BAB II perencanaan pembangunan pabrik

BAB II Tinjauan Pustaka BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Bangunan Struktur Baja Bangunan dibuat dengan konstruksi baja umumnya memiliki daya tahan dan kekuatan yang cukup besar. Biasanya dalam membuat desain yang menggunakan baja mengacu pada mengacu pada American Institute of Steel Construction (AISC) Construction (AISC) sebagai ilosoi manuaktur dan didasarkan pada ambang batas ((limited !esain konstru konstruksi ksi limited sates). sates). !esain harus mampu menahan kelebihan dalam hal perubahan ungsi struktur principle disebabkan oleh penyederhanaan yang berlebihan dalam analisis struktur dan "ariasi dalam prosedur konstruksi. #ntuk #ntuk insinyur insinyur sipil$ konstruksi konstruksi baja yang dirancang dirancang untuk dapat menjamin menjamin keamanan keamanan kemungkina kemungkinan n bah%a berkelanjutan berkelanjutan yang berlebihan (overload ) sehingga bisa membahayakan bangunan dalam jangka panjang. Selain itu$ juga perlu dipe diperh rhit itun ungk gkan an kemu kemung ngki kina nan n daya daya taha tahan n atau atau keku kekuat atan an lebi lebih h rend rendah ah Iran Irania ian n perhitungan di atas kertas (understrength). understrength). Seca Secara ra umum umum$$ masa masala lah h &sal &salah ah perhitungan' ini terjadi pada batang$ menghubungkan atau sistem konstruksi itu sendiri. #ntu #ntuk k meng menghi hind ndar arii kesal kesalah ahan an dalam dalam perhi perhitu tung ngan an konstruksi konstruksi baja$ baja$ ahli ahli bangunan atau orangorang yang mendirikan rumah dan bangunan telah menghitung "olume material sebelum strukturnya$ khususnya komponen penting yang membuat itu sebagai kolom$ balok$ purlins $ piring bahan$ trekstang$ ikatan angina (bracing)$ jarum keras (turn buckle buckle)$ baut$ rangka besi datar dan sudut talang. Sementara komponen lain di luar pokok adalah tie beam  sloo dan diperkuat pelat lantai beton. #ntuk #ntuk kolom kolom biasany biasanyaa menggu menggunak nakan an materia materiall baja *ebar rim (+,). (+,). Ini adal adalah ah salah salah satu satu pro proil il baja baja struk struktu tura rall yang yang bany banyak ak digu diguna naka kan n dalam dalam semua semua konstruksi konstruksi baja. Sebagian Sebagian besar pengguna kadangkadang kadangkadang bingung karena proil jenis ini memiliki beberapa "ariasi nama$ misalnya$ sering disebut proil -$ -+,$ - BA/$ I+, atau I. Beberapa tempat bahkan disebut +-$ S- dan /-. Sama dengan kolom$ balok baja juga menggunakan +,. Sementara 0ording cenderung

BAB II Tinjauan Pustaka menggunakan jenis bahan baja C6P atau yang biasa disebut sebagai balok purlin$ kanal C$ CChannel$ proil 0ording C. 7omponen utama di atas lalu dihitung "olumenya sesuai dengan gambar konstr konstruks uksii baja yang yang tela telah h dire direnca ncana naka kan$ n$ untu untuk k meng menghi hind ndari ari kesal kesalah ahan an dan dan kegagalan seperti tekukan$ kelelahan$ retak dan geser$ deleksi$ getaran$ deormasi permanen dan rekahan. 8leh karena itu$ beban dan ketahanan terhadap beban merupa merupakan kan "ariab "ariabel el princi principle ple harus harus diperh diperhitu itungk ngkan. an. Bahkan Bahkan$$ agak agak sulit sulit untuk untuk melak melakuk ukan an anal analisi isiss principle kompre komprehen hensi si Iranian Iranian halha halhall princi principle ple tidak tidak pasti pasti principle dapat mempengaruhi pencapaian keadaan batas. 9adi perhitungan kasar dapat digunakan sebagai reerensi umum untuk mencegah kegagalan konstruksi. Sebaga Sebagaii bahan bahan bangun bangunan$ an$ kelebih kelebihan an baja baja terletak terletak pada pada segi bentuk bentuk dan stru strukt ktur ur yang ang soli solid. d. 7edu 7eduaa nila nilai ini nila laii ini ini mem membant bantu u para para ahli ahli sipi sipill untu untuk k memprediksi memprediksi lebih matang lagi dalam membangun membangun konstruksi konstruksi baja dengan dengan presisi dan akurasi yang tinggi. Selain itu$ baja juga memiliki daktilitas tinggi$ dalam arti bah%a meskipun tarik dan tegangan tinggi tidak membuat bahan langsung hancur atau putus. Bandingkan dengan kayu. 7elebihan inilah yang dapat mencegah runtuhnya bangunan tibatiba. Ini adalah salaat satu aspek keselamatan ( safety) safety) baja yang dimilik dimilikii diband dibanding ingkan kan bahan bahan lainny lainnya. a. 9ika 9ika terjadi terjadi gempa gempa bumi bumi yang yang dahsya dahsyat$ t$ konstruksi baja cenderung tetap stabil dan tidak jatuh secara bersamaan. Tak sedikit$ untuk untuk daerah yang ra%an gempa$ gempa$ penggunaan penggunaan konstruksi baja sebagai bahan untuk pembangunan perumahan sangat dianjurkan. dianjurkan. 2.2 Bangunan Industri dengan Menggunakan Crane Proble Problem m

pengan pengangka gkatan tan terutama terutama untuk untuk benda bendaben benda da berat$ berat$ merupaka merupakan n

masalah masalah yang telah ada sejak lahirnya peradaban peradaban manusia. Seiring berkembangny berkembangnyaa peradaban$ manusia menciptakan berbagai jenis peralatan untuk membantu dalam mengan mengangka gkatt dan memind memindahk ahkan an benda bendaben benda da berat. berat. /ulai /ulai dari dari roda roda sederh sederhana ana$$ gero geroba bak$ k$ ayun ayunan an$$ katr katrol ol$$ dan dan cran rane hingga hingga saat ini telah telah berkem berkemban bang g menjad menjadii berbagai jenis crane crane yang mampu mengangkat beban ratusan ton. Sumber tenaga penggeraknya pun juga tidak lagi menggunakan tenaga manusia maupun he%an$ melaink melainkan an telah telah menggu menggunak nakan an tenaga tenaga listrik listrik diesel diesel maupun maupun hidroli hidrolis. s. 6amun 6amun

BAB II Tinjauan Pustaka menggunakan jenis bahan baja C6P atau yang biasa disebut sebagai balok purlin$ kanal C$ CChannel$ proil 0ording C. 7omponen utama di atas lalu dihitung "olumenya sesuai dengan gambar konstr konstruks uksii baja yang yang tela telah h dire direnca ncana naka kan$ n$ untu untuk k meng menghi hind ndari ari kesal kesalah ahan an dan dan kegagalan seperti tekukan$ kelelahan$ retak dan geser$ deleksi$ getaran$ deormasi permanen dan rekahan. 8leh karena itu$ beban dan ketahanan terhadap beban merupa merupakan kan "ariab "ariabel el princi principle ple harus harus diperh diperhitu itungk ngkan. an. Bahkan Bahkan$$ agak agak sulit sulit untuk untuk melak melakuk ukan an anal analisi isiss principle kompre komprehen hensi si Iranian Iranian halha halhall princi principle ple tidak tidak pasti pasti principle dapat mempengaruhi pencapaian keadaan batas. 9adi perhitungan kasar dapat digunakan sebagai reerensi umum untuk mencegah kegagalan konstruksi. Sebaga Sebagaii bahan bahan bangun bangunan$ an$ kelebih kelebihan an baja baja terletak terletak pada pada segi bentuk bentuk dan stru strukt ktur ur yang ang soli solid. d. 7edu 7eduaa nila nilai ini nila laii ini ini mem membant bantu u para para ahli ahli sipi sipill untu untuk k memprediksi memprediksi lebih matang lagi dalam membangun membangun konstruksi konstruksi baja dengan dengan presisi dan akurasi yang tinggi. Selain itu$ baja juga memiliki daktilitas tinggi$ dalam arti bah%a meskipun tarik dan tegangan tinggi tidak membuat bahan langsung hancur atau putus. Bandingkan dengan kayu. 7elebihan inilah yang dapat mencegah runtuhnya bangunan tibatiba. Ini adalah salaat satu aspek keselamatan ( safety) safety) baja yang dimilik dimilikii diband dibanding ingkan kan bahan bahan lainny lainnya. a. 9ika 9ika terjadi terjadi gempa gempa bumi bumi yang yang dahsya dahsyat$ t$ konstruksi baja cenderung tetap stabil dan tidak jatuh secara bersamaan. Tak sedikit$ untuk untuk daerah yang ra%an gempa$ gempa$ penggunaan penggunaan konstruksi baja sebagai bahan untuk pembangunan perumahan sangat dianjurkan. dianjurkan. 2.2 Bangunan Industri dengan Menggunakan Crane Proble Problem m

pengan pengangka gkatan tan terutama terutama untuk untuk benda bendaben benda da berat$ berat$ merupaka merupakan n

masalah masalah yang telah ada sejak lahirnya peradaban peradaban manusia. Seiring berkembangny berkembangnyaa peradaban$ manusia menciptakan berbagai jenis peralatan untuk membantu dalam mengan mengangka gkatt dan memind memindahk ahkan an benda bendaben benda da berat. berat. /ulai /ulai dari dari roda roda sederh sederhana ana$$ gero geroba bak$ k$ ayun ayunan an$$ katr katrol ol$$ dan dan cran rane hingga hingga saat ini telah telah berkem berkemban bang g menjad menjadii berbagai jenis crane crane yang mampu mengangkat beban ratusan ton. Sumber tenaga penggeraknya pun juga tidak lagi menggunakan tenaga manusia maupun he%an$ melaink melainkan an telah telah menggu menggunak nakan an tenaga tenaga listrik listrik diesel diesel maupun maupun hidroli hidrolis. s. 6amun 6amun

BAB II Tinjauan Pustaka bagaimanapun juga kebutuhan manusia seperti tidak ada habisnya$ masih diperlukan peralatan yang lebih mampu untuk memindahkan benda yang sangat berat. -al yang membatasi salah satunya adalah material dan desain strukturnya. Berkembangnya proses industri membuat pabrikpabrik menggunakan crane sebagai sebagai alat pengangkat pengangkat untuk memudahkan memudahkan proses produksi. Pada proses desain sebu sebuah ah crane$ crane$ selain selain didesai didesain n model model dan ukuran ukuranny nyaa juga juga direnc direncana anakan kan strukt struktur ur bangunan yang mendukung mendukung pemakaian crane tersebut sebagai alat angkat. !alam !alam mendes mendesain ainme merenc rencana anakan kan struktu strukturr crane crane perlu perlu adany adanyaa peratu peraturan ran bangunan yang digunakan misalnya di Indonesia menggunakan peraturan S6I (standar nasional Indonesia)$ 9erman mempunyai Peraturan !I6 (!eutsches Institut ;r 6ormung)$ 9epang mempunyai Peraturan 9SA (9apanese standards Association)$ dan American- Standard . Seperti Seperti halnya halnya DIN 4!" memberikan batasan lendutan yaitu *<44 sedang =S6I T4>344: ?Perencanaan Struktur Baja untuk 9embatan@ juga m emberikan batasan lendutan maksimum *44. Perbedaan batasan lendutan ini akan mempengaruhi dalam pendimensian proil balok. Bila balok yang memikul beban crane yang bergerak mengalami lendutan yang ekstrim mengakibatkan crane tersebut cepat rusak atau tidak memenuhi masa kemampulayanan dengan baik. !alam !alam hal ini$ salah satu jenis crane crane yang yang akan akan dibaha dibahass adalah adalah #verhead $ravelling Crane. Crane. Penggunaan Penggunaan #verhead #verhead $ravelling $ravelling Crane memerlukan rancangan yang seksama karena crane dipasang tetap ( fi%ed installation) installation) di lokasi yang tepat dengan jangka %aktu yang lama. !ari posisi tetapnya$ #verhead $ravelling Crane harus mampu menjangkau semua area yang diperlukan untuk mengangkat beban yang diangkat ke tempat yang diinginkan. Pada desain Crane terjadi beban dinamis pada hoist$ sehingga digunakan aktor dinamis sesuai yang tertera pada peraturan. 2.3 Teori Struktur Baja Pada masa lalu semua perencanaan struktur direncanakan dengan metoda desain elastis atau dalam peraturan AISC AISC disebut allo&able stress design method . Perencana Perencana menghitung menghitung beban kerja atau beban yang akan dipikul dipikul oleh struktur struktur dan perhitungan dimensi elemen struktur didasarkan pada tegangan ijin. !aktilitas baja telah ditunjukkan dapat memberikan kekuatan cadangan dan merupakan dasar dari perencanaan plastis. !alam metode ini$ beban kerja dihitung dan dikalikan dengan aktor aktor tertent tertentu u atau atau aktor aktor keaman keamanan$ an$ kemudi kemudian an elemen elemen strukt struktur ur direnc direncana anakan kan

BAB II Tinjauan Pustaka berdasarkan kekuatan runtuh. 6ama lain dari metoda ini adalah perencanaan batas (limit design) dan perencanaan runtuh (collapse design). 6amun$ dalam beberapa tahun belakangan ini$ sebuah metoda perencanaan yang dinamakan metode *=,! (*oad and =esistance ,actor !esign) juga sering digunakan. /etode *=,! mena%arkan konsep yang pada prinsipnya$ menggunakan aktor reduksi kekuatan dan aktor kelebihan beban sehigga memungkinkan terciptanya suatu konstruksi baja yang aman dan ekonomis.

