BAB IPENDAHULUAN

A. PERATURAN UMUM1. SK – SNI.03 – 1727 –20022. PPIUG (Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung) 19833. Tabel Profil Baja PT. GUNUNG GARUDA steel is our business

B. KETENTUAN UMUM1. Mutu baja yang digunakan : BJ ...........?2. Alat sambung yang digunakan : ………….?3. Jenis Struktur : ………….?4. Ketentuan Struktur Bangunan :

a. Jarak antar kolom (k) : ............ mb. Bentang (L) : ……… mc. Jarak Gording (g) : ……… md. Tinggi Kolom (h) : ……… me. Kemiringan atap () : ………

5. Bentuk atap : Pelana6. Profil baja untuk tipe

kuda-kuda rangka digunakan : …………?7. Profil baja untuk tipe

kuda-kuda Gable digunakan : Profil IWF8. Gording digunakan : Profil CNP9. Bahan penutup atap : …………?10. Tritisan : 1,5 m

C. DENAH RENCANA ATAP DAN POTONGAN MELINTANGNYAD. PERENCANAAN STRUKTUR RANGKA BAJA

17

KUDA- KUDATIPERANGKA

2913

12

2811

10

1

230

16

1514

4

3

27

33

22

32

31

2120

1918

7

6

5

35

34

26

2524

23

9

8

NO BATANGPANJANG

BATANG (m)NO BATANG

PANJANG

BATANG (m)

1 1 1.7320 19 19 0.8660

2 2 1.7320 20 20 1.5000

3 3 1.7320 21 21 0.8660

4 4 1.7320 22 22 1.5000

5 5 1.7320 23 23 0.8660

6 6 1.7320 24 24 1.5000

7 7 1.7320 25 25 0.8660

8 8 1.7320 26 26 1.5000

9 9 1.7320 27 27 0.8660

10 10 1.5000 28 28 1.7320

11 11 0.8660 29 29 1.7320

12 12 1.5000 30 30 1.7320

13 13 0.8660 31 31 1.7320

14 14 1.5000 32 32 1.7320

15 15 0.8660 33 33 1.7320

16 16 1.5000 34 34 1.7320

17 17 0.8660 35 35 1.7320

18 18 1.5000

Total panjang kuda-kuda

= 50.7380 x 2

= 101.476 m

BAB IIPEMBEBANAN GORDING

A. ANALISA BEBAN1. BEBAN MATI (Digunakan gording C 125x50x20x3,2) , qd = …….?2. BEBAN HIDUP

a. Beban air hujan, qah = …………?b. Beban orang, P = ……………?

3. BEBAN ANGIN qw hisap =…………? Dan qw tekan = ………..?4. ANALISA MEKANIKA STRUKTUR, menggunakan claperon atau MS III

B. ANALISIS PEMBEBANAN1. AKIBAT BEBAN MATI, M1=..?; M2=..? ; M3=..? ; V1=..? ; V2=..? ; V3=..? ; V4=..?2. AKIBAT BEBAN HIDUP

a. AIR HUJAN, M1=..? ; M2=..? ; M3=..? ; V1=..? ; V2=..? ; V3=..? ; V4=..?b. ORANG, M1=..?; M2=..? ; M3=..? ; V1=..? ; V2=..? ; V3=..? ; V4=..?

3. AKIBAT BEBAN ANGIN, M1=..?; M2=..?; M3=..?; V1=..?; V2=..?; V3=..?; V4=..?

Tabel 2.1 Tabel momen dangaya geser

BEBAN M V M (kgm) V (kg)

kgm kg Mx = M cos My = M sin Vx = V sin Vy = V cos

Beban mati (DL)

Beban hidup (LL)

Beban air hujan (qah)

Beban angin (qw)

Tabel 2.2 Tabel Kombinasi pembebananKOMBINASI Mx My Vx Vy

1,4 D

1,2D + 1,6L + 0,5La

1,2D + 1,6L + 0,8w

1,2D + 1,3W + 0,5La

1,2D

0,9D + 1,3W

Beban yang digunakan

CHECK PROFILProfil yang digunakan C ...................?

(H x B x c x t) = ................ ?

