Untuk Atap = =

0.5 x 15 x 135 kN

18

Beban Hidup Tambahan Pada Atap = 1 x 15 x 18 = 270 kN Beban Hidup di reduksi sehingga beban hidup yang bekerja pada struktur hanya 30 % saja = 81 kN

Berat Struktur Lantai 1 = 69.56 + 107.16 + = 2263.82 kN

777.6 +

Atap = 18.8 + 90.24 + 505.94 + = 830.976 kN

1107 +

135

+

202.5

81

Berat Struktur Perlantai Tinggi Berat Lantai Wxhx Lantai hx Wx (kN) (m) (kN) (m) 2 9.5 830.98 7894.3 1 4.5 2,263.82 10187 14 3,094.80 18081 Σ

Tugas Baja II 11 of 35

0.94

x

20.6

x

4

Periode Natural Arah Utara Selatan 3 T = 0.04888 H 4 T = 0.04888 x 9.5 ^ 0.75 = 0.264 Ar = Am x Tc = 0.42 Ct = Ar = 0.42 T 0.264 =

1.588 Detik

Kontrol Syarat T< ζn ζ = 0.18 Wilayah Gempa zona 3 ( SNI 03-1726-2002 ) T = T =

0.264 < 0.264 <

0.18 0.36

x (

2 ) Oke

Arah Barat Timur 3 T = 0.0371 H 4 T = 0.0371 x 9.5 ^ 0.75 = 0.201 Ar = Am x Tc = 0.42 Ct = Ar = 0.42 T 0.2008 =

2.092 Detik

Kontrol Syarat T< ζn ζ = 0.18 Wilayah Gempa zona 3 ( SNI 03-1726-2002 ) T = T =

0.201 < 0.201 <

0.18 0.36

x (

2 ) Oke

Base shear Arah Utara Selatan VB = C.I.Wt. R VB

=

1.588 x

1 x 8.5

3,094.80

= 578.15

Tugas Baja II 12 of 35

Arah Barat Timur VB = C.I.Wt. R VB

=

2.092 x

1 x 8.5

3,094.80

= 761.72 Gaya Literal Equivalen Arah Utara Selatan Fx = (VB).Wx.hx ∑Wi.hi Lantai 2 (Atap) Fx = 578.15 x =

830.98 x 18081.46 252.42 kN

Lantai 1 Fx = 578.15 x =

2263.82 x 18081.46 325.73 kN

9.50

4.50

Gaya Literal Equivalen Arah Barat Timur Fx = (VB).Wx.hx ∑Wi.hi Lantai 2 (Atap) Fx = 761.72 x =

830.98 x 18081.46 332.56 kN

Lantai 1 Fx = 761.72 x =

2263.82 x 18081.46 429.16 kN

9.50

4.50

Tabel Literal Equivalen dan gaya geser perstory arah Utara Selatan

Lantai 2 1

Σ

Tinggi hx (m) 9.5 4.5 14

Berat Lantai Wxhx Beban Literal Wx (kN• ) Fx kN (kN) (m) 830.98 7,894.27 252.42 2,263.82 10,187.19 325.73 3,094.80 18,081.46

V Story Vx kN 252.42 578.15

Tugas Baja II 13 of 35

di

Wi.di2

Fi.di

0.0015 0.0008

1.25 1.81 3.06

0.3786241 0.260585 0.64

Beban Equivalent yang bekerja di masing masing join lantai 2 adalah : = 252.42 / 15 = 16.83 kN/Joint Beban Equivalent yang bekerja di masing masing join lantai 1 adalah : = 325.73 / 15 = 21.72 kN/Joint

Tabel Literal Equivalen dan gaya geser perstory arah Barat Timur

Lantai 2 1

Σ

Tinggi hx (m) 9.5 4.5 14

Berat Lantai Wxhx Beban Literal Wx kN• Fx kN (kN) (m) 830.98 7,894.27 332.56 2,263.82 10,187.19 429.16 3,094.80 18,081.46

V Story Vx kN 332.56 761.72

Beban Equivalent yang bekerja di masing masing join lantai 2 adalah : = 332.56 / 18 = 18.48 kN/Joint Beban Equivalent yang bekerja di masing masing join lantai 1 adalah : = 429.16 / 18 = 23.84 kN/Joint

3.3 Beban - beban yang bekerja pada portal : 1. Beban mati pada lantai 1: ' a. Berat Tembok = 2.5 x 5.5 = 13.75 kN/m . b. Beban screed + keramik, plafond, mekanikal, elektrikal = 2. Beban hidup pada lantai: a. Beban occupancy = 2.5 x 3 = 7.5 kN/m'. 3. Beban mati, DL tambahan pada atap: a. Beban plafond, mekanikal, dan elektrikal = 0.5 x 3 =

1.6 x

1.5

Kemudian Beban Diinput kedalam SAP 2000 Versi 11

Tugas Baja II 14 of 35

3=

kN/m'.

