Upload
afiefdork-handiel-thezero
View
228
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
1/20
KUALITAS PENGGUNAAN BAJA SEBAGAI KONSTRUKSI
BANGUNAN GEDUNG
(Perencanaan Bangunan Baja Pada Konstruksi Gudang Margomulyo
Permai Surabaya)
M. Adik rudiyanto
(Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil, Universitas Islam
Majaphit)
ABSTRAKSemakin diperketatnya Undang-Undang Negara akan produksi kayu nasional
membuat material ini semakin langka dijumpai untuk memperoleh kualitas kayu
yang baik dengan harga yang cukup terjangkau. Para rekayasawan pun mulai
mengembangkan pemikiran-pemikiran ekonomisnya dengan membuat solusi
yakni mencari material pengganti kayu dengan bahan lain yang mudah didapat,
dibentuk, dirawat dan dikerjakan tanpa mengabaikan bobot dan kekuatannyauntuk sebuah rangkaian struktur. Maka dipilihlah material untuk menggantikan
kayu sebagai bahan struktur.Pada perencanaan ini dimulai dengan penjelasan
mengenai latar bekang pemilihan material, perumusan tujun perencanaan hingga
lingkup pembahasan, dan diikuti dengan dasar-dasar perencanaan dimana analisa
didasarkan pada peraturan PPBBI dan AISC-LRFD. Dari data awal yang ada,
jarak portal baja dengan bentang 6m. Setelah itu dilakukan perencanaan awal
dengan perhitungan beban-beban dan momen-momen yang bekerja diatap,
kemudian dilanjutkan perhitungan kolom, kemudian dianalisa dengan
menggunakan progam SAP 2000. Setelah didapatkan gaya-gaya dalam yang
bekerja dilakukan perhitungan sambungan. Dari perhitungan profil aman
digunakan gording CNP 125 x 50 x 20 x 3,2,Profil span WF 200 x 150 x 6 x 9 dan
Profil kolom WF 200 x 150 x 6 x 9 terhadap kontrol tegangan tekuk pada dimensi
gording yang didapat ( x > y ) untuk tekuk Sbx = 1,025 1 dan Sby = 1
1
Kata Kunci : AISC-LRFD , CNP , WF
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pertumbuhan dan
perkembangan perekonomianNegara Indonesia di Era globalisasi
sekarang ini menurun. Seiring
dengan itu pemenuhan kebutuhan
sehari-hari masyarakat semakin
meningkat, membuat para investor
tertarik untuk menanamkan modal
dalam hal pembangunan gedung
dan prasarana lainnya yang dapat
menunjang pengembangan usaha.
Kota Surabaya merupakan
kota terbesar ke-2 di Indonesia
yang memiliki jutaan penduduk
yang setiap harinya harus
memenuhi kebutuhannya, dengan
melihat jumlah penduduk yangcukup besar maka tidak menutup
kemungkinan akan terus
meningkat. Oleh karena itu
perusahaan-perusahaan yang
bergerak di bidang produksi sangat
membutuhkan sarana yang
mengoperasikan atau bahkan
mengembangkan usahanya.
Pembangunan konstruksi
oleh para investor yang
pembangunannya dipercayakan
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
2/20
kepada para kontraktor, merupakan
salah satu upaya untuk
meningkatkan perekonomian dan
kesejahteraan masyarakat
Indonesia, khususnya di kotaSurabaya.
Semakin diperketatnya
Undang-Undang Negara akan
produksi kayu nasional membuat
material ini semakin langka
dijumpai untuk memperoleh
kualitas kayu yang baik dengan
harga ynag cukup terjangkau.
Para rekayasawan pun
mulai mengembangkan pemikiran-
pemikiran ekonomisnya denganmembuat solusi yakni mencari
material pengganti kayu dengan
bahan lain yang mudah didapat,
dibentuk, dirawat, dan dikerjakan
tanpa mengabaikan bobot dan
kekuatan untuk sebuah rangkaian
struktur. Maka dipilihlah material
baja yang dianggap cukup layak
untuk menggantikan kayu sebagai
bahan struktur. Dengan keberadaan
baja sebagai komponen utama
struktur pembangunan, maka
penulis tertarik untuk menjadikan
portal struktur baja sebagai objek
perhitungan dalam penyusunan
Tugas Akhir ini.
Perumusan Masalah
Pada penelitian ini
membahas masalah perhitungan
Portal Rangka Baja yang
diasumsikan sebagai Portal tunggalserta pengecekkan penampang
terhadap tekuk tanpa
memperhitungkan akibat gaya
gempa. Dan juga akan dibahas
efisiensi dan optimalisasi suatu
bangunan rangka baja dengan
memperhitungkan jarak antar
Portal.
Tujuan PenelitianAdapun tujuan penelitian
ini adalah :
1) Untuk mengetahui cara
perhitungan Portal Rangka Baja
dan cara perhitungan mendesain
penampang yang aman.
2)
Untuk mengevaluasi penampangterhadap bahaya tekuk.
3) Untuk mengetahui salah satu
cara dan teknis membuat
efisiensi suatu bangunan portal
baja.
PEMBAHASAN
Semua jenisjenis baja
sedikit banyak dapat ditempa
dan disepuh, sedangkan untuk
baja lunak pada tegangan yangjauh dibawah kekuatan tarik
atau batas patah B, yaitu apa
yang dinamakan batas lumer
atau tegangan lumer V, terjadi
suatu keadaan yang aneh,
dimana perubahan bentuk
selalu berjalan terus beberapa
waktu, dengan tidak
memperbesar beban yang ada.
