Struktur Baja II
Diketahui struktur Baja sebagai berikut ;
m 0 0 . 2 1
7.00 m
m 0 . 4
m 5 . 4
Data struktur ; > Pela Pelatt Lanta Lantaii pelat lantai yang digunakan struktur beton bertulang gc = dan f'c = 24 Mpa > Balok Balok dan dan Kolom Kolom Digunakan profil baja dengan ; - Tegangan leleh baja : f y = 240 Mpa - Modulus elastisitas : Es = 200000 Mpa
2400 kg/m3
Ditanyakan : > Rencanakan ukuran ukuran balok dan kolom baja baja yang dibutuhkan > Hitung sambungan balok dan kolom dengan menggunakan baut dan las > Hitung sambunga sambungann kolom dan pondasi pondasi > Gambarkan detail dari profil baja dan sambungan
Penyelesaian : (I) Merencan Merencanakan akan Dimen Dimensi si Balok Balok dan Kolom Kolom 8 8 . 0
balok anak Y
5 m 2 . 0 . 0 0 1 2 1
X
8 8 . 0
1.75 m 1.75 m 1.75 m 7.00 m
1.75 m
1
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
1. Perhit Perhitung ungan an teba teball pelat pelat lantai lantai
Pelat lantai berupa beton bertulang dengan mutu baja f y = 240 Mpa 24 kN/m3 gc = menurut SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.2.5(3) untuk pelat 2 arah ( non pratekan), dan tebal pelat lantai dihitung dengan menganggap ada balok anak pada lantai dan atap , yaitu sebagai berikut berikut ; - Tebal pelat pelat tidak boleh boleh kurang kurang dari dari : Ln h
= =
Ln (0,8 + fy/1500) 36 + 9b 12000 0.8 + 240 / 36 + 9 6.857
= -
b
1500
= ben bentan tang ber bersih sih arah arah meman emanja jang ng = 12.0 m = 12000 mm 12.0 Ls1 = = = 6.857 1.8 Ls2
117.89 mm
Teba Teball pela pelatt tid tidak ak perl perluu lebi lebih h dar darii : Ln (0,8 + fy/1500) h = 36 12000 0.8 + 240 / 1500 = 36 =
320.00 mm - tebal pelat atap - tebal pelat lantai
= =
120 mm 140 mm
2. Perhit Perhitung ungan an beban beban akiba akibatt Gaya Gravi Gravitasi tasi ( A ) Analisa pembebanan portal arah y q
0.88
10.25
qeg
0.88
12.00 m
untuk merubah kondisi pembebanan dari bentuk trapesium menjadi beban merata, maka qeg diisyaratkan harus memenuhi hal berikut: - mempunyai mempunyai momen momen jepit jepit > momen momen trapesium trapesium - Lendutan Lendutan Max Max yang yang terjadi terjadi > Lendutan Lendutan Max Max trapesiu trapesium m - Gaya lintang lintang Max Max yang yang terjadi terjadi > gaya gaya lintang lintang max trapes trapesium ium Kontrol terhadap momen jepit :
q
q L2 (1+b/L) (5-b2/L2) 96 q # = 7.918 96 = 11.877 q
Mn =
M
M 0.88
10.25
0.88
qeg Mn = =
12.00 m =
1 qeg L2 12 1 q 144.00 12 eg 12 qeg
syarat : 12
qeg qeg
> >
11.88 q 0.99 q
Kontrol terhadap Lendutan :
q M
dx
M
= =
q L4 (5 - 20g3 + 16g4) 1920 EI a 10.3 = =
2
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
1. Perhit Perhitung ungan an teba teball pelat pelat lantai lantai
Pelat lantai berupa beton bertulang dengan mutu baja f y = 240 Mpa 24 kN/m3 gc = menurut SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.2.5(3) untuk pelat 2 arah ( non pratekan), dan tebal pelat lantai dihitung dengan menganggap ada balok anak pada lantai dan atap , yaitu sebagai berikut berikut ; - Tebal pelat pelat tidak boleh boleh kurang kurang dari dari : Ln h
= =
Ln (0,8 + fy/1500) 36 + 9b 12000 0.8 + 240 / 36 + 9 6.857
= -
b
1500
= ben bentan tang ber bersih sih arah arah meman emanja jang ng = 12.0 m = 12000 mm 12.0 Ls1 = = = 6.857 1.8 Ls2
117.89 mm
Teba Teball pela pelatt tid tidak ak perl perluu lebi lebih h dar darii : Ln (0,8 + fy/1500) h = 36 12000 0.8 + 240 / 1500 = 36 =
320.00 mm - tebal pelat atap - tebal pelat lantai
= =
120 mm 140 mm
2. Perhit Perhitung ungan an beban beban akiba akibatt Gaya Gravi Gravitasi tasi ( A ) Analisa pembebanan portal arah y q
0.88
10.25
qeg
0.88
12.00 m
untuk merubah kondisi pembebanan dari bentuk trapesium menjadi beban merata, maka qeg diisyaratkan harus memenuhi hal berikut: - mempunyai mempunyai momen momen jepit jepit > momen momen trapesium trapesium - Lendutan Lendutan Max Max yang yang terjadi terjadi > Lendutan Lendutan Max Max trapesiu trapesium m - Gaya lintang lintang Max Max yang yang terjadi terjadi > gaya gaya lintang lintang max trapes trapesium ium Kontrol terhadap momen jepit :
q
q L2 (1+b/L) (5-b2/L2) 96 q # = 7.918 96 = 11.877 q
Mn =
M
M 0.88
10.25
0.88
qeg Mn = =
12.00 m =
1 qeg L2 12 1 q 144.00 12 eg 12 qeg
syarat : 12
qeg qeg
> >
11.88 q 0.99 q
Kontrol terhadap Lendutan :
q M
dx
M
= =
q L4 (5 - 20g3 + 16g4) 1920 EI a 10.3 = =
2
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
L 0.88
dmax =
=
10.25 12.00 m
.