4.8

kN/m'.

3.4 Kombinasi Pembebanan Berdasarkan SNI 03-1729-2002 poin 6.2.2 kombinasi pembebanan yang dipakai adalah sebagai berikut : 1) 1.4 D

2) 1,2D + 1,6 L + 0,5 (L atau H)

Tugas Baja II 15 of 35

3) 1,2D + 1,6 La + 0,8 W

Tugas Baja II 16 of 35

4) 1,2D + 1,3W + 0,5 L + 0,5 La

Tugas Baja II 17 of 35

5) 1,2D + 1,0 E + 0,5 La

Tugas Baja II 18 of 35

6) 0,9D + 1,3 W atau 1,0 E

Tugas Baja II 19 of 35

Tugas Baja II 20 of 35

Design Structure SAP 2000 versi 11

3.5 Kontrol Manual 3.5.1 Kontrol Balok Ditinjau Balok 3 : 1. Profil 2. Panjang bentang 3. Mutu Baja (fy) 4. Modulus Elastisitas (E) 5. Modulus Geser (G) 6. MUmax di lapangan (MUL)

= IWF 300.300.10.15 = 7.5 m = 7500 mm = 250 MPa = 200000 MPa = 80000 MPa = 124232200.5 Nmm

7. MUmax di tumpuan (MUT)

=

228150260.0

Nmm

8. Momen Ultimate (Mu)

=

228150260.0

Nmm

9. Gaya Lintang Maksimum (Vu)

=

154902.97

N

Tugas Baja II 21 of 35

Screen Momen Lapangan Balok 3

Screen Momen dan Geser Maximum Balok 3

Tugas Baja II 22 of 35

A. Kuat Lentur Nominal 1. Berdasarkan kelangsingan 𝜆=

𝑏 = 2𝑡𝑓

𝜆𝑝 =

170 𝑓𝑦

10

=

10.75

Kontrol 𝝀 > 𝝀𝒑 = Struktrur Kompak 𝐽𝑎𝑑𝑖, 𝑀𝑛 = 𝑀𝑝 𝑀𝑝 = 𝑍𝑥 ∙ 𝑓𝑦

𝑀𝑛 =

340000000 Nmm

2. Berdasarkan panjang bentang 𝐿𝑝 = 1.76 ∙ 𝑖𝑦 =

𝐸 𝑓𝑦

3738.50

mm

𝐽 = 1 3 ∙ 2 ∙ 𝑏 ∙ 𝑡𝑓 3 +𝑕 ∙ 𝑡𝑤 3 = 775000.00 mm4 𝑆 = 1,12 ∙ 𝑍𝑥 = 1523200.00

𝑋1 =

3

mm

𝜋 𝐸∙𝐺∙𝐽∙𝐴 𝑆 2

= 177662.9916 mm 𝐼𝑤 =

𝑕2 ∙ 𝐼𝑦 4

= 𝑋2 = 4

1.51875E+12 𝑆 𝐺∙𝐽

2

6

mm

𝐼𝑤 𝐼𝑦

= 5.43217E-05 mm

𝐿𝑟 = 𝑖𝑦∙

𝑋1 ∙ 𝑓𝐿

1 + 1 + 𝑋2 ∙ 𝑓𝐿 2

=

120924 mm

𝐿=

7500 mm

Kontrol 𝑳𝒑 < 𝑳 ≤ 𝑳𝒓 =

………… SNI 03-1729-2002 Tabel 8.3-2 𝑓𝐿 = 𝑓𝑦 − 𝑓𝑟 ………...SNI 03-1729-2002 tabel 7.5-1 = 180 Mpa 𝑓𝑟 = 70 Mpa