Sifat sifat baja
bergantumg sekali pada zat
arang, semakin bertambah
kadar ini, semakin naik
tegangan patah dan regangan
menurut persen yang terjadi
pada sebuah batang percobaan
yang dibebani dengan tarikan,
yaitu apa yang dinamakan
rengangan patah menjadi lebih
kecil.
Persentase yang sangatkecil dari unsurunsur lainnya
yang dapat mempengaruhi sifat
sifat baja dengan kuat sekali.
Untuk membeda bedakannya
jenis jenis baja itu diberi
nomor yang sesuai dengan
tegangan patah yang dijamin
dan yang terendah pada
percobaan tarik yang normal,
tetapi untuk setiap jenis baja
juga ditentukan suatui Bmaks.
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
3/20
Kekuatan maupun
tegangan yang dapat
dikerahkan oleh baja
tergantung dari mutu baja.
Tegangan leleh dan tegangan
dasar dari berbagai macam baja
bangunan adalah sebagai
berikut:
Tabel II. Tabel Tegangan Leleh Dan Dasar Baja
Jenis baja
Tegangan
putus
Tegangan
leleh
Pereganga
n
Minimum,
u
minimum,
y Minimum
(MPa) (MPa) (%)
BJ 34 340 210 22
BJ 37 370 240 20
BJ 41 410 250 18
BJ 50 500 290 16BJ 55 550 410 13
MPa = 1 Kg/cm2
MPa = mega pascal (satuan sistem internasional)
Untuk elemen-elemen
baja yang tebalnya lebih dari
40 mm, tetapi kurang dari 100
mm, harga-harga dalam tabel
harus dikurangi 10%.
Tegangan dasar baja biasanya
menggunakan persamaan =
/1,5. Tegangan normal yang
diijinkan untuk pembeban
tetap, besarnya sama dengan
tegangan dasar. Tegangan
geser yang diijinkan untuk
pembebanan tetap, besarnya
sama dengan 0,58 kali
tegangan dasar.
= 0,85
Untuk elemen bajayang mengalami kombinasi
tegangan normal dan gesar,
maka tegangan ideal yang
terjadi tidak boleh melebihi
tegangan dasar.
i
I = 223
Untuk pembebanan
sementara (akibat berat sendiri,
beban bangunan, beban/gaya
gempa dan angin, besarnya
tegangan dasar baja dapat
dinaikkan sebesar 30%.
sem = 1,3
Konstanta-konstanta pada
konstruksi baja adalah sebagai
berikut:
Modul Elastisitas (E)
Modul elastisitas untuk
semua baja (yang secara relatif
tidak tergantung dari kuat
lelehnya) adalah 28.000 sampai
30000 ksi atau 193.000 sampai
207.000 Mpa. Nilai untuk
desain lazimnya diambil
sebesar 29.000 ksi 20.000 Mpa.
Berdasarkan PeraturanPerencanaan Bangunan Baja
Indonesia (PPBBI), nilai
modulus elastisitas baja adalah
2,1 x 106kg/cm2atau 2,1 x 105
Mpa.
Modul Geser (G)
Modus geser setiap bahan
elastis dihitung berdasarkan
formula :
G =
12
E
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
4/20
Dimana = perbandingan
poisson yang diambil sebesar
0,3 untuk baja. Dengan
menggunakan = 0,3 maka
akan memberikan G = 11.000ksi atau 77.000 Mpa.
Berdasarkan Peraturan
Perencanaan Bangunan Baja
Indonesia (PPBBI), nilai
modulus geser (tergelincir)
baja adalah 0,81 x 106 kg/cm
2
atau 0,81 x 105Mpa.
Koefesien Ekspansi ()
Koefesien ekspansi
adalah koefesien pemuaian
linier. Koefesien ekspansi bajadapat diambil sebesar 12 x 10-6
peroC.
Tegangan leleh ()
Tegangan leleh ditentukan
berdasarkan mutu baja.
- Sifat-sifat yang penting
Sifat-sifat ini termasuk
masa jenis baja, yang sama
dengan 490 pcf atau 7,850
t/m3; atau dalam berat satuan
nilai untuk baja sama dengan
490 pcf atau 76,75 kN/m3.
Berat jenis baja umumnya
adalah sebesar 7,85.
Rencana Kap Portal dan
Kemiringan AtapSebelum membuat
sebuah konstruksi Kap Portal
kita harus terlebih dahulumerencanakannya. Untuk itu
kita harus mengetahui terlebih
dahulu bagian-bagian dari Kap
Portal tersebut yaitu :
1) Rangka kuda-kuda
Rangka kuda-kuda
ialah konstruksi rangka batang
rata yang merupakan pemikul
utama konstruksi atap.
2) Gading-gading kap
Gading-gading kap
ialah rangka batang ruang yang
dibentuk oleh rangka kuda-
kuda, ikatan-ikatan angin dan
gording untuk memikul atap.3) Konstruksi atap
Konstuksi atap ialah
konstruksi gading-gading kap
termasuk penutup atap
misalnya genteng, seng dan
lain-lain.
Adapun langkah-langkah
merencanakan kap portal
adalah:
1) Rencana bentuk rangka kuda-
kuda dan kemiringan atapDasar-dasar pertimbangannya :
a)
Jenis atap yang akan
digunakan;
b)
Fungsi bangunan;
c) Keadaan lokasi bangunan.
2) Rencana jarak portal rangka
kuda-kuda
Merencanakan:
d) Dimensi gording;
e)
Penyambung gording;
f) Rencana ikatan angin.
