Laporan Struktur Kuda- kuda Lengkung

Document Sample
Laporan Struktur Kuda- kuda Lengkung Powered By Docstoc
					            LAPORAN PERHITUNGAN STRUKTUR
                                KUDA- KUDA LENGKUNG




             RS GROUP
   AZZA REKA STRUKTUR
                                          Perencana : Muhammad Miftakhur Riza
                                          Contact   : 085 643 699 889
 Perencana dan Konsultan Struktur
                                          Email     : riza.inc@gmail.com

www.engineerwork.blogspot.com
 Laporan Perhitungan Struktur                                                              
                                                                                                  RS GROUP  
                                                                                              AZZA REKA STRUKTUR

  


                      PERENCANAAN KUDA- KUDA LENGKUNG
                                  DENGAN PROFIL BAJA PIPA
                                                  


A. Pemodelan Struktur

     Analisis struktur rangka kuda- kuda lengkung dilakukan dengan dengan Program SAP v14
     (Structure Analysis Program). Desain kuda- kuda tersebut ditunjukkan pada Gambar
     berikut.




                                              7,5m 

            4,5m 




                                                                                                          
                       Gambar 1. Perencanaan Struktur Kuda- kuda (AutoCAD)




      Gambar 2. Desain Kuda- kuda Lengkung dengan Curved Frame Geometry dari SAP


 www.engineerwork.blogspot.com                                                                                 1 
  
Laporan Perhitungan Struktur                                                             
                                                                                                RS GROUP  
                                                                                            AZZA REKA STRUKTUR

 


Pemodelan struktur kuda- kuda dengan SAP ditunjukkan pada Gambar berikut :




                                                                                                                   

                Gambar 3. Pemodelan Struktur Kuda- kuda secara 2D dengan SAP




                Gambar 4. Pemodelan Struktur Kuda- kuda secara 3D dengan SAP




www.engineerwork.blogspot.com                                                                                2 
 
Laporan Perhitungan Struktur                                                               
                                                                                                  RS GROUP  
                                                                                              AZZA REKA STRUKTUR

 


B. Peraturan dan Standar Perencanaan

    1. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung SNI 03 - 1729 – 2002.
    2. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung, PPPURG 1987.
    3. Tabel Profil Baja.


C. Data Teknis

    Bentang kuda- kuda               = 37 meter
    Jarak antar kuda- kuda           = 6 meter
    Profil kuda- kuda                = Pipa 2”
    Mutu baja                        = BJ 37
    Alat sambung                     = Las
    Tegangan putus minimum (fu)      = 370 Mpa
    Tegangan leleh minimum (fy)      = 240 Mpa
    Profil Gording                   = C 125.50.20.3,2
    Berat profil gording             = 6,76 kg/m
    Sudut Kemiringan (α)             = 15,7º
    Penutup Atap                     = galvalum
    Berat penutup atap               = 12 kg/m2

    Jenis Profil yang digunakan ditunjukkan pada Gambar berikut :




       Gambar 5. Profil Kolom IWF 250x250x9x14           Gambar 6. Profil Baja Pipa 2˝




www.engineerwork.blogspot.com                                                                                  3 
 
Laporan Perhitungan Struktur                                                                     
                                                                                                        RS GROUP  
                                                                                                    AZZA REKA STRUKTUR

 


Tampilan Extrude           profil yang digunakan       pada struktur kuda- kuda ditunjukkan pada
Gambar berikut :




    Gambar 7. Tampilan Extrude Profil Pipa 2˝ yang Digunakan dalam Struktur Kuda- kuda 



D. Kombinasi Pembebanan
    Kombinasi pembebanan yang bekerja pada struktur Kuda- kuda diinput dengan program
    SAP v14 dengan cara mengisi jenis beban apa saja yang bekerja dengan cara Define –
    Load Pattern, seperti ditunjukkan pada Gambar berikut :




                       Gambar 8. Jenis Beban yang Bekerja pada Struktur Kuda- kuda




www.engineerwork.blogspot.com                                                                                        4 
 
 Laporan Perhitungan Struktur                                                                
                                                                                                    RS GROUP  
                                                                                                AZZA REKA STRUKTUR

  


     Kombinasi pembebanannya dapat diinput dengan cara Define – Load Combinations.
     Kombinansi pembebanan dijabarkan sebagai berikut :
      1) 1,4 D
      2) 1,2D + 1,6L
      3) 1,2D + 0,5L + 0,8 Angin Kanan
      4) 1,2D + 0,5L - 0,8 Angin Kanan
      5) 1,2D + 0,5L + 0,8 Angin Kiri
      6) 1,2D + 0,5L - 0,8 Angin Kanan

      Kombinasi pembebanan yang diinput dengan SAP ditunjukkan pada Gambat berikut.