Bentang Menengah

Tugas Baja II 23 of 35

Kontrol

𝒑

≤

𝒓=

Sehingga : 𝑀𝑛 = 𝐶𝑏 𝑀𝑟 + 𝑀𝑝 − 𝑀𝑟

𝐶𝑏 =

𝐿𝑟 − 𝐿 ≤ 𝑀𝑝 𝐿𝑟 − 𝐿𝑝

12,5𝑀𝑚𝑎𝑥 2,5𝑀𝑚𝑎𝑥 + 3𝑀𝐴 + 4𝑀𝐵 +3𝑀𝐶

- Momen 1/4 Bentang (MA)

MA=

51429761.08

Nmm

- Momen 1/2 Bentang (MB)

Tugas Baja II 24 of 35

MB=

124232200.5

Nmm

-Momen 3/4 Bentang (MC)

Mc=

𝐶𝑏 = =

17472193.3 Nmm 12,5𝑀𝑚𝑎𝑥 2,5𝑀𝑚𝑎𝑥 + 3𝑀𝐴 + 4𝑀𝐵 +3𝑀𝐶

2.24

𝑀𝑟 = 𝑆 ⋅ (𝑓𝑦 − 𝑓𝑟 ) = 274176000.00 Nmm 𝑀𝑛 = 𝐶𝑏 𝑀𝑟 + 𝑀𝑝 − 𝑀𝑟

𝐿𝑟 − 𝐿 ≤ 𝑀𝑝 𝐿𝑟 − 𝐿𝑝

= 756362006.1 Nmm 𝑀𝑛 > 𝑀𝑝 , 𝑗𝑎𝑑𝑖 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 𝑀𝑝

KONTROL Dipilih Mn yang terkecil 𝑀𝑛 = 340000000 Nmm

Tugas Baja II 25 of 35

A. Kontrol tegangan 𝑀𝑢 ≤ ∅𝑀𝑛 → ∅ = 0.9

228150260.0 Nmm 𝑀𝑢 = ∅𝑀𝑛 = 306000000.00 Nmm 𝑲𝒐𝒏𝒕𝒓𝒐𝒍 𝑴𝒖 ≤ ∅𝑴𝒏 = Oke B. Kontrol terhadap geser (Asumsi balok tanpa pengaku) 𝑕 = 𝑡𝑤

30

𝑘𝑛 =

5+

= 1.10

5 𝑎 𝑕

2

2.24 𝑘𝑛 ∙ 𝐸 = 𝑓𝑦

46.54 >

𝑕 , 𝑚𝑎𝑘𝑎 𝑉𝑛 = 0.6 ∙ 𝑓𝑦 ∙ 𝐴𝑤 𝑡𝑤

𝐴𝑤 = 𝑕𝑘𝑟 ∙ 𝑡𝑤 = 𝑕 − 2𝑡𝑓 ∙ 𝑡𝑤 2 = mm 2700 𝑉𝑛 = 0.6 ∙ 𝑓𝑦 ∙ 𝐴𝑤 = 405000 N ∅𝑉𝑛 = 0.9 ∙ 𝑉𝑛 = 364500.0 N 𝑉𝑢 = 154903.0 N 𝑲𝒐𝒏𝒕𝒓𝒐𝒍 𝑽𝒖 ≤ ∅𝑽𝒏 = Oke

C. Kontrol terhadap lendutan Untuk Balok Biasa: 𝑓′ =

𝐿 240

…………SNI 03-1729-2002 Tabel 6.4-1

= 31.25

Beban yang bekerja : 𝑞𝐷1 = 18.55 N/mm 𝑞𝐷2 = 0.94 N/mm 18.55 𝑞𝑈1 = 𝑞𝐷1 = 0.94 𝑞𝑈2 = 𝑞𝐷2 =

(akibat beban mati) (akibat berat sendiri) N/mm N/mm

Lendutan yang terjadi : 𝑓=

=

𝑞𝑈1 ∙ 𝐿4 5𝑞𝑈2 ∙ 𝐿4 + 120𝐸𝐼 384𝐸𝐼

12.94

Tugas Baja II 26 of 35

𝑲𝒐𝒏𝒕𝒓𝒐𝒍 𝒇 ≤ 𝒇′ =

Oke

D. Kontrol berdasarkan interaksi geser dan tumpu -Metode Distribusi ….SNI 03-1729-2002 Pasal 8.9.2 𝑀𝑢 ≤ ∅𝑀𝑓 𝑀𝑓 = 𝐴𝑓 ∙ 𝑑𝑓 ∙ 𝑓𝑦 𝐴𝑓 = 𝐿𝑢𝑎𝑠 𝑒𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑓 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡 𝑠𝑎𝑦𝑎𝑝 = 2 ∙ 𝑏 ∙ 𝑡𝑓