2.3.1 Teori Struktur Baja Metode Eastis !i

dalam

metode

ini$

elemen

struktur

pada

bangunan

(pelatbalokkolompondasi) harus direncanakan sedemikian rupa sehingga tegangan yang timbul akibat beban kerjalayan tidak melampaui tegangan ijin yang telah ditetapkan.

maks  ijin Tegangan ijin ini ditentukan oleh peraturan bangunan atau spesiikasi (seperti American Institute of Steel Construction (AISC' Spesification )*) untuk mendapatkan aktor keamanan terhadap tercapainya tegangan batas$ seperti tegangan leleh minimum atau tegangan tekuk (buckling ). Tegangan yang dihitung akibat beban kerjalayan harus berada dalam batas elastis$ yaitu tegangan sebanding dengan regangan seperti ditunjukkan pada graik ber%arna hijau pada kur"a tegangan regangan baja di ba%ah.

!a"#ar2.1 . 7ur"a teganganregangan baja

BAB II Tinjauan Pustaka Pada kondisi beban kerja$ tegangan yang terjadi dihitung dengan menganggap struktur bersiat elastis$ dengan memenuhi syarat keamanan (kekuatan yang memadai) untuk struktur. Pada dasarnya$ tegangan ijin pada baja sesuai kualitasnya yang diberikan dalam spesiikasi AISC ditentukan berdasarkan kekuatan yang bisa dicapai bila struktur dibebani lebih dari semestinya (aktor beban tambahan jagaan). Bila penampang bersiat daktail dan tekuk (buckling ) tidak terjadi$ regangan yang lebih besar daripada regangan saat leleh dapat diterima oleh penampang tersebut. Pada metode tegangan kerja (AS!) ini$ tegangan ijin disesuaikan ke atas bila kekuatan plastis merupakan keadaan bat as yang sesungguhnya. 9ika keadaan batas yang sesungguhnya adalah ketidakstabilan tekuk (buckling ) atau kelakuan lain yang mencegah pencapaian regangan leleh a%al$ maka tegangan ijin harus diturunkan. Syaratsyarat daya layan lainnya seperti lendutan biasanya diperiksa pada kondisi beban kerja.

a. Batang Tekan Metode Eastis 1. Panjang Tekuk Batang Tekan Besar panjang tekuk batang tekan sangat bergantung dikedua ujung batang tekan tersebut.

!a"#ar2.2 ,aktor panjang tekuk eekti c Panjang Tekuk *7 E *7 F c *batang c F aktor panjang tekuk eekti

kepada kondisi tumpuan

BAB II Tinjauan Pustaka Panjang Tekuk $k Koo" Struktur Porta tak da%at #ergo&ang dan da%at #ergo&ang'PPBBI (a 1)*

2. Angka Keangsingan

Angka kelangsingan batang tekan G (PPBBI)E

λ =

Lx i min

dimana

*7 F panjang tekuk batang tekan imin F jarijari girasi minimum $ yaitu

i min=

√

I min A

Imin F momen inersia minimum penampang proil baja A F luas penampang proil

BAB II Tinjauan Pustaka 3. +aktor Tekuk !alam desain kekuatan batang tekan dalam digunakan tegangan tekuk ( buckling stress)$ yang dipengaruhi oleh kelangsingan batang tekan G tersebut$ yaitu melalui aktor tekuk . Besarnya aktor tekuk  bergantung kepada angka kelangsingan batang tekan dan mutu baja. -ubungan ,aktor Tekuk  dengan Angka 7elangsingan Batang G untuk Baja Bj.St. >D (,e ><4) dapat dihitung menurut PPBBI J 2H5$ halaman H$ sebagai berikutE

√

λ g= π

•

E 0,7 σ yield

untuk Gs  4$2>$ maka  F 2$4

ω=

1,41 1,593 − λ s

•

untuk 4$2> K Gs K 2$ maka

•

untuk Gs L 2$4$ maka  F 3$>2 λ s

2

6ilai aktor  untuk berbagai mutu baja juga dapat dilihat pada Tabel 3$ Tabel >$ Tabel 5 dan Tabel : pada PPBBI J 2H5 #. Batang Tarik Metode Eastis Batang tarik adalah batang yang menerima beban tarik • !esain untuk batang tarik merupakan persoalan yang paling sederhana dari • •

structural engineering !esain didasrkan atas ijin tegangan tarik (allo%able tensile stress) di mana

•

tegangan yang terjadi tidak boleh melampaui tegangan ijin Selama stabilitas hanya sebagai persoalan sekunder$ desai dari batang tarik

•

didasarkan atas luas penampang melintang. Apabila ada lubang maka luas penampang melintangnya adalah luas netto

•

(luas brutoluas lubang). #ntuk menahan beban berguna dipakai actor o saety (aktor keamanan)

•

yang cukup terhadap kehancuran. Sekali semua serat telah mencapai tegangan leleh maka dianggap bah%a ultimate capacity telah dicapai.

BAB II Tinjauan Pustaka

•

!engan membagi ultimate load dengan aktor keamanan$ diperoleh %orking load (beban kerja) sebagai berikutE Tu= σ l . Anet

Tu

σ l

F ultimate capacity F tegangan leleh

A net F luas penampang netto T% F ,s

Tw =

[

α Tu σ l . A net = =σ . A net l =σ Fs Fs Fs

]

F actor o saety

σ

F tegangan ijin

T%

F %orking load •

Besarnya ,s ini menurut AISC F 2$<: Sedangkan menurut PPBBI ,sF2$: σ l /isalnya Bj >D mempunyai F 3544 kgcm 3

σ l 2400 σ F = =1600 kgcm3 Fs 1,5 lihat ditabel ditabel 1 PPBBI ¿ lihat 1. Keka Kekaku kuan an Bata Batang ng Ta Tarik rik /eskipun stabilitas bukan merupakan suatu kriteria untuk mendesain batang tarik$ tarik$ namun namun batang batang tarik tarik perlu perlu dibatas dibatasii panjan panjangny gnyaa untuk untuk menjag menjagaa agar agar batang batang jangan terlalu leksibel. Batang tarik tar ik yang terlalu panjang akan mempunyai lendutan yang besar sekali yang disebabkan oleh berat batang tarik itu sendiri. Terlebih lagi batang akan bergetar bila menahan gaya Jgaya angin rangka terbuka atau bila harus menahan alatalat yang bergetar seperti kompresor. #ntuk menanggulangi persalanpersoalan diatas maka perlu diadakan kriteria kekakuan. 7riteria ini didasarkan atas angka kelangsingan (slenderness ratio) *r dari batang$ dimana *F panjang batang$ dan rF jarijari kelembaman. /aMimum slenderness ratio *r menurutE


#ntuk batang utama #ntu bracing dan batangbatang sekunder

• •

AISC 354 >44

AAS-8 344 354

PPBBI 354 >44

/encari jari jari kelembaman

r=

I A

IF momen inersia AF luas penampang.

2. Kekuatan Tarik No"ina Metode AS, (PPBBI 2H5) 7omponen struktur yang memikul gaya tarik aksial N aksial N harus memenuhi E  #ntuk pembebanan tetap$

σ  ( 0,75 ) .

!y 1,5

 Akibat pembebanan sementara$

σ  ( 0,75 ) . ( 1,30 ) .

!imana$

σ

!y 1,5

F tegangan tarik beban kerja. F N n  A  Ag g (ditempat sambungan A sambungan Anet). net).

4$D:

F aktor tahanan yang diberikan apabila penampang berlobang

memikul gaya tarik$ (ditempat sambungan$ ditempat lain F 2$4). f y

F tegangan leleh sesuai mutu baja (/Pa).

2.3.2 Peren-anaan Pastis Perenca Perencanaa naan n plastis plastis adalah adalah kasus kasus khusus khusus perenc perencana anaan an keadaa keadaan n batas batas yang yang tercantum pada bagian 3 dari spesiikasi AISC. 7elakuan inelastis (tak elastis) yang daktail bisa meningkatkan beban yang mampu dipikul bila dibanding dengan beban yang bisa ditahan jika struktur tetap berada dalam keadaan elastis. Batas atas dari

BAB II Tinjauan Pustaka kekuat kekuatan an momen momen yang yang disebut disebut kekuat kekuatan an plastis plastis diperol diperoleh eh saat seluru seluruh h tinggi tinggi penampang meleleh. !i sini$ sini$ keadaa keadaan n batas batas untuk untuk kekuat kekuatan an harus harus berupa berupa pencap pencapaian aian kekuat kekuatan an plastis$ dan keadaan batas berdasarkan ketidakstabilan tekuk (buckling )$ )$ kelelahan kelelahan ( fatigue)$ fatigue)$ atau atau pata patah h geta getass (brittle fracture fracture)) dikesamping dikesampingkan. kan. Pada perencanaan perencanaan plastis$ siat daktail pada baja dimanaatkan dalam perencanaan struktur statis tak tentu$ seperti balok menerus dan portal kaku. Pencapaian Pencapaian kekuatan plastis plastis di satu lokasi pada struktur struktur statis tak tentu bukan bukan berarti tercapainya kekuatan maksimum untuk struktur. Setelah salah satu lokasi mencapai kekuatan plastis$ beban tambahan dipikul dengan proporsi yang berlainan di setiap bagian struktur hingga lokasi kekuatan plastis kedua tercapai. Pada saat struktur tidak mempunyai kemampuan lebih lanjut untuk memikul beban tambahan$ struktur dikatakan telah mencapai ?mekanisme keruntuhan@. Setelah Setelah syarat syarat kekuata kekuatan n dipenu dipenuhi hi dengan dengan perenc perencana anaan an plastis plastis$$ syarat syarat daya daya layan seperti lendutan pada kondisi beban kerja harus diperiksa.