12.0
0.88
q L4 (5 - 20g3 + 16g4) 1920 EI 11.37 q/EI
=
qeg
dx
q
#### 1920 EI
= =
E
1.053
qeg L4 qeg #### 384 EI = 384 EI 54 qeg / EI
F 12.00 m syarat : 54
qeg / EI qeg
> >
11.37 q/EI 0.211 q
Kontrol terhadap Lintang : Lintang terjadi pada kondisi trapesium dan beban merata : - Dmax = VE = 5.563 q - Dmax = VE = 6 qeg syarat : 6 qeg > 5.563 q qeg > 0.927 q Dari ketiga kondisi syarat diatas diambil yang maksimum : qeg > 0.99 q (untuk 1x pembebanan) 1 Beban Gravitasi Gravitasi pada pada Atap Atap Beban Mati (DL) - Beban pelat - Beban Atap - Berat plafond + ducling
Beban Hidup (LL) - Beban hidup plat atap - Beban air 0.01
0.12
0.88 2400 0.88 50 0.99 0.88
21
100 0.99
Beban Hidup (LL) - Beban hidup
252 43.8 18.19 313.9
kg/m kg/m kg/m kg/m
0.99 1000
0.88 0.88
= = = =
86.60 8.66 95.26 529.1
kg/m kg/m kg/m kg/m
45
0.88 271 0.99 0.99
2400 4.50 0.88 0.88
= = = = =
294 1220 18.19 38.97 1570.7
kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m
250
0.99
0.88
=
216.5 kg/m
=
2231 kg/m
Kombinasi pembebanan qu = 1,2 qd + 1,6 qL 2 Beban Gravitasi Gravitasi pada pada Lantai Lantai Beban Mati (DL) - Beban pelat - Beban dinding - Berat plafond + ducling - Beban Ubin
= = = =
0.14 21
Kombinasi pembebanan qu = 1,2 qd + 1,6 qL
3 Perhitunga Perhitungann Beban Akibat Akibat Beban Gempa Gempa Berat Bangunan Total (Akibat Gempa) - Berat profil baja untuk balok dan kolom rata-rata - Be Berat dinding 1/2 bata Beban Gravitasi pada atap Beban Mati (DL) Berat pelat + muatan 313.9 12.0 Berat balok 2 7.0 + 2 12.0 150 Berat kolom 2 2 8.5 150 Berat dinding 2 7.0 + 2 # 8.5 250
3
= =
150 250
= = = =
3767 5700 5100 80750
kg/m kg/m
kg kg kg kg
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
Beban Hidup (LL) Beban hidup yang direduksi
0.3 95.26
12.0 = W1 =
342.9 kg 95660 kg
Beban Gravitasi pada lantai
Beban Mati (DL) Berat pelat + muatan Berat balok 2 7.0 Berat kolom 2 Berat dinding Beban Hidup (LL) Beban hidup yang direduksi
1570.7 12.0 2 12.0 150 4.5 150 4.5 250
+ 2
0.3 216.5
Berat rencana total struktur : Wt = W1 + W2 = 95660 + 29152 =
12.0 W2
124812.5
= = = =
18848 5700 2700 1125
kg kg kg kg
= =
779.4 kg 29152 kg
kg
Waktu getar bangunan (T) Dengan rumus empiris : Tx = Ty = 0,06 H 3/4 (H adalah tinggi bangunan total) Jadi : Tx = Ty = 0.06 . 8.50 3/4 = 0.2986864 detik Koefisien gempa dasar Cperaturan = C20 thn / ( f1 . f2) Dimana : f1 = faktor kelebihan kekuatan struktur = 1,5 f2 = faktor kelebihan kekuatan statis tak tentu dalam plastis = 2 C20 thn = Respon spektra 20 thn untuk tiap zona yang didapat dari grafik antara waktu getar Grafik untuk Zona III
Dari grafik disamping, diperoleh : C20 thn = 0.05 Sehingga : Cperaturan = 0.05 /(1,5 . 2) = 0.017
0.10 0.07
Struktur diatas tanah lunak Struktur diatas tanah keras
0.05 0 0.299
1.0 2.0 3.0 (dt) Waktu getar alami (dt)
Faktor keutamaan I dan faktor jenis struktur K Berdasarkan desain struktur rangka beton di daerah rawan gempa ( SK. SNI T - 15 1991 pasal 3.14) diperoleh faktor keutamaan I = 1,0 dan faktor jenis struktur K = 1,0 untu k gedung perpustakaan yang mengguanakan struktur rangka beton. Gaya geser horizontal total akibat gempa Rumus : Vx = Vy = C . I . K . Wt = 0.017 . 1 . 1 . = 2080.208689 kg Distribusi gaya geser horizontal total a. Arah x H 8.50 = = 1.2142857 B 7.00 a. Arah y
124812.5
<
3
Fix
4
=
wi . hi S wi . hi
Vx
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
H B Dimana :
Tingkat atap 02
8.50 = 0.7083333 < 3 Fiy = 12.00 Fix = Gaya horizontal akibat gempa pada lantai ke-i arah x Fiy = Gaya horizontal akibat gempa pada lantai ke-i arah y hi = Tinggi lantai ke-i terhadap lantai dasar Wi = Berat lantai ke-i Vx = Gaya geser horizontal total akibat gempa arah x Vy = Gaya geser horizontal total akibat gempa arah y B = Panjang sisi bangunan dalam arah yang ditinjau =
V (t) 2.0802 2.0802
hi (m) 8.5 4.5
Wi (t) 95.6602 29.1523
Wi . hi (t m) 813.11162 131.18549 944.29711
5
wi . hi S wi . hi
Vy
Fix,Fiy
1/2 Fi
1.7912 0.2890 2.0802
0.8956 0.1445 1.0401
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
( B ) Analisa pembebanan portal arah x Perhitungan beban akibat Gaya Gravitasi q
0.88 m
qeg
0.88 m
1.75 m
untuk merubah kondisi pembebanan dari bentuk trapesium menjadi beban merata, maka qeg diisyaratkan harus memenuhi hal berikut: - mempunyai momen jepit > momen trapesium - Lendutan Max yang terjadi > Lendutan Max trapesium - Gaya lintang Max yang terjadi > gaya lintang max trapesium Kontrol terhadap momen jepit : q
Mn =
M
M 0.88 m
=
0.88 m
=
5q L2 96 5 q
3.063
96 0.1595 q
qeg Mn = =
1.75 m =
1 qeg L2 12 1 3.06 q 12 eg 0.2552 qeg
syarat : 0.255 qeg qeg
> >
0.16 q 0.625 q
Kontrol terhadap Lendutan : q
dx
M
=
7 q L4 3840 EI
M 0.88 m dmax =
=
0.88 m
7 q L4 3840 EI 0.0056 q/EI
=
q
21.44 3840 EI
qeg
dx
= =
E
qeg L4 qeg 9.38 384 EI = 384 EI 0.0244 qeg / EI
F 1.75 m
6
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
syarat : 0.024 qeg / EI qeg
> >
0.0056 q/EI 0.229 q
Kontrol terhadap Lintang : Lintang terjadi pada kondisi trapesium dan beban merata : - Dmax = VE = 0.438 q - Dmax = VE = 0.875 qeg syarat : 0.875 qeg > 0.438 q qeg > 0.5 q Dari ketiga kondisi syarat diatas diambil yang maksimum : qeg > 2.50 q (untuk 4x pembebanan) 1 Beban Gravitasi pada Atap Beban Mati (DL) - Beban pelat - Beban Atap - Berat plafond + ducling
0.12 21
Beban Hidup (LL) - Beban hidup plat atap - Beban air
100 0.01
0.88 2400 = 0.88 50 = 2.50 0.88 = =
252 43.8 45.94 341.7
2.50 2.50
218.8 kg/m 25.00 kg/m 243.8 kg/m
0.88 1000
= = =
Kombinasi pembebanan q u = 1,2 q d + 1,6 q L 2 Beban Gravitasi pada Lantai Beban Mati (DL) - Beban pelat - Beban dinding - Berat plafond + ducling - Beban Ubin
0.14 21 45
Beban Hidup (LL) - Beban hidup Kombinasi pembebanan
0.88 271 2.5
250
2400 0.88 0.9 2.5 0.9
2.50
=
800
kg/m
= = = = =
294 237 45.94 98.4 675.5
kg/m kg/m kg/m kg/m kg/m
0.9 =
546.9 kg/m
=
1686 kg/m
= =
150 250
= = = =
2392 5700 5100 80750
q u = 1,2 q d + 1,6 q L
3 Perhitungan Beban Akibat Beban Gempa Berat Bangunan Total (Akibat Gempa) - Berat profil baja untuk balok dan kolom rata-rata - Berat dinding 1/2 bata Beban Gravitasi pada atap Beban Mati (DL) 341.7 Berat pelat + muatan 2 7.0 + 2 12.0 Berat balok Berat kolom 2 2 8.5 2 7.0 + 2 # 8.5 Berat dinding Beban Hidup (LL) 0.3 546.9 Beban hidup yang direduksi