=

2

9000 mm

𝑑𝑓 = 𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑟𝑎 𝑡𝑖𝑡𝑖𝑘 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡 𝑠𝑎𝑦𝑎𝑝 = 𝑕 − 𝑡𝑓 285 mm = 𝑀𝑓 = 𝐴𝑓 ∙ 𝑑𝑓 ∙ 𝑓𝑦 = 641250000

Nmm

∅𝑀𝑓 = 0.9 ∙ 𝑀𝑓 = 577125000

Nmm

𝑲𝒐𝒏𝒕𝒓𝒐𝒍 𝑴𝒖 ≤ ∅𝑴𝒇 =

Oke

-Metode Interaksi Balok direncanakan untuk memikul kombinasi lentur dan geser, yaitu : 𝑀𝑢 𝑉𝑢 + 0.625 ≤ 1.375 ∅𝑀𝑛 ∅𝑉𝑛

1.01 ≤ 1.38 ………… Oke Jadi, Balok IWF 300.300.10.15, Dapat menahan beban rencana. 3.5.2 Kontrol Kolom Ditinjau Kolom 2C 1. Profil 2. Panjang bentang 3. Mutu Baja (fy) 4. Modulus Elastisitas (E) 5. Modulus Geser (G) 6. Nu max 7. Mu max

= IWF 300.300.10.15 = 4.5 m = 4500 mm = 250 MPa = 200000 MPa = 80000 MPa = 363065.93 N = 50929262 N

Tugas Baja II 27 of 35

Screen untuk kolom 2C

Tugas Baja II 28 of 35

A. Kontrol Perbandingan Lebar Terhadap Tebal - Sayap 𝑏 170 ≤ 2𝑡𝑓 𝑓𝑦

10 ≤ 10.8 ……………………… Oke - Badan 𝑕 1680 ≤ 𝑡𝑤 𝑓𝑦

30 ≤ 106 ……………………… Oke Jadi, penampang batang kompak B. Kuat Nominal Kolom - Menghitung G 𝐼𝑐 𝐿𝑐 𝐼𝑏 𝐿𝑏

𝐺𝐴 =

𝐺𝐴 = 0.83 𝐺𝐴 =

10

(anggap dasarnya tidak terhubung pada pondasi)

Dari nomogram struktur bergoyang didapat kc=

1.7

- Tekuk terhadap sumbu x 𝜆𝑐𝑥 =

1 𝑘𝑐 ∙ 𝐿 𝑓𝑦 ∙ 𝜋 𝑟𝑥 𝐸

=

0.086 → 𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 𝜆𝑐𝑥 ≤ 0.25, 𝑚𝑎𝑘𝑎 ∶

𝜔=1 𝑁𝑛 =

𝐴 ∙ 𝑓𝑦 𝜔

𝑁𝑛 =

299500000 N

∅𝑁𝑛 = 0.85 ∙ 𝑁𝑛 =

254575000

N

Kontrol 𝑁𝑢 ≤ ∅𝑁𝑛 →

363065.93 ≤

254575000

……………

Tugas Baja II 29 of 35

Oke

B. Momen Nominal Kolom - Berdasarkan kelasngsingan penampang : Karena penampang merupakan penampang kompak, maka : 𝑀𝑝 = 𝑍𝑥 ∙ 𝑓𝑦 𝑀𝑛 = 340000000

Nmm

- Berdasarkan panjang batang : 𝐿𝑝 = 1.76 ∙ 𝑖𝑦

=

𝐸 𝑓𝑦

3738.50

mm

𝐽 = 1 3 ∙ 2 ∙ 𝑏 ∙ 𝑡𝑓 3 +𝑕 ∙ 𝑡𝑤 3 4 = 775000.00 mm 𝑆 = 1,12 ∙ 𝑍𝑥 =

3 1523200.00 mm

𝑋1 =

𝜋 𝐸∙𝐺∙𝐽∙𝐴 𝑆 2

=

177662.99 𝑕2 ∙ 𝐼𝑦 4

𝐼𝑤 = =

𝑆 𝐺∙𝐽

=

2

𝐼𝑤 𝐼𝑦

5.43217E-05

𝐿𝑟 = 𝑖𝑦∙

𝐿=

6

mm

1.51875E+12

𝑋2 = 4

=

mm

𝑋1 ∙ 𝑓𝐿

mm

1 + 1 + 𝑋2 ∙ 𝑓𝐿 2

………… SNI 03-1729-2002 Tabel 8.3-2 …...SNI 03-1729-2002 tabel 7.5-1 𝑓𝐿 = 𝑓𝑦 − 𝑓𝑟 𝑓𝑟 = 70 Mpa = 180 Mpa