2.3.2 Teori Teori Struktur Baja Metode $+, Sesuai Peraturan SK/SNI 2002 Pendek Pendekatan atan umum umum berdasa berdasarka rkan n aktor aktor daya daya tahan tahan dan beban$ beban$ atau disebut disebut deng dengan an +oad ,esistance Design actor (*=,!) (*=,!) ini adalah adalah hasil hasil penelit penelitian ian dari Advisory $ask $ask orce yang yang dipi dipimp mpin in oleh oleh T. N. 0ala 0alamb mbos os.. Pada Pada meto metode de ini ini diperhitun diperhitungkan gkan mengenai mengenai kekuatan kekuatan nominal nominal . n penampang struktur yang dikalikan oleh aktor pengurangan kapasitas (under-capacity ( under-capacity)) ϕ$ yaitu bilangan yang lebih kecil dar 2$4 untuk memperhitungkan ketidakpastian dalam besarnya daya tahan (resistance uncertainties). uncertainties). Selain itu diperhitungkan juga aktor gaya dalam ultimit . u dengan kelebihan beban (overload ( overload ) O (bilangan yang lebih besar dari 2$4) untuk menghitung ketidakpastian dalam analisa struktur dalam menahan beban mati (dead ( dead load )$ )$ beban hidup (live ( live load )$ )$ angin (&ind (&ind )$ )$ dan gempa (earth/uake ( earth/uake). ). Mu  .Mn Struktur dan batang struktural harus selalu direncanakan memikul beban yag lebi lebih h besar besar dari daripa pada da yang yang dipe diperk rkira iraka kan n dalam dalam pema pemaka kaia ian n norm normal al.. 7apa 7apasit sitas as cadangan ini disediakan terutama untuk memperhitungkan kemungkinan beban yang berlebihan. Selain itu$ kapasitas cadangan juga ditujukan untuk memperhitungkan kemung kemungkin kinan an pengur pengurang angan an kekuat kekuatan an penamp penampang ang struktu struktur. r. Penyi Penyimpa mpanga ngan n pada pada

BAB II Tinjauan Pustaka dimensi penampang %alaupun masih dalam batas toleransi bisa mengurangi kekuatan. Terkadang penampang baja mempunyai kekuatan leleh sedikit di ba%ah harga minimum yang ditetapkan$ sehingga juga mengurangi kekuatan. 7elebihan beban dapat diakibatkan oleh perubahan pemakaian dari yang direncanakan untuk struktur$ penaksiran pengaruh beban yang terlalu rendah dengan pnyederhanaan

perhitungan

yang

berlebihan$

dan

"ariasi

dalam

prosedur

pemasangan. Biasanya perubahan pemakaian yang drastis tidak ditinjau secara eksplisit atau tidak dicakup oleh aktor keamanan$ namun prosedur pemasangan yang diketahui menimbulkan kondisi tegangan tertentu harus diperhitungkan secara eksplisit. A. Batang Tekan 7omponen struktur baja yang memikul gaya tekan (batang tekan)$ harus direncanakan sedemikian rupa sehingga selalu terpenuhi E

" u  ϕ# " n dimana 6u adalah kuat tekan perlu$ yaitu nilai gaya tekan akibat beban teraktor$ diambil nilai terbesar diantara berbagai kombinasi pembebanan yang diperhitungkan. 6n adalah

kuat tekan nominal$ yaitu nilal

gaya tekan terkecil

dengan

memperhitungkan berbagai kondisi batas batang tekan sebagai ungsi kondisi tekuk. 6ilai aktor reduksi kekuatan c diberikan seragam untuk semua jenis batang tekan sebesar 4.:. 7ondisi batas yang harus diperhitungkanE 2. 7elelehan penampang ( yielding ) 3. Tekuk lentur ( fle%ural buckling ) >. Tekuk lokal (local buckling )$ 5. Tekuk torsi (torsional buckling ).

1. Tekuk $oka (Local Buckling) Tekuk lokal adalah peristi%a menekuknya elemen pelat penampang (sayap atau badan) akibat rasio lebar terhadap tebal yang terlalu besar. Tekuk lokal mungkin terjadi sebelum batang  kolom menekuk lentur. 8leh karena itu disyaratkan pula nilai maksimum bagi rasio lebar terhadap tebal pelat penampang batang tekan.

2.

(Flexural Buckling)

BAB II Tinjauan Pustaka Tekuk lentur adalah peristi%a menekuknya batang tekan (pada arah sumbu Iemahnya) secara tibatiba ketika terjadi ketidakstabilan. 7uat tekan nominal 6n pada kondisi batas ini dirumuskan dengan ormula yang telah dikenal E

" n= A g ! #r = A g

! y ω

#ntuk

λ#  0,25

#ntuk

0,25 < λ # < 1,2

#ntuk

λ# $ 1,2

maka

maka

maka

ω=

ω =1,0 1,43 1,6 −0,67 λ #

ω = 1,25 λ#

3

3. Tekuk Torsi Tekuk torsi terjadi terhadap sumbu batang sehingga menyebabkan penampang batang tekan terputarterpuntir. Tekuk torsi umumnya terjadi pada konigurasi elemen batang tertentu$ seperti pada proil sikuganda dan proil T. 7uat tekan nominal pada kondisi batas mi dirumuskan sebagai berikut E

" nlt = A g ! #lt !imanaE

! #lt =

(

)[

√

4 ! #ry ! #r% & ! #ry + ! #r% 1− 1− 2 & ( ! #ry + ! #r% ) 2

Besaranbesaran

]

A g ' λ # ' ω ' ! y ' ! #lt ' ! #r ' ! #ry ' ! #r%

dan - adalah parameterparameter

penampang.

. Prosedur u"u" desain $+, untuk #atang tekan4 2. -itunglah beban layan teraktor Pu dengan menggunakan semua beban kombinasi yang sesuai 3. Asumsikan nilai tegangan kritik ,cr$ berdasarkan angka kelangsingan G F lkimin yang diasumsikan. >. -itunglah luas bruto Ag yang diperlukan dari Pu(c,cr). 5. Pilihlah suatu penampang dengan memperhatikan pembatasan ratio lebartebal untuk mencegah terjadinya tekuk lokal. :. Berdasarkan harga yang lebih besar dari GM F lkiM atau Gy F lkiy untuk penampang yang dipilih$ maka hitunglah tegangan kritikal ,cr

BAB II Tinjauan Pustaka <. -itunglah kekuatan desain cPn F cPcr Ag untuk penampang tersebut. D. Bandingkan c,cr dengan Pu Bila kekuatan yang dicapal hanya beberapa persen kurang dari kekuatan yang diminta$ desain tersebut masih dapat diterima. Bila tidak$ ulangi langkah 2 sampai D.

#ntuk penampang tempa (+,)$ tegangan kritik ,cr dapat dihitung sebagaiE dalam hal ini E 

(. λ ) ( F y #ntuk λ# √ (  1,5 $ maka F #r =( 0,658



F #r = #ntuk λ# √ (  1,5 $ maka

2

#

( ) 0,877 2

λ #

( F y

!alam hal iniE

λ# =

√

)l F y rπ E

dimanaE ,cr F tegangan kritis akibat tekuk lentur (dalam /Pa.) Q F 2 untuk penempang tempa (hot formed ) ,y F tegangan leleh ( yield stress) material baja (dalam /Pa.)  F modulus elastisitas baja (dalam /Pa.) 7 F aktor panjang tekuk$ tergantung kondisi kedua ujung batang (untuk kedua ujung batang dengan tumpuan sendi$ maka 7F2) l F panjang batang tanpa pengaku lateral (dalam mm) r F jarijari girasi penampang terhadap sumbu tekuk (dalam mm)

Catatan E 2 /Pa. F 24 kgcm3 .

B. Batang Tarik Batang tarik banyak dijumpai dalam banyak struktur baja$ seperti struktur struktur jembatan$ rangka atap$ menara transmisi$ ikatan angin$ dan lain sebagainya. Batang tarik ini sangat eekti dalam memikul beban. Batang ini dapat terdiri dari proil tunggal ataupun proilproil tersusun. Contohcontoh penampang batang tarik adalah proil bulat$ pelat$ siku$ siku ganda$ siku bintang$ kanal$ +,$ dan lainlain. !enga demikian$ batang tarik adalah elemen batang pada struktur yang

ima

BAB II Tinjauan Pustaka gaya tarik aksial murni. 0aya tarik tersebut dikatakan sentris jika garis gaya berimpit dengan garis berat penampang.

1. Kekuatan Tarik No"ina Metode $+, 'SNI 03/1526/2002* !alam menentukan kekuatan nominal penampang suatu batang tarik$ harus ditinjau terhadap tiga macam kondisi keruntuhan yang menentukan$ yaitu E 2) 7ondisi leleh dari luas penampang kotorbruto$ didaerah yang jauh dari sambungan. 3) 7ondisi rakturputus dari luas penampang eekti pada daerah sambungan. >) 7ondisi geser blok pada sambungan.

7omponen struktur yang memikul gaya tarik aksial teraktor N u harus memenuhi E N u

 ϕ N n

!imana$

N n F kekuatan nominal penampang. ϕ

F aktor tahananreduksi (S6I 4>2D3H3443$ tabel <.53$

hal.2). (S6I 4>2D3H3443$ s.24.2)

2.

Pada kondisi ee( dari uas %ena"%ang #ruto. Bila kondisi leleh yang menentukan$ maka kekuatan nominal N n dari batang

tarik harus memenuhi persamaan berikut$ N n F Ag . f y !imana$ Ag F luas penampang bruto (mm3). f y F tegangan leleh sesuai mutu baja (/Pa). Pada kondisi ini aktor tahanan adalah

3.

ϕ F 4$H4

Pada kondisi 7raktur8%utus dari uas %ena"%ang e7ekti78netto %ada sa"#ungan. Pada batang tarik yang mempunyai lobang$ pada daerah penampang yang

berlobang tersebut bentuk tegangan tarik tidak linear$ terjadi konsentrasi tegangan pada tepi lobang$ seperti gambar berikut$


!a"#ar 2.3 4 Bentuk probahan tegangan pada tepi lobang sejalan dengan bertambahnya beban$ gbr. (a) penampang masih dalam keadaan elastis$ gbr.(b) sebagian penampang sudah leleh dan gbr.(c) pada seluruh penampang sudah leleh..

Apabila kondisi rakturputus yang menentukan maka kekuatan nominal tarik ( N n) tersebut harus memenuhi persamaan sebagai berikut$

N n F Ae . f u !imana$

Ae F luas penampang eektinetto (mm3). f u F tegangan putus sesuai mutu baja (/pa).

Pada kondisi ini aktor tahanan adalah

.

ϕ

F 4$D:.

$uas Pena"%ang Netto. Batang tarik yang disambung dengan paku keling (ri"et) atau baut (bolt) harus

dilobangi. Ini mengakibatkan berkurangnya luas penampang yang dibutuhkan untuk memikul gaya tarik$ sehingga kekuatan tarik batang akan berkurang. S6I 4>2D3H3443 s.24.3.3. menyebutkan dalam suatu potongan 0umlah luas lubang tidak boleh melebihi 12 luas penampang utuh $ atau dengan kata lain luas penampang netto seperti yang diberikan oleh persamaan berikut$ Anet

$ : R Ag

BAB II Tinjauan Pustaka !imana$ Ag F luas penampang bruto (mm 3).

a*. Ukuran o#ang %aku atau #aut. /enurut S6I 4>2D3H3443$ s.2D.>.< diameter nominal lobang (d) yang sudah jadi harus 3 mm lebih besar dari diameter nominal baut (dn) untuk suatu baut diameternya tidak melebihi 35 mm$ dan maksimum > mm lebih besar untuk baut dengan diameter lebih besar$ kecuali untuk lubang pada pelat landas.

!a"#ar 2. E !iameter nominal baut dan lobang$ d F diameter lobang$ dn F diamater nominal$ d F dn  3 mm untuk dn



35 mm$

d F dn  > mm untuk dn  35 mm (S6I).