kg/m kg/m kg/m kg/m
7.0 150 150 250
kg/m kg/m 2
kg kg kg kg
7.0 = W1 =
1148 kg 95090 kg
7.0 150 150 250
= = = =
4729 5700 2700 42750
7.0 W2
= =
1148 kg 57027 kg
Beban Gravitasi pada lantai
Beban Mati (DL) Berat pelat + muatan 2 7.0 Berat balok Berat kolom 2 7.0 + Berat dinding Beban Hidup (LL) Beban hidup yang direduksi
+ 2 2
2 2 #
675.5 12.0 4.5 4.5
0.3 546.9
kg kg kg kg
Berat rencana total struktur :
7
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
= W1 + W2 = 95090 + 57027 =
Wt
152117.2
kg
Waktu getar bangunan (T) Dengan rumus empiris : Tx = Ty = 0,06 H 3/4 (H adalah tinggi bangunan total) Jadi : Tx = Ty = 0.06 . 8.50 3/4 = 0.2987
detik
Koefisien gempa dasar Cperaturan = C20 thn / ( f1 . f2) Dimana : f1 = faktor kelebihan kekuatan struktur = 1,5 f2 = faktor kelebihan kekuatan statis tak tentu dalam plastis = 2 C20 thn = Respon spektra 20 thn untuk tiap zona yang didapat dari grafik antara waktu getar Grafik untuk Zona III
Dari grafik disamping, diperoleh : C20 thn = 0.05 Sehingga : Cperaturan = 0.05 /(1,5 . 2) = 0.017
0.10 0.07
Struktur diatas tanah lunak Struktur diatas tanah keras
0.05 0 0.299
1.0 2.0 3.0 (dt) Waktu getar alami (dt)
Faktor keutamaan I dan faktor jenis struktur K Berdasarkan desain struktur rangka beton di daerah rawan gempa ( SK. SNI T - 15 1991 pasal 3.14) diperoleh faktor keutamaan I = 1,0 dan faktor jenis struktur K = 1,0 untuk gedung perpustakaan yang mengguanakan struktur rangka beton. Gaya geser horizontal total akibat gempa Rumus : Vx = Vy = C . I . K . Wt = 0.017 . 1 . 1 . 152117.2 = 2535.286458 kg Distribusi gaya geser horizontal total a. Arah x H 8.50 = = 1.2142857 B 7.00
a. Arah y H B Dimana :
Tingkat atap 02
<
3
Fix
=
8.50 = 0.7083333 < 3 Fiy = 12.00 Fix = Gaya horizontal akibat gempa pada lantai ke-i arah x Fiy = Gaya horizontal akibat gempa pada lantai ke-i arah y hi = Tinggi lantai ke-i terhadap lantai dasar Wi = Berat lantai ke-i Vx = Gaya geser horizontal total akibat gempa arah x Vy = Gaya geser horizontal total akibat gempa arah y B = Panjang sisi bangunan dalam arah yang ditinjau =
V (t) 2.5353 2.5353
hi (m) 8.5 4.5
Wi (t) 95.0903 57.0269
Wi . hi (t m) 808.26713 256.62122 1064.8883
8
wi . hi S wi . hi
wi . hi S wi . hi
Vx
Vy
Fix,Fiy
1/2 Fi
1.9243 0.6110 2.5353
0.9622 0.3055 1.2676
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
Sketsa pembebanan portal a. Portal arah Y qu1 =
b.
2 m 0 . 4
Portal arah X
0.529 t/m
qu1 =
0.8
t/m
3
qu2 =
2.231 t/m
1
qu2 =
1.686 t/m
4
m 5 . 4
A
B 12.0 m
7.0 m
Sketsa pembebanan portal Beban Gempa Portal arah Y 0.8956 t m 0 . 4
0.1445 t m 5 . 4
12.0 m Portal arah X 0.9622 t m 0 . 4
0.3055 t m 5 . 4
9
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
7.0 m 3. Perhitungan Momen pada Portal akibat beban Gravitasi a. Portal arah Y qu1 = 0.529 t/m 2
3
m 0 . 4
qu2 =
2.231 t/m
1
4
A
B
m 5 . 4
12.0 m Kekakuan relatif batang
ditaksir
Ibalok
=
1I
,
Ikolom
KA-1
=
K1-A
=
KB-4
=
K4-B
=
K1-2
=
K2-1
=
K4-3
=
K3-4
=
K2-3
=
K3-2
=
K1-4
=
K4-1
=
Faktor distribusi momen (DF) Titik 1 1.07 EI = 0.41 DF 1-A = 2.60 EI 0.33 EI = = 0.128 DF 1-4 2.60 EI 1.20 EI = = 0.462 DF 1-2 2.60 EI Titik 3 0.33 EI = 0.217 DF 3-2 = 1.53 EI 1.20 EI = 0.783 DF 3-4 = 1.53 EI
= 1.2 I 4 EI = L 4 EI = L 4 EI = L
4 EI 4.5 4 EI 4.0 4 EI 12.0
=
1.07 EI
=
1.20 EI
=
0.33 EI
Titik 2 DF 2-3
=
DF 2-1
=
0.33 EI 1.53 EI 1.20 EI 1.53 EI
=
0.217
=
0.783
Titik 4 DF 4-B
=
DF 4-1
=
DF 4-3
=
1.07 EI 2.60 EI 0.33 EI 2.60 EI 1.20 EI 2.60 EI
=
0.41
=
0.128
=
0.462
Fixed End Moment (FEM)
a.
MF 1-4
=
MF 4-1
=
MF 2-3
=
l2
q 12
2.231
=
144.0 12
=
26.774 tm
-26.774 tm l2
q 12
=
0.529
144.0 12
=
6.350 tm
MF 3-2
=
-6.350 tm
Portal arah X qu1 =
0.8
t/m
2 m 0 . 4
3
qu2 = 1
1.686 t/m 4
10
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
m 5 . 4
A
B 7.0 m
Kekakuan relatif batang ditaksir Ibalok = 1I
,
Ikolom
KA-1
=
K1-A
=
KB-4
=
K4-B
=
K1-2
=
K2-1
=
K4-3
=
K3-4
=
K2-3
=
K3-2
=
K1-4
=
K4-1
=
Faktor distribusi momen (DF) Titik 1 1.07 EI = 0.376 DF 1-A = 2.84 EI 0.57 EI = = 0.201 DF 1-4 2.84 EI 1.20 EI = = 0.423 DF 1-2 2.84 EI Titik 3 0.57 EI = 0.323 DF 3-2 = 1.77 EI 1.20 EI = 0.677 DF 3-4 = 1.77 EI
=
DF 2-3
=
=
1.07 EI
=
1.20 EI
=
0.57 EI
DF 2-1
=
0.57 EI 1.77 EI 1.20 EI 1.77 EI
=
0.323
=
0.677
Titik 4
=
DF 4-B
=
DF 4-1
=
DF 4-3
=
1.07 EI 2.84 EI 0.57 EI 2.84 EI 1.20 EI 2.84 EI
=
0.376
=
0.201
=
0.423
6.883 tm
-6.883 tm q
l2
=
0.8
49.0
= 3.267 tm 12 12 Nilai momen pada tiap-tiap joint (perhitungan momen terlampir) MF 2-3
=
4 EI 4.5 4 EI 4.0 4 EI 7.0
Titik 2
Fixed End Moment (FEM) 1.686 49.0 q l2 = MF 1-4 = 12 12
MF 4-1
= 1.2 I 4 EI = L 4 EI = L 4 EI = L
Momen pada joint
Portal Y
Portal X
MA-1
-5.89556928
-1.339200777
M1-A
-11.79115374
-2.678403506
M1-2
-13.14092238
-3.785962308
M1-4
24.93207611
6.464365814
M2-1
-6.384240302
-3.052114508
M2-3
6.384240302
3.052114508
M3-2
-6.384240302
-3.052114508
M3-4
6.384240302
3.052114508
M4-3
13.14092238
3.785962308
M4-1
-24.93207611
-6.464365814
M4-B
11.79115374
2.678403506
MB-4
5.89556928
1.339200777
MF 3-2
=
-3.267 tm
catatan: satuan dalam tm
momen maksimum pada balok
x Ma
q Mb
Ma 0 = -Vb L - Mb + Ma + 0,5qL2 =
11
0
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
a
b
Va
L Vb Vb
Vb
L
0 Mb = = 0 Va L - Mb + Ma - 0,5qL2 L Va = -(- Mb + Ma - 0,5qL2) Mb - Ma + 0,5qL2 Va = L
= -(- Mb + Ma + 0,5qL2) Mb - Ma - 0,5qL2) = L
Mx = Ma + Vax - 0,5qx2 Dx = Va - qx Mmax Dx = 0 Va = Xmax q
Momen maksimum pada masing-masing bentang Parameter
Portal Y 1 - 4
2 - 3
Portal X
A - 1
1 - 2
1 - 4
2 - 3
A - 1
1 - 2
-5.896 -13.141 6.464
3.052
-1.339 -3.786
Ma
24.932 6.384
Mb
#### -6.384 -11.791 -6.384 -6.464 -3.052 -2.678 -3.052
Va
13.387
0.491
-0.563
5.900
2.800
0.191
-0.105
Vb
-13.387 -3.175 -0.491
0.563
-5.900 -2.800
6.00
Xmax
3.175 6.00
0.00
65.094 15.909 5.896
Mmax
-0.191
0.105
0.00
3.50
3.50
0.00
0.00
13.141
14.184
6.748
1.339
3.786
Perhitungan Momen pada Portal akibat beban Gempa
F2
> Portal arah Y = 0.8956 t
m 0 . 4
F1
=
0.1445 t
m 5 . 4
12.0 m
F2
F1
=
=
0.896
0.144 t
t m 0 . 4
V2 =
0.8956 t
m 5 . 4
gaya lateral tingkat
V2/2
F1
=
0.144 t
V1 =
1.0401 t
gaya geser tingkat
V2/2 V1
m 0 . 2
2 V2
m 3 .