3) Rencana diagonal rangka kuda-
kuda
GordingGording merupakan
gelagar yang sejajar dengan
sumbu konstruksi kap, yang
berfungsi untuk mendukung
bidang atap. Untukmerencankan gording
diperlukan langkah-langkah
berikut :
1)
Menentukan jarak gording;
2) Menentukan jarak portal;
3)
Mengetahui jumlah lapangan;
Jlhlap=ingxjarakgord
anganpanjanglap
cos
4) Menghitung berat beban-beban
yaitu berat sendiri, berat
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
5/20
pekerja, beban angin dan berat
lainnya;
5) Kontrol lendutan.
Beban-Beban pada Portal
KapDalam menentukan
bentuk dan ukuran-ukuran
bagian-bagian suatu konstruksi
baja, kita harus menurut
ketentuan-ketentuan yang
berlaku di Indonesia dan
ketentuan-ketentuan yang
memberi perintah, antara lain
mengenai pengerjaan bahan,
beban-beban yang diambil dan
teganggan-teganggan yangdiijinkan.
Beban suatu konstruksi
bangunan dapat dibedakan
dalam:
Beban Mati/tetap
Beban mati/tetap adalah
semua beban yang berasal dari
berat bangunan atau unsur
bangunan termasuk segala
unsur tambahan yang
merupakan satu kesatuan
dengannya. Dalam
perencanaan kuda-kuda type
Castellated Beamini, beban
mati yang diperhitungkan
antara lain:
- berat kuda-kuda sendiri
- berat gording
- berat trackstang / sagrod
- berat bracing / ikatan angin
-
berat atap, dan-
berat penyambung seperti plat
sambungan, baut, mur dan lain-
lain
Beban
hidup/berguna/bergerak/tidak
tetap
Beban
hidup/berguna/bergerak/tidak
tetap adalah semua muatan
tidak tetap, kecuali muatan
angin, gempa dan pengaruh
khusus yang misalnya selisih
suhu, susut dan lain-lain.Beban
angin ditentukan dengan
anggapan adanya tekananpositif dan tekanan negatif
(isap) yang bekerja tegak lurus
bidang yang ditinjau. Besarnya
tekanan ini diperoleh dengan
mengalikan koefisien angin
dengan tekanan tiup dari angin.
Tekanan tiup angin
minimum 25 kg/m2. Tekanan
tiup untuk lokasi di laut atau
tepi laut (sampai jauh 5 km
dari pantai) minimum 40kg/m2. Untuk daerah-daerah
dekat laut dan dimana
kecepatan-kecepatan angin
munkin menghasilkan tekanan
tiup yang lebih besar dari pada
yang ditentukan dengan
menggunakan rumus:
P =16
2
(kg/cm2), dimana V
adalah kecepatan anginBeban angin dibedakan
atas 2 jenis yaitu dating
(positif) dan beban angin hisap
(negatif). Beban angin datang
adalah beban angin yang
searah dengan gravitasi bumi
sedangkan angin hisap adalah
beban angin yang berlawanan
dengan gravitasi bumi. Beban
angin menjadi hisap
berdasarkan sudut yangdibentuk antara kolom dan
kuda-kuda bangunan (sisi
atap). Apabila sudut yang
dibentuk lebih besar dari 200
maka beban angin adalah
datang, sedangkan sudut yang
dibentuk lebih kecil dari 200
maka beban angin yang terjadi
adalah hisap. Karena rumusan
koefisien beban angin yang
diberikan pada struktur kuda-
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
6/20
kuda adalah 0.02 04. Selain
itu untuk beban angin hisap
suadah mendapatkan faktor
reduksi seperti rumusan yang
diatas.Stabilitas Blok Yang
Dibebani Lentur
Balok-balok yang
Penampangnya Tidak Berubah
Bentuk
Yang dimaksud dengan
balok-balok yang
penampangnya tidak berubah
bentuk adalh balok-balok yang
memenuhi syarat-syarat: h/tb
75 dan L/h 1,25 b/tsdimana:
h = tinggi balok
b = lebar sayap
tb= tebal badan
ts= tebal sayap
L = jarak antara dua titik dimana
tepi tertekan dari balok itu
ditahan terhadap
kemungkinan terjadinya
lendutan kesamping.
Balok-Balok yang
Penampangnya Berubah
Bentuka) Pada balok yang tidak
memenihi syarat tersebut pada
poin 1 (satu) diatas tegangan
tekan terbesar pada sayap harus
memenuhi :
tekanmax
adalah angka tekukmenurut tabel 2, 3 ,4, dan 5
dalam PPBBI 1984 yang harus
dicari dengan cara mengambil
tekuk sama panjang dengan
bentang sayap tertekan yang
tidak ditahan terhadap
goyangangan pada arah tegak
lurus badan, dimana harga jari-
jari kelembaman = iytepi.
b) Yang dimaksud tepi tertekan
adalah sayap dan 1/3 tinggi
badan yang tertekan (untuk
penampang simetris menjadi
1/6 tinggi badan).
A= Asayap +6
1Abadan
Balok Kolom
Pada dasarnya setiap
batang dalam suatu struktur
mengalami momen lentur
dengan gaya aksial, baik itu
berupa tarik aksial. Namun
demikian apabila salah satu
dari momen lentur atau gaya
aksial itu relatif kecil
dibandingkan dengan lainnya,
maka dalam perhitungannya
sering di abaikan. Sehingga
struktur tersebut dianggap
sebagai balok atau sebagai
batang tekan atau tarik. Untuk
keadaan yang tidak
memungkinkan mengabaikan
baik momen lentur maupun
gaya aksial, maka dalamperencanaan haruslah
diperhitungkan. Suatu batang
yang menderita beban tekan
aksial dan momen lentur
bersamaan inilah yang
dinamakan balok kolom.