#*. $o#ang Sejajar dan $o#ang Berseang/seing. #ntuk menghitung luas penampang netto mengikuti gambar berikut$

!a"#ar 2.9 E Skema peninjauan penampang netto.

b2). Pada lobang sejajar seperti gambar 3.:.a$ luas penampang netto (pot. aa) diberikan oleh persamaan berikut$ Anet F Ag J n . d . t !imana$

n F jumlah lobang > lobang). d F diameter lobang (mm)$ mengikuti ketentuan S6I diatas$

BAB II Tinjauan Pustaka yaitu d F dn  3mm$ atau d F dn  >mm. Ag F luas penampang bruto F h . t t F tebal pelat terkecil antara t2 dan t3

b3). Pada lobang yang berselangseling (0br.3.:b)$ peninjauan luas penampang netto dilakukan sebagai berikut$

•

•

Potongan ab

Potongan acb

E AnetF Ag J n.d.t nF 3 lobang

+ * 12 .t + * 22 . t + E Anet F Ag n.d.t 4. + 1 4. + 2 nF > lobang

•

Potongan acd


!ari ketiga peninjauan ini luas penampang netto diambil yang terkecil$ dan harus$ Anet

$ : R Ag

-*. $o#ang Berseang/seing Pada Baja Siku.

!a"#ar 2.: E *etak lobang pada baja siku

9arak #3 F ga  gb J t •

Potongan ab

E AnetF Ag J n.d.t nF 3 lobang


•

Potongan acb


•

Potongan acd


!ari ketiga peninjauan ini luas penampang netto diambil yang terkecil$ dan harus$ Anet

$ : R Ag

d*. $o#ang Berseang/seing Pada Pro7i Baja Kana dan ;+.

!a"#ar 2.5 E Sambungan pada proil kanal proil +,

Proil kanal C (0br.<.a)$ #3 F ga  gb J t Apabila tebal sayap t2 dan tebal badan t3 maka$ #3 F (ga  gb) J (23t2 23t3) Proil I (0br.<.b)$ #3 F ga3  gb J t Apabila tebal sayap t2 dan tebal badan t3 maka$ #3 F (ga3  gb) J (23t2 23t3)

9. *uas Penampang 6etto ekti. *uas neto ( Anet) yang diperoleh sebelumnya harus dikalikan dengan faktor efektifitas penampang $ 3 $ akibat adanya eksentrisitas pada sambungan$ yang disebut shear leg $ S6I 4> 2D3H3443 s.24.3. menetapkan sebagai berikut$

Ae F 3 . Anet

BAB II Tinjauan Pustaka !imana$

Ae F luas neto eekti. 3 F koeisien reduksi. Anet F luas neto penampang.

7oeisien reduksi 3 untuk hubungan yang menggunakan baut atau paku keeling diperoleh dari persamaan berikutE

3 F 2 J ( % +)  4$H !imana$

3 F aktor reduksi. % F eksentrisitas sambungan jarak tegak lurus arah gaya tarik$ antara titik berat penampang komponen yang disambung dengan bidang sambungan$ mm. + F panjang sambungan pada arah gaya

Bentukbentuk eksentrisitas sambungan adalah seperti gambar berikut$

!a"#ar 2.) E *etak eksentrisitas sambungan.

Pada sambungan las$ eksentritas dihitung sebagai berikut (S6I s.24.3.3)$ a). Bila gaya tarik hanya disalurkan oleh pengelasan memanjang ke komponen struktur yang bukan pelat$ atau oleh kombinasi pengelasan memanjang dan melintang$ Ae F Ag


b). Bila gaya tarik hanya disalurkan oleh pengelasan melintang$ A adalah jumlah luas penampang neto yang dihubungkan secara langsung dan 3 F 2$4. Ae F # . Ag F Ag

c). Bila gaya tarik disalurkan ke sebuah komponen struktur pelat dengan pengelasan sepanjang kedua sisi pada ujung pelat$ dengan l  & E


!a"#ar 2.6 E Sambungan las. Ae F # . Ag

untuk l  3&

3 F 2$44

untuk 3&  l  2$:&

3 F 4$D

untuk 2$:&  l  &

3 F 4$D:

:.

Keangsingan Batang Tarik. 7elangsingan komponen struktur tarik$ G F +kr$ dibatasi sebesar 354 untuk

batang tarik utama$ dan >44 untuk batang tarik sekunder$ dimana +k adalah panjang batang tarik$ r adalah jarijari inertia$ S6I s.24.>.5.(2).

5.

!eser Bok . Suatu keruntuhan dimana mekanisme keruntuhannya merupakan kombinasi

geser dan tarik dan terjadi mele%ati lubanglubang baut pada komponen struktur tarik disebut keruntuhan geser blok. 7eruntuhan jenis ini sering terjadi pada sambungan dengan baut terhadap pelat badan yang tipis pada komponen struktur tarik. 7eruntuhan tersebut juga umum dijumpai pada sambungan pendek$ yaitu sambungan yang menggunakan dua baut atau kurang pada garis searah dengan bekerjanya gaya.


!a"#ar 2.10 E 0eser blok$ kombinasi keruntuhan antara geser dan tarik.

7eruntuhan geser blok adalah perjumlahan antara tarik leleh (atau tarik raktur) dengan geser raktur (atau geser leleh)$ dengan tahanan nominal ditentukan oleh salah satu persamaan berikut$ a). 0eser leleh dengan tarik raktur$ Bila f u . Ant

$ 4$< f u . An" $ maka N n F 4$< f y . Ag"  f u . Ant

b). 0eser raktur dengan tarik leleh$ Bila f u . Ant K 4$< f u . An" $ maka N n F 4$< f u . An"  f y . Agt !imana$

Ag" F luas kotorbruto akibat geser. An" F luas netto akibat geser. Agt F luas kotorbruto akibat tarik. Ant F luas netto akibat tarik.

C. ,esain $+, Ko"%onen Struktur Koo" Perencanaan komponen struktur balok kolom$ diatur dalam S6I 4>2D3H3443 Pasal 22.> yang menyatakan bah%a suatu komponen struktur yang mengalami momen lentur $gaya geser$ dan gaya aksial Mo"en $entur =umus umum perhitungan tegangan akibat momen lentur$ dapat digunakan dalam kondisi umum. Tegangan lentur pada penampang proil yang mempunyai

BAB II Tinjauan Pustaka minimal satu sumbu simetri$ dan dibebani pada pusat gesernya$ dapat dihitung dari persamaanE

, x , y + ! = * x * y x =¿ dengan

I x - y dan

y =¿

I y - x

*¿

*¿ , x - y , y - + ! = I x I y

x

sehingga

!

dengan

F tegangan lentur

, x ' , y

F momen lentur arah M dan y

* x ' * y

F modulus penampang arah M dan y

I x ' I y

F momen inersia arah M dan y

# x # y

F jarak dari titik berat ke tepi serat rah M dan y

7omponen struktur yang mengalami momen lentur $gaya geser$ dan gaya aksial harus direncanakan untuk memenuhi ketentuan sebagai berikutE

" u #ntuk

ϕ . " n

$ 0,2

" u

+

ϕ b . , ny

)

 1,0

, ux , uy 8 + 9 ϕ b . , nx ϕ b . , ny

)

<1,0

8

(

, ux

ϕ . " n 9 ϕ b . , nx

" u #ntuk

ϕ . " n

+

, uy

< 0,2

" u ϕ . " n

+

(

dengan E

" u

adalah gaya tekan aksial teraktor


" n

Adalah tahanan tekan nominal dengan menganggap batang sebagai suatu



elemen tekan murni Adalah aktor reduksi tahanan tekan F4$:

, ux

Adalah

, nx

memperhitungkan eek orde kedua$ yang akan dibahas kemudian Adalah tahanan momen mominal untuk lentur terhadap sumbu %

ϕb

Adalah aktor reduksi tahanan lentur F 4$H4

, uy

Sama dengan . u%$ namun dihitung dengan acuan sumbu y

, ny

Sama dengan . n%$ namun dihitung dengan acuan sumbu y

momrn

lentur

teraktor

terhadap

sumbu

%$

dengan

!alam pembahasan di atas disebutkan bah%a besarnya momen lentur teraktor dari suatu kompenen struktur balok kolom dihitung dengan menggunakan analisis orde kedua. S6I 4>2D3H3443 menyatakan bah%a pengaruh orde kedua harus diperhatikan melalui salah satu dari dua analisis berikutE 2. Suatu analisis orde pertama dengan memperhitungkan perbesaran momen. 3. Analisis orde kedua menurut caracara yang telah baku dan telah diterima secara umum.

,. ,esain $+, Ko"%onen Struktur Baok Perencanaan

komponen

struktur

balok

kolommenyatakan

bah%a

suatu

komponen struktur yang mengalami momen lentur $gaya gese r$ dan gaya torsi •

/omen *entur

=umus umum perhitungan tegangan akibat momen lentur$ dapat digunakan dalam kondisi umum. Tegangan lentur pada penampang proil yang mempunyai minimal satu sumbu simetri$ dan dibebani pada pusat gesernya$ dapat dihitung dari persamaanE

, x , y + ! = * x * y x =¿ dengan

I x - y dan

*¿

y =¿ *¿

I y - x


, x - y , y - + ! = I x I y

x

sehingga

!

dengan

F tegangan lentur

, x ' , y

F momen lentur arah M dan y

* x ' * y

F modulus penampang arah M dan y

I x ' I y

F momen inersia arah M dan y

# x # y

F jarak dari titik berat ke tepi serat arah M dan y

!esai Balok Terkekang *ateral Tahanan balok dalam desain *=,! harus memenuhi persyaratanE ϕ b . , n > , u ϕb

F 4$H4

, n

F tahanan momen nominal

, u

F momen lentur akibat beban teraktor

dengan

!alam perhitungan tahanan momen nominal dibedakan antara penampang kompak$ tidak kompak$ dan langsing seperti halnya saatmembahas batang tekan. !imana batasannya adalah sebagai berikutE 2. Penampang kompak

E

λ < λ /

3. Penampang tidak kompak

E

λ / < λ < λr

>. *angsing

E

λ > λ r

•

Penampang 7ompak

Tahanan momen nominal untuk balok terkekang lateral dengan penampang kompakE

, n= , /= 0 . ! y dengan E

, /

F tahanan momen plastis

0

F modulus plastis


! y

F kuat leleh

Penampang Tidak 7ompak

•

Tahanan momen nominal pada saat

λ = λr

adalahE

, n= , r= ( ! y −! r ) . * dengan E

! y

F tahanan leleh

! r

F tegangan sisa

*

F modulus penampang

Besarnya tegangan sisa

! r

F D4/Pa untuk penampng gilas panas$ dan 22: /pa

untuk penampang yang dilas.

λ / < λ < λr

Bagi penampang tidak kompak yang mempunyai

$ maka

besarnya tahanan momen nominal dicari dengan melakukan interpolasi linear$ sehingga diperolehE

, n=

λr − λ λr − λ /

dengan

, / +

λ − λ / λr − λ /

, r

b λ =¿ kelangsingan penampang balok (F 2 t ! ) λr ' λ /

dapat dilihat dalam table D:.2 Peraturan Baja atau dalam

Tabel H.2 dan Tabel H.3 #ntuk balokbalok hibrida dimana didasarkan pada nilai terkecil antara (

•

! y! > ! yw ! y! − ! r ¿

maka perhitungan dengan

! yw

, r

arus

.

Torsi Puntiran Pada Balok

Pembebanan pada bidang yang tak melalui pusat geserakan mengakibatkan batang terpuntir jika tak ditahan oleh pengekan luar. Tegangan punter akibat mmen punter

BAB II Tinjauan Pustaka (torUue) terdiri dari tegangan lentur dan geser. Tegangan ini harus digabungkan dengan tegangan lentur dan geser yang bukan disebabkan oleh torUue. Torsi dapat dibedakan menjadi dua jenis$ yakni torsi murni (pure torsion Saint Nenant's Torsion) dan torsi terpilin ( %arping torsion). Torsi murni mengasumsikan bah%a penampang melintang yang datar akan tetap datar setelah mengalami torsi dan hanya terjadi rotasi saja. 