                     Gambar 9. Kombinasi Pembebanan yang Digunakan dalam Analisis


E. Perhitungan Beban :

     1. Beban Mati
        Beban penutup atap galvalum 12 Kg/m² x 6              =         72              kg
        Beban gording C 125.50.20.3,2 x 6 m = 6,76 x 6        = 40,56 kg
        Berat instalasi ME (Mechanical Electrical)            = 25                      kg

        Beban mati (dead load) yang bekerja pada struktur kuda- kuda dianggap beban titik
        yang terpusat pada tiap joint. Input beban mati (dead load) dapat dilakukan dengan cara
        Assign – Joint Loads – Force - Dead, dengan arah beban FZ (-) dari atas ke bawah.
        Input beban mati pada kuda- kuda ditunjukkan pada Gambar berikut.




 www.engineerwork.blogspot.com                                                                                   5 
  
Laporan Perhitungan Struktur                                                               
                                                                                                  RS GROUP  
                                                                                              AZZA REKA STRUKTUR

 




                   Gambar 10. Input Beban Mati (Dead Load) pada Struktur Kuda- kuda




         Beban mati (dead load) yang bekerja pada struktur kuda- kuda ditunjukkan pada
         Gambar berikut :




          Gambar 11. Beban Mati (dead load) yang Bekerja pada Struktur Kuda- kuda



    2. Beban Hidup

       Berat pekerja di setiap joint                        = 100                  kg
       Berat air hujan = 40 – 0,8. α = 40 – 0,8 x 15,7      = 27,44 kg
       Berat hidup total                                    = 127,44 kg


www.engineerwork.blogspot.com                                                                                  6 
 
Laporan Perhitungan Struktur                                                                 
                                                                                                    RS GROUP  
                                                                                                AZZA REKA STRUKTUR

 


       Beban hidup (live load) yang bekerja pada struktur kuda- kuda dianggap beban titik
       yang terpusat pada tiap joint. Input beban hidup (live load) dapat dilakukan dengan cara
       Assign – Joint Loads – Force – Live, dengan arah beban FZ (-) dari atas ke bawah.
       Input beban hidup pada struktur kuda- kuda ditunjukkan pada Gambar berikut.




                        Gambar 12. Input Beban Hidup (Live Load) pada Struktur Kuda- kuda



         Beban hidup (live load) yang bekerja pada struktur kuda- kuda ditunjukkan pada
         Gambar berikut :




                       Gambar 13. Beban Hidup (live load) pada Struktur Kuda- kuda




www.engineerwork.blogspot.com                                                                                    7 
 
Laporan Perhitungan Struktur                                                                 
                                                                                                    RS GROUP  
                                                                                                AZZA REKA STRUKTUR

 


    3. Beban angin

       Berdasarkan PPPURG 1987, koefisien angin untuk gedung tertutup adalah sebagai
       berikut :




         Tekanan angin di luar daerah pantai (qw) = 25 kg/m2
         Sudut kemiringan kuda- kuda              = 15,7º

         Koefisien angin tekan                    = 0,02α - 0,4 = 0,02 x 15,7- 0,4 = 0,086
         Koefisien angin hisap                    = -0,4



         a. Angin tekan (QT)                      = Ljrk. antar gording x Bantar kk x Koef tekan x qw
                                                  = 1 x 6 x 0,086 x 25
                                                  = 12,9 kg

            Beban angin vertikal (VT)             = QT x cos α
                                                  = 12,9 x cos 15,7° = 12,42 kg

            Beban angin horizontal (HT)           = QT x sin α
                                                  = 12,9 x sin 15,7° = 3,49 kg


       b. Angin hisap (QH)                        = Ljrk. antar gording x Bantar kk x Koef hisap x qw
                                                  = 1x 6 x 0,4 x 25
                                                  = 60 kg

           Beban angin vertikal (VH)              = QH x cos α
                                                  = 60 x cos 15,7° = 57,76 kg

           Beban angin horizontal (HH)            = QH x sin α
                                                  = 57,76 x sin 15,7° = 15,63 kg




www.engineerwork.blogspot.com                                                                                    8 
 
Laporan Perhitungan Struktur                                                                  
                                                                                                     RS GROUP  
                                                                                                 AZZA REKA STRUKTUR

 


Input beban angin (dari arah kanan) pada struktur kuda- kuda dilakukan dengan cara Assign –
Joint Loads – Force, dengan arah beban sumbu X dan Z seperti Gambar berikut.