Akibat momen lentur batang
tersebut akan berperilaku
sebagai balok. Dilain pihak
dengan adanya desak aksial
menjadikan batang tersebutberperilaku sebagai kolom.
Sesuai dengan
peraturan yang ada di
Indonesia, maka perencanaan
balok kolom berdasarkan pada
PPBBI 1984. Adapun cara
yang digunakan dalam
perencanaan ini adalah
berdasarkan persamaan
interaksi terhadap tegangan
ijin.
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
7/20
Salmon et al (1981)
dalam bukunya
mengelompokkan
kemungkinan rusaknya batang
yang menderita kombinasibeban aksial dan momen lentur
menjadi:
1. Akibat beban tarik aksial dan
momen lentur akan rusak pada
keadan luluh;
2. Akibat beban desak aksial dan
momen lentur satu arah akan
rusak karena tekuk pada arah
bidang momen, tanpa puntiran;
3. Akibat beban desak aksial dan
momen lentur arah sumbu kuatakan rusak karena tekuk torsi-
lateral;
4. Akiat beban desak aksial dan
momen lentur dua arah pada
batang bertampang puntir
kaku, misalnya tampang WF
akan rusak karena tekuk pada
salah satu arah prinsipnya
(principal direction);
5. Akiat beban desak aksial dan
momen lentur dua arah pada
batang tampang dinding tipis
terbuka akan rusak karena
kombinasi momen lenturan dan
puntiran pada tampang puntir
lemah;
6. Akiat beban desak aksial,
momen lentur dua arah, dan
puntiran (torsi) akan rusak
karena kombinasi puntiran dan
momen lentur apabila pusatgeser tidak pada bidang
momen.
Melihat pada
banyaknya kemungkinan
rusaknya batang akibat
kombinasi beban aksial dan
momen lentur tampaknya tidak
mudah untuk menentukan
suatu cara perencanaan yang
dapat mencakup seluruh
kemungkinan tersebut. Pada
umumnya suatu perencanaan
didasarkan pada salah satu
dari:
a.
Pembatasan pada kombinasi;
b.
Menggunakan rumusinteraksi berdasarkan tegangan
ijin;
c. Menggunakan rumus
interaksi berdasarkan tegangan
batas.
Pembatasan pada
tegangan kombinasi biasanya
memerlukan stabilitas dan
faktor keamanan yang tinggi,
sehingga cara interaksi banyak
disukai karena hal ini lebihdapat mendekati kenyataan.
Sesuai dengan
peraturan yang ada di
Indonesia, maka perencanaan
balok kolom berdasarkan
Peraturan Perencanaan
Bangunan Baja Indonesia
Untuk Gedung 1987 (PPBBG
1987), adapun cara yang
digunakan oleh peraturan lain
tidak dibahas. Perencanaan
yang digunakan berdasarkan
persamaan interaksi terhadap
tegangan ijinnya.
1) Balok-Kolom Melentur searah,
Tanpa Gaya Lintang
Pada keadaan tidak ada
gaya lintang, suatu balok-
kolom hanya akan menerima
gaya aksial dan momen lentur.Untuk menjamin kekuatan
balok-kolom tersebut perlu
dipih sedemikian sehingga arah
lenturan searah dengan sumbu
kuat balok-kolom tersebut.
Pada umumnya sumbu kuat
tersebut ditunjukkan oleh
sumbu x,sedangkan sumbu
lemah ditunjukkan oleh sumbu
y.
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
8/20
Sesuai dengan PPBBG,
persyaran interaksi balok-
kolom secara umum harus
memenuhi:
Wnn1
Dengan:
= Faktor tekuk
searah sumbu tekuk
N = beban aksial
A = luas tampang balok-kolom
M= momen kolom searah
sumbu yang ditinjau
W= tahanan momen searah
momen yang ditinjau
= 0,6 + 0,4 M1/M2
harus 0,4
bila panjang tekuk
diperhitungkan terhadap jarak
antar dukungan
harus 0,6
bila panjang tekuk sebenarnya
yang digunakan dalam
perhitungan
M1/M2 positf, bila
menyebabkan suatupelengkungan, dan negatif bila
menyebabkan dua
pelengkungan.
N = P*/N
P* = 2 EI / L2= 2 EA / (LK/
i)2= 2 EA /()2
Adapun n merupakan
faktor perbandingan antara
gaya aksial dengan gaya tekuk
Euler yang akan memperbesar
momen skunder balok-kolom.Sedangkan pada ujung-ujung
kolom beban yang bekerja
harus memenuhi persamaan:
N / A + M / W
Untuk arah sumbu
lemah yang tidak dipengaruhi
momen lentur harus memenuhi
persyaratan kolom biasa yaitu:
N / A
2) Balok Kolom lentur Dua
Arah, Tanpa Beban Lintang
Pada dasarnya
perhitungan untuk kolom-balok
yang melentur dua arah adalahsama dengan keadaan melentur
searah. Dengan menganggap
bahwa keadan bahan masih
elastis, maka berlaku
superposisi tegangan. Secara
umum persamaan interaksinya
adalah:
K1N / A K2Mx/ Wx+ K3My/ Wy
Dengan:
K1 = max, faktor tekukterbesar
K2= xnx / nx - 1
K3 = xny / ny - 1
1)/38(
5
21
xxkip MM
Tegangan kip, kip
dihitung berdasarkan pada
perhitungan balok yang
menderita lentur, sehingga
terjadi tekuk puntir-lateral(lateral torsional buckling).