Torsi /urni

Seperti halnya kelengkungan lentur (perubahan kemiringan perstauan panjang) dapat diekspresikan sebagai .5I6 d " yd " 7 $ yakni momen dibagi kekakuan lentur sama dengan kelengkungan$ maka dalam torsi murni$ puntiran . dibagi keekakuan torsi 89 sama dengan kelengkungan torsi (perbahan sudut punter

, s=12

dϕ d%

, s

denganE

ϕ persatuan panjang)

adalah torUue murni

8

adalah modulus geser

I

adalah konstanta torsi

 Torsi Terpilin

0ambar 3.22 Torsi Pada Proil Baja

Sebuah balok yang memikul torUue

, %

$ maka bagian lens tekan akan

melengkung kesalah satu sisi lateral$ sedang lens tarik melengkung ke sisi lateral lainnya. Penampang pada 0ambar 3. /emperlihatkan balok yang puntirannya ditahan di ujungujung namun lens bagian atas berdeormasi kesamping (arah

BAB II Tinjauan Pustaka lateral) sebesar u f: lenturan ini menimbulkan tegangan norma lentur (tarik dan tekan) serta tegangan geser sepanjang lens. Secara umum torsi pada balok dianggap sebagai gabungan antara torsi murni dan torsi terpilin.

Persamaan !ierensial utuk Torsi Terpuntir

•

ϕ

!ari gambar $ untuk sudut

u! =ϕ .

h 2

u!

Bila

yang kecil akan diperolehE

dideerensiasikan tiga kali terhadap 7 $ makaE

2

3

d u !

ϕ =h . d 3 2 2 d% d%

!ari hubungan momen dan kelengkungandapat dituliskanE 2

d u ! d%

2

, ! E . I !

=

, !

!engan

adalah momen lentur pada satu lens$ I f adalah momen inersia satu

lens terhadap sumbuy dari balok. 7arena ;6d.d7 $ makaE 3

d u ! d%

3

3 ! E . I !

=

!engan menyamakan persamaan diatas maka didapatkanE 3

h d ϕ 3 ! =− E . I ! . 3 2 d% !alam 0ambar komponen torUue

, w

$ yang menyebabkan lenturan lateral dari

lens$ sama dengan gaya geser lens dikalikan h< sehinggaE 3

3

h d ϕ d ϕ , w= 3 ! . h =− E . I ! . . 3 =− E . - w . 3 2 d% d%

dengan

I ! h

- w =

2

2

dengan sebut sebagai konstanta torsi terpilin.


TorUue total yang bekerja pada balok adalah jumlah dari

, s

dan

, w

$ yakniE

3

d ϕ d ϕ , % = , s + , w= 1 . 2 − E .- w . 3 d% d%

− E . - w maka didapatkanE

9ika persamaan diatas dibagi dengan 3

d ϕ d%

= 3

1 . 2 dϕ − , % = E .- w d% E . - w 2

!engan mensubsitusikan

λ =

1. 2 E . - w $ akan didapatkan suatu persamaan

dierensial linear tak homogenE 3 − , % d ϕ 2 d ϕ λ . − = 3 d% E . - w d%

Solusi dari persamaan dierensial ini adalahE λ%

ϕ = ϕ h+ ϕ /= A1 . e Atau

+ A2 . e− λ% + A 3 ¿+( ! 1 ( % ))

ϕ = A sinh λ% + B cosh λ% + - = ! ( % )

√

1 . 2 dengan λ = E . - w



Torsi *ateral

Tekok torsi lateral adalah kondisi batas yang menentukan kekuatan sebuah balok. Sebuah balok mampu memikul momen maksimum hingga mencapai momen plastis ( .p). Tercapai atau tidaknya momen plastis $ keruntuhan dari sebuah struktur balok adalah satu dari peristi%a berikutE 2. Tekuk lokal dari lens tekan 3. Tekuk lokal dari %eb dalam tekan lentur >. Tekuk torsi lateral 7etiga macam keruntuhan tersebut dapat terjadi pada kondisi elastis maupun inelastis. •

Tekuk Torsi *ateral lastis

BAB II Tinjauan Pustaka #ntuk memperhitungkan pengaruh akibat momen tak seragam$ S6I 4>2D3H 3443 (Pasal .>.2)menyatakan bah%a momen kritis untuk kondisi tekuk torsi lateral untukproil I dan kanal ganda adalahE

√

( )

2

π πE , #r =- b . E . I y . 12 + I y . - w L L •

Tekuk Torsi *ateral lastis 7etika serat tekan mencapai regangan sebesar

4 y ( 4 >

! y E

4 yang lebih besar dari

) $ pada keadaan ini cukup besar potensi terjadinya tekuk torsi

lateral inelastic. /eskipun kekakuan torsi tidak terlalu terpengaruh oleh tegangan residu$ namun tegangan residu ini memberikan pengaruh cukup besar terhadap tahanan lens tekan. Akibat adanya tegangan residu tahanan momen elastis maksimum /r adalahE

, r= * x ( ! y −! r )

#ntuk dapat mencapai kapasitas rotasi =K >$ S6I 4>2D3H3443 (Tabel .>.3) mengambil harga yang lebih rendah$ yaituE

L / r y

√

=1,76 E ! y

Bila diinginkan kapasitas rotasi

5 $ 3

untuk digunakan dalam analisis

plastis$ S6I 4>2D3H3443 (Pasal D.:.3) mensyaratkanE

L /d r y

!engan

25.000 + 15.000

=

( ) , 1 , 2

! y

! y

adalah tegangan leleh material$ /Pa

, 1

adalah momen ujung yang terkecil$ 6.mm

, 2

adalah momen ujung yang terbesar$ 6.mm


r y

adalah jarijari girasi terhadap sumbu lemah

, 1 / , 2

bertanda positi untuk kasus kelengkungan ganda dan

negati"e untuk kelengkungan tunggal

. +aktor Be#an dan Ko"#inasi Be#an /Pe"#e#anan sebuah gedung harus direncanakan kekuatannya terhadap bebanbeban berikut E 2. Beban mati ( Dead +oad ) Beban mati yang diperhitungkan dalam struktur gedung bertingkat ini merupakan berat sendiri elemen struktur bangunan yang memiliki ungsi struktural menahan beban 3. Beban hidup ( +ive +oad ) Beban hidup yang diperhitungkan adalah beban hidup selama masa layan. Beban hidup selama masa konstruksi tidak diperhitungkan karena diperkirakan beban hidup masa layan lebih besar daripada beban hidup masa konstruksi >. Beban 0empa Beban gempa adalah beban yang timbul akibat percepatan getaran tanah pada saat gempa terjadi. #ntuk merencanakan struktur bangunan tahan gempa$ perlu diketahui percepatan yang terjadi pada batuan dasar. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan$ %ilayah Indonesia dapat dibagi ke dalam < %ilayah Vona gempa.

/Ko"#inasi Pe"#e#anan !alam Persamaan tampak bah%a tahanan rencana harus melebihi jumlah dari beban beban kerja dikalikan dengan suatu aktor beban.Penjumlahan bebanbeban kerja ini dinamakan sebagai kombinasi pembebanan. !alam peraturan baja Indonesia$ S6I 4>2D3H3443 Pasal <.3.3 mengenai kombinasi pembebanan (u'< dinyatakan bah%a dalam perencanaan suatu struktur baja haruslah diperhatikan jenisjenis kombinasi pembebanan berikut iniE •

1<,

•

1<2, = 1<: $ = 0<9 '$a atau >*


•

1<2, = 1<: '$a atau >* * = '? $ $ atau 0<);*

•

1<2, = 1<3 ; = ? $ $ = 0<9 '$a atau >*

•

1<2, @ 1<0E = ? $ $

•

0<6, @ '1<3; atau 1<0E*

Keterangan:

,

adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen$ termasuk

$

dinding$ lantai$ atap$ plaon$ partisi tetap$ tangga$ dan peralatan layan tetap. adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung$ termasuk beban kejut$ tetapi tidak termasuk beban ingkungan seperti angin$ hujan$ dan lainlain. ,aktor beban untuk * harus sama dengan 2$4 untuk garasi parkir$ daerah yang digunakan untuk pertemuan umum dan semua daerah yang memikul beban hidup

$a

lebih besar dari :kPa adalah beban hidup di atap yang ditimbulkan selama pera%atan oleh pekerja$ peralatan$ dan material$ atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda

> ; E

bergerak. adalah beban hujan$ tidak termasuk yang diakibatkan genangan air. adalah beban angina adalah beban gempa$ yang ditentukan menurut S6I 4>J2D3
dengan$ $  0<9 bila $ 9 kPa$ dan ? $  1 bila $ 9 kPa. 7ekecualianE ,aktor beban untuk * di dalam kombinasi pembebanan harus sama dengan 1<0 untuk garasi parkir$ daerah yang digunakan untuk pertemuan umum$ dan semua daerah di mana beban hidup

2. Sa"#ungan Baut Baut adalah alat sambung dengan batang bulat dan berulir$ salah satu ujungnya dibentuk kepala baut (umumnya bentuk kepala segi enam ) dan ujung lainnya dipasang murpengunci.

BAB II Tinjauan Pustaka !alam pemakaian di lapangan$ baut dapat digunakan untuk membuat konstruksi sambungan tetap$ sambungan bergerak$ maupun sambungan sementara yang dapat dibongkardilepas kembali. Bentuk uliran batang baut untuk baja bangunan pada umumnya ulir segi tiga (ulir tajam) sesuai ungsinya yaitu sebagai baut pengikat. Sedangkan bentuk ulir segi empat (ulir tumpul) umumnya untuk bautbaut penggerak atau pemindah tenaga misalnya dongkrak atau alatalat permesinan yang lain.

0ambar 3.23 Baut 7eterangan E =ing pada pemasangan bautmur berungsi agar mur dikencangkan dengan keras tidak mudah dol

2.4.1 Jenis Baut •

Baut -itam

Waitu baut dari baja lunak ( St>5 ) banyak dipakai untuk konstruksi ringan  sedang misalnya bangunan gedung$ diameter lubang dan diameter batang baut memiliki kelonggaran 2 mm. •

Baut Pass

Waitu baut dari baja mutu tinggi (St53 ) dipakai untuk konstruksi berat atau beban bertukar seperti jembatan jalan raya$ diameter lubang dan diameter batang baut relati pass yaitu kelonggaran K 4$2 mm

2..2

Ukuran ,ia"eter Baut


0ambar3.2> #kuran !iameter baut

2..3

Keuntungan Sa"#ungan Baut

2. *ebih mudah dalam pemasanganpenyetelan konstruksi di lapangan. 3. 7onstruksi sambungan dapat dibongkarpasang. >. !apat dipakai untuk menyambung dengan jumlah tebal baja  5d ( tidak seperti paku keling dibatasi maksimum 5d ). 5. !engan menggunakan jenis Baut Pass maka dapat digunakan untuk konstruksi berat jembatan. Conto( Sa"#ungan Baut

!a"#ar2.1 Contoh Sambungan Baut 2..

Jenis/ J

is S

#u

Baut


•

Baut dengan 2 irisan (Tegangan geser tegak lurus dengan sumbu baut

Baut dengan 3 irisan (Tegangan geser tegak lurus dengan sumbu baut)

•

Baut yang dibebani sejajar dengan sumbunya

•

Baut yang dibebani sejajar sumbu dan tegak lurus sumbu

2..9 Jarak/ Jarak Baut Pada Sa"#ungan


•

Banyaknya baut yang dipasang pada satu baris yang sejajar arah gaya$ tidak boleh lebih dari : buah.

•

9arak antara sumbu buat paling luar ke tepi atau ke ujung bagian yang disambung$ tidak boleh kurang dari 2$3 d dan tidak boleh lebih besar dari >d atau < t (t adalah tebal terkecil bagian yang disambungkan).

•

Pada sambungan yang terdiri dari satu baris baut$ jarak dari sumbu ke sumbu dari 3 baut yang berurutan tidak boleh kurang dari 3$: d dan tidak boleh lebih besar dari D d

•

9ika sambungan terdiri dari lebih satu baris baut yang tidak berseling$ maka jarak antara kedua baris baut itu dan jarak sumbu ke sumbu dari 3 baut yang berurutan pada satu baris tidak boleh kurang dari 3$: d dan tidak boleh lebih besar dari D d atau 25 t.