120924.381 mm 4500 mm

Kontrol 𝑳𝒑 < 𝑳 ≤ 𝑳𝒓 =

Bentang Menengah

Sehingga : 𝑀𝑛 = 𝐶𝑏 𝑀𝑟 + 𝑀𝑝 − 𝑀𝑟

𝐶𝑏 =

𝐿𝑟 − 𝐿 ≤ 𝑀𝑝 𝐿𝑟 − 𝐿𝑝

12,5𝑀𝑚𝑎𝑥 2,5𝑀𝑚𝑎𝑥 + 3𝑀𝐴 + 4𝑀𝐵 +3𝑀𝐶

Tugas Baja II 30 of 35

- Momen 1/4 Bentang (MA)

MA=

4591512.13

Nmm

- Momen 1/2 Bentang (MB)

MB=

13749337.5

Nmm

Tugas Baja II 31 of 35

-Momen 3/4 Bentang (MC)

Mc=

𝐶𝑏 = =

32090187

Nmm

12,5𝑀𝑚𝑎𝑥 2,5𝑀𝑚𝑎𝑥 + 3𝑀𝐴 + 4𝑀𝐵 +3𝑀𝐶

2.18

𝑀𝑟 = 𝑆 ⋅ (𝑓𝑦 − 𝑓𝑟 ) = 274176000.00 Nmm 𝑀𝑛 = 𝐶𝑏 𝑀𝑟 + 𝑀𝑝 − 𝑀𝑟 =

739406609.3

𝐿𝑟 − 𝐿 ≤ 𝑀𝑝 𝐿𝑟 − 𝐿𝑝

Nmm

𝑀𝑛 > 𝑀𝑝 , 𝑗𝑎𝑑𝑖 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 𝑀𝑝

KONTROL Dipilih Mn yang terkecil 𝑀𝑛 = 340000000 Nmm - Kontrol tegangan 𝑀𝑢 ≤ ∅𝑀𝑛 → ∅ = 0.9

50929262.0 Nmm 𝑀𝑢 = ∅𝑀𝑛 = 306000000.00 Nmm 𝑲𝒐𝒏𝒕𝒓𝒐𝒍 𝑴𝒖 ≤ ∅𝑴𝒏 = Oke

Tugas Baja II 32 of 35

BAB VI PERENCANAAN SAMBUNGAN 4.1 Sambungan Pada Joint Digunakan Balok IWF 300.300.10 Mu = 228150260 N/mm Vu = 154902.97 N Kuat Geser Baut Dipakai baut A325 dimana; Ft = 621 Mpa Fv = 331 Mpa Dicoba menggunakan baut dengan diameter db = 30.7 mm, dengan jumlah 8 baut. db n

= 30.7 mm = 8 buah

1 𝐴𝑏 = 𝜋𝑑𝑏 2 4 2

= 739.855 mm 𝑓𝑢𝑣 =

𝑉𝑢 𝑛 . 𝐴𝑏

=

26.17

Mpa

Kontrol Kuat Geser ∅𝑓 = 0.75 𝑓𝑢𝑣 ≤ ∅𝑓 ∙ 𝐴𝑏

26.17

Mpa

< 554.891 Mpa ………….

Oke

Baut dianggap sebagai deretan Pelat Dengan Lebar ϕ h = 300 mm (tinggi balok) bf = 300 mm g = 70 mm (jarak antar baut) t1 = 45 mm (jarak baut ke tepi)

Tugas Baja II 33 of 35

𝛿=

2 . 𝐴𝑏 𝑔

= 21.14 mm 3/4bf = 225 mm Jarak Garis Netral dari sisi Atas (x) 1 3 1 𝛿 . . 𝑥 2 = . 𝑏𝑓 . . (𝑕 − 𝑥)2 2 4 2 1 2 1 21.14 = 225 ∙ . (𝑕2 − 2𝑕𝑥 + 𝑥 2 ) 2𝑥 2