2
12
=
0.5201 t
=
0.4478 t
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
V1/2
V1/2
level / tingkat ke I (pertama)
Free body level 1
V2/2
0.144 kN A
0.448 t m 0 . 2
m 3 . 2
=
0
-V
6.00
V 0.520 t
V1/2 MA
6.00 m
+
0.52
2.25
+
0.45
2.00
-6.00
V V
Mbalok
=
*
6.00
=
0.34
6.00
=
2.07 kNm
Mkolom bawah
V
=
0.52
=
1.17 kNm
Bidang momen
Mkolom atas
*
2.25
Mbalok
=
Mkolom
=
0.45
=
0.90 kNm
=
0.90
=
2.07 kNm
Mkolom
*
=
0
=
-2.066 = 0.344 t 2.00
+
1.17
Ok 0.896 tm
0.896 tm 0.896 tm 2.066 tm 0.896 tm
0.896 tm
1.170 tm
1.170 tm 0.896 tm
2.07 tm
1.170 tm
1.170 tm Gambar bidang Momen
F2
> Portal arah X = 0.9622 t
m 0 . 4
13
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
F1
=
0.3055 t
m 5 . 4
7.0 m
F2
F1
=
=
0.962
t m 0 . 4
0.305 t
V2 =
0.9622 t
m 5 . 4
V1 =
gaya lateral tingkat
gaya geser tingkat
V2/2
F1
=
1.2676 t
V2/2 V1
m 0 . 2
0.305 t
2 V2
m 3 . 2
V1/2
2
=
0.6338 t
=
0.4811 t
V1/2
level / tingkat ke I (pertama)
Free body level 1
V2/2
0.305 kN A
V1/2 MA
=
0.481 t m 0 . 2
3.50 m
m 3 . 2
V 0.634 t
0
14
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
-V
3.50
+
0.63
2.25
+
0.48
2.00
-3.50
V V
Mbalok
=
V
*
3.50
=
0.68
3.50
= Mkolom bawah
Mkolom atas
=
0.48
=
0.96 kNm
*
=
0.96
=
2.39 kNm
=
0
=
-2.388 = 0.682 t 2.00
2.39 kNm =
0.63
=
1.43 kNm
Bidang momen
*
2.25
Mbalok
Mkolom
=
Mkolom
+
1.43
Ok 0.962 tm
0.962 tm 0.962 tm 2.388 tm 0.962 tm
0.962 tm
1.426 tm
1.426 tm 0.962 tm
2.39 tm
1.426 tm
1.426 tm Gambar bidang Momen
4. Menentukan Dimensi Balok Prosedur desain adalah menggunakan load dan resistance factor design (LRFD) dengan menganggap sumbu netral (NPA) penampang komposit berada pada slab maka luas A s adalah ; Mu As yang diperlukan = fbF y (d/2 + ts - a/2)
( I )untuk atap diambil
a
=
As yang diperlukan
80 mm = =
diambil baja profil I DIL As = 60.5 d = 180 Ix = 3730 bf = 180
d
= 140 mm 0.85 fb = 77103530.372 0.85 240 70 + 120 - 40 77103530.4 = 2519.72 = mm2 30600 18 dengan ; cm2 berat = 0.475 kN/m mm tf = 14 mm 4 mm tw = 5.5 mm mm
15
25.2
cm2
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
lebar pelat efektif adalah bE = L / 8 = 0.88 m = 875.00 mm (menentukan) bE = 0,5*Bo + jarak dari pusat balok ke pinggir slab = 0.875 + 0.09 = 0.97 m gaya tekan dalam beton, misalkan a < ts, dan gaya tarik pada penampang baja adalah C = 0.85 f'c bE a = 0.85 24 875.00 a = 17850 a T = As F y = 6050 240 = 1452000 N agar stabil maka dibutuhkan C = T a = 81.34 mm < 120 mm ok Kekuatan momen nominal Mn, d a Mn = T + ts 2 2 1452000 90 + 120 - 40.67 = = 245863866 Nmm periksa kekuatan penampang 0.85 245863866 = 208984285.71 > 77103530.37 ok ! fbMn = Desain konektor geser Gaya tekan dalam pelat yang harus dipikul oleh konektor geser adalah C = 0.85 f'c bE a = 0.85 24 875.00 81.34 = 1452000 karena a < ts , maka Vnh = 1452000 N dan digunakan stud berkepala dengan diameter 5/8 x 2-1/2 inci , maka Qn = 14.6 kips/stud = 64970 jadi jumlah konektor yang diperlukan adalah Vnh 1452000 N = = = 22.349 = 23 buah 64970 Qn
N kN/stud
dan jarak antara stud adalah p pmaksimum pminimum
bE
=
L N
=
= =
8 6
ts D
7.0 23 = =
8 6
=
0.30 m
0.12 0.019
= =
=
30.43cm
0.96 m 0.11 m
= =
Ok
96 cm 11 cm
= 0.88 m 120 mm
5/8 x 2-1/2 inci IDIL 18
( II ) untuk lantai diambil
a
= 100 mm
As yang diperlukan
= =
d
= #### 156103328.189 0.85 240 100 + 140 - 50 156103328 2 = 4027.43 = 40.27 mm 38760 24 dengan ; cm2 berat = 0.773 kN/m mm tf = 17 mm mm4 bf = 240 mm mm
cm2
diambil baja profil I DIL As = 98.5 d = 240 Ix = 10920 tw = 7 lebar pelat efektif adalah bE = L / 8 = 0.88 m = 875.00 mm (menentukan) bE = 0,5*Bo + jarak dari pusat balok ke pinggir slab = 0.875 + 0.12 = 1.00 m
16
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
gaya tekan dalam beton, misalkan a < ts, dan gaya tarik pada penampang baja adalah C = 0.85 f'c bE a = 0.85 24 995.00 a = 20298 a T = As F y = 9850 240 = 2364000 N agar stabil maka dibutuhkan C = T a = 116.46 mm < 140 mm ok ! Kekuatan momen nominal Mn, d a Mn = T + ts 2 2 2364000 120 + 140 - 58.23 = = 476978753 Nmm periksa kekuatan penampang = 0.85 476978753 = 405431939.70 > 156103328.19 ok ! fbMn Desain konektor geser Gaya tekan dalam pelat yang harus dipikul oleh konektor geser adalah C = 0.85 f'c bE a = 0.85 24 875.00 116.46 = 2078894.5 N karena a < ts , maka Vnh = 2078894.5 N dan digunakan stud berkepala dengan diameter , 3/4 x 3inci maka Qn = 21.0 kips/stud = 93450 kN/stud jadi jumlah konektor yang diperlukan adalah Vnh 2078894.5 N = = = 22.246 = 23 buah Qn 93450
dan jarak antara stud adalah p pmaksimum pminimum
bE
=
L N
=
7.0 23
= =
8 6
ts D
= =
8 6
=
0.30 m
0.14 0.022