2..: Prinsi% U"u" Jarak/ Jarak Sa"#ungan Baut

d F tebal pkbaut t F tebal batang baja utama tX F tebal plat penyambung

2..5 S&arat Kea"anan Sa"#ungan Tebal plat penyambung F (tX  tX) lebih besar atau sama dengan tebal baja batang utama (t) 6

2 t $ t

BAB II Tinjauan Pustaka u F jarak ujung c F jarak tepi

F 3d  >d F 2$:d  >d

s F jarak antar pkbaut F >d  Dd ( atau maksimum 25t ) khusus untuk batang tekan FFFFFFFF s F >d  5$:d( maks. Ht )

2..) Prinsi%/ %rinsi% Baut dari SNI

Jarak 9arak antar pusat lubang pengencang tidak boleh kurang dari > kali diameter nominal pengencang. 9arak minimum pada pelat harus melalui perhitungan struktur seperti pada S6I. •

9arak tepi minimum

9arak minimum dari pusat pengencang ke tepi pelat atau pelat proil harus memenuhi spesiikasi dalam tabelE Ta#e 2.1 9arak Tepi /inimum Tepi dipotong dengan

Tepi dipotong dengan

Tepi dipotong dengan

tangan 2$D: d b

mesin 2$:4 d b

potongan 2$3: d b

•

9arak tepi maksimum

9arak dari pusat tiap pengencang ke tepi terdekat suatu bagian yang berhubungan dengan tepi yang lain tidak boleh lebih dari 23 kali tebal pelat lapis luar tertipis dalam sambungan dan juga tidak boleh melebihi 2:4 mm.

2.9 Sa"#ungan $as Sambungan las adalah sambungan antara dua logam dengan cara pemanasan$ dengan atau tanpa logam pengisi. Sambungan terjadi pada kondisi logam dalam keadaan plastis atau leleh. Sambungan las banyak digunakan padaE 7onstruksi baja$ 7etel uap dan tangki$


2.9.1

Jenis D Jenis Sa"#ungan $as4

0ambar 3.2: Pengelasan Busur 6yala

2) Sambungan Sebidang Sambungan sebidang dipakai terutama untuk menyambung ujungujung plat datar dengan ketebalan yang sama atau hampir sarna. 7euntungan utama jenis sambungan ini ialah menghilangkan eksentrisitas yang timbul pada sambungan le%atan tunggal seperti dalam 0ambar <.2<(b). Bila digunakan bersama dengan las tumpul penetrasi sempurna (ull penetration groo"e %eld)$ sambungan sebidang menghasilkan ukuran sambungan minimum dan biasanya lebih estetis dari pada sambungan bersusun. 7erugian utamanya ialah ujung yang akan disambung biasanya harus disiapkan secara khusus (diratakan atau dimiringkan) dan dipertemukan secara hatihati sebelum dilas. -anya sedikit penyesuaian dapat dilakukan$ dan potongan yang akan disambung harus diperinci dan dibuat secara teliti. Akibatnya$ kebanyakan sambungan sebidang dibuat di bengkel yang dapat mengontrol proses pengelasan dengan akurat. 3) Sambungan *e%atan Sambungan le%atan pada 0ambar 3.2: merupakan jenis yang paling umum. Sambungan ini mempunyai dua keuntungan utamaE •

/udah disesuaikan. Potongan yang akan disambung tidak memerlukan ketepatan dalam pembuatannya bila dibanding dengan jenis sambungan lain. Potongan tersebut dapat digeser untuk mengakomodasi kesalahan kecil

•

dalam pembuatan atau untuk penyesuaian panjang. /udah disambung. Tepi potongan yang akan disambung tidak memerlukan persiapan khusus dan biasanya dipotong dengan nyala (api) atau geseran. Sambungan le%atan menggunakan las sudut sehingga sesuai baik untuk pengelasan di bengkel maupun di lapangan. Potongan yang akan disambung

BAB II Tinjauan Pustaka dalam banyak hal hanya dijepit (diklem) tanpa menggunakan alat pemegang khusus. 7adangkadang potonganpotongan diletakkan ke posisinya dengan beberapa baut pemasangan yang dapat ditinggalkan atau dibuka kembali •

setelah dilas. 7euntungan lain sambungan le%atan adalah mudah digunakan untuk menyambung plat yang tebalnya berlainan.

>) Sambungan Tegak 9enis sambungan ini dipakai untuk membuat penampang bentukan (builtup) seperti proil T$ proil 2$ gelagar plat (plat girder)$ pengaku tumpuan atau penguat samping (bearing stiener)$ penggantung$ konsol (bracket). #mumnya potongan yang disambung membentuk sudut tegak lurus seperti pada 0ambar <.2<(c). 9enis sambungan ini terutama bermanaat dalam pembuatan penampang yang dibentuk dari plat datar yang disambung dengan las sudut maupun las tumpul.

5) Sambungan Sudut Sambungan sudut dipakai terutama untuk membuat penampang berbentuk boks segi empat seperti yang digunakan untuk kolom dan balok yang memikul momen puntir yang besar.

:) Sambungan Sisi Sambungan sisi umumnya tidak struktural tetapi paling sering dipakai untuk menjaga agar dua atau lebih plat tetap pada bidang tertentu atau untuk mempertahankan kesejajaran (alignment) a%al.

2.9.2 Keuntungan dan Kee#i(an Sa"#ungan $as4 2. *ebih murah dan lebih ringan 3.

Tidak ada pengurangan luas penampang

>.

Permukaan sambungan bisa dibuat rata

5.

Bahaya terhadap korosi kurang

:

/udah pembersihannya

BAB II Tinjauan Pustaka <.

Tampak lebih bagus 7ekuranganE

2.

-anya untuk logam sejenis

3.

Pengelasan dilapangan lebih sukar dari sambungan kelingbaut

>.

Sambungan Cendrung melengkung

2.5.3 Pembatasan Ukuran Las Sudut Tabel.2.2 Ukuran Minimum Las Sudut Tebal Pelat (t,mm) Palin Tebal

Ukuran

Minimum

Las

Sudut

(a,mm) 3 4 5 !

t7 7 < t  10 10 < t < 15

15 < t

Sedankan "embatasan ukuran maksimum las sudut# a. Untuk $%m"%nen denan tebal !,4mm,diambil setebal k%m"%nen b. Untuk k%m"%nen denan tebal !,4mm atau lebi&, diambil 1,!mm kuran dari tebal k%m"%nen Pan'an eekti las sudut adala& seluru& "an'an las sudut berukuran "enu& dan "alin tidak &arus em"at kali ukuran las, 'ika kuran maka ukuran las untuk "erenanaan diana" sebesar * kali "an'an eekti. 2.5.4 Ta&anan +%minal Sambunan Las il%s%- umum dari L/ ter&ada" "ers0aratan keamanan suatu struktur, dalam &al ini terutama untuk las, adala& ter"enu&in0a "ersamaan# ϕ . 5 nw $ 5 n


denan

ϕ

adala& akt%r ta&anan

5nw

adala& ta&anan n%minal "ersatuan "an'an luas

5n

adala& beban terakt%r "er satuan "an'an luas

Las Tum"ul $uat las tum"ul "enetrasi "enu& diteta"kan sebaai berikut# a. Bila sambunan dibebani denan a0a tarik atau a0a tekan aksial ter&ada" luas eekti, maka# ϕ . 5 nw= 0,90. t e . ! y ϕ . 5 nw= 0,90. t e . ! yw

(ba&an dasar)

(las)

b. Bila sambunan dibebani denan a0a eser ter&ada" luas eekti, maka# 0,6 !

(¿¿ y ) (ba&an dasar) ϕ . 5 nw= 0,90. t e . ¿ 0,6 !

(¿ ¿ uw ) (las) ϕ . 5 nw= 0,90. t e . ¿

/enan

! y

dan

! n

adala& kuat lele& dan kuat tarik

"utus.

Las Sudut $uat renana "ersatuan "an'an las sudut, ditentukan sebaai berikut#

BAB II Tinjauan Pustaka 0,6 !

(¿ ¿ uw ) (las) ϕ . 5 nw= 0,75. t e . ¿ ϕ . 5 nw= 0,90. t e . ( 0,6 ! u ) (ba&an dasar)

Las Ba'i dan Pasak $uat renana bai las ba'i dan "asak ditentukan# 0,6. !

(¿¿ uw ) . A w ϕ . 5 nw= 0,75. t e . ¿

/imana

Aw

adala& luas eekti las

! uw

adala& kuat tarik "utus l%am las

2.: Peren-anaan Struktur Baa( !alam pemilihan struktur ba%ah harus mempertimbangkan halhal sebagai berikut E 2. 7eadaan tanah pondasi 7eadaan tanah ini berhubungan dengan pemilihan tipe pondasi yang sesuai$ yaitu jenis tanah$ daya dukung tanah$ kedalaman lapisan tanah keras. 3. Batasan akibat struktur di atasnya 7eadaan struktur sangat mempengaruhi pemilihan jenis pondasi$ yaitu kondisi beban dari struktur diatasnya (besar beban$ arah beban$ penyebaran beban). >. 7eadaan lingkungan disekitarnya /eliputiE lokasi proyek$ dimana pekerjaan pondasi tidak boleh mengganggu atau membahayakan bangunan dan lingkungan di sekitarnya. 5. Biaya dan %aktu pelaksanaan pekerjaan Pekerjaan

pondasi

harus

mempertimbangkan

biaya

dan

%aktu

pelaksanaannya sehingga proyek dapat dilaksanakan dengan ekonomis dan memenuhi aktor keamanan. Pelaksanaan juga harus memenuhi %aktu yang relati singkat agar pekerjaan dapat dilaksanakan dengan eekti dan eisien

BAB II Tinjauan Pustaka !engan mempertimbangkan halhal di atas$ maka pondasi untuk struktur to%er ini direncanakan pondasi tiang pancang. Selain itu$ pemilihan sistem pondasi tiang pancang ini didasarkan atas pertimbanganE 2. Beban yang bekerja cukup besar. 3. Pondasi tiang pancang dibuat dengan sistem sentriugal$ menyebabkan beton lebih rapat sehingga dapat menghindari bahaya korosi akibat rembesan air >. 2.:.1. Penentuan Para"eter Tana( 7ondisi tanah selalu mempunyai peranan penting pada suatu lokasi pekerjaan konstruksi. Tanah adalah landasan pendukung suatu bangunan. #ntuk dapat mengetahui susunan lapisan tanah yang ada$ serta siat  siatnya secara mendetail$ untuk perencanaan suatu bangunan yang akan dibangun maka dilakukan penyelidikan dan penelitian. Pekerjaan penyelidikan dan penelitian tanah ini merupakan penyelidikan yang dilakukan di laboratorium dan la pangan. /aksud dari penyelidikan dan penelitian tanah adalah melakukan in"estigasi pondasi rencana bangunan untuk dapat mempelajari susunan lapisan tanah yang ada$ serta siatsiatnya yang berkaitan dengan jenis bangunan yang akan dibangun di atasnya.

2.:.2. Anaisis da&a dukung tana( Analisis !aya dukung mempelajari kemampuan tanah dalam mendukung beban pondasi struktur yang terletak di atasnya. !aya dukung tanah ( =earing Capacity ) adalah kemampuan tanah untuk mendukung beban baik dan segi struktur pondasi maupun bangunan di atasnya tanpa terjadi keruntuhan geser. !aya dukung batas ( ultimate bearing capacity ) adalah daya dukung terbesar dari tanah dan biasanya diberi simbol Pult. !aya dukung ini merupakan kemampuan tanah mendukung beban$ dan diasumsikan tanah mulai terjadi keruntuhan. Besarnya daya dukung yang diijinkan sama dengan daya dukung batas dibagi angka keamanan$ rumusnya adalahE

/ult Pall F F) Perancangan pondasi harus dipertimbangkan terhadap keruntuhan geser dan penurunan yang berlebihan. #ntuk terjaminnya stabilitas jangka panjang$ perhatian harus diberikan pada perletakan dasar pondasi. Pondasi harus diletakkan pada

BAB II Tinjauan Pustaka kedalaman yang cukup untuk menanggulangi resiko adanya erosi permukaan$ gerusan$ kembang susut tanah dan gangguan tanah di sekitar pondasi.

