PERENCANAAN BALOK MELINTANG Direncanakan Direncanakan menggunakan : Data balok melintang
:
A
=
364 cm²
q
=
286 kg/m
Zx
=
10900 cm³
Zy
=
1040 cm³
Ix
=
498000 cm
Iy
=
15700 cm
Tf
=
3,4 cm
Tw
=
1,8 cm
BJ41 fu
=
4100 kg/cm²
fy
=
2400 kg/cm²
1. PEMBEBANAN
a. Sebelum komposit Pada saat sebelum komposit, beban hidup, beban kerb, dan beban aspal masih belum bekerja. Beban yang bekerja : Berat balok memanjang : y
y
y
y
Berat balok melintang
:
Berat plat beton
:
Berat bekisting (ditaksir) :
Momen di titik C akibat qm total :
Gaya reaksi di titik A dan B :
b. Sesudah komposit Beban mati y
beban yang bekerja : Berat aspal : Berat kerb
:
Gaya reaksi di titik A dan B
:
Momen di titik C akibat beban mati (momen maksimum):
y
Beban hidup Akibat UDL+KEL
Beban hidup UDL merata : Untuk = 6 m < 30 m Maka digunakan digunakan : q UDL = 8 Kpa = 815.8 kg/m² Beban terfaktor UDL :
100% q UDL 50% q UDL
= 4894,8 kg/m = 2447,4 kg/m
Beban hidup KEL merata : Beban terfaktor KEL : DLA = 40%
100% q KEL 50% q KEL
(grafik factor DLA)
= 6281,5 kg/m = 3140,75 kg/m
Gaya reaksi di titik A dan B :
Momen di titik C (momen maksimum) :
Akibat beban truk T
Dari perhitungan plat kendaraan didapat beban truk terfaktor : T = 130 KN = 13256,4 kg Gaya reaksi di titik A dan B :
Momen di titik C akibat beban T (momen maksimum) :
Mc akibat UDL+KEL =85429,3 kg.m > Mc akibat T = 78875,6 kg.m Mc akibat beban hidup = Mc akibat UDL+ KEL = 85429,3 kg.m
2. KONTROL
a. Kontrol geser ( = 0,9) Untuk mendapatkan gaya geser maksimum akibat beban lalu lintas, maka beban UDL+KEL dibuat tidak simetris. Dari perhitungan beban hidup akibat UDL+KEL didapat :
Perhitungan gaya reaksi: Gaya reaksi di titik A y
y
Gaya reaksi di titik B
Karena beban mati sebelum komposit lebih besar daripada sesudah komposit, maka beban mati yang digunakan dalam perhitungan gaya geser adalah beban mati sebelum komposit.
Gaya geser total :
Digunakan rumus plastis :
syarat kuat geser :
(OK)
b. Kontrol lendutan Lendutan ijin ()
Lendutan yang terjadi akibat beban hidup (r)
Syarat lendutan :
(OK)
c. Kontrol profil terhadap momen Sebelum komposit Kontrol kekompakan penampang - Sayap y
Syarat kekompakan sayap :
(OK)
-
Badan
Syarat kekompakan badan :
(OK)
PENAMPANG KOMPAK Maka : Lb = 125 cm
Lb = 125 cm < Lp = 333,3 cm Maka : Momen nominal :
(BENTANG PENDEK) PENDEK)
Momen ultimate :
Syarat kuat momen :
(OK)
y
Sesudah komposit
cek criteria penampang
Penampang kompak, maka momen penampang dianalisa menggunakan distribusi tegangan plastis. - be = panjang balok memanjang = 6000 mm - be = ¼ panjang balok melintang = 2175 mm - be = be diambil yang terkecil be = 2175 mm Menentukan C
-
Nilai C yang dipakai adalah nilai C yang terkecil. C1 = 873600 kg < C2 = 1508160,3 kg C = C1 = 873600 873 600 kg
a = 115,8 mm < tebal t ebal plat = 200 mm
Maka PNA terletak pada beton dan baja (baja mengalami tekan)
Syarat kuat momen :
(OK)
3. PENENTUAN JUML AH STUD
Direncanakan Direncanakan menggunakan : Ø = 22 mm Asc = 380,29 mm² F`c = 40 Mpa Ec =
Mutu baja Fu Fy
= = =
BJ 55 550 Mpa 410 Mpa
(OK)
Karena tidak menggunakan compodeck,maka compodeck,maka s = 1.