    Gambar 14. Beban Angin Tekan (dari Kanan)          Gambar 15. Beban Angin Hisap




Beban angin (wind load) dari arah kanan pada struktur kuda- kuda ditunjukkan pada Gambar
berikut :




            Gambar 16. Beban Angin (wind load) dari Arah Kanan pada Struktur Kuda- kuda




www.engineerwork.blogspot.com                                                                                     9 
 
Laporan Perhitungan Struktur                                                                  
                                                                                                     RS GROUP  
                                                                                                 AZZA REKA STRUKTUR

 


Input beban angin (dari arah kiri) pada struktur kuda- kuda dilakukan dengan cara Assign –
Joint Loads – Force, dengan arah beban sumbu X dan Z seperti Gambar berikut.




Gambar 17. Input Beban Angin Tekan (dari Kiri)         Gambar 18. Input Beban Angin Hisap



Beban angin (wind load) dari arah kiri pada struktur kuda- kuda ditunjukkan pada Gambar
berikut :




             Gambar 19. Beban Angin (wind load) dari Arah Kiri pada Struktur Kuda- kuda




www.engineerwork.blogspot.com                                                                                     10 
 
Laporan Perhitungan Struktur                                                                      
                                                                                                         RS GROUP  
                                                                                                     AZZA REKA STRUKTUR

 


Setelah semua beban dimasukkan, struktur kuda- kuda harus di Release karena tiap joint
kuda- kuda adalah sambungan, maka diasumsikan adanya sendi pada tiap joint dengan cara
Assign - Frame – Release – Moment 33.




            Gambar 20. Assign Frame Release, untuk Mengasumsikan Sendi pada Tiap Joint



Struktur kuda- kuda yang telah di release ditunjukkan pada Gambar berikut :




                                Gambar 21. Frame Release Struktur Kuda- kuda




www.engineerwork.blogspot.com                                                                                         11 
 
Laporan Perhitungan Struktur                                                               
                                                                                                  RS GROUP  
                                                                                              AZZA REKA STRUKTUR

 


    F. Analisis Struktur
         Acuan perencanaan yang akan digunakan dilakukan dengan cara Design – Steel
         Frame Design – View/ Revise Preferences. Kemudian pilih AISC-LRFD 99.




                   Gambar 22. Steel Frame Design Berdasarkan AISC- LRFD 99


         Memilih kombinasi pembebanan yang bekerja pada Struktur dengan cara Define -
         Steel Frame Design – Select Design Combos seperti berikut.




     Gambar 23. Design Load Selection, Pemilihan kombinasi yang bekerja pada Struktur



www.engineerwork.blogspot.com                                                                                  12 
 
Laporan Perhitungan Struktur                                                                   
                                                                                                      RS GROUP  
                                                                                                  AZZA REKA STRUKTUR

 


         Karena struktur dianalisis secara 2 dimensi, maka pilih Analysis Options dengan
         sumbu XZ Plane.




                                Gambar 24. Set Analysis Option XZ Plane


         Untuk melihat kemampuan struktur dalam menerima beban dapat dilakukan dengan
         cara Design – Steel Frame Design – Start Design/ Check of Structures.




                                    Gambar 25. Steel Design Section




www.engineerwork.blogspot.com                                                                                      13 
 
Laporan Perhitungan Struktur                                                                
                                                                                                   RS GROUP  
                                                                                               AZZA REKA STRUKTUR

 


         Nilai rasio tegangan (perbandingan tegangan yang terjadi dengan tegangan yang
         direncanakan, σ/ σr) pada setiap elemen batang dapat diketahui dengan cara Design –
         Steel Frame Design – Display Design Info – PM Ratio Color and Values.