BJ ….? : fy = …… MPaE = …… MPaG = …… MPaL = …… mm

Data Profil : A = …… cm2 rx = …… cmw = …… kg/m ry = …… cmZx = …… cm3 Cy = …… cmZy = …… cm3 Cx = …… cmIx = …… cm4

Iy = …… cm4

01. Tinjauan terhadap tekuk lokal plat sayap

=T

B; P =

fy

170; r =

frfy

370=

70240

370

= 28,38

Karena > P

Penampang tak kompak < r

Mp = A1 . fy . d1 + A2 . fy . d2 + A3 . fy . d3

Mr = Zx . (fy-fr)

Mn = Mp – (Mp-Mr) .Pr

P

02. Tinjauan terhadap tekuk local plat badan

=wt

H; P =

fy

1680; < P Penampang kompak

Mn = Mp = 11,39 KNm

03. Tinjauan terhadap tekuk lateralKontrol penampang termasuk bentang pendek, menengah atau panjangL = Jarak antar kuda-kuda

Lp = 1,76 . ry .fy

E; Lr = ry .

2

21 .11. L

L

fXf

X

fL = fy – fr ; X1 =2

....

AJGE

Z X

J = 3

. 3tb; Iw =

AexIxd

o ..4

'2

; X2 =Iy

Iw

JG

Zx.

.4

2

L > LpTermasuk bentang panjang

L > Lr

20

3.2

125

50

Mcr = Cb. wyy IIL

EJGIE

L..

....

2

Mp

Cb = 3,2343max5,2

max.5,12

MCMBMAM

M

Momen aktual1,2D + 1,6L + 0,5La

MA =max

Xa*max

X

M

MB = Mmax

MC =Xmax

Xmax)1/2-(Xmax-maxM

Mcr =Mn = Mcr =Mn=Dari ketiga tinjauan, momen terkecil adalah ....... KNm akibat tekuk lateral maka Mmaxyang terjadi harus lebih kecil dari Mn

Mmax Mn …ok !!! Profil aman

Kontrol kuat geser Nominal Gording tanpa pengaku lateral

H2 = ….? ;w

2

t

h

Kn = 5 +2

2h

a

5

;

fy

E.Kn1,1.

t

h

w

2 tebal plat badan memenuhi TIDAK

Kuat geser badan tanpa adanya pengakuAw= t . hVn = 0,6 . fy . AwVu Vn ………. Profil aman digunakanCek kombinasi antara geser dan lentur

375,1.

625,0.

Vn

Vu

Mn

Mu

KONTROL LENDUTANIx = ....... cm4 Iy = ... cm4

qdx = qd . sin Px = P . sin qdy = qd . cos Py = P . cos E = 2 x 106 kg/cm2

x = 0,5

IyE

LPx

IyE

lqx dx

..48

.

.

.

384

5 34

x = 0,5

IxE

LPy

IxE

lqx

dy

..48

.

.

.

384

5 34

= 22 yx <240

L

BAB IIIPERENCANAAN STRUKTUR KUDA-KUDA

A. Analisis Beban Kuda-kuda Tipe Rangka1. Beban Mati

a. Berat sendiri kuda-kudaDipakai profil ................. ?

b. Berat atap Berat gording = qgording x jarak antar kuda-kuda Berat penutup atap = Qatap x jarak antar kuda-kuda x jarak antar gording

Tabel Pembebanan Beban Mati pada RangkaTitikBuhul

Berat sendiri( kg )

Berat Gording( kg )

Penutup atap( kg )

Berat total( kg )

2. Beban Hidupa. Beban air hujan qah

Beban air hujan (ql) = Qah x jarak antar kuda-kuda x jarak miring gordingTabel Pembebanan Beban Hidup pada Rangka

Titik Buhul Beban hidup ( kg )

3. Beban Angina. Beban angin kiri

Tabel Pembebanan Beban Angin Kiri pada RangkaTitik Buhul Angin Hisap (-)

(kg)Angin Tekan

(kg)

b. Beban angin kananTabel Pembebanan Beban Angin Kanan pada Rangka

Titik Buhul Angin Hisap (-)(kg)

Angin Tekan(kg)

B. Analisis Beban Kuda-kuda Tipe GableProfil 1WF ……………… ?

1. Beban Matia. Berat sendirib. Berat atapc. Berat penutup atap

Tabel Pembebanan Beban Mati pada GableTitik Buhul Gording

( kg )Penutup atap

( kg )Berat total

( kg )

2. Beban Hidupa. Beban air hujan qah

Tabel Pembebanan Beban Hidup pada GableTitik Buhul Beban air hujan ( kg )

3. Beban Angina. Beban angin kiri

Tabel Pembebanan Beban Angin Kiri pada GableTitik Buhul Beban Angin Tekan

(kg)Beban Angin Hisap (-)

(kg)

b. Beban angin kananTabel Pembebanan Beban Angin Kanan pada Gable

Titik Buhul Beban Angin Tekan(kg)