Jadi jumlah stud yang dibutuhkan di sepanjang balok melintang : Jarak antar stud :
PERENCANAAN BALOK MEMANJANG 1. PEMBEBANAN
Direncanakan Direncanakan menggunakan : Data balok memanjang :
A = 174,5 cm² q = 137 kg/m Wx = 3530 cm³ Wy = 199 cm³ Ix = 10300 cm Iy = 7670 cm ix = 24,3 cm iy = 6,63 cm E = a. Beban mati Berat aspal
y
y
Berat plat
y
Berat bekisting
y
:
:
:
Berat balok sendiri: Beban mati total :
1081
Momen di titik C akibat beban mati (momen maksimum): 48640 463
Gaya reaksi balok melintang terhadap beban mati yg d ipikul balok memanjang: memanjang:
b. Beban hidup
y
Beban UDL
= 6 m < L = 30m sehingga: q = 8 Kpa = 8 KN/m²
y
Beban KEL P = DLA =
44 KN/m 40% (dari gambar 2.8)
Momen di titik C akibat UDL dan KEL (momen maksimum):
y
Akibat beban truk T (sebagai pembanding) P = 100 KN (BMS 2.3.4.1) DLA = 30% (BMS 2.3.6)
2651 2 6 22
Momen di titik C akibat beban truk T (momen maksimum):
Mc akibat UDL dan KEL = 16366,445 kg/m < Mc akibat beban truk T = 39769 kg/m Maka: Mc akibat beban hidup = Mc akibat beban truk T = 39769 kg/m
2. KONTROL
a. Lendutan
y
Lendutan ijin
y
Lendutan akibat beban UDL+KEL
y
Lendutan akibat beban truk T
2651 2 6 22
b.
= 1,2 cm > r1 = 0,253 cm
(OK)
= 1,2 cm > r2 = 0,58 cm
(OK)
Gaya geser Gaya geser maksimum terjadi pada saat beban berada dekat d engan perletakan. perletakan. Gaya geser akibat beban mati dan beban hidup UDL+KEL y
1081
y
Gaya geser akibat beban mati dan beban truk T
2651 2 6 22
2651 2 6 22
1081
Va1 = 14154 kg < Va2 = 38593,2 kg Maka: gaya geser yang menentukan menentukan (Vu) = Va2 = 38593,2 kg c. Local buckling
5 48 5
Maka:
Syarat:
69 57 57 (PL ASTIS)
; dimana = 0,9
(OK)
d. Kontrol penampang
48 5 5
25 106 2
(OK)
88
Penampang kompak Maka: Mnx = Mpx
10 75 75
(OK)
e. Kontrol momen lentur dengan tekuk t ekuk lateral Lb = 0 Lp =
Bentang pendek
48640 463
Syarat:
; dimana:
= 0,9
(OK)
PERENCANAAN IKATAN ANGIN 1. PERHITUNGAN BEBAN ANGIN
Letak bangunan > 5 km Kecepatan angin rencana : 30 m/s Faktor beban (Kew) : 1,2 Luas bangunan yang terkena beban angin : Dimana n = = h = Maka
: banyak bentang panjang bentang tinggi rangka :
Gaya angin rencana pada rangka batang Rumus :
Dimana : Tew1 = gaya angin rencana pada rangka batang Cw = koefisien seret (1,2) Vw = kecepatan angin rencana Ab = luas kotor bangunan Sehingga didapat :