= =
=
30.43 cm
1.12 m 0.13 m
= =
Ok
112 cm 13 cm
= 0.88 m 140 mm
3/4 x 3inci IDIL 24
Tingkat atap lantai
Profil balok I DIL 18 I DIL 24
Konektor Geser 5/8 x 2-1/2 inci 3/4 x 3inci
Jumlah Konektor Jarak antar stud 23 30.43cm 23 30.43 cm
17
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
5. Desain Kolom desain kolom berdasarkan LRFD dengan menganggap lenturan hanya pada satu sumbu Pud Mud + < 1.0 1.18 f Pu f Mp
Pud =
87.00 kN 1.18
Mud =
64.6 kNm
1.18 0.85
f Mp
Z F y Z
> Mud > 64.64 kNm > 268.54295 mm3
A Fy
>
A
>
dengan menggunakan nilai diatas dicoba penampang A = 84.6 cm2 bf d = 220 mm tf Ix = 7860 mm4 tw Sx = 396 cm3 r
= = = =
Pud 87.00 0.85 240 I DIL 220 16 6.5 15
18
>
42.65
cm2
22 mm mm mm mm
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
h
=
KL pr
( Fy / E)1/2
1 4500 3.14 15
=
dari mana diperoleh fc = 0.9 Pu = A Fy (1
0.25 3.31 0.25 h)
Mp
0.396
= S F y
=
240
= = = =
0.035
=
3.3097
0.073 8460 240 350421.0 N 95.04 kNm
(1 =
0.25 350.4
dengan mensubtiusikan nilai - nilai kedalam persamaan yaitu ; 87.00 64.64 + = 0.292 + 0.6781 0.85 350.4 1.18 0.85 95.04 periksa ; > Pud fc Pu 0.073 350.4 = 25.44 < 87 kN Cek lagi
=
3.31 )
0.97
<
1 cek ulan
penampang baja yang digunakan untuk kolom adalah I DIL 22 Karena ukuran balok pada lantai lebih besar dari ukuran kolom hasil perhitungan maka dalam pelaksanaan ukuran kolom baja yang digunakan adalah I DIL 26 2 A = 113 cm bf = 260 mm d = 260 mm tf = 18 mm Ix = 14720 mm4 tw = 7.5 mm Sx = 626 cm3 r = 17 mm
(II) Menghitung Sambungan Balok dan Kolom dengan Baut dan Las 1. sambungan balok atap dengan kolom digunakan sambungan siku persegi Data Kolom I DIL 22 d = 220 mm bf = 220 mm tf = 16 mm tw = 6.5 mm Sx = 396 cm3
Data Balok I DIL 18 d = 180 mm k bf = 180 mm tf = 14 mm tw = 5.5 mm Sx = 396 cm3
=
15.46 mm
A I DI 18 1
m N k 5 . 0 3
D 2
q
C
B I DI 22 30.5 kNm
Merancang pengaku vertikal 1 dan 2 untuk pengaku 1 , yang bertentangan dengan flens tarik dari kolom
fb Afc Pbf Ast
>
Ast =
M 30521145.08 = Sx 396000 = bf t = 220 16 = = 5/3 fb Af = 5/3 77.1 =
Pbf -F yctcw (tbf = 5k) F yst 452165 240 240
6.5 14
=
=
77.07 Mpa
3520 mm2 = 0.004 m2 3520 = 452.2 kN
1793
mm2
=
19
2E-03
m2
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
digunakan plat ujung : bp = 220 tp = 25 Ast = 220
mm mm 25
=
5,500 mm2
>
1,793
untuk pengaku 2 , yang bertentangan dengan flens desak dari kolom : db (badan) = d - 2k = 180 - 30.92
=
Ok !
149.08 mm
sebuah pengaku diperlukan jika d b > dbw 10.73 tbw3 √Fy dbw > Pbf 10.73 166.4 15.49 = 61.16 < 149.08 dbw > tidak diperlukan pengaku 452.2 pengaku tersebut (sepasang dengan satu pada setiap sisi badan yang bertentangan dengan flens desak kolom) hanya harus setengah kedalaman balok, karena beban tersebut hanya berada pada satu sisi. 16 tcf > = = 8 mm t kaku 2 2 0.67 180 5.5 + = 63.05 mm b kaku = 2 diambil bst = 65 mm periksa terhadap pengaku diagonal Mp = 1.7 30.52 = 51.89 kNm 6
tw
>
1.8 10 Mp F ydcdb
=
1.8 1000000 240 220
51.89 180
=
9.83 mm
>
5.50 mm diperlukan pengaku diagonal
tan q Ast
= =
=
180 220
1 F yscos q 1 185.74975
=
cos q
0.818
Mp 0.95 db 51885947 171
-
=
0.0007
digunakan dua pelat Ap
=
16 mm x 3200 mm2
730.9
0.774
F y tw dc √3 290400 1.7320508
-
mm2
=
=
m2 100
mm Ok!
Merancang Las
Las untuk pelat 1 : Pbf = 452.2 kN Fw = 0.3 Fu x 1.7 = digunakan las lis kukuh dibagian dalam, maka D min adalah diperiksa D efektif dari badan balok untuk gaya lintang : 5.5 2 De 0.707 204 =
0.3
400 =
1.7 = 8 mm
204
Mpa
240 √3 2.642 mm De = jadi hanya 2.64mm dari las tersebut yang efektif pada badan balok, karena gaya lintang logam dasar akan mengontrol. Digunakan D sepanjang flens bagian dalam seperlunya dan digunakan sebuah las berukuran 8 mm pada badan balok.
D 0.707
0.349
L badan = L las = 204 +
180 180 0.304
Las untuk pelat 2 : dengan las efektif maksimum D =
- 2 14 2 = 304 mm 5.5 2 = 349 mm 2.642 0.707 204 = 452.2 336.3 D = = 50.34 digunakan flens D = 7 mm 2.642 mm
dan didalam badan D =
20
6.68 mm
8 mm
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
maka Pbf yang diangkut oleh badan balok adalah : Pbadan = F ytw (tcf + 2tp(dasar kolom) + 2kb) = 240 5.5 16 + 2 20 + 15 = 114.7 kN Plas = Pbf Pbadan = 452 - 114.73 = 337 kN 4L 0.003 0.707 204 = 337 L = 221.38 mm d - 2 tf = 180 28 = 152 mm Las untuk pengaku diagonal : Pkaku = Ast F y digunakan las berukuran
Plas Plas
= 2 242.91 karena Plas > = 2 242.91
= 16 100 240 = 8 mm 220 d - 2tf = = Lkaku cos q 0.774 0.008 0.707 204 = 560.6 > Pkaku , maka digunakan las berukuran 0.013 0.707 204 = 911 >
384
kN/pengaku
32
=
242.91 mm
384 13 mm 384
Ok ! Ok !