               Gambar 26. Nilai Rasio Tegangan pada Elemen Struktur Kuda- kuda


         Untuk menampilkan gaya- gaya yang bekerja (tekan dan tarik) pada struktur dapat
         dilakukan dengan cara Display – Show Table – Analysis Result – Element Output –
         Frame Output – Element Forces seperti berikut :




                                 Gambar 27. Tabel Element Forces Frame


www.engineerwork.blogspot.com                                                                                   14 
 
Laporan Perhitungan Struktur                                                                               
                                                                                                                  RS GROUP  
                                                                                                              AZZA REKA STRUKTUR

 


    G. Kontrol Hitungan

         Dari output SAP diperoleh :
                  Gaya tarik maksimum = 2276,29 Kg
                  Gaya tekan minimum = 2200,30 Kg

         Profil baja yang dianalisis adalah pipa 2˝ dengan spesifikasi sebagai berikut :

                                 Baja 37
                                 Tegangan putus minimum (fu)                                = 370                Mpa
                                 Tegangan leleh minimum (fy)                                = 240                Mpa
                                 Modulus Elastisitas (E)                                    = 200000 Mpa


         Diameter terluar (dluar)          = 6,05 cm
         Diameter dalam (ddalam )          = 5,29 cm
         Tebal profil (tw)                 = 0,38 cm
          Luas penampang (An)              = ¼ x π x d2 luar - ¼ x π x d2 dalam
                                           = ¼ x 3,14 x 6,052 - ¼ x 3,14 x 5,292 = 6,76 cm2

         Profil harus direncanakan agar memenuhi persyaratan kekuatan (strenght) dan syarat
         kekakuan (stiffness).


         1. Analisis Batang Tarik

              i) Cek Kekuatan Batang Tarik (Strenght)

                                                         P
                  Tegangan tarik yang terjadi, σ =
                                                         A

                                                                     ,   K
                                                     =                        = 336,73 kg/cm2
                                                             ,

                   Tegangan tarik rencana, σr        = Ø x fy

                                                     = 0,9 x 2400 = 2160 kg/cm2
                                                         σ
                   Rasio tegangan, stress ratio     =
                                                         σ

                                                                 ,
                                                     =                   = 0,155 < 1 → OK..!!

www.engineerwork.blogspot.com                                                                                                  15 
 
Laporan Perhitungan Struktur                                                                           
                                                                                                              RS GROUP  
                                                                                                          AZZA REKA STRUKTUR

 


                   Syarat,         σ   <   σr

                                336,73 <   2160 → OK..!! Profil mempunyai kekuatan cukup.



              ii) Cek Kekakuan Batang Tarik (Stiffness)

                  Momen inersia penampang, I        = 1/64 x π x (d4 luar - d4 dalam)
                                                     = 1/64 x 3,14 x (6,054 – 5,294) = 27,31 cm4

                                                          I
                  Jari- jari inersia batang, i       =    A

                                                          27,31
                                                     =     6,76
                                                                        =2

                  Panjang batang, Lk                 = 100 cm
                  Nilai kelangsingan, λ              = Lk / i
                                                     = 100/ 2 = 50


                  Syarat, λ        <   λ max
                         50        <   300 → OK..!! Profil mempunyai kekakuan cukup.




         2. Analisis Batang Tekan

              i) Cek Kekuatan Batang Tekan (Strenght)

                  Panjang batang, L                        = 120 cm

                  Faktor panjang efektif batang, k         = 1 (ujung batang merupakan sendi)

                  Panjang tekuk batang, Lk                 = k x L = 1 x 120 = 120 cm

                                                                  I
                  Jari- jari inersia batang, i             =      A

                                                                  27,31
                                                           =       6,76
                                                                                    = 2




www.engineerwork.blogspot.com                                                                                              16 
 
Laporan Perhitungan Struktur                                                                         
                                                                                                            RS GROUP  
                                                                                                        AZZA REKA STRUKTUR

 


                                                                          L               fy
                  Kelangsingan batang tekan, λc        =            x             x        E
                                                           1                                 2400
                                                       = 3,14 x                   x         200000
                                                                                                          = 2,09


                  Karena λc ≥ 1,2

                  Maka faktor tekuk, ω                 = 1,25 x λ2c

                                                       = 1,25 x 2,092 = 5,46

                                                           P
                  Tegangan tekan yang terjadi, σ       =
                                                           A
                                                                      ,
                                                       =                                = 325,48 kg/cm2
                                                               ,                  ²


                  Tegangan tekan rencana, σr           =Øx


                                                       = 0,85 x                       = 373,63 kg/cm2
                                                                              ,

                                                           σ
                  Rasio tegangan, stress ratio         =
                                                           σ

                                                                ,
                                                       =
                                                                ,

                                                       = 0,87             < 1 → OK..!!