10.57

𝑥2

=

112.5 (𝑕2 − 2𝑕𝑥 + 𝑥 2 )

10.57

𝑥2

=

112.5

0

=

10125000

-

=

229.62

mm

=

70.38

mm

𝑥 𝑕−𝑥

h2 -

225 67500

hx +

112.5

x2

x

101.93

x2

+

- Kesetimbangan Gaya Gaya 2

𝑓

3

371511.794

f1

2

𝑓3

=

f3

=

𝛿 . 𝑥 . 3 . 𝑥 . ( 21 ) + 4 . 𝑏𝑓 . 𝑕 − 𝑥 . 3 . 𝑕 − 𝑥 . ( 2 )

+

371511.7939

M𝑢

228150260

𝑕−𝑥 𝑓1 𝑕−𝑥 = ≫ 𝑓3 = 𝑓 𝑥 𝑓3 𝑥 1

f3 =

0.307

f1

…………..(2)

- Substitusi Persamaan 2 ke persamaan 1, sehingga menjadi 371512 f1 + 113872.9385 f1 = 228150260 485384.7325 f1 = 228150260 f1 f2

= =

=

470.040

𝑥−𝑔 ∙ 𝑓1 𝑥

326.75 Mpa

- Gaya tarik yang dipikul 1 buah baut teratas : 1

Nu

= 𝛿 . 𝑔 . ( 𝑓2 ) 2 = 241745.276 N

Qu

= 𝑉𝑢 /𝑛 = 19362.8713 N

Tugas Baja II 34 of 35

Mpa

…………..(1)

- Kontrol terhadap tarik dan geser > Tarik ØTn = ∅𝑓 . 𝑇𝑢 =

0.75(0.75 ∙ 𝐹𝑡 ∙ 𝐴𝑏 )

=

258440.48 N > 𝐍𝐮

......... Oke `

> Geser ØRn = 0,75 . 𝑁𝑠 . 𝐹𝑣 . 𝐴𝑏 ......... Dimana Ns = 1 = 183668.917 N > 𝐐𝐮 .......... Oke > Kontrol kombinasi tarik dan geser 𝑓𝑡 𝐹𝑡

2

𝑓𝑢 + 𝐹𝑣

2

≤1

Dimana : ft

=

𝑁𝑢 𝑛 . 𝐴𝑏

Dimana n=1

= 326.747 Mpa fu =

𝑄𝑢 𝑛 . 𝐴𝑏

= 𝑓𝑡 𝐹𝑡

2

+

𝑓𝑢 𝐹𝑣

0.277 +

26.171

Dimana n=1 Mpa

2

≤1

0.0062516 ≤ 1 0.28309869 ≤ 1 ......... Oke

Tugas Baja II 35 of 35

1

2

3

Balok 9

4

Balok 10

Balok 11

A

GUNA WIDYA SEWAKA NEGARA

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WARMADEWA MATA KULIAH

Balok 7

Balok 5

Balok 3

Balok 1

STRUKTUR BAJA II TUGAS

7.5 m

PERENCANAAN PORTAL

NO

Balok 12

Balok 13

REVISI

OLEH

Balok 14

B

Balok 8

Balok 6

Balok 4

Balok 2

MAHASISWA 7.5 m

I Made Kusuma Wiranata 11.16.121.005 DOSEN

Putu Aryastana, ST., M.Eng., M.Si NIP/NIK : 230700243 Balok 15

Balok 16

NAMA GAMBAR

Balok 17

C

DENAH PORTAL LT.2 6.0 m

6.0 m

DENAH PORTAL LT.2 Skala 1 :100

6.0 m TANGGAL SKALA 21-01-14

1:100

NO. LBR JML. LBR 1

7

1

2

4

3

Balok 22

Balok 23

Balok 24

D GUNA WIDYA SEWAKA NEGARA

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WARMADEWA MATA KULIAH STRUKTUR BAJA II TUGAS PERENCANAAN PORTAL

Balok 21

Balok 20

Balok 19

Balok 18

NO

REVISI

OLEH

15.0 m

MAHASISWA I Made Kusuma Wiranata 11.16.121.005 DOSEN

Balok 25

Balok 26

Balok 27

Putu Aryastana, ST., M.Eng., M.Si NIP/NIK : 230700243 NAMA GAMBAR

E

DENAH PORTAL ATAP 6.0 m

6.0 m

DENAH PORTAL ATAP Skala 1 :100

6.0 m

TANGGAL SKALA 21-01-14

1:100

NO. LBR JML. LBR 2

7

Monobeam 300.300.15 Gording profil Light Lip Channals C200.8 GUNA WIDYA SEWAKA NEGARA