Beban Angin Hisap (-)(kg)

4. Beban GempaProfil Rafter ............................ ?Profil kolom ............................ ?a. Beban Mati

Berat tembok = ................. ?Berat gording = ................. ?Berat penutup atap = …………. ?Berat kolom = …………. ?Berat total beban mati = …….. ?

b. Beban HidupBerat air hujan = …………. ?Koefisien reduksi = …………. ?Berat total ( Wt ) = berat total beban mati + beban hidup

tWR

CIV

keterangan, C = Koefisien gempadimana: Wilayah gempa 4

I = 0,1Jenis tanah sedangMaka didapat nilai C = 0,7

I = Faktor keamanandimana: Fungsi gedung bangunan pabrik, sehingga I = 1,6R = Faktor reduksi gempa = 4

VhW

hWF

tt

ii .

Beban Gempa Horizontal Nominal

VhW

hWF

tt

ii .5,2

MASUK SAP

C. Kontrol Profil Kuda-kuda Tipe RangkaChek batang tekanProfil yang digunakan ……………. ?Gaya terpakai (Nu) = ............. ?Ag = ............. ?Fy = ............. ?Lky = ............. ?Iy = 125+(Ag+(1/2x0,1)2) = ............. ?Ix = = ............. ?

Nn = Ag .w

fy; rx =

Ag

Ix; rx =

Ag

Iy

=E

fyx

r

Lkx

1

= ……… ? =)704,067,0(67,1

43,1

xDidapatkan = 1,193

Syarat :

1Nn

Nu

Check batang tarikTerjadi gaya aksial terbesar pada batang ……….. ?Profil yang digunakan ....................... ?Gaya terpakai (Nu) = ............. ?Ag = ............. ?2

Fy = ............. ?Fu = ............. ?Sambungan baut Nn1 = Ag . fy Nn2 = Ag . fy Nn3 = Ae . fuMaka diambil Nn = ............ ? kg dan = 0,9Kuat tumpu = Nu Nn1

Kuat geser = Nu Nn3

Syarat

1Nn

Nu

D. Kontrol Profil Kuda-kuda Tipe Gable1. RAFTERModulus Elastisitas (E) = ............. ?Tegangan Leleh (fy) = ............. ?Tegangan Residu (fr) = ............. ?Data beban dan geometri struktur:Momen max (Mu) = ............. ?Gaya geser (Vu) = ............. ?Gaya aksial (Nu) = ............. ?MA = ............. ?MB = ............. ?MC = ............. ?Lx = ............. ?L = ............. ?Profil rafter WF ............. ?ht = ............. ? Ix = ............. ?bf = ............. ? Iy = ............. ?tw = ............. ? rx = ............. ?tf = ............. ? ry = ............. ?r = ............. ? Sx = ............. ?A = ............. ? Sy = ............. ?

Efek KolomMenentukan panjang tekuk rafterLkx = ............. ?Lky = ............. ?Menentukan parameter kelangsingan rafter

λcx =E

f

r

L y

x

kx

1= ............. ?

λcy =E

f

r

L y

y

ky

1= ............. ?

Menentukan daya dukung nominal rafterJika, λc ≤ 0,25 maka ω = 1,00

Jika, 0,25 < λc < 1,2 maka ω =c67,06,1

43,1

Jika, λc ≥ 1,2 maka ω = 1,25 λc2

fcrx =x

yf

= ............. ? fcry =

y

yf

= ............. ?

Nnx = Ag . fcrx = ............. ? Nny = Ag . fcry = ............. ?Untuk selanjutnya digunakan nilai Nn minimum = ............. ?Ø Nn = 0,85 . Nn min = ............. ?

n

u

N

N

= ............. ?

Efek BalokMenentukan konstanta-konstanta untuk profil WF simetris ganda ............. ?

h1 = tf + r = ............. ?h2 = ht - 2 h1 = ............. ?h = ht - tf = ............. ?

J = 3

3bt= ............. ? Iw =

4

. 2hI y= ............. ?

X1 =2

EGJA

S x

= ............. ? X2 =

y

wx

I

I

GJ

S2

4

= ............. ?