(II) Menghitung Sambungan Balok dan Kolom dengan Baut dan Las 1. Sambungan Balok Atap pada Kolom Data Kolom I DIL 26 d = 260 mm bf = 260 mm tf = 14 mm tw = 7.5 mm Sx = 626 cm3
Data Balok I DIL 18 d = 180 mm k bf = 180 mm tf = 17 mm tw = 5.5 mm Sx = 231 cm3
30.521
Menentukan gaya flens M Ff = d - tf
618.4 mm
30.521 28.001
=
=
28.001
30521.145 180 17 -
Memperkirakan luas baut/baris diambil baut w / 8 A-325 x diameter diperoleh sbb; 28.00 V = = fs = 8 N 0,5 Ff a = Ftb
=
187.2 kN
20 mm dengan luas = 3.5
kN/baut
314.2 mm2 11.14 Mpa
21
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
Ftb = = a
=
380 - 1 364.4 mpa 1 187.2 = 364.40233
11.14
sambungan dukung
0.00026
m2
Dengan menggunakan diameter nominal dan dua baut berdiameter 20 mm didalam salah satu ke dua baris yang diatas, maka luas yang dilengkapi adalah : Af = 4 0.785 0.0004 1000 = 0.00063 > 0.00026 Cek ulang dimbil jarak tepi de> 1,75*20 = 35mm digunakan= 80 mm Merancang las lis kukuh untuk mengangkut gaya flens F f 0.18 2 D 0.707 0.3 485 = 187.246 D = 5.055 digunakan 6 mm las lis kukuh tersebut ditempatkan diatas dan dilas kedua-dua flens. Digunakan sebuah lis kukuh badan berukuran 6 mm untuk mengangkut sebuah gaya lintang sebesar 28.0 kN. Kapasitas las efektif adalah : Plas Pbadan
= =
(180 (180
- 2tf) - 2tf)
(0.7071 (0.7071
6 145.5 ) 10 240 )
= =
90.13 286.8
>
28.00 Ok !
Jarak baut efektif Jarak baut efektif yang didasarkan pada jarak P f yang sebenarnya dari flens balok dan diameter baut db = 20 mm dan las efektif D : Pe = Pf - 1/4 db - 0.707 D = 40 5 - 0.707 6 = 30.76 mm
Momen efektif pelat
M
=
Ff x P e 4
=
187
0.031
=
4
1.44 kNm
Menentukan koefisen bahan sebuah koefisien bahan didasarkan pada tegangan luluh dari pelat tersebut, baut (F ab) dan tegangan baut yang dibolehkan oleh F tb dihitung dengan : 0.5 Ftb F y 0.4 1.29 Ca = 0.75 F y Fub Fub = 825 Mpa ( untuk diameter baut < 25 mm)
Ca
=
1.29
0.61
1.323
=
1.0414
Menentukan faktor koreksi sebuah faktor koreksi lebar untuk pelat didasarkan pada lebar flens balok bf dan lebar pelat bp : 0.5 bf 0.5 180 = = 0.9487 Cb = 200 bp
Perbandingan A f /A w Perbandingan Af/Aw dari balok adalah : Af = bf x tf = 180 Aw = (d - 2tf ) tw = (180
Perbandingan P e /d b Pe db
30.76 20
=
-
= 2
0.0031 m2 17 ) 5.5 =
8E-04 m2
1.538
Faktor modifikasi momen am
am
=
17
0.32
=
Ca Cb
Af Aw
=
1.041
0.949
Momen desain Momen desain M d = M x am = Tebal pelat ujung tp adalah :
1.44
Pe 0.25 db 0.32 0.003 1.538 8E-04
2.331 =
=
2.331
3.3564 kN
22
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
tb
=
0.5
6 Md b 0,75 F y
0.5
0.0201 36
=
=
digunakan tebal pelat ujung t p =
0.0237 m
=
23.65 mm
25 mm
periksa lebar efektif maksimum
be
= =
bf + 2D 180 +
+
tp 12
+
25
=
217
>
200
Ok !
periksa tegangan geser pelat
fv
= =
Ff 2 b tp 187.25 10
=
18.72
<
96
Ok !
220 180 140 40 40
baut berukuran
20 mm
las berukuran
6 mm
0 0 4 8 3 1
40 40 40 mm
2.
140
40 mm
Sambungan Balok Lantai pada Kolom
Data Kolom I DIL 26 d = 260 mm bf = 260 mm tf = 14 mm
Data Balok I DIL 24 d = 240 mm k bf = 240 mm tf = 17 mm
23
=
618.4 mm
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
tw Sx
= =
7.5 626
mm cm3
tw Sx
= =
7 396
mm cm3
64.644
64.644 86.997
Menentukan gaya flens M Ff = d - tf
=
86.997
64643.658 240 17 -
=
289.9 kN
Memperkirakan luas baut/baris diambil baut w / 8 A-325 x diameter 22 mm dengan luas = 380.1 diperoleh sbb; 87.00 V = = 10.87 kN/baut 28.61 Mpa fs = 8 N 0,5 Ff a = Ftb 380 - 1 28.61 sambungan dukung Ftb = = 339.9 mpa 1 289.9 a = = 0.00043 m2 339.94964
Dengan menggunakan diameter nominal dan dua baut berdiameter 22 mm didalam salah satu ke dua baris yang diatas, maka luas yang dilengkapi adalah : Af = 4 0.785 0.0005 1000 = 0.00076 > 0.00043 Cek ulang dimbil jarak tepi de> 1,75*20 = 35mm digunakan= 80 mm Merancang las lis kukuh untuk mengangkut gaya flens F f 0.24 2 D 0.707 0.3 485 = 289.882 D = 5.870 digunakan 6 mm las lis kukuh tersebut ditempatkan diatas dan dilas kedua-dua flens. Digunakan sebuah lis kukuh badan berukuran 6 mm untuk mengangkut sebuah gaya lintang sebesar Kapasitas las efektif adalah :
Plas Pbadan
= =
(240 (240
- 2tf) - 2tf)
(0.7071 (0.7071
6 145.5 ) 10 240 )
= =
24
127.2 383.5
>
87.0 kN.
87.00 Ok !
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
Jarak baut efektif Jarak baut efektif yang didasarkan pada jarak P f yang sebenarnya dari flens balok dan diameter baut db = 22 mm dan las efektif D : Pe = Pf - 1/4 db - 0.707 D = 40 5.5 - 0.707 6 = 30.26 mm
Momen efektif pelat
M
=
Ff x Pe 4
=
290
0.03
=
4
2.19 kNm
Menentukan koefisen bahan sebuah koefisien bahan didasarkan pada tegangan luluh dari pelat tersebut, baut (F ab) dan tegangan baut yang dibolehkan oleh F tb dihitung dengan : 0.5 Ftb F y 0.4 1.29 Ca = 0.75 Fub F y Fub = 825 Mpa ( untuk diameter baut < 25 mm)
Ca
=
1.29
0.61
1.323
=
1.0414
Menentukan faktor koreksi sebuah faktor koreksi lebar untuk pelat didasarkan pada lebar flens balok bf dan lebar pelat bp : 240 0.5 bf 0.5 = = 1.0954 Cb = 200 bp
Perbandingan A f /A w Perbandingan Af/Aw dari balok adalah : Af = bf x tf = 240 Aw = (d - 2tf ) tw = (240
Perbandingan P e /d b Pe db
=
-
0.0041 m2 17 ) 7 =
= 2
0.001 m2
1.375
Faktor modifikasi momen am
am
30.26 22
=
17
0.32
=
Ca Cb
Af Aw
=
1.041
1.095
Momen desain Momen desain Md = M x am = Tebal pelat ujung t p adalah : 6 Md tb = b 0,75 F y
Pe 0.25 db 0.32 0.004 1.375 0.001
2.19 0.5
2.189 =
2.189
4.7989 kN 0.5
0.0288 36
=
=
=
digunakan tebal pelat ujung tp =
0.0283 m
=
28.28 mm
30 mm
periksa lebar efektif maksimum
be
= =
bf + 2D 240 +
+
tp 12
+
30
=
282
>
200
Ok !
periksa tegangan geser pelat
fv
= =
Ff 2 b tp 289.88 12
=
24.16
<
96
Ok !