2.:.3. Peren-anaan %ondasi tiang %an-ang a. Perhitungan daya dukung "ertikan tiang pancang Analisisanalisis

kapasitas

daya

dukung dilakukan

dengan

cara

pendekatan untuk memudahkan perhitungan. Persamaanpersamaan yang dibuat dikaitkan dengan siat  siat tanah dan bentuk bidang geser yang terjadi saat keruntuhan. 2 Berdasarkan kekuatan bahan /enurut Peraturan Beton Indonesia (PBI)$ tegangan tekan beton yang diijinkan yaituE

 b F 4.>>YXc

E Xc F kekuatan karakteristik beton.

 b F 4.>> Y3:4 F 3.: kgcm3 Ptiang F B b Z Atiang.

P dimanaE

F 7ekuatan pikul tiang yangdiijinkan FTegangan tekan tiang terhadap

tiang

penumbukan

 b

A

F *uas penampang tiang pancang

tiang

2 Berdasarkan hasil sondir

Tes Sondir atau Cone >enetration $est ( CPT ) pada dasarnya adalah untuk memperoleh tahanan ujung 5nd =earing ( U ) dan tahanan selimut riction >ile ( c ) sepanjang tiang. Tes sondir ini biasanya dilakukan pada tanah  tanah kohesi dan tidak dianjurkan pada tanah berkerikil dan lempung keras. Persamaan untuk menghitung daya dukung tiang pancang menurut data CPT adalahE

A > tiang

=

Z p +

# Z 9?>

tiang

>

:

!imana E P

F !aya dukung keseimbangan tiang ( kg)


6ilai conus yang dipakai untuk menentukan daya dukung ini sebaiknya digunakan ratarata dari nilai conus pada kedalaman 5! di atas ujung ba%ah tiang dan 5! di ba%ah ujung ba%ah tiang. 8

F 7eliling tiang pancang ( cm)

9-P F Total riction ( kgcm >

Berdasarkan hasil SPT #ntuk menghitung daya dukung tiang pancang dengan menggunakan data SPT dapat digunakan menurut 9apan ,oad Association. 9apan ,oad Association mengusulkan cara untuk menentukan tahanan riksi batas dan tahanan ujung batas untuk precast pile dan cast in place pile. Tahanan riksigaya geser pada dinding tiang adalah seperti tertera pada tabel 3.>. Tahanan ujung untuk precast pile ditentukan dengan menggunakan gambar 3.2H . Tahanan ujung (Ud) untuk tiang yang dicor di tempat dapat diambildiperkirakan dari tabel 3.5 dengan mengabaikan

perbandingan

dalamnya

lapisan

tanah

pendukung.

*angkahlangkah

untuk

menghitung daya dukung tiang pancang dengan metode 9apan ,oad Association adalah

 /enentukan panjang penetrasi Panjang Penetrasi !itentukan Berdasarkan gambar pada masingmasing hasil data SPT. #ntuk menentukan panjang penetrasi langkahlangkahnya adalah E

•

/enentukan nilai SPT pada ujung tiang (62)

•

/enentukan nilai SPT ratarata untuk 5! ke atas dari ujung tiang (63)

•

/enentukan nilai SPT ratarata dari 62 dan 63 ( N )

[

/enentukan jarak antara nilai SPT ujung tiang dengan nilai SPT ratarata ( N )

[

/embuat bidang luasan di atas nilai SPT ratarata yang seimbang dengan bidang luasan di ba%ah nilai SPT ratarata

[

/enentukan jarak antara nilai SPT ratarata dengan nilai SPT teratas dari bidang luasan di atas nilai SPT ratarata

BAB II Tinjauan Pustaka [

Panjang penetrasi adalah jumlah dari jarak antara nilai SPT ujung tiang dengan nilai SPT ratarata (6) dan j arak antara nilai SPT rata rata dengan nilai SPT teratas dari bidang luasan di atas nilai SPT ratarata

 /enentukan tahanan ujung (Ud) *angkahlangkahnya yaitu E [

/embagi panjang penetrasi (l) dengan diameter tiang (!)

[

/enentukan nilai Ud6 dari gambar 3.2<$ kemudian Ud didapat /enghitung tahanan ujung (Ud) dari nilai Ud dikalikan luas tiang

 /enentukan tahanan riksi (U) Berdasarkan tabel 3.> diketahui aktor reduksi untuk tahanan riksi. Tahanan riksi merupakan hasil kali antara keliling tiang dengan jumlah nilai SPT tiap lapisan tanah

 /enentukan daya dukung tiang pancang Ptiang F Qd  Q

Ta#e 2.3 6ilai tahanan riksigaya geser dinding tiang 9enis Tiang 9enis

Tiang Pracetak

Tiang yang dicor di Tempat

Tanah Pondasi Tanah Berpasir Tanah kohesi

N (≤ 24) : C or N (≤23)

N (≤ 23) 3

C N or

3

(≤ 23)

3

Sumber @.ekanika $anah dan $eknik >ondas


Ta#e 2. /etode untuk menghitung Qd pada castin place pile Intensitas daya dukung ultimate pada ujung tiang (Ud)

*apisan 7erikil 2)

N ≥ :4 :4  6 ≥ 54 54  6 ≥ >4 N ≥ >4

D:4 :3: >44

*apisan Pasir 2) >44 *apisan lempung > Uu 3) 7eras 2) Perbedaan antara lapisan kerikil dengan lapisan berpasir dapat dipertimbangkan berdasarkan hasil penyelidikan pada sejumlah kecil tanah tersebut. *apisan berpasir yang bercampur dengan kerikil dianggap sama dengan lapisan berpasir tanpa kerikil. -arga 6 diperoleh dari penyelidikan. 3) Pada lapisan lempung keras$ intensitas daya dukung ditetapkan berkenaan dengan @7riteria perencanaan pondasi kaison Uu 3

adalah kekuatan geser unconfined (tm )@ Sumber @ .ekanika $anah dan $eknik >ondasi

!a"#ar 2.1: 0raik perhitungan dari intensitas daya dukung ultimate tanah pondasi pada ujung tiang


.5

Berdasarkan Pelaksanaan

 + n3 Zp

e f %A%? s + 4$: %(c +

+ c )  +p

PF c 2

3

>

!imana E P

F kapasitas beban pada tiang

+

F berat hammer dalam kg ( F 4$:Z+p  <44 kg )

-

F tinggi jatuh hammer dalam cm ( 3m F 344 cm )

S c2

F penurunan perpukulan dalam cm ( F 2$5 cm) F tekanan elastis sementara pada tiang dan penutup F 4$3

c3

F simpangan tiang akibat tekanan elastis sementara F 4$5

c>

F tekanan elastis sementara pada tanah F 4$2

e f

F eisiensi hammer F : R untuk double acting hammer F 244 R untuk drop hammer

n

F koeisien restitusi ( 4 sd 4$: )

+p

F berat tiang p


2.:.

,a&a ,ukung Ijin Tiang !rou% 'P a !rou% * !alam pelaksanaan jarang dijumpai pondasi yang hanya terdiri dan satu tiang saja$ tetapi terdiri dari kelompok tiang. Teori membuktikan dalam daya dukung kelompok tiang geser tidak sama dengan daya dukung tiang secara indi"idu dikalikan jumlah tiang dalam kelompok$ melainkan akan lebih kecil karena adanya aktor eisiensi. !ipakai persamaan dari ?#niorm Building Code dari AAS-8@ (Pondasi Tiang Pancang untuk #ni"ersitas dan #mum karangan Ir. Sardjono -S. Penerbit Sinar +ijaya Surabaya )E

5ff =2 −

ϕ (n −2)m + (m −2)n .

H4 dim ana E

m

m Z n E 0umlahbaris

N

E 0umlahtiangdalamsatubaris

Φ

E arc tan (d  s)$ dalam dera0at

D

E sisi tiang

S

E 0arak antar tiang

P all group =  × Pall 2 tiang (daya dukung tiang tunggal.

a. P"aF Gang Terjadi Pada Tiang Aki#at Pe"#e#anan


= Σ >v ±

> maM

.% ZB maM n % Σ y

N DimanaE > ma%

3

.y Z C maM ± n y Σ %

3

E beban maM yang diterima2tiang pancang Σ >v E 0umlah beban vertikal n

E banyaknya tiang pancang

.% E momen arah  .y

C maM

E momen arah B E absis maM ( 0arak ter0auh) tiang ke pusat berat kelompok tiang

B maM

n

E ordinat maM ( 0arak ter0auh) tiang ke pusat berat kelompok tiang



E banyak tiang dalam satu baris arah %

nB

E banyak tiang dalam satu baris arah y

Σ y 3

E 0umlah kuadrat 0arak arahB (absis − absis) tiang

Σ % 3

E 0umlah kuadrat 0arak arah  (ordinat − ordinat ) tiang

#. Kontro !a&a >oriHonta Perhitungan menurut oundation of Structure oleh !un -anma$ tiang akan terjepit sempurna pada kedalaman ( *d ) F \ sd 2> *p. !imana E *d F kedalaman titik jepitan dari muka tanah *p F panjang tiang yang masuk tanah F lebar poer B

*a

F tinggi pile cap

1. P

1. Per(itunPotongan diagra" tekanan tana(


!a"#ar 2.15 !iagram Tekanan Tanah Pasi

a. Tekanan Tana( Pasi7 BB'

F 7p2 . γ2 .4$: B

CC'

F 7p2 . γ2. 2 B

!!'

F 7p2 . γ2. 2$: B

'

F 7p2 . γ2. ( 3B  4$:.: ! )

,,'

F 7p2 . γ2. ( 3$:B  4$:.: ! )

00'

F 7p3 . γ3. ( >B  4$:.: ! )

--'

F 7p3 . γ3. ( >$:B  4$:.: ! )

I I'

F 7p3 . γ3. ( 5B  4$:.: ! )

#. !a&a $atera &ang terjadi %ada tiang %an-ang P2

F ] .AB.BB'

P3

F ]. BC.( BB'CC')

P>

F ].C!.( CC'!!' )

P5

F ].!.( !!'' )

P:

F ].,.( ',,' )

P<

F ].,0.( ,,'00' )

PD

F ].0-.( 00'--' )

P

F ].-I.--'

Ptot

F P2  P3  P>  P5  P:  P  PD  P


2.

!a&a $atera &ang diijinkan !itinjau dari titik *$ maka Ptot. *V F P2.*2  P3.*3  P>.*>  P5.*5  P:.*:  P<.*<  PD.*D  P.* ^ didapatkan *V 0aya horiVontal yang diijinkan ( -all) _ /2 F 4 ^ -ult.*h J Ptot.*V F 4 ^ didapatkan - ult Tiang akan mampu menahan beban horiVontal jika - yang terjadi lebih kecil dari - ult$ sehingga tidak diperlukan tiang pancang miring.

2.:.9

Penuangan Tiang Pan-ang Aki#at Pengangkatan Kondisi I

!a"#art 2.1) Pengangkatan Tiang Pancang dengan 3 titik 1

2

7∗a

/2 F

2

/3 F

1 1 ∗ 7 ( 1−2 a )2− 7∗a2 8 2

1 2 7∗a 2

(

F

1 1 ∗ 7 ( 1−2 a )2− 7∗a2 8 2

5a3  5a*  *3 F 4 Kondisi II

(

) )


!a"#ar 2.16 Pengangkatan tiang pancang dengan 2 Titik 1

/2 F

2

7∗a

(

1 7 ∗( L−a )− 2

= 2 F

/M F = 2 Z x  / maM



1 3 L − 2 aL 2

( L− a )

)( 2

2

7 L − 2 7∗a∗ L = 2 ( L−a )

)

1 ∗7∗ x2 2

d,x dx

F 4

= 2 J /% F 4 2 5 1 L 2 aL = x 6 7 2 ( L −a )

.ma% 6 ." 6 ,

F

(

2

L −2 aL 2 ( L− a )

)

.