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WARMADEWA MATA KULIAH STRUKTUR BAJA II TUGAS PERENCANAAN PORTAL

NO

REVISI

OLEH

Kolom 300.300.10.15 5.5 m

Balok 300.300.10.15

MAHASISWA I Made Kusuma Wiranata 11.16.121.005 DOSEN

4.5 m

Putu Aryastana, ST., M.Eng., M.Si NIP/NIK : 230700243 NAMA GAMBAR 6.0 m

6.0 m

TAMPAK SAMPING PORTAL Skala 1 :100

6.0 m

TAMPAK SAMPING PORTAL TANGGAL SKALA 21-01-14

1:100

NO. LBR JML. LBR 3

7

Monobeam 300.300.10.15

Gording profil Lip Light Channels C200.75.20

GUNA WIDYA SEWAKA NEGARA

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WARMADEWA MATA KULIAH STRUKTUR BAJA II

Balok 300.300.10.15

TUGAS PERENCANAAN PORTAL

NO

REVISI

OLEH

Kolom 300.300.10.15 mm

5.5 m

Detail Sambungan Balok 300.300.10.15

MAHASISWA I Made Kusuma Wiranata 11.16.121.005 4.5 m

Kolom 300.300.10.15 mm

DOSEN

Putu Aryastana, ST., M.Eng., M.Si NIP/NIK : 230700243 NAMA GAMBAR 7.5 m

7.5 m

TAMPAK DEPAN PORTAL

TAMPAK DEPAN PORTAL Skala 1 :100

TANGGAL SKALA 21-01-14

1:100

NO. LBR JML. LBR 4

7

GUNA WIDYA SEWAKA NEGARA

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WARMADEWA MATA KULIAH STRUKTUR BAJA II

15mm

TUGAS PERENCANAAN PORTAL

NO

r = 18 mm

REVISI

OLEH

300mm

270mm

75 mm

3.5 mm

15mm

200 mm

10mm

MAHASISWA 300mm

I PUTU GEDE CAHYADI PUTRA 11.16.121.025

MONOBEAM RANGKA ATAP IWF 300.300.10.15 Skala 1 :5

PROFIL LIP LIGHT CHANNELS 200.75.20.3.5 Skala 1 :5

DOSEN

Putu Aryastana, ST., M.Eng., M.Si NIP/NIK : 230700243 NAMA GAMBAR

TANGGAL SKALA 21-01-14

1:5

NO. LBR JML. LBR 5

7

GUNA WIDYA SEWAKA NEGARA

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WARMADEWA MATA KULIAH STRUKTUR BAJA II

15mm

15mm

TUGAS PERENCANAAN PORTAL

NO

15mm

10mm

15mm

10mm

REVISI

OLEH

300mm

270mm

r = 18 mm

300mm

270mm

r = 18 mm

MAHASISWA 300mm

300mm

I PUTU GEDE CAHYADI PUTRA 11.16.121.025 DOSEN

PROFIL BALOK 300.300.10.15 Skala 1 :5

PROFIL KOLOM 300.300.10.15 Skala 1 :5

Putu Aryastana, ST., M.Eng., M.Si NIP/NIK : 230700243 NAMA GAMBAR

TANGGAL SKALA 21-01-14

1:5

NO. LBR JML. LBR 6

7

300mm

300mm

r = 18 mm

GUNA WIDYA SEWAKA NEGARA

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS WARMADEWA MATA KULIAH

270mm 15mm

STRUKTUR BAJA II TUGAS

8 BAUT D30,7 PERENCANAAN PORTAL

15mm

NO

REVISI

OLEH

300mm

270mm

r = 18 mm

15mm

15mm

MAHASISWA 300mm

I PUTU GEDE CAHYADI PUTRA 11.16.121.025 DOSEN

Putu Aryastana, ST., M.Eng., M.Si NIP/NIK : 230700243

PLAT BUHUL

NAMA GAMBAR

DETAIL SAMBUNGAN Skala 1 :10

TANGGAL SKALA 21-01-14

1:10

NO. LBR JML. LBR 7

7