260 240 180
25
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
40 40
baut berukuran
22 mm
las berukuran
6 mm
0 0 0 4 4 2
40 40 40 mm
180
40 mm
(III) Menghitung Sambungan Kolom dan Pondasi Data Kolom I DIL 22 d = 260 mm bf = 260 mm 13.39 kNm tf = 14 mm tw = 7.5 mm Sx = 626 cm3 A = 84.6 cm2
87.0 kN.
Digunakan las lis kukuh untuk pelat dasar ke kolom sehingga ujung bawah kolom 485 Mpa tidak harus dipotong untuk las penetrasi penuh, yaitu elektroda E70 dan F w = Dengan tegangan kolom : M P fb = Sx(col) A 13392008 86996.875 = = 11.11 Mpa << 145.5 OK ! 626000 8460 (dari las yang mengalami gaya lintang) Hanya sebuah las lis kukuh yang minimal yang diperlukan utuk tegangan ini, untuk diambil sebuah ukuran las minimum sebesar 8 mm gaya flens tarik adalah 11.11 Af = 11.11 Tahanan las lis kukuh adalah T w = 8 (0.70711) 0.4
3640
=
40439.181 N
485
0.26
=
=
285.33 kN >
40.44 kN 40.44
Ok !
merancang kembali baut-baut angker dengan menggunakan F y = 345 Mpa dan dicoba dua angker sekrup n = 8 / 25 yang berdiameter 32 mm
26
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
maka luas tarikan bersih adalah 24.75 8 dan diambil momen-momen terhadap baut Ae
=
0.785 32
-
Dirancang las kolom - ke plat dasar Fp = 0.35 f'c = 0.35 P M q = ± A S 87.00 80.35 q = ± BC BC2 87.00 80.35 8400 = 2 B B3 3 8400.0 87.00 B B
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9
xi -1.00 -1.00 -1.00 -1.00 -1.00 -1.00 -1.00 -1.00 -1.00
Diperoleh
B
xi+1 0.285798 0.272196 0.261698 0.253404 0.246737 0.241307 0.236838 0.233130 0.230032 =
0.001
24 Mpa =
80.35
x* 0.272196 0.261698 0.253404 0.246737 0.241307 0.236838 0.233130 0.230032 0.227431
241.3068 mm
=
=
8.4 Mpa
<
q
0
f(xi) -8393.4 -8393.4 -8393.4 -8393.4 -8393.4 -8393.4 -8393.4 -8393.4 -8393.4 diambil
0.0227
B
f(xi+t) 115.73858 89.05274 70.19739 56.33201 45.82534 37.67677 31.24005 26.08006 21.89368
f(x*) 89.0527 70.1974 56.3320 45.8253 37.6768 31.2400 26.0801 21.8937 18.4636
=
300
C
=
mm
dari nilai B dan C yang diperoleh dihitung q maks dan qmin 86996.88 80352046.63 = + = 3.94 Mpa qmaks 90000 27000000 86996.88 80352046.63 = = -2.01 Mpa qmin 90000 27000000 sepajang garis x-x q = 3.943 V = 3.943 M = 1.971
-
x x2
19.840 x 9.92 x2 3.307 x3
y -2.01 x
x
x
300
260
x
19.840 0 0 3
260
1
3.943
300 y untuk x =
0.020 m M
=
1.971
=
0.0004
-
3.307
0.00001
0.001 MN.m
dengan tebal
0.5
t
=
6
M Fb
0.5
=
0.005 180
=
0.005
=
tebalnya adalah dari arah lain (garis y-y) dititik A : 300 - 0.8 n = 2
260
=
5.04 10 mm
46 mm
27
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
q
=
M
=
t
=
3.943 3.546 2 6
M
- 19.84 0.02 = 3.5458 Mpa 0.002 = 0.004 MN.m 0.5
=
Fb
0.023 180
=
0.0112
=
tebalnya adalah
11.18 15 mm
digunakan tebal sebesar 11.18 mm Dimensi - dimensi pelat dasar kolom akan mempunyai tebal 300 x 300 x 15 mm mm untuk baut-baut angker dianggap bahwa baut-baut tersebut akan mengangkut momen penuh walaupun gaya aksial akan mereduksi cukup banyak efek momen. suatu kapasitas cadangan sistem pengangker untuk menahan sebuah gaya lateral yang cukup besar (kolom yang menggeser secara lateral). 13.39 T = = 51.51 kN 0.26 digunakan F y = 345 Mpa untuk baut-baut angker. Ft = 0.6 F y = 207 kN 51.5 = = 0.0002 A yang diperlukan m2 207.0 dengan menggunakan tiga tongkat angker untuk setiap sisi, maka diameter tersebut adalah : 0.0002 3 0.785 digunakan tiga tongkat angker yang berdiameter D
0.5
=
10
10
T
13.39 87.00
260
=
0.0103 m 10 mm
10
10
C
300
0 0 3
300
28
IMRON D 111 01 079
Struktur Baja II
29
IMRON D 111 01 079
STRUKTUR BAJA II
Perhitungan momen dengan metode momen distribusi (cross) Portal arah Y Joint A 1 Batang A-1 1-A 1-2 Kekakuan 1.067 1.067 1.200 DF 0.000 0.410 0.462 Siklus FEM 0.000 0.000 0.000 1 Bal. 0.000 -10.984 -12.357 COF -5.492 0.000 -2.485 2 Bal. 0.000 0.315 0.355 COF 0.158 0.000 2.148 3 Bal. 0.000 -0.861 -0.969 COF -0.430 0.000 0.164 4 Bal. 0.000 -0.122 -0.138 COF -0.061 0.000 0.207 5 Bal. 0.000 -0.093 -0.105 COF -0.046 0.000 0.049 6 Bal. 0.000 -0.026 -0.030 COF -0.013 0.000 0.026 7 Bal. 0.000 -0.012 -0.014 COF -0.006 0.000 0.009 8 Bal. 0.000 -0.004 -0.005 COF -0.002 0.000 0.004 9 Bal. 0.000 -0.002 -0.002 COF -0.001 0.000 0.001 10 Bal. 0.000 -0.001 -0.001 COF 0.000 0.000 0.001 11 Bal. 0.000 0.000 0.000 COF 0.000 0.000 0.000 12 Bal. 0.000 0.000 0.000 COF 0.000 0.000 0.000 13 Bal. 0.000 0.000 0.000 COF 0.000 0.000 0.000 14 Bal. 0.000 0.000 0.000
Total
-5.896
-11.791
-13.141
2 1-4 0.333 0.128 26.774 -3.433 1.716 0.099 -0.049 -0.269 0.135 -0.038 0.019 -0.029 0.015 -0.008 0.004 -0.004 0.002 -0.001 0.001 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
24.932
2-1 1.200 0.783 0.000 -4.969 -6.179 4.295 0.177 0.328 -0.484 0.415 -0.069 0.099 -0.052 0.052 -0.015 0.017 -0.007 0.007 -0.002 0.003 -0.001 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
3 2-3 0.333 0.217 6.350 -1.380 0.690 1.193 -0.597 0.091 -0.046 0.115 -0.058 0.027 -0.014 0.014 -0.007 0.005 -0.002 0.002 -0.001 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
-6.384
6.384
3-2 0.333 0.217 -6.350 1.380 -0.690 -1.193 0.597 -0.091 0.046 -0.115 0.058 -0.027 0.014 -0.014 0.007 -0.005 0.002 -0.002 0.001 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
3-4 1.200 0.783 0.000 4.969 6.179 -4.295 -0.177 -0.328 0.484 -0.415 0.069 -0.099 0.052 -0.052 0.015 -0.017 0.007 -0.007 0.002 -0.003 0.001 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
-6.384
6.384
4-3 1.200 0.462 0.000 12.357 2.485 -0.355 -2.148 0.969 -0.164 0.138 -0.207 0.105 -0.049 0.030 -0.026 0.014 -0.009 0.005 -0.004 0.002 -0.001 0.001 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
13.141