Zx = rrtwtw tthtb

ht)).((

4

.2

Zy =2

4

2

)2(2

. twft

t thbtf

Menentukan kuat nominal lentur penampang dengan pengaruh tekuk lokalPenampang kompak, λ < λp

Untuk tekuk lokal pelat sayap

yf

f

ft

b 170

2

Pelat sayap termasuk elemen kompakUntuk tekuk lokal pelat badan

Ny = A . fy = ............. ?wt

h2 = ............. ?yb

u

N

N

< 0,125

Jikayb

u

N

N

< 0,125 , maka

yb

u

yN

N

f

75,21

1680= ............. ?

wt

h2 <

yb

u

yN

N

f

75,21

1680

Jadi pelat badan termasuk elemen kompakMenentukan batasan momen plastis, Mp

Mn = Mp , dengan Mp adalah :Mp = fy Zx = ............. ?Jadi digunakan Mn = Mp = ............. ?Menentukan kuat nominal lentur penampang dengan pengaruh tekuk lateralKontrol penampang, termasuk bentang pendek, menengah, atau panjang:L = ............. ?

ht

bf

r

h2

h1

tw

tf

Lp = 1,76 ry

yf

E = ............. ?

L < Lp (termasuk bentang pendek)Menentukan kuat lentur plastis Mp

Mp = fy Zx = ............. ?Bentang pendek, L ≤ Lp , Mn = Mp = ............. ?

Mn =

pr

rrprb

LL

LLxMMMxC ))(( = ............. ?

Menentukan momen nominal yang paling menentukan dari masing-masing kondisi batasMomen nominal berdasar tekuk lokal = ............. ?Momen nominal berdasar tekuk lateral = ............. ?Momen nominal yang paling menentukan (Mn) = ............. ?

Menentukan faktor perbesaran momenMomen lentur terhadap sumbu xDitinjau untuk kondisi portal tak bergoyang (braced)

λcx =E

f

r

L y

x

kx

1=............. ? Ncrb =

2cx

yb fA

= ............. ?

Cmx = 0,6-0,4βm ≤ 1 βm =x

x

M

M

2

1 = ............. ?

Karena nilai Cmx <1 maka digunakan Cmx = ............. ?

δbx =

crb

u

mx

N

N

C

1

≥ 1 = ............. ?

Karena nilai δbx < 1 maka digunakan δbx = ............. ?Ditinjau untuk kondisi portal bergoyang (unbraced frame)

λcx =E

f

r

L y

x

kx

1= ............. ? Ncrs =

2cx

yb fA

= ............. ?

Σ Nu = Nu = ............. ?Σ Ncrs = Ncrs = ............. ?

δsx =

crs

u

N

N1

1= ............. ?

Menentukan momen ultimit (Mu)Mux = δbx Mntux + δsx Mltux

Kontrol dengan persamaan interaksi aksial momen

n

u

N

N

= ............. ?

Bila,n

u

N

N

< 0,2 maka,

n

u

N

N

2+

nxb

ux

M

M

≤ 1

Kontrol kuat geser nominal tanpa pengakuKetebalan minimum pelat badan tanpa adanya pengaku:

wt

h2 ≤ 6,36yf

E

kuat geser pelat badan tanpa adanya pengaku:Aw = tw ht = ............. ?Vn = 0,6 fy Aw = ............. ?Vu ≤ Ø Vn

Kesimpulan : Profil rafter WF 200 x 200 x 8 x 12 AMAN

2. KOLOMModulus Elastisitas (E) = ............. ?Tegangan Leleh (fy) = ............. ?Tegangan Residu (fr) = ............. ?

Data beban dan geometri struktur:Momen max (Mu) = ............. ?Gaya geser (Vu) = ............. ?Gaya aksial (Nu) = ............. ?MA = ............. ?MB = ............. ?MC = ............. ?Mmax = ............. ?Mmin = ............. ?Mltux = ............. ?Mntux = ............. ?Tinggi kolom = ............. ?Jarak sokongan lateral = ............. ?Panjang rafter = ............. ?

Profil kolom WF ............. ?ht = ............. ? Ix = ............. ?bf = ............. ? Iy = ............. ?tw = ............. ? rx = ............. ?tf = ............. ? ry = ............. ?r = ............. ? Sx = ............. ?A = ............. ? Sy = ............. ?

Efek KolomMenentukan nilai perbandingan kekakuan pada rangkaUntuk lentur terhadap sumbu x

Gix =

b

c

L

I

L

I

=............. ? Gjx =

b

c

L

I

L

I

= ............. ?

Untuk lentur terhadap sumbu y

Giy =

b

c

L

I

L

I

= ............. ? Gjy =

b

c

L

I

L

I

= ............. ?