(

2

1 L − 2 aL 7 ∗ 2 2 ( L −a )

)

2

1 ∗7 ( L2−aL ) 2 2 ( L −a )

/2 F /3 1 2

7∗a

F

1 ∗7 ( L2 −aL ) 2 2 ( L− a )

2a

2

− 4 aL + L2 F 4

2a

2

−100 a + 784 F 4

!ari dua kondisi diatas dipilih kondisi dimana momen yang terjadi maksimum sebagai yang menentukan menghitung tulangan.


2.:.:. Peren-anaan Soo7 Pada bagian dasar dari kolomkolom suatu struktur diperlukan adanya balok balok penghubung yang berungsi untuk menyeragamkan penurunan yang terjadi pada struktur maupun untuk mengantisipasi tarikantekanan yang terjadi pada kolom yang bergoyang. Balok tersebut dinamakan sebagai sloo.

•

Per(itungan #e#an %ada soo7 Beban yang bekerja pada sloo adalah daya dukung tanah yang dapat dihitung sebagai berikut E /ult = (c  N c (2+ 4$> =  +) +γ  D f  N / + 4$: γ  =  N γ (2 − 4$3 =  +))

!imana

Pult

F daya dukung ultimate tanah ( tm 3)

c

F kohesi tanah



6 berat isi tanah dasar

BF!

F *ebar Pondasi

!

F 7edalaman pondasi

N γ, N / N c

F aktor daya dukung tarVagli

Ap

F luas dasar pondasi

*

F panjang sloo

sehingga /tumpuan F23 ZU

ult

Z *3

/lapangan F 235 Z U

ult

Z *3

Setelah diketahui / lapangan dan / tumpuannya$ maka dilakukan perhitungan tulangan pada daerah tumpuan lapangan


2. l%%r ardener

!a"#ar 2.20 ,loor -ardener ,loor -ardener merupakan material bentuk bubuk (po%der) yang ditaburkan pada beton basah dan kemudian dilakukan inishing dengan menggunakan mesin tro%el$ sehingga akan menghasilkan permukan yang lebih keras$ tetapi rata dan halus serta mudah dibersihkan. ,loor -ardener berguna untuk meningkatkan kekerasan beton$ kemampuan ketahanan abrasi dan meminimalkan debu pada permukaan lantai beton. ,loor -ardener biasa digunakan pada lantai garasi$ area parkir $ area pergudangan$ area pabrik  industri$ dan areaarea yang membutuhkan lalu lintas. 7onsumsi kebutuhan material ,loor -ardener disesuaikan dengan kondisi lalu lintas yang ada dapat diuraikan sebagai berikut E •

#ntuk kebutuhan lalu lintas rendah (misalE garasi dan gudang kecil) konsumsi > kgm3.

•

#ntuk kebutuhan lalu lintas menengah (misalE lantai area pabrik dan area parkir ) konsumsi : kgm3.

•

#ntuk kebutuhan lalu lintas tinggi (misal E lantai pabrik yang mennggunakan alat berat) konsumsi D kgm3.

,loor -ardener bentuk bubuk (po%der) harus diaplikasikan pada beton basah$ kadang hal

Arie *ukman 1 232234442

:

BAB II Tinjauan Pustaka tersebut menjadi kendala. /isal area cor beton tersebut mempunyai lalu lintas yang tinggi selama proyek berlangsung$ jika langsung diaplikasikan ,loor -ardener$ maka lantai tersebut akan dilalui lalu lintas kendaraan$ padahal idealnya aplikasi ,loor -ardener itu sebaiknya dilalui setelah akhir proyek tersebut.

2.) Peat Bondek Bondek '#onde-k* adalah sejenis plat lantai berlapis gal"anis atau yang sering disebut dengan Structural ,loor !ecking (Struktur Plat *antai) yang berungsi sebagai alternati pengganti sistem kon"ensional yang selama ini menggunakan tripleM sebagai bekisting (bacaE cetakan) cor plat lantainya. Berbeda dengan tripleM yang hanya berungsi sebagai bekisting$ plat bondek memiliki kelebihan yaitu sebaga i bekisting tetap dan berungsi sebagai tulangan posit pada struktur plat lantai tersebut.

!a"#ar 2.21 Pelat Bondek Eeuntungan bila menggunakan >lat =ondek @ •

+aktu pengerjaan lebih cepat dan bersih.

Arie *ukman 1 232234442

:H

BAB II Tinjauan Pustaka •

-anya diperlukan perancah  support yang sederhana (minim)$ tanpa kehadiran TripleM.

•

Penghematan bahan cor$ dengan adanya proil struktur lobang lekuk pada bondek bagian ba%ah tersebut$ sehingga plat lantai lebih ringan.

2.6. ,asar/,asar STAA,.Pro STAA! adalah salah satu program analisa program analisa struktur yang pada saat ini telah banyak dipakai diseluruh dunia. STAA! menggunakan teknologi yang paling modern dalam rekayasa elemen hingga$ dengan metode input data berbasis object oriented. Program ini dikembangkan oleh tim dengan pengalaman lebih dari 34 tahun riset yang diadakan di #SA$ 7anada$ dan eropa dalam merumuskan metode ini. !engan ketepatan numerik dan eisiensi perhitungan$ metode ini memberikan hasil yang lebih baik daripada metode lain yang diketahui pada semua aplikasi rekayasa strukutur. STAA! Pro adalah pilihan rekayasa structural proessional untuk baja$ beton$ kayu dan alumunium berbentuk desain baja yang mencakup struktur apapun termasuk goronggorong$ pabrik petrokimia$ tero%ongan$ jembatan$tumpukan$ dan lain lain.$ melalui lingkungan leksibel$ maju itur$dan asih kolaborasi data$. 7elebihan yang sangat dominan yang dimilki oleh STAA! adalah adalah kemudahan dalam penggunaannya. 0#I (0raphical #ser Interace) dirancang sedemikian rupa agar userpengguna lebih mudah menggunakan aplikasi dari program ini. 3.H.2

0#I STAA! Pro

#ntuk lebih jelasnya$ bila anda membuka program STAA! maka anda akan mendapat tampilan 0#I seperti diba%ah ini.

Arie *ukman 1 232234442

<4


gambar diatas adalah 0#I (elemen interace) dari program STAA!$ dimana ungsi dari elemenelemen tersebut adalah sebagai berikut E

2. /enu Pulldo%n 0#I STAA!: Bisa juga disebut sebagai menu bar$ letaknya disebelah

Arie *ukman 1 232234442

<2

BAB II Tinjauan Pustaka pojok kiri atas layar$ tepatnya diatas menu toolbar$ ungsi dari menu ini adalah untuk memberikan akses ke semua asilitas dari STAA!

3. /enu Toolbar 0#I STAA!3 Terletak tepat diba%ah menu pulldo%n. /enu ini berguna untuk mengakses perintah yang sering anda gunakan$ jadi anda tidak perlu repotrepot lagi untuk mengakses perintah dari menu pulldo%n. 7eberadaan dari menu toolbar akan sangat membantu sekali ketika anda bekerja dengan banyak pengeditan atau modiikasi rancang bangun struktur$ sehingga pekerjaan anda akan semakin eekti dan tidak membuangbuang %aktu karena harus mondarmandir di menu pulldo%n. Selain itu anda juga bisa membuat customiVed toolbar sendiri.

>. /enu -alaman 0#I STAA!> Terletak disamping kiri layar. /enu halaman adalah sekumpulan tab yang mana setiap tab dari kumpulan tab tersebut memiliki page control didalamnya$ dimana didalam page control tersebut terdapat tooltool yang berguna untuk memberikan perintah spesiik yang akan memudahkan dalam pemodelan dan "eriikasi hasil analisa. 8rganisasi dari tabtab tersebut menggambarkan operasi yang berurutan dari atas ke ba%ah$ sehingga betulbetul akan mengarahkan anda pada pemodelan yang sistematis (berurutan mulai dari pemodelan J analisa J hingga "eri"ikasi )$ sehingga akan memudahkan pekerjaan anda. Tidak hanya itu saja$ setiap tab dirancang dengan nama yang spesiik dan icon tool tersendiri$ sehingga betulbetul memanjakan dan memudahkan anda ketika bekerja pada program ini.

Arie *ukman 1 232234442

<3


>. /enu !ata Area 0#I STAA!5 Terletak disamping kanan layar. /enu ini adalah menu tampilan dari operasi yang anda lakukan pada menu halaman. 9ika anda menjalankan program STAA! dan anda mengoperasikan ungsi menu halaman$ maka penjelasan dan menu apa saja yang terkandung didalamnya akan ditampilkan pada menu data area. Sebagai contoh$ jika anda memilih general  support page pada menu halaman$ maka pada menu data area akan menampilkan inormasi support node dan descriptionsupport (jenis perletakanrestraint) yang akan digunakan$ seperti jepit$ sendi$ roll$ atau anda bisa mendeinisikannya sendiri.

:. /enu +indo% 0#I STAA!2 menu %indo% adalah layar tempat anda bekerja$ dimana pemodelan yang anda lakukan dan hasil analisa dari pemodelan yang anda lakukan tersebut ditampilkan.

Arie *ukman 1 232234442

<>

BAB II Tinjauan Pustaka 2.6.2 Jenis Ee"en 9enis elemen dapat dikelompokkan sebagai berikut E 2. lemen Batang (Beam lement) a. Truss 3! (=angka batang 3!) b. Plane ,rame 3! (Portal 3!) c. 0rid,loor d. Truss >! (=angka batang >!) e. Space ,rame (Portal >!) 3. lemen Segitiga >. lemen Segi mpat 5. lemen Benda Pejal (Solid lement)

2.6.3 Siste" Koordinat Ada 3 macam sistem koordinat yang dipergunakan di dalam Staad yaitu Sistem 7oordinat 0lobal dan Sistem 7oordinat *okal.

2.6.3.1 Siste" Koodinat !o#a Sistem koordinat global adalah sistem koordinat di dalam ruang area pemodelan struktur `$ W$ $ dan perjanjian tandanya mengikuti aturan tangan kanan. 0ambar berikut adalah gambar sistem koordinat global dengan arah displacementnya. Selanjutnya boleh disebut sebagai sistem sumbu global.

Arie *ukman 1 232234442

<5


!a"#ar 2.22 Sistem 7oordinat 0lobal berikut arah displacement 2.6.3.2 Siste" Koordinat $oka Sistem 7oordinat *okal adalah sistem koordinat terhadap masingmasing elemenbatang itu sendiri. !an juga mengikuti aturan tangan kanan sebagai perjanjian tandanya. Seterusnya boleh disebut sebagai sistem sumbu lokal. 0br.3.2H. menunjukkan system koordinat lokal dari sebuah elemen yang membentang dari titik ?i@ ke titik ?j@ . Sumbu memanjang M dari ?i@ ke ?j@ adalah merupakan arah positi. Sedangkan sumbu lokal y dan V adalah merupakan sumbusumbu prinsip dari arah momen inersia elemen.

Arie *ukman 1 232234442

<:


!a"#ar 2.23. Sistem 7oordinat *okal tergambar di dalam sistem global

2.6. Ti%e Struktur -ampir semua struktur dapat dianalisa dengan menggunakan Staad. Struktur =uang (SPAC) dengan struktur portal tiga dimensi pembebanan dapat diaplikasikan dari segala arah. Struktur Bidang (>+AN5 ) menggunakan sistem koordinat global `W dan pembebanannya

juga

dalam

arah

yang

sama

pula.

Struktur

T=#SS$

hanya

mempertimbangkan elemenbatang yang mengalami gayagaya aksial saja$ tidak ada momen sama sekali.

Sot%are STAA! Pro ini hanya merupakan alat bantu program untuk mempercepat dan mempermudah pekerjaan seorang engineer. 7enapa disebut dengan program bantu Waitu karena STAA! Pro hanya kita posisikan sebagai alat bantu hitung saja$ sedangkan "eriikasi hasil desain dan pengambil keputusan (judgement) tetap ditentukan oleh kita sebagai actor utama (main actor) dari perencanaan pekerjaan tersebut. 8leh karena itu

Arie *ukman 1 232234442

<<

BAB II perencanaan pembangunan pabrik

Recommend Documents