Gaya angin rencana pada kendaraan Rumus :
Dimana : Tew2 = gaya angin rencana pada kendaraan Cw = koefisien seret (1,2) Vw = kecepatan angin rencana Sehingga didapat :
Gaya angin yang diterima ikatan angin bawah
Gaya angin yang diterima ikatan angin atas
2. DISAIN IK ATAN ANGIN ATAS
Perhitungan gaya batang C1 dan C2
Substitusi persamaan persamaan I dan d an II :
Perhitungan gaya batang C3 dan C4
Substitusi persamaan persamaan I dan d an II :
Dari C1,C2,C3,dan C4 di atas dipilih gaya batang yang paling besar. Sehingga didapat : Pu = 1284,88 kg (batang tarik) Dimensi ikatan angin atas : a. Syarat kelangsingan
b. Perencanaan profil Direncanakan Direncanakan menggunakan profil : Data profil : b = 130 mm Ix = Iy = 605 cm d = 16 mm ix = iy = 3,92 cm A = 39,3 cm² i = 2,52 cm q = 30,9 kg/m Beban tarik (Pu) : 1284,88 kg Ø baut = 12 mm (dibor) Ø lubang = 12 mm + 1,6 = 13,6 mm
] ] ]
c. Kontrol kekuatan
(OK)
(OK)
3. DISAIN IK ATAN ANGIN BAWAH
Perhitungan gaya batang C1 dan C2
Substitusi persamaan persamaan I dan d an II :
Perhitungan gaya batang C3 dan C4
Substitusi persamaan persamaan I dan d an II :
Dari C1,C2,C3, dan C4 di atas dipilih gaya batang yang paling besar. Sehingga didapat : Pu = 1446,45 kg (batang tarik) Dimensi ikatan angin bawah : a. Syarat kelangsingan
b. Perencanaan profil Direncanakan Direncanakan menggunakan profil : Data profil : b = 60 mm Ix = Iy = 22,6 cm d = 6 mm ix = iy = 1,82 cm A = 6,91 cm² i = 1,17 cm q = 5,42 kg/m Beban tarik (Pu) : 1446,45 kg Ø baut = 12 mm (dibor) Ø lubang = 12 mm + 1,6 = 13,6 mm
c. Kontrol kekuatan
(OK)
PERENCANAAN LANTAI KENDARAAN 1.
PERENCANAAN TEBAL PL AT
Berdasarkan BMS pasal 6.1.12
3
3
100 100
100 3
40 1
40
150
ATAU
3
Diambil:
d3=200 mm=0,2 m
200
1 2 25
2 .
PEMBEBANAN a.
Beban mati Berat plat : y
y
Berat aspal :
3
1
2 0 2
24
1
48
4
1
01
22
1
2 2 2
48
2 2 2
Beban mati total (qm):
7
Momen akibat qm:
1
2
1
10
Dimana:
KMS=1,3
1
10
7
2
1 2 25
13
1 43
b.
Beban hidup Beban truk (T) P DLA untuk pembebanan pembebanan truk KTT y
= = =
100 KN 0,3 2,0
(BMS 2.3.4.1) (BMS 2.3.6) (BMS 2.3.4)
1
100
1
03
130
Momen akibat T : M
06
08
08
10
1
06
10
2 0
130
33 2 28
Momen total ultimate:
1 43
28 33 2
34 71 71
3 .