4 4-1 0.333 0.128 -26.774 3.433 -1.716 -0.099 0.049 0.269 -0.135 0.038 -0.019 0.029 -0.015 0.008 -0.004 0.004 -0.002 0.001 -0.001 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
-24.932
4-B 1.067 0.410 0.000 10.984 0.000 -0.315 0.000 0.861 0.000 0.122 0.000 0.093 0.000 0.026 0.000 0.012 0.000 0.004 0.000 0.002 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
11.791
B B-4 1.067 0.000 0.000 0.000 5.492 0.000 -0.158 0.000 0.430 0.000 0.061 0.000 0.046 0.000 0.013 0.000 0.006 0.000 0.002 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
5.896
Portal arah X
IMRON D 111 01 079
30
STRUKTUR BAJA II
Joint Batang Kekakuan Siklus DF FEM 1 Bal. COF 2 Bal. COF 3 Bal. COF 4 Bal. COF 5 Bal. COF 6 Bal. COF 7 Bal. COF 8 Bal. COF 9 Bal. COF 10 Bal. COF 11 Bal. COF 12
A A-1 1.067 0.000 0.000 0.000 -1.412 0.000 0.172 0.000 -0.088 0.000 -0.001 0.000 -0.007 0.000 -0.001 0.000 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
1-A 1.067 0.410 0.000 -2.824 0.000 0.343 0.000 -0.176 0.000 -0.002 0.000 -0.015 0.000 -0.003 0.000 -0.002 0.000 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
1 1-2 1.200 0.462 0.000 -3.177 -1.278 0.386 0.483 -0.198 -0.023 -0.002 0.036 -0.017 0.004 -0.003 0.004 -0.002 0.001 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
2 1-4 0.333 0.128 6.883 -0.882 0.441 0.107 -0.054 -0.055 0.027 -0.001 0.000 -0.005 0.002 -0.001 0.000 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
2-1 1.200 0.783 0.000 -2.557 -1.588 0.965 0.193 -0.046 -0.099 0.072 -0.001 0.009 -0.008 0.008 -0.002 0.002 -0.001 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
3 2-3 0.333 0.217 3.267 -0.710 0.355 0.268 -0.134 -0.013 0.006 0.020 -0.010 0.002 -0.001 0.002 -0.001 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
3-2 0.333 0.217 -3.267 0.710 -0.355 -0.268 0.134 0.013 -0.006 -0.020 0.010 -0.002 0.001 -0.002 0.001 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
3-4 1.200 0.783 0.000 2.557 1.588 -0.965 -0.193 0.046 0.099 -0.072 0.001 -0.009 0.008 -0.008 0.002 -0.002 0.001 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
4-3 1.200 0.462 0.000 3.177 1.278 -0.386 -0.483 0.198 0.023 0.002 -0.036 0.017 -0.004 0.003 -0.004 0.002 -0.001 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
4 4-1 0.333 0.128 -6.883 0.882 -0.441 -0.107 0.054 0.055 -0.027 0.001 0.000 0.005 -0.002 0.001 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
4-B 1.067 0.410 0.000 2.824 0.000 -0.343 0.000 0.176 0.000 0.002 0.000 0.015 0.000 0.003 0.000 0.002 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
B B-4 1.067 0.000 0.000 0.000 1.412 0.000 -0.172 0.000 0.088 0.000 0.001 0.000 0.007 0.000 0.001 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
STRUKTUR BAJA II
Joint Batang Kekakuan Siklus DF FEM 1 Bal. COF 2 Bal. COF 3 Bal. COF 4 Bal. COF 5 Bal. COF 6 Bal. COF 7 Bal. COF 8 Bal. COF 9 Bal. COF 10 Bal. COF 11 Bal. COF 12 Bal. COF 13 Bal. COF 14 Bal.
Total
A A-1 1.067 0.000 0.000 0.000 -1.412 0.000 0.172 0.000 -0.088 0.000 -0.001 0.000 -0.007 0.000 -0.001 0.000 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
-1.339
1-A 1.067 0.410 0.000 -2.824 0.000 0.343 0.000 -0.176 0.000 -0.002 0.000 -0.015 0.000 -0.003 0.000 -0.002 0.000 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
-2.678
1 1-2 1.200 0.462 0.000 -3.177 -1.278 0.386 0.483 -0.198 -0.023 -0.002 0.036 -0.017 0.004 -0.003 0.004 -0.002 0.001 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
-3.786
2 1-4 0.333 0.128 6.883 -0.882 0.441 0.107 -0.054 -0.055 0.027 -0.001 0.000 -0.005 0.002 -0.001 0.000 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
6.464
2-1 1.200 0.783 0.000 -2.557 -1.588 0.965 0.193 -0.046 -0.099 0.072 -0.001 0.009 -0.008 0.008 -0.002 0.002 -0.001 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
-3.052
3 2-3 0.333 0.217 3.267 -0.710 0.355 0.268 -0.134 -0.013 0.006 0.020 -0.010 0.002 -0.001 0.002 -0.001 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
3.052
3-2 0.333 0.217 -3.267 0.710 -0.355 -0.268 0.134 0.013 -0.006 -0.020 0.010 -0.002 0.001 -0.002 0.001 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
-3.052
31
Gambar bidang M, D, N
m m 0 0 . 4
m m 0 5 . 4
portal X
qu1 =
0.5291 t/m
qu1 =
2.2312 t/m
3-4 1.200 0.783 0.000 2.557 1.588 -0.965 -0.193 0.046 0.099 -0.072 0.001 -0.009 0.008 -0.008 0.002 -0.002 0.001 -0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
3.052
4-3 1.200 0.462 0.000 3.177 1.278 -0.386 -0.483 0.198 0.023 0.002 -0.036 0.017 -0.004 0.003 -0.004 0.002 -0.001 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
3.786
4 4-1 0.333 0.128 -6.883 0.882 -0.441 -0.107 0.054 0.055 -0.027 0.001 0.000 0.005 -0.002 0.001 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
-6.464
4-B 1.067 0.410 0.000 2.824 0.000 -0.343 0.000 0.176 0.000 0.002 0.000 0.015 0.000 0.003 0.000 0.002 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
2.678
B B-4 1.067 0.000 0.000 0.000 1.412 0.000 -0.172 0.000 0.088 0.000 0.001 0.000 0.007 0.000 0.001 0.000 0.001 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
1.339
IMRON D 111 01 079
Gambar bidang M, D, N
portal X
m m 0 0 . 4
qu1 =
0.5291 t/m
qu1 =
2.2312 t/m
m m 0 5 . 4
12.00 m -6.384
-6.384
6.384
6.384
-24.93
-24.93 15.909 13.141
13.141
11.791
11.791
65.094
-5.896
-5.896 Gambar bidang Momen
0.000
0 0 0 . 0
0.000 0.000
Gambar bidang Geser
7 1 . 3 -
7 1 . 3
6 5 . 6 1 -
6 5 . 6 1
Gambar bidang Normal Gambar bidang M, D, N
portal X
qu1 =
0.8
t/m
m m 0 0 . 4
qu1 =
1.6856 t/m
m m 0 5 . 4
7.00 m 3.052
3.052
-3.052
-3.052
-6.46
-6.46 6.748 3.786
3.786
2.678
2.678
14.184
-1.339
-1.339 Gambar bidang Momen 2.80