Pada ujung-ujung
kolom akibat pembebanan
harus memenuhi persamaan
diatas dengan mengambil K1 =
1, K2= , dan K3 = 1
3) Balok Kolom lentur dan
Dibebani Gaya Lintang
Balok-kolom yang
selain dibebani gaya normaldan momen lentur juga
dibebani oleh gaya-gaya
melintang harus memenuhi
syarat:
y
Dyyy
y
y
x
Dxxmaks
W
MM
n
n
n
M
A
N 22
11
Untuk ujung-ujung balok
kolom harus memenuhi syarat:
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
9/20
y
Dyy
X
DxXx
W
MM
W
Mn
A
N 22
Dimana:MDX adalah momen
lapangan terbesar pada kolom
akibat beban melintang yang
tegak lurus sumbu x, dengan
anggapan kedua ujung kolom
berupa sendi. Apabila MDXberlawan tanda MDy seperti
MDX, akibat beban melintang
yang tegak lurus sumbu y.
4) Balok-Kolom Bergoyang
Penyangga Stabilitas KonstrusiKolom dapat bergoyang
apabila apabila portal yang
didukungnya bergoyang,
sehingga balok pada portal
tersebut akan menyalurkan
momen tambahan akibat
pergoyangan ke kolom
penyangga (pen-stabil)
konstruksi.
Balok-kolom selain
dibebani oleh gaya normal danmomen lentur juga mengalami
goyangan memenuhi syarat:
y
y
y
y
X
X
y
X
X
XX
X
Xx
W
M
n
n
W
M
n
n
W
eNV
n
n
A
N
185,0
185,0
*)(
1
Dan
X
X
y
X
X
yy
X
Xx
W
M
n
n
W
eNV
n
n
A
N
185,0
*)(
1
pada ujung kolom harusmemenuhi syarat:
y
y
X
X
W
M
W
M
A
N
Pembebanan strukturMaterial untuk
tiang/kolom dan kuda-kuda
rangka baja terbuat dari profil
IWF 200 x 150 x 6 x 9 Dan
material untuk gording terbuat
dari profil baja C 125 x 50 x 20
x 2,3.
a) Ketentuan Teknis
1. Gudang tertutup
2.
Penutup gudang dari asbes
gelombang
3. Jarak gording maximal 1,30 M
4. Mutu baja Bj 36 = 1600kg/m2
5. Beban angin 10 kg/m2
6.
Beban seng gelombang 6kg/m2
b) Penutup atap dari asbes
gelombang :
- Panjang : 305 cm
-
Lebar : 40 cm
- Tebal : 0,3 cm
- Berat : 6 kg
C
o18
A O B
19
Gambar 3.1 Bagian-Bagian Atap
1) Panjang AC =18cos
21 AB
=18cos
12.21
= 613 m
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
10/20
2) Panjang OC = tgAB..2
1
= 18.12.2
1tg
= 1,95 m
3) Jumlah gording = buahgordingjarak
58,4)max(30,1
3,6
4) Jarak gording = 26,15
3,6
1,26
Gambar 3.2 Jjarak Gording
m = 1,26 Cos 18o
= 1,197 m
n = 1,26 Sin 18o
= 0,389 m
A. Perhitungan Penbebanan
1) Beban Mati ( D )
Beban gording: = 13,2
kg/m
Beban atap
: 1,26 x 6 = 7,56
kg/m +
20,76 kg/m
Berat alat penggantung 10%
= 2,076 kg/m +
qD= 22,84 kg/m
MXD=81 ( q cos ) L2 =
8
1(22,84 cos 180) 62 = 97,6 kg/m
MYD=8
1( q sin ) (
3
L) 2=
8
1(22,84 cos 18
0) 2
2= 8,82 kg/m
i. Beban Hidup ( ML)
a. Beban hidup terbagi rata
q = ( 40 -0,3 )kg/m2= ( 400,3 x 18 ) = 34,6kg/m2
MXL=
8
1( q cos ) L
2 =
8
1( 34,6 cos 18 ) 62 = 147,92
kg/m
MYL=8
1( q sin ) (
3
L)2=
8
1( 34,6 cos 18 ) 22 = 16,44
kg/m
b.
Beban Hidup Terpusat P = 100
kg
MXL=4
1( P cos ) L =
4
1( 100 cos 18 ) 6 = 142,5 kg/m
MYL=4
1 ( P cos )
3
L =
4
1( 100 cos 18 ) 2 = 15,45 kg/m
Untuk beban hidup:
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
11/20
beban hidup terpusat yang
menentukan.
c. Beban Angin
Angin tekan c.w = 0
Angin hisap 0,4 x 40 = 16kg/m2
Beban angin < beban tetap
tidak diperhitungkan
Besarnya Momen Berfaktor (
MU)
MU = 1,2 MO +1,6 MC
MUX = 1,2 . 310,93 + 1,6 .
147,92 = 609,79 kg/m
MUY = 1,2 . 34,55 + 16 .
16,44 = 43,40 kg/m
Persamaan interaksi =
1..