                  Syarat,        σ   <    σr

                            325,48 <     373,63 → OK..!! Profil mempunyai kekuatan cukup.




              ii) Cek Kekakuan Batang Tekan (Stiffness)


                  Panjang batang, Lk                   = 120 cm

                                                               I
                  Jari- jari inersia batang, i         =       A

                                                               27,31
                                                       =        6,76
                                                                                  = 2




www.engineerwork.blogspot.com                                                                                            17 
 
Laporan Perhitungan Struktur                                                                  
                                                                                                     RS GROUP  
                                                                                                 AZZA REKA STRUKTUR

 


                  Kelangsingan batang, λ              =L/i
                                                      = 120 / 2 = 60

                  Syarat kelangsingan batang tekan,

                            λ   < 200
                            60 < 200 → OK..!! Profil mempunyai kekakuan cukup.



         3. Cek Lendutan Maksimum yang Terjadi

              Lendutan yang terjadi akibat beban mati dan hidup dapat diketahui dengan
              program SAP dengan cara, Display – Show Deformed Shapes seperti ditunjukkan
              pada Gambar berikut.




                          Gambar 28. Deformasi Struktur Akibat Beban Mati dan Hidup


              Kontrol lendutan :
              Nilai lendutan yang terjadi < Lendutan yang diizinkan
                                2,09 mm    < 1/300 x L = 1/300 x 1000 mm
                                2,09 mm    < 3,33 mm → OK..!! Lendutan terkontrol.




www.engineerwork.blogspot.com                                                                                     18 
 
Laporan Perhitungan Struktur                                                                                                                                       
                                                                                                                                                                          RS GROUP  
                                                                                                                                                                      AZZA REKA STRUKTUR

 


    H. Kesimpulan

             1. Perencanaan struktur kuda- kuda lengkung menggunakan profil baja pipa, untuk
                      menghindari adanya tekuk lateral karena profil pipa mempunyai kekakuan yang
                      sama ke segala arah, tidak ada sumbu lemah sumbu kuat.
             2. Dari hasil analisis yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa struktur
                      kuda- kuda aman dan mampu menerima berbagai macam kombinasi
                      pembebanan yang meliputi : beban mati, beban hidup, dan beban angin.




                                                                                                                                                Perencana Struktur,




                                                                                                                                       Muhammad Miftakhur Riza
                                                                                                                                                  




www.engineerwork.blogspot.com                                                                                                                                                          19 
 
    LAMPIRAN : PERHITUNGAN GORDING DAN SAGROD


A. DATA BAHAN

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 ),                                        υ=        0.3


B. DATA PROFIL BAJA                                    Lip Channel :   C 125.50.20.3,2
                                                                         ht =     125      mm
                                                                         b=        50      mm
                                                                         a=        20      mm
                                                                          t=       3.2     mm
                                                                         A=       781      mm2
                                                                         Ix =    1810000   mm4
                                                                         Iy =    270000    mm4
                                                                        Sx =     29000     mm3
                                                                        Sy =      8020     mm3
                                                                        rx =      48.2     mm
                                                                         ry =     18.5     mm
                                                                         c=       16.8
                                             Berat profil
                                                   profil,               w=       6 13
                                                                                  6.13     kg/m




Faktor reduksi kekuatan untuk lentur,                                    φb =     0.90
Faktor reduksi kekuatan untuk geser,                                     φf =     0.75
Diameter sagrod,                                                         d=        8       mm
Jarak (miring) antara gording,                                                   s=      1000       mm
Panjang gording (jarak antara rafter),                                          L1 =     6000       mm
                                            gording),
Jarak antara sagrod (jarak dukungan lateral gording)                            L2 =     2000       mm
Sudut miring atap,                                                               α=      15.7       °