PERENCANAAN TUL ANGAN PL AT
Data perencanaan: fc = 40 Mpa fy = 390 Mpa selimut beton = 40 mm tebal plat = 200 mm faktor reduksi kekuatan untuk tulangan yang terkena aksial tarik & aksial tarik d engan lentur:
0 85 85
0 85 85
08 1 `
0 77 77
600
600 600
40
390
600
0 041
0 0018 0018 0 0018 0018
400 400
390 0 0019 0019
0 75 75
0 75 75
0 041
0 031 031
diameter tulangan yang dipakai:
Ø=14 mm
390
F
0 5 5 Ø
200
40
0 5 5
14
153
Momen nominal yang dibutuhkan: d ibutuhkan:
34 71 71
39 43 39
08
Kuat rencana (Rn):
34710000
2
08
1000
153 153
390
0 80 80
`
1
1
1 2 2 2
0 80 80
1
1
1
2
2
1 2 2 2
1 85 85
390
0 005 005
Jadi dipakai:
1 85 85
1 2 2 2
40
1
2 2
0 005 005
0 0019 0019
0 005 005
Luas penampang tulangan yang dibutuhkan :
Digunakan tulangan : Ø14-160 mm (As = 962 mm²)
2
As susut (arah y) :
Digunakan tulangan: Ø10-220 mm (As = 357 mm²)
4. KONTROL GESER y
Akibat roda tengah truk Syarat:
Dimana: Vn :
gaya geser akibat truk (terfaktor)
Vc :
kuat geser nominal
Dimana:
c
:rasio sisi panjang terhadap sisi pendek daerah beban terpusat.
b0
: keliling penampang kritis
Sehingga:
(OK)
y
Akibat roda depan truk
T = 25 KN
(OK)
PERENCANAAN STRUKTUR RANGKA BATANG UTAMA 1. GARIS PENGARUH
Dalam tugas ini, gaya batang yang dihitung hanya gaya batang S1,S2,S3, dan S4.
y
y
Garis pengaruh RA (GPRA) 1 satuan di A, maka RA = 1 1 satuan di B, maka RA = 0
Garis pengaruh RB (GPRB)
1 satuan di A, maka RB = 0 1 satuan di B, maka RA = 1
y
Garis pengaruh S1 (GPRS1) 1 satuan di A. maka RA = 1 1 satuan di C, maka RA = 0,9 Dengan metode titik simpul didapat :
y
Garis pengaruh S2 (GPS2) 1 satuan di F, maka RA = 0,6 Tinjau titik simpul A :
Potongan ritter
:
Tinjau titik simpul A
:
1 satuan di G, maka RA = 0,5 Dengan metode potongan ritter didapat :
y
Garis pengaruh S3 (GPRS3) 1 satuan di F, maka RA = 0,6 1 satuan di G, maka RA = 0,5 Dengan metode potongan ritter didapat :
y
2. PEMBEBANAN
a. Beban mati (P) Terdiri dari : Beban rangka (perkiraan) ( perkiraan)
Berat profil memanjang
Berat profil melintang
Berat beton
Berat aspal
Beban mati total (P) :
b. Beban hidup Beban V
Beban V KEL
3. PERHITUNGAN GAYA BATANG
a. Akibat beban mati Gaya reaksi A
Gaya reaksi B
Gaya batang S1
Gaya batang S2 Gaya batang S3 Gaya batang S4
b. Akibat beban hidup Gaya reaksi A
Gaya reaksi B
Gaya batang S1
Gaya batang S2
Gaya batang S3
Gaya batang S4
c. Akibat beban mati + beban hidup Gaya reaksi A (RA)
Gaya reaksi B (RB)
Gaya batang S1 Gaya batang S2 Gaya batang S3 Gaya batang S4
4. DISAIN RANGK A BATANG y
A. BATANG TEKAN Batang horisontal Pu = 702357,072 kg = 100 cm
Direncanakan Direncanakan menggunakan profil: Data perencanaan : b = 40 cm h = 40 cm Tw = 3 cm Tf = 5 cm Zx = 8170 cm³ Zy = 2900 cm³ Sx = 187000 cm Sy = 60500 cm Ix = 18,8 cm Iy = 10,7 cm
Pu L
= =
702357,072 kg 600 cm
Kontrol Penampang Sayap profil
Bf/2tf = 4 < p = 14,9 Badan profil
(OK)
h/tw = 13,3 < p = 39,74
(OK)
Kontrol kekuatan I min = Iy = 10,7 cm