Menurut Smith,1996, faktor panjang tekuk dapat ditentukan tanpa nomogram, tetapidengan rumus dan untuk portal bergoyang adalah:

kx =5,7

5,7)(0,46,1

jxix

jxixjxix

GG

GGGG= 1,53

ky =5,7

5,7)(0,46,1

jyiy

jyiyjyiy

GG

GGGG= 1,53

Menentukan panjang tekuk kolomLk = kc Lc = ............. ?Menentukan parameter kelangsingan kolom

λcx =E

f

r

L y

x

kx

1= ............. ?

λcy =E

f

r

L y

y

ky

1= ............. ?

Menentukan daya dukung nominal kolomJika, λc ≤ 0,25 maka ω = 1,00

Jika, 0,25 < λc < 1,2 maka ω =c67,06,1

43,1

Jika, λc ≥ 1,2 maka ω = 1,25 λc2

fcrx =x

yf

= ............. ? fcry =

y

yf

= ............. ?

Nnx = Ag . fcrx = ............. ?Nny = Ag . fcry = ............. ?Untuk selanjutnya digunakan nilai Nn minimum = ............. ?Ø Nn = 0,85 . Nn min

n

u

N

N

= ............. ?

Efek Balok sumbu xMenentukan konstanta-konstanta untuk profil WF simetris ganda

ht

bf

r

h2

h1

tw

tf

h1 = tf + r = ............. ?h2 = ht - 2 h1 = ............. ?h = ht - tf = ............. ?

J = 3

3bt= ............. ? Iw =

4

. 2hI y= ............. ?

X1 =2

EGJA

S x

= ............. ? X2 =

y

wx

I

I

GJ

S2

4

= ............. ?

Zx = rrtwtw tthtb

ht)).((

4

.2

Zy =2

4

2

)2(2

. twft

t thbtf

Menentukan kuat nominal lentur penampang dengan pengaruh tekuk lokalPenampang kompak, λ < λp

Untuk tekuk lokal pelat sayap

yf

f

ft

b 170

2 ............. ?

Pelat sayap termasuk elemen kompakUntuk tekuk lokal pelat badanNy = A . fy = ............. ?

wt

h2 = ............. ?yb

u

N

N

=............. ?

yb

u

N

N

< 0,125

Jikayb

u

N

N

< 0,125 , maka

wt

h2 <

yb

u

yN

N

f

75,21

1680

Jadi pelat badan termasuk elemen kompakMenentukan batasan momen plastis, Mp

Mn = Mp , dengan Mp adalah :Mp = fy Zx = ............. ?Jadi digunakan Mn = Mp = ............. ?Menentukan kuat nominal lentur penampang dengan pengaruh tekuk lateralKontrol penampang, termasuk bentang pendek, menengah, atau panjang:L = ............. ?

Lp = 1,76 ry

yf

E = ............. ? fL = fy – fr = 240 ............. ?

Lr = )1(1.2

21

L

L

y fxf

xr

Lp<L<Lr (termasuk bentang menengah)Mr = Sx (fy-fr) = ............. ?

Cb =CBA MMMM

M

3435,2

5,12

max

max

Mn =

pr

rrprb

LL

LLxMMMxC ))(( = ............. ?

Karena Mn < Mp maka Mn = ............. ?Menentukan momen nominal yang paling menentukan dari masing-masing kondisibatas

Momen nominal berdasar tekuk lokal = ............. ?Momen nominal berdasar tekuk lateral = ............. ?Momen nominal yang paling menentukan (Mnx) = ............. ?Menentukan faktor perbesaran momen

λcx =E

f

r

L y

x

kx

1= ............. ?

Ncrb =2cx

yb fA

= ............. ?

Cmx = 0,6-0,4βm ≤ 1 βm =max

min

M

M= ............. ?

Karena nilai Cmx <1 maka digunakan Cmx = ............. ?

δbx =

crb

u

mx

N

N

C

1

≥ 1 =............. ?

Karena nilai δbx < 1 maka digunakan δbx = ............. ?

δsx =

crs

u

N

N1

1= ............. ?

Menentukan momen ultimit (Mu)Mux = δbx Mntux + δsx Mltux

Kontrol dengan persamaan interaksi aksial momen

n

u

N

N

= ............. ?

Bila,n

u

N

N

< 0,2 maka,

n

u

N

N

2+

nxb

ux

M

M

≤ 1

Kontrol kuat geser nominal tanpa pengakuKetebalan minimum pelat badan tanpa adanya pengaku:

wt

h2 ≤ 6,36yf

E

jadi tebal pelat badan memenuhi syarat.kuat geser pelat badan tanpa adanya pengaku:

Aw = tw ht = ............. ?Vn = 0,6 fy Aw = ............. ?Vu ≤ Ø Vn