Mux
Mnyb
Muy
Mnxb
a. Kontrol penampang profil
36,507,2
5,7
.2
tf
bf
= ptf
bf
.2
97,10
240
170170
fy
dan
4,265,0
2,13
tw
h
= ptw
h
108240
1680
tf
bf
.2
+ p
tw
h =
penampang kompak, Maka :
MNX = MNYb. Kontrol lateral buckling
Diperhitungkan jarak penahan
lateral antara jarak 2 pengikat
seng
Misal Lb = 68 cm jarak
lateral ( jarak 2 pengikat seng )
Lp = 1,76 ry
fy
E
= 1,76 . 1,32
2400
10.1,2 6
= 68,72 cm
Ternyata Lb < Lp makaMNX = MPXtermasuk bentang pendekMNX = MPX = Zxfy = 277
x 2400 = 664.800 kg/cm =
66,48 kg/m
MNY = Zx ( 1 flons ) fy
= (4
1. tf . bf2) fy
= ( 4
1
. 0,9 . 15
2
) 2400= 121.500 kg/cm
= 1215 kg/m
c. Persamaan interaksi :
112159,0
36,27
48,669,0
31,454
xx
:
0,249 1 okd.
Kontrol lendutan profil
Kelendutan ijin f= 180
L
=180
600
= 3,33 cm
Dicari fx = lendutan terhadap
sumbu x-x profil
fy = lendutan terhadap
sumbu y-y profil
e. Akibat beban merata
Fx1=4
4
.
.cos.
384
5L
IxE
Lqx
=
4
6 600
137101,2
95,0228,0
384
5
xx
xx
= 7,603 cm
fy1 =
4
3
18sin
384
5
L
E
qx
Iy
=4
6 3
600
137101,2
309,084,22
384
5
xx
xx
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
12/20
= 3,053cm
F = 22 fyfx
= 22 053,3603,7
= 321,9806,57
= 127,67
= 8,193
= F F
= 8,193 F f.
Kontrol geser
RD = (2
1.qD. L )
= 2
1
.22,84 . 6= 68,52 kg
RL = 100 kg
RU = 1,2 . RD+ 1,6 RL
= 1,2 . 68,52 + 1,6 . 100
= 242,22 kg
67,116
70
tw
h
tw
h Ro= 421,84 kg
Vc = 0,9 Vn
= 0,9. 864
= 777,6 kg >
Vu= 421,84 kg
6/3 6/3 6/3
Gambar 3.3 Penggantung Gording
tg 65,030,1
36
00,19
32,0sin
Gaya yang bekerjapada tiap satu gording
akibat beban mati
3
6.18sin84,24q
= 15,35 kgAkibat beban hidup
18sin100p = 30,90 kg
jumlah beban =46,25 kg
= 5 buah
Gaya penggantung
gording teratas
5 x 66,25 = 231,25 kg
Keseimbangan gaya
vertikal )0( v
25,231sin T
25,23118sin T
5,462T
Aperlu2400.9,0
5,462
fy
T
= 0,21
Patah = pu = fu,Ac
Ae=0,85Aq
Aq perlu =4100.9,0.85,6
T
=4100.9,0.85,0
5,462
= 0,65
Dipakai baja bulat 16
214,34
1xDx > Aq perlu
0,25 x 3,14 x D2 > 0,65
D > 0,95
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
13/20
Kontrol :
A perlu = 214,34
1 xDx
= 6,25 x 3,14 x
1,6
2
= 2 cm2> Aq
perlu
.( ok )
g. Beban angin = 10 kg/m2
q1 =2
3= 0,9 x 10 = 9
kg/m
h1 = 6 cm
R1 =3
6x 9 = 18 kg
q2 = (2
3+
2
3 ) = 0,9 x
10 = 27 kg/m
h2 = 6 + ( 3 + tg 18 ) =
6,97 cm
R2 =2
97,6x 27 = 94,09
kg/m
q3 = 3 x 0,9 x 10 = 27
kg/m
h3 = 6,97 + ( 3 tg 18 ) =7,95 m
R3 =2
95,7x 27 = 107,33
kg/m
Gaya normal pada gording
dan regel untuk C = 0,9
=2
321 RRR
=2
33,10709,9418
= 109,71 kg
Gaya normal pada
gording dan regel atau C
= 0,4
N = 71,1099,0
4,0x
= 48,71kg
panjang ikatan angin b =22 36 = 6,71 m
Gaya tarik ikatan angin b
Nb =
kgx 65,12271,1096
71,6
Batang tarikNu = ( 1,6 Nb ) 0,75
= 1,6 x 122,65 x 0,75
= 147,18 kg
Pakai batang 16 = fy =
2400
As =
2 cm
Kekakuan kolom 1,6
12,1
600
671
... ( ok )
Kekakuan leleh Nn = 0,9
x 2400 x 2 =
4320..( ok )
Kekakuan putus An = 0,7
x 2 = 1,4 cm
Nn = 1,4
x 3700 x 0,75 = 3885 kg..
( ok )
jadi batang 16 dapatdigunakan sebagai ikatanangin
Gording sebagai beam kolom
Gording ini adalah
balok kolom akibat beban
D dan L menghasilkan
momen lentur, besarnya
diambil dari perhitungan
gording:
U = ( 1,2 D + 1,6 L ) 0,75
Mntx = ( 1,2 D + 1,6 L )0,75 = 353,79 x 0,75
= 265,34 kgm
Mnty = ( 1,2 D + 1,6 L )
0,75 = 84,89 x 0,75
= 63,67
Dipakai profil baja C 125 x
50 x 20 x 2,3
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
14/20
As = 6,322 Ix =
5,77
Ix = 210 Iy =
1,86
Iy = 21,9 Zx=28,0
Zy=
6,33
-) Lkx = 600 cm x =
99,10377,5
600
Ix
L
Ncr bx =
2
62
2
2
99,103
322,610.214,3.. xxAE
X
G
=
11528,64 kg
-) Lkx = 63 cm y =
87,3386,1
63
Iy
L
Ncr bx =
2
62
2
2
87,33
322,610.214,3.. xxAE
y
G
=
3680425,15 kg
a) Tekuk arah x = (x > y
)
Pn =
87,3365,1
2400322,6. xfyAG
= 9195,64
kg
105,064,919585,0
38,403
xPn
Pu
Pakai rumus:
1.9
8
.