Pn = 1014570,97 kg > Pu = 702357,072 kg
(OK)
Kontrol kelangsingan I min = Iy = 10,7 cm
(OK)
y
Batang miring Pu = = 100 cm
Direncanakan Direncanakan menggunakan profil: Data perencanaan : b = 40 cm h = 40 cm Tw = 1,8 cm Tf = 2,8 cm Zx = 4480 cm³ Zy = 1550 cm³ Sx = 92800 cm Sy = 31000 cm Ix = 17,7 cm Iy = 10,2 cm
Kontrol Penampang Sayap profil
Bf/2tf = 47,14 < p = 14,9 Badan profil
h/tw = 22,2 < p = 39,74
Pu L
= =
671 cm
(OK)
(OK)
Kontrol kekuatan I min = Iy = 10,7 cm
Pn = 553584,3 kg > Pu =
(OK)
Kontrol kelangsingan I min = Iy = 10,2 cm
(OK)
y
B. BATANG TARIK Batang horisontal Pu = = 100 cm
Direncanakan Direncanakan menggunakan profil: Data perencanaan : b = 40 cm h = 40 cm Tw = 3 cm Tf = 5 cm Zx = 8170 cm³ Zy = 2900 cm³ Sx = 187000 cm Sy = 60500 cm Ix = 18,8 cm Iy = 10,7 cm
Kontrol Penampang Sayap profil
Bf/2tf = 4 < p = 14,9
Pu L
= =
600 cm
(OK)
Badan profil
h/tw = 13,3 < p = 39,74
(OK)
Kontrol kekuatan I min = Iy = 10,7 cm
Pn =
> Pu = 702357,072 kg
(OK)
Kontrol kelangsingan I min = Iy = 10,7 cm
(OK)
y
Batang miring Pu = = 100 cm
Direncanakan Direncanakan menggunakan profil: Data perencanaan : b = 40 cm h = 40 cm Tw = 1,8 cm
Pu L
= =
671 cm
Tf Zx Zy Sx Sy Ix Iy
= = = = = = =
2,8 cm 4480 cm³ 1550 cm³ 92800 cm 31000 cm 17,7 cm 10,2 cm
Kontrol Penampang Sayap profil
Bf/2tf = 47,14 < p = 14,9 Badan profil
h/tw = 22,2 < p = 39,74
(OK)
(OK)
Kontrol kekuatan I min = Iy = 10,7 cm
Pn = 553584,3 kg > Pu =
(OK)
Kontrol kelangsingan I min = Iy = 10,2 cm
(OK)
DIMENSI BATANG YANG DIGUNAKAN 1. Batang tekan a. Batang horisontal : b. Batang miring : 2. Batang tarik a. Batang horisontal : b. Batang miring :
PERHITUNGAN BEBAN PERLETAKAN Rencana keadaan batas kelayanan : Beban hidup
:
K=2
Beban mati
:
K = 1,3
Beban angin
:
K=1
1. BEBAN MATI y
y
y
y
y
Beban sebelum komposit (Vm1) Pm1 = 17285,16 kg (dari perhitungan balok melintang)
Beban sesudah komposit (Vm2) Pm2 = 3339 kg (dari perhitungan balok melintang) Beban rangka utama (Vm3) Pm3 = 5220 kg
(dari perhitungan struktur rangka utama)
Berat ikatan angin atas (Vm4) Qm4 = 30,9 kg/m (dari perhitungan ikatan angin) Jumlah ikatan angin atas = 20 buah Panjang ikatan angin atas = 7,41 m Berat ikatan angin bawah (Vm5) Qm5 = 5,42 kg/m (dari perhitungan ikatan angin)
Jumlah ikatan angin bawah Panjang ikatan angin bawah
y
= 20 buah = 10,57 m
Berat sambungan dan pelat simpul (Vm6)
Beban mati total (Vm) :
2. BEBAN HIDUP
Beban hidup lalu lintas (UDL+KEL) : Pl = 33529 kg (dari perhitungan balok melintang)
3. BEBAN ANGIN
Hw
= 3368,6 kg
4. BEBAN GEMPA
koefisien geser dasar (C) Ditaksir dimensi pilar :
(dari perhitungan portal akhir)
PERENCANAAN PORTAL AKHIR
Gaya-gaya yang bekerja : y y
Ra Rd
: 2645,85 kg : 1445,49 kg
(dari perhitungan reaksi perletakan perletakan ikatan angin bawah) (dari perhitungan reaksi perletakan perletakan ikatan angin atas)
Beban Ra tidak diperhitungkan karena langsung bekerja pada perletakan. Beban Rd dibagi 2 terhadap titik simpul C dan D.
