PERENCANAAN gudang baja.docx

BAB III

PERENCANAAN GUDANG

 Data Perencanaan :  Fungsi bangunan

: Gudang

 Mutu baja

: S355

 Penutup atap

: Seng

 Kuda – Kuda

: Balok baja WF

 Bentang kuda-kuda : 28 m  Sudut atap ( α )

: 25 o

 Beban angin

: q = 40 kg/m2

 Jarak kolom

: 7 meter

 Dinding

: Batu Bata

 Sambungan

: Las dan Baut

 Pedoman yang dipakai :  Konsep Standar Nasional Indonesia Tata cara Perencanaan Konstruksi Baja untuk Bangunan Gedung ( LFRD ).  Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983.  Tabel Profil baja.

1. PERENCANAAN GORDING

1,70

1,667

1,70

1,667

17°

250

1,667

1,625

1,625

1.1. Perencanaan Profil Direncanakan gording Profil WF ukuran 100 x 50 x 5 x 7 Berat sendiri

(W)

= 9,3 kg/m

Momen Inersia ( Ix )

= 187 cm4

Momen Inersia ( Iy )

= 14,8 cm4

ix

= 3,98 cm

iy

= 1,12 cm

Section modulus ( Zx ) = 42 cm3

WF.100.50.5.7

Section modulus ( Zy ) = 9 cm3 Mutu baja = BJ 37 = Fu = 3700 kg/cm2 Fy

= 2400 kg/cm2

1.2. Analisa pembebanan 1. Bebaban atap 1m2 horisontal Beban mati

catatan

:cos 25 =0,906 sin 25 = 0,423

 Berat Seng ( 8 x 1,15 / cos 25 )

=

10,154

kg/m2

 Berat Profil ( 9,3 / 1.626 )

=

5,72

kg/m2

= 15,872

kg/m2

=

kg/m2 +

qd  Alat pengikat 10% x qd qd tot. => q = 17.459x 1,626

1,173

= 17,459

kg/m2

= 28,38

kg/m

+

 Perhitungan Momen : MxD : 1/8 q cos  L2

= 1/8 x 28 x cos 25 x 82

= 202,944 kgm

MyD : 1/8 q sin  (L/3)2 = 1/8 x 28 x sin 25 x 2,672 = 10,5 5 kgm

Beban Hidup  Beban air hujan

= ( 40 – 0,8Q ) kg/m2

PPIUG 1984 ps 3.2.2

= ( 40 – 0,8*25 ) = 26,4 kg/m2

> 20 kg/m2

pakai 20 kg/m2 qL = 20 x 1,626 = 32,52 kg/m  Perhitungan momen MxL : 1/8 q cos  L2

= 1/8 x 32,52 x cos 25 x 82 = 235,785 kgm

MyL : 1/8 q sin  (L/3)2 = 1/8 x 32,52 x sin 17 x 2,672 = 4,581 kgm  Beban pekerja ( terpusat ) P = 100 kg MxL : 1/4 q cos  L = 1/4 x 100 x cos 25 x 8

= 181,262

MxL : 1/4 q cos  L/3= 1/4 x 100 x sin 25 x 2,67 = 28,21

kgm kgm

Beban angin dengan tekannan angin sebesar = 30 kg/m2 PPIUG 1984 ps 4.2.2) Angin tekan

= ( 0,02Q - 0,4 ) x W = ( 0,02*25 – 0,4 ) x 30 = 3 kg/m2

Angin Hisap

= 0,4 x 30 = 12 kg/m2

Bila dibandingkan dengan beban tetap (beban mati + beban hidup) = …+20 kg/m2, maka angin hisap kalah besar. Jadi tidak menentukan dan tidak perlu dierhitungkan.

2.3. MOMEN BERFAKTOR Mu

= 1,2 MD + 1,6 ML

( Diambil momen yang terbesar ) Akibat Beban Mati & Beban Hidup Terpusat Mux

= 1,2 x 202,944 + 1,6 x 181,262

= 533,552

kgm.

Muy

= 1,2 x 10,55 + 1,6 x 28,81

= 58,756

kgm.

2. Kontrol 

Kontrol Penampang profil WF 100 x 50 x 5 x 7

Penampang profil WF 100.50.5.7

bf 50 = = 3,57 2  tf 27

p

=

h tw

=

p

=

172 fy

=

70 5

= 14

172

< p = 3,57 < 10,75 ( ok)

= 10,75

250

< p = 14 < 106,25 ( ok )

1680 1680 = = 106,25 fy 250

Penampang kompak Mux = Mpx 

Kontrol Lateral Buckling : Jarak penahan lateral ( LB ) = 38 cm

Lp = 1,76 . iy .

E = 1,76 . 1,12 . fy

200000 250

= 55,75 cm > 50 cm ….. ok!

Mnx = Mpx = Zx . fy = 42 . 2500 = 105000 kg-cm = 1050 kgm. Zy = ¼ tf . bf2 = 4,375 cm3 ( 1 flens ) Mny = Zy . fy = 4,375 . 2500 = 10937,5 kg-cm = 109,375 kgm.

2.4. MOMEN INTERAKSI Mux Muy  b Mnx b Mny

< 1

266,512 22,088 Mux Muy  = = 0,506 < 1 ………………. Ok !  0,9  1050 0,9  109 ,375 b Mnx b Mny

3. Kontrol Lendutan Lendutan ijin : lendutan yang diijinkan, dimana lendutan yang terjadi tidak boleh lebih besar dari lendutan yang disyaratkan. ( PPBBI

 ijin =

fx =

tabel 31 )

l 700 = = 3,89 cm 180 180

5 q  L4 1 P  L3 +  384 EI 48 EI =

fy =

1984 ps. 15.1

5 0,33 cos  700 4 1 100 cos   700 3 + = 1,351 cm.α  48 2000000  187 384 2000000 187

5 q  L4 1 P  L3 +  384 EI 48 EI

=

f =

1 100 sin   166 ,67 3 5 0,33 sin   166 ,67 4  + = 0,128 cm. 384 2000000  14 ,8 48 2000000  14 ,8 fx2  fy2 =

1,3512  0,1282 = 1,357 cm < 2,78 cm ………… ok !