Mnyb
Muy
Mnx
Mux
Pnc
Eu
b) Gording dianggap
batang tidak bergoyang.
Dimana:
Sbx = 1
1
Ncrbx
Nu
Cmx
Untuk elemen bebantransfersal ujung-
ujungnya sederhana cm
= 1
Sbx =
64,11528
38,4031
1=
1,035 1
Sby =
15,368042538,4031
1= 1
1
Mux = MntxSbx =
457,34 x 1,035 =
473,35
Muy = MntySby =
50,82 x 1 = 50,8
0,02 < - 0,4 = 0 18o -0,4
+0,9 -0,4
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
15/20
Gambar 3.4 Beban Angin
1) Beban hisap atap
= -0,4 x 10 x 6
= -24 kg/m2) Beban tekan kolom
= -0,9 x 10 x 6
= 54 kg/m
3) Beban hisap
= -0,4 x 10 x 6
= -24 kg kg/m
4) Beban kanopi C
= ( 0,02 -
0,4 ) 10
=
( 0,02.18 -
0,4 )10
=
-0,56
kg/m
c) Beban Atap
Beban mati atap = ( qD
atap x jarak antar kuda-
kuda ) + (
cos
profil)
= (
28,84 x 6 ) + (18cos
14)
=
151,78
Beban hidup atap= ( 0,8
( q1atap x jarak antar
kuda-kuda )
= 0,8
(28,84 x 6 )
=109,63
Perencanaan Kolom
Direncanakan
kolom dari IWF 200 x 150
x 6 x 9 dengan ketentuan
teknis:
1. Panjang Kolom ( L )
= 6000 mm
2. Ujung jepitsendi
3. Mutu baja BJ 37 = 240 Mpa
A. Kolom WF 150 x 75 x 5x 7:
A = 39,01 cm2 ix = 8,30 cm
iy = 3,61 cm d
= 194 mm
bf= 150 mm r
= 13 mm
tw= 6 mm tf
= 9 mm
a) Kontrol kebutuhan
kolom
i
Lk
lkcLk .
)( sendijepit kc=0,80
851,5730,8
6008,0
x
ix
Lkxx
Pcr =2
2..
x
AqE
=
2
62
851,57
194.10.1,2.14,3
= 479.286,81
85,0102
240851,575
xEE
fyc
25,0 < c 1,2
=58,0.67,06,1
43,1
= 2,65
Pn = Aq
65,2
2400149x
fy
= 1756,98
kg
Pn = 0,85 x
1756,98 kg
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
16/20
= 1493,43 kg
43,1493
41,3250
.
Pnc
Pu
= 2,176
b)
Kontrol penampangSayap
: 35,892
150
.2
xtf
bf
139,16240
250250
fyR
: Rtf
bf
.2
Beban
: 305
150
tw
h
93,42240
665665
fyR
Mnx = Zx .fy
= 277 . 2400
= 664,800 k
c) Kontrol Lateral
Bulking
Lb = 600 cm
Lp = 1,76 Iy
fy
E
= 1,76 x 3,61
40
102 5x
= 449,26 cm
FL = FyFr
= 24070
= 170 Mpa
J = 3)(3
1bt
=
)9,295,1(3
12)33,47(
3
1 3
= 80,742 cm4
Iw = Iy.4
2h
= 49,5
4
)8,74,43( 2
= 15.683,58
cm6
X1 =
6,2.2
..2
JE
x
=
2,5
200.74,180).10.2(
277
2
= 0,011 x
1179,113
= 12,97 kg/cm
X2 =
y
w
JE
x
.
.
.6
2
1
=2
6 74,8010.2
76,388.22776
x
x
= 0,006 (
cm/kg )2
LR =
2
21 .11 LFFrFy
y
=
1700
1076,388.2277
5x
= 11.413,26
Lp = 84,39 < Lb =600 < LR=
11.413,262. ( ok )
mn = Cb ( mR+
(mP + mR)
PR
BR
LL
LL
< mP
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
17/20
mR = Zx ( fyFr
)
= 88,8 x 1700
= 150.960
kg/cm
mP = Zyfy =
13,2240 = 3.168
mY = Zxfy =
277250 = 22
Lp = 1,76 Iyfy
E
= 1,76 x 3,61240
10.2 5
= 84,34
Lb < Lp
Mnx = Mpx = Zx .
fy
= 277
x 2400
=664.800 kg/cm
Mu Mn
Kontrol geser
Vu = 8960,89 kg
un =
0,9.0,6.fy.Aw
=
0,9.0,6.2400.38,08
=
49.351,6
Vu un
( ok )
PEMBAHASAN
Data Perhitungan dan SetrukturDari perhitungan
beban dan struktur akan
dikontrol menggunakan
perhitungan SAP 2000 dengan
data beban sebagai berikut:
P/q
P w P
P w w P
P w w P
P/q w w P
w w
qw1 qw2
12 MGambar 3.5 beban pada strujtur
1.
Data pembebanan
P = 151,72 kg w = -0,64 qw1 = +54
q = 109,58 wI= -24 qw2 = -24
2. Data beban combo
1,4 D
1,2 D + 1,6 L
1,2 D + 1,6 L + 0,5 W
1,2 D + 1,6 L + 0,8 W
Perhitungan Sambungan Kuda-Kuda dan Base Plate
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
18/20
a. Perhitungan Sambungan
Pu
mu mu
Dari data sap 2000
diperoleh:
Mu = 1154,82
Pu = 4619,28
Direncanakan baut Bj 37
12, plat Bj 37
1.