Sehingga menjadi :
1. PORTAL AK HIR HIR ATAS MELINTANG
Mutx Muty Pu
Mc Md Ms
= = =
-4849,66 kg.m 0 3368,6 kg
= = =
+4849,66 kg.m -4849,66 kg.m 0
Direncanakan Direncanakan menggunakan profil : Data profil : Q = 40,2 kg/m Ix = 2880 cm H = 175 mm Iy = 984 cm B = 175 mm ix = 7,50 cm Tw = 7,5 mm iy = 4,38 cm Tf = 11 mm Sx = 330 cm³ A = 51,21 cm² Sy = 112 cm³ Mutu baja : BJ 41 fu = 4100 kg/cm² fy = 2500 kg/cm²
a. Kontrol lendutan Lendutan ijin (f ijin)
Lendutan yang terjadi
(OK)
b. Kontrol tekuk
Tekuk arah x Kcx = 0,5 (jepit-jepit) L = 870 cm Lkx =
Tekuk arah y Kcy = 0,5 (jepit-jepit) L = 435 cm Lky =
Sehingga dalam perhitungan c digunakan d igunakan x.
0 2 2
Maka digunakan rumus interaksi I :
Sumbu x (batang tidak bergoyang)
Sumbu y (batang tidak bergoyang)
c. Menentukan Mnx Kontrol penampang profil Sayap
Badan
Penampang profil kompak Maka : Lateral buckling Lb = 435 cm
Fr = 700 kg/cm²
(BENTANG MENENGAH)
M max Ma Mb Mc
= = = =
4849,66 kg.m 2424,8 kg.m 0 2424,8 kg.m
Sehingga :
Persamaan Persamaan interaksi I :
(OK)
d. Kontrol kuat geser
(OK)
(OK)
2. PORTAL AK HIR HIR DIAGONAL
Direncanakan Direncanakan menggunakan : Data profil : q = 232 kg/m h = 414 mm b = 405 mm tw = 18 mm tf = 28 mm A = 295,4 cm² Mutu baja : BJ 41 fu = 4100 kg/cm² fy = 2500 kg/cm²
a. Kontrol lendutan Lendutan ijin (f ijin)
Ix Iy ix iy Sx Sy E
= 92800 cm = 31000 cm = 17,7 cm = 10,2 cm = 4480 cm³ = 1530 cm³ =
kg/cm²
Lendutan yang terjadi
(OK)
b. Kontrol tekuk Tekuk arah x Kcx = 0,7 (jepit-sendi) L = 671 cm Lkx =
Tekuk arah y Kcy = 0,7 (jepit-sendi) L = 671 cm Lky =
Sehingga dalam perhitungan c digunakan d igunakan y.
2 0 2
Maka digunakan rumus interaksi II :
Sumbu x (batang tidak bergoyang)
Sumbu y (batang tidak bergoyang)
c. Menentukan Mnx Kontrol penampang profil Sayap
Badan
Penampang profil kompak Maka :
Lateral buckling Lb = 671 cm
Fr = 700 kg/cm²
(BENTANG MENENGAH)
M max Ma Mb Mc
= = = =
4849,66 kg.m 3637,24 kg.m 2424,83 1616,56 kg.m
Sehingga :
Persamaan Persamaan interaksi II :
(OK)
d. Kontrol kuat geser
(OK)
(OK)