C. SECTION PROPERTY
                                                      G = E / [ 2 * (1 + υ) ] = 76923.077 MPa
                                                                      h = ht - t = 121.80 mm
                             3                         3
         J = 2 * 1/3 * b * t + 1/3 * (ht - 2 * t) * t + 2/3 * ( a - t ) * t3 = 2754.70 mm
                                                                                             4

                                                                           2                 6
                                                               Iw = Iy * h / 4 = 1.001E+09 mm
                                    X1 = π / Sx * √ [ E * G * J * A / 2 ] = 13936.14 MPa
                                        X2 = 4 * [ Sx / (G * J) ]2 * Iw / Iy = 0.00028 mm /N
                                                                                             2 2

                           2                                                                 3
        Zx = 1 / 4 * ht * t + a * t * ( ht - a ) + t * ( b - 2 * t ) * ( ht - t ) = 24034 mm
               t (c            2*a*t*(b
                                                                 2                2
       Zy = ht*t*(c - t / 2) + 2 a t (b - c - t / 2) + t * (c - t) + t * (b - t - c) =   13597      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 )


No     Material                                    Berat       Satuan        Lebar        Q
                                                                              (m)        (N/m)
     1 Berat sendiri gording                        61.3         N/m                     61.3
                                                                     2
   2 Atap baja (span deck )                         120          N/m           1.0       120.0
Total beban mati,                                                            QDL =       181.3      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         m
B b air h j
Beban i hujan,                                                   qhujan * s * 103 =      250        N/m
                                                                                                    N/
Beban hidup merata akibat air hujan,                                          QLL =      250        N/m
Beban hidup terpusat akibat beban pekerja,                                    PLL =      1000       N
3. BEBAN TERFAKTOR




Beban merata,                              Qu = 1.2 * QDL + 1.6 * QLL =        617.56    N/m
Beban terpusat,                                        Pu = 1.6 * PLL =        1600.00   N
Sudut miring atap,                                                  α=          0.27     rad
                                                                    -3
Beban merata terhadap sumbu x,                 Qux = Qu * cos α *10 =          0.5945    N/mm
Beban merata terhadap sumbu y,                 Quy = Qu * sin α *10-3 =
                                                                 10            0.1671    N/mm
Beban terpusat terhadap sumbu x,                     Pux = Pu * cos α =        1540.31   N
Beban terpusat terhadap sumbu y,                     Puy = Pu * sin α =        432.96    N


4. MOMEN DAN GAYA GESER AKIBAT BEBAN TERFAKTOR

Panjang bentang gording terhadap sumbu x,
P j     b t        di t h d         b                             L x = L1 =    6000     mm
Panjang bentang gording terhadap sumbu y,                         Ly = L2 =     2000     mm
Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu x,
                               Mux = 1/10 * Qux * Lx2 + 1/8 * Pux * Lx =       3295502   Nm
Momen pada 1/4 bentang,                                            MA =        2471626   Nm
Momen di tengah bentang,                                           MB =        3295502   Nm
Momen pada 3/4 bentang,                                            MC =        2471626   Nm
Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu y,
                               Muy = 1/10 * Quy * Ly2 + 1/8 * Puy * Ly =       175085    Nmm
Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu x,
                                                     Vux = Qux * Lx + Pux =     5107     N
                                                 y,
Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu y
                                                     Vuy = Quy * Ly + Puy =     767      N


5. MOMEN NOMINAL PENGARUH LOCAL BUCKLING

Pengaruh tekuk lokal (local buckling) pada sayap :
Kelangsingan penampang sayap,
K l    i                                                        λ=b/t =        15.625
                                                                               15 625
Batas kelangsingan maksimum untuk penampang compact ,
                                                          λp = 170 / √ fy =    10.973
Batas kelangsingan maksimum untuk penampang non-compact ,
                                                 λr = 370 / √ ( fy - fr ) =    28.378
Momen plastis terhadap sumbu x,                          Mpx = fy * Zx =       5768049   Nmm
Momen plastis terhadap sumbu y,                          Mpy = fy * Zy =       3263201   Nmm
M
Momen batas tekuk terhadap sumbu x,
      b t t k kt h d          b                    Mrx = Sx * ( fy - fr ) =    4930000   N
                                                                                         Nmm
Momen batas tekuk terhadap sumbu y,                Mry = Sy * ( fy - fr ) =    1363400   Nmm
Momen nominal penampang untuk :
a. Penampang compact ,                  λ ≤ λp
                                  →     Mn =       Mp
b. Penampang non-compact ,              λp < λ ≤   λr
                                  →     Mn =       Mp - (Mp - Mr) * ( λ - λp) / ( λr - λp)
c. Penampang langsing ,                 λ > λr
                                                                     2
                                  →     Mn =       Mr * ( λr / λ )