Kuat rencana baut- Geser Vd = 0,75 x
0,5 x Fu x 4
1x Ab
x m
= 0,75 x
0,5 x 3700x
4
1x 1,22 x 1
= 1568,43
kg-
Tumpu Rd = 0,75 x
0,5 x db x tp x Ab x
Fu
= 0,75 x
0,5 x 1,2 x 1,2
x 3700
= 1998 kg
- Vu =n
Pu
- Fuv = Ab
vu=923,86
-
f = 0,5. Fub =
0,75x0,5x3700
=
1387,5 kg/cm
- Fuv < f = 0,5 .
Fub
.(ok)
2. Akibat Momen Lentur
- Tu max =
2
max.
y
YMu
=
2222
38241610(2
3882,1154
x
= 9,234 < Td
ulir
(ok)
3. Kontrol Tarik
- Ft = (1,3 Fub-1,5 Fux) Tu
max
.(ok)
4. Kontrol Kekuatan Las
T plat = 6 mm
A min = 3 mm-
Aekf (las badan) = 0,707 x
53,1090
3700
x
= 2,10 mm
-
Aekp(las sayap) = 0,707 x
133,1090
3700
x
= 7,15 mm
misal tc = 1 cm
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
19/20
A =
1(2x19,2)+(2x37,4)=113,2 cm2
S = bd +3
2d
= (19,2 x 37,4) +
(37,23
2)
= 1184,33
akibat Pu => Fpu =
81,402,113
28,4619
A
Pu
akibat Pu => Phm =
98,033,1184
82,1154
s
Mu
F total =
22 PhmFup
= 40,82
Tc perlu =Fn
F
=
3,70906,075,0
82,40
xxx
= 0,01
A perlu =707,0
tc
=707,0
01,0
= 0,01
dipakai a = 3 mm
tc= 2,121 mm
z = 0,2 cm
A = 0,2 (
2x19,2)+0,2(2x37,4)
= 22,64 cm2S = 0,2 (
2x37,4)+0,2(37,4x2/3
) = 236,867 cm2
Fup =
03,20464,22
28,6419
A
Pu
Fhm =
87,4867,236
24,1154
s
Mu
F total =
22 PhmFup
= 204,09
F total < fn =
0,75x0,6x90x703
F total < 2214,45
kg/cm......
.........................(ok)
b.
Perhitungan Base Plate
Wf 200x150x6x9
60
Dimensi Plat
B = 35 cm
L = 60 cm
- A = B .L
=
2
.6
1
BL - W=
2
.6
1
BL = 732,06 cm3
Gaya-gaya yang bekerja
pada dasar kolom dari sap
2000 combo 3
(akibat b.mati + b.hidp)
m = 1323,23
n = 9616,87
p = 28510,38
Tmax =
w
n
A
p
= 13,58 + 1,81
= 15,39
Tmin = 8,707 - 0,7 = 8,01
Momen plat yang terjadi
q = 33,59 kg/m2x 1
Ukuran base plate 35 x 60
m =2
1q.L2
=2
133,59.(10)2
= 1479,5
7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung
20/20
3,1.6
13,02
Tplatplatt
mTplate
wplat
m
T plat =3,1.
.6Tplat
m
=3,1.2400
5,1679.6
= 1,8 cm )( 3 cm
PENUTUP
KesimpulanB.
kesimpulan
a. Dimensi gording yang
didapat dari hasil tekuk( x > y )
untuk tekuk Sbx =
1,025 1 dan Sby = 1
1, maka dapat
disimpulkan bahwa
gording aman untuk
digunakan.
b. Jarak portal yang paling
efisien adalah pada
jarak 7m, dengan desain
profil sebagai berikut:- Profil gording CNP
125 x 50 x 20 x 3,2
-
Profil span WF 200 x
150 x 6 x 9
-
Profil kolom WF 200
x 150 x 6 x 9
DAFTAR PUSTAKA
Fushoku-boshoku
kyoukai,Introduction of
Environmental Materials,
Maruzen Publishing Co,
Tokyo, 1993. (in Japanese).
Hanehara, S., Structure of Concrete
and Its Properties, Japan
Cement Association on Very
Salmon, C.G, 1997, Struktur Baja
Desain dan Perilaku Jilid 1
Edisi Kedua, Erlangga, Jakarta
Simple about Cement Science,
Tokyo, 1993, pp. 78-104. (in
Japanese)
Sudjono, A.S. Simulasi Perhitungan
Tebal Selimut Beton Minimum
terhadap Perubahan Jarak
Bangunan dari Garis Pantai,
Jurnal Teknil Sipil Institut
Teknologi Bandung, Volume
11, No. 1, 2004, pp. 9-17.
Sudjono, A.S., and Seki, H.,
Experiment and Analytical
Studies on Oxygen Transport
in Various Cementitious
Materials, Proc. of 5th
CANMET/ACI International
Conference on Durability of
Concrete, Spain, 2000, pp.
721- 738.
Sakai, C., Shiroi, N., Yasuda, N., and
Matsusima, M., Quantity
Assessment on Factors of Salt
Damage, Journal of JSCE,
No.544, V-32
Public Works Research Institute
(PWRI), Current Issues and
New Technology on SaltAttack in Concrete Bridge, Un
published report, Tokyo, 2003.
(in Japanese).