            λ         >           λp       dan           λ               <        λr
                               sayap,
Berdasarkan nilai kelangsingan sayap maka termasuk penampang                  non-compact
Momen nominal penampang terhadap sumbu x dihitung sebagai berikut :
compact :                                                M n = Mp =               -      Nmm
non-compact :            Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( λ - λp) / ( λr - λp) =        5544068   Nmm
langsing :                                    Mn = Mr * ( λr / λ )2 =             -      Nmm
Momen nominal terhadap sumbu x penam non-compact                 Mnx =         5544068   Nmm
Momen nominal penampang terhadap sumbu y dihitung sebagai berikut :
M        i l            t h d       b    dihit      b   i b ik t
compact :                                                  M n = Mp =             -      Nmm
non-compact :            Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( λ - λp) / ( λr - λp) =        2755451   Nmm
langsing :                                    Mn = Mr * ( λr / λ )2 =             -      Nmm
Momen nominal terhadap sumbu y penam non-compact                 Mny =         2755451   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
                                                                     2
          →      Mn = Cb * π / L*√ [ E * Iy * G * J + ( π * E / L ) * Iy * Iw ]         ≤ Mp
Panjang bentang maksimum balok yang mampu menahan momen plastis,
                                             Lp = 1.76 * ry * √ ( E / fy ) =    940    mm
Tegangan leleh dikurangi tegangan sisa,                        fL = fy - fr =   170    MPa
Panjang bentang minimum balok yang tahanannya ditentukan oleh momen kritis tekuk
torsi lateral,             Lr = ry * X1 / fL * √ [ 1 + √ ( 1 + X2 * fL2 ) ] =   3035   mm
Koefisien momen tekuk torsi lateral,
              Cb = 12.5 * Mux / ( 2.5*Mux + 3*MA + 4*MB + 3*MC ) =          1.14
Momen plastis terhadap sumbu x,                          Mpx = fy * Zx = 5768049       Nmm
Momen plastis terhadap sumbu y,                          Mpy = fy * Zy = 3263201       Nmm
M
Momen batas tekuk terhadap sumbu x,
       b t t k kt h d           b                Mrx = Sx * ( fy - fr ) = 4930000      N
                                                                                       Nmm
Momen batas tekuk terhadap sumbu y,              Mry = Sy * ( fy - fr ) = 1363400      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 ) ] = 6072754     Nmm
        Mnx = Cb * π / L*√ [ E * Iy * G * J + ( π * E / L )2 * Iy * Iw ] =     -       Nmm
Momen nominal thd. sb. x untuk :       bentang sedang              Mnx = 6072754       Nmm
                                                          Mnx        >     Mpx
Momen nominal terhadap sumbu x yang digunakan,                     Mnx = 5768049       Nmm
Momen nominal terhadap sumbu y dihitung sebagai berikut :
                                                 Mny = Mpy = fy * Zy =         -       Nmm
           Mny = Cb * [ Mry + ( Mpy - Mry ) * ( Lr - L ) / ( Lr - Lp ) ] = 2615868     Nmm
        Mny = Cb * π / L*√ [ E * Iy * G * J + ( π * E / L )2 * Iy * Iw ] =     -       Nmm
Momen nominal thd. sb. y untuk :       bentang sedang              Mny = 2615868       Nmm
                                                           Mny       <     Mpy
Momen nominal terhadap sumbu x yang digunakan,                     Mny = 2615868       Nmm
7. TAHANAN MOMEN LENTUR

Momen nominal terhadap sumbu x :
Berdasarkan pengaruh local buckling ,                                  Mnx =    5544068    Nmm
Berdasarkan pengaruh lateral buckling ,                                Mnx =    5768049    Nmm
Momen nominal terhadap sumbu x (terkecil) yg menentukan,               Mnx =    5544068    Nmm
Tahanan momen lentur terhadap sumbu x,               →            φb * Mnx =    4989661    Nmm
Momen nominal terhadap sumbu y :
Berdasarkan pengaruh local buckling ,                              Mny = 2755451           Nmm
Berdasarkan pengaruh lateral buckling ,                            Mny = 2615868           Nmm
Momen nominal terhadap sumbu y (terkecil) yg menentukan,           Mny = 2615868           Nmm
Tahanan momen lentur terhadap sumbu y,          →             φb * Mny = 2354281           Nmm
Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu x,                     Mux = 3295502           Nmm
Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu y,                     Muy = 175085            Nmm
                                                     Mux / ( φb * Mnx ) = 0.6605
                                                     Muy / ( φb * Mny ) = 0.0744
Syarat yg harus dipenuhi :          Mux / ( φb * Mnx ) + Muy / ( φb * Mny ) ≤ 1.0
          Mux / ( φb * Mnx ) + Muy / ( φb * Mny ) = 0.7348        < 1.0 AMAN (OK)


8. TAHANAN GESER

Ketebalan plat badan tanpa pengaku harus memenuhi syarat,
             h/t       ≤       6.36 * √    ( E / fy )
         38.06         <          183.60         →       Plat badan memenuhi syarat (OK)


Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu x,                  Vux =        5107     N
Luas penampang badan,                                       Aw = t * ht =            400   mm2
Tahanan gaya geser nominal thd.sb. x,             Vnx = 0.60 * fy * Aw =         57600     N
Tahanan gaya geser terhadap sumbu x,           →                φf * Vnx =       43200     N
Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu y,                  Vuy =           767   N
Luas penampang sayap,                                   Af = 2 * b * t =             320   mm2
Tahanan gaya geser nominal thd.sb. y,             Vny = 0.60 * fy * Af =         46080     N
Tahanan gaya geser terhadap sumbu x,           →                φf * Vny =       34560     N
                                                      Vux / ( φf * Vnx ) =       0.1182
                                                      Vuy / ( φf * Vny ) =       0.0222
Syarat yang harus dipenuhi :
S    t      h     di    hi
                             Vux / ( φf * Vnx ) + Vuy / ( φf * Vny )     ≤     1.0
             Vux / ( φf * Vnx ) + Vuy / ( φf * Vny ) = 0.1404          < 1.0   AMAN (OK)
9. KONTROL INTERAKSI GESER DAN LENTUR

Sayarat yang harus dipenuhi untuk interakasi geser dan lentur :
S     t      h     di    hi t k i t k i            d l t
                       Mu / ( φb * Mn ) + 0.625 * Vu / ( φf * Vn )       ≤       1.375


           Mu / ( φb * Mn ) = Mux / ( φb * Mnx ) + Muy / ( φb * Mny ) = 0.7348
            Vu / ( φf * Vn ) =      Vux / ( φf * Vnx ) + Vuy / ( φf * Vny ) = 0.1404
                             Mu / ( φb * Mn ) + 0.625 * Vu / ( φf * Vn ) = 0.8226
                                0.8226          <        1.375         → AMAN (OK)

10. TAHANAN TARIK SAGROD

Beban merata terfaktor pada gording,                                     Quy =     0.1671   N/mm
Beban terpusat terfaktor pada gording,                                   Puy =     432.96   N/m
Panjang sagrod (jarak antara gording),                               Ly = L2 =      2000    m
Gaya tarik pada sagrod akibat beban terfaktor,
                                                    Tu = Quy * Ly + Puy =           767     N
Tegangan leleh baja,                                                 fy =           240     MPa
Tegangan tarik putus,                                                fu =           370     MPa
Di
Diameter sagrod,
     t        d                                                         d=           8      mm
Luas penampang brutto sagrod,                             Ag = π / 4 * d2 =        50.27    mm2
Luas penampang efektif sagrod,                            Ae = 0.90 * Ag =         45.24    mm2


Tahanan tarik sagrod berdasarkan luas penampang brutto,
                                                  φ * Tn = 0.90 * Ag * fy =        10857    N
Tahanan tarik sagrod berdasarkan luas penampang efektif,
                                                φ * Tn = 0.75 * Ae * fu = 12554 N
Tahanan tarik sagrod (terkecil) yang digunakan,          →      φ * Tn = 10857 N
Syarat yg harus dipenuhi :              Tu    ≤     φ * Tn
                                   767        <        10857       → AMAN (OK)

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:522
posted:5/4/2012
language:
pages:27