Sehingga dapat disimpulkan bahwa lendutan yang terjadi pada gording masih memenuhi syarat.

Kontrol Geser RD

= 5/2 x 28,38 = 70,95 kg.

RL

= 100 kg.

Ru

= 1,2 . 70,95 + 1,6 . 100 = 245.14 kg.

70 h = = 14 5 tw

<

Plastis

1100 1100 = = 69,5 fy 250

Vn

= 0,6 . fy . Aw = 0,6 . 2500 . 0,5 . 11,85 = 8887,5 kg > Ru

 Vn

= 0,9 . 8887,5 = 7998,75 kg

Vu <  Vn

………………………… ok

2.5. Perhitungan penggantung gording

1.

Analisa Pembebanan Beban Mati  Berat gording  Berat seng

( 7 x 1,7 )

= =

9,3 kg/m 11,9 kg/m +

=

21,2 kg/m

 Berat lai-lain ( 10% x qD

=

2,12 kg/m +

=

23,32 kg/m

Rd = qD sinα. L/3 =23,32 x sin 25 x 2,33 = 22,93 kg Beban Hidup  Beban terbagi rata qL = 23x 17 = 39 kg RL = qL sin25 x L/3 = 39 x sin25 x 2,33 = 16,56 kg  Beban terpusat Pl = 100 kg RL = P x sin 25 2.

= 100 x sin 25

= 42,26

Perhitungan gaya  Penggantung Gording Tipe A RA

= 1,2 RD x 1,6 RL

(1,2 x 22,93) + (1,6 x 42,26) = 95,13 kg RA total = RA x Banyak gording 95,13 x 18 = 1712,34 kg  Penggantung gording tipe B Arc tanβ = Panjang miring gording / L/3 = 1,70 / 2,33 = 0.71 β = 35,37° RB sinβ = RA RB = RA / sin β = 1712,34/ sin 35,37 = 2957,41 kg

kg

2. IKATAN ANGIN

Data : Tekanan angin W = 30 kg.m2 Koofisien angin C = 1,3 ( dinding bebas ) α = 25 ° A = Luas daerah kena angin

N5

R5

R4

N4

R3

N3

R2

N2

R1

N1

Batang a

8,512

4 x 2,25

8X3

Perhitungan h h1

=0m

h2

= 0 + ( 3,25.tg 25  )

= 1,514 m

h3

= 0 + ( 6,5 . tg 25 )

= 3.029 m

h4

= 0 + ( 10,5 . tg 25)

= 4,893 m

Gaya –gaya yang bekerja R = ½. W. C. A R1

=1/2. 30.1,3 ( 1/2 ( 1,625. tan 25 ) 1,625

=

7,8714

kg

R3

=1/2. 30.1,3 ( 1/2 (1,625+ 4,875) tan 25) 3,25 =

62,9709

kg

R4

=1/2. 30. 1,3 (1/2 (4,875+ 8,5) tan 25) 4.885

=

144,5258

kg

R5

=1/2. 30. 1,3 (1/2 (8,5+ 10,5) tan 25) 8

=

453,0928

kg +

=

668,469

kg

R total

Dimensi Ikatan Angin Gaya ikatan angin terbesar adalah pada ujung atap sebelah luar tan θ = 4,20 / 5 = 0,84 θ = 40,03° R1

= 7,8714 kg

R total

= 668,46 kg

Gaya Normal pada gording akibat angin dimana untuk angin tekan C = 0,9 dan angin hisap C = 0,4.

Pada titik buhul A ΣV = 0→ Rtotal + S1 = 0 S1 = - Rtotal = -668,46 kg ( tekan ) ΣH = 0→ S2 = 0 - Pada titik buhul B ΣV = 0→ R1 + S1 + S3 cos θ = 0 7,8714 – 668,46 + S3 cos 40,03 = 0 S3 = 862,71 kg ( tarik )

Perencanaan Batang Tarik Pu = Ф. S3 = 0,8. 862,71 = 690,168 kg BJ 41→ fu = 4100 kg/cm2 ; fy = 2500 kg/cm2

Kontrol Kekuatan a. Kekuatan Leleh Pu= Ф. fy. Ag

; dengan Ф = 0,9

Ag perlu = Pu / Ф. fy = 690,168 / 0,9.250 = 0,307 cm2

b. Kekuatan Putus Pu = Ф. fu. Ag

; dengan Ф = 0,75

Ag perlu = Pu / Ф. fu. 0,75 = 690,168 / 0,75. 4100. 0,75 = 0,299 cm

Ag = 0,30 cm2 ( menentukan ) Ag = ¼ π.d2

Pakai d = 1,6 cm = 16 mm

3. PERENCANAAN DINDING

Data Perencanaan : Jarak Regel maksimum

=

4

m

Tinggi Regel Maksimum

=

12

m

Jarak Gording

=

1,625 m

Dinding Batu Tela (6x2x0,75)

=

9

kg/m

3.1. Perencanaan Profil Direncanakan Pakai Profil WF 100 x 50 x 5 X 7 A

=

11,85 cm2

Ix

=

187 cm4

W

=

9,3 kg/m

Iy

=

14,8 cm4

Zx

=

41,8 cm3

ix

=

3,98 cm

Zy

=

8,94 cm3

iy

=

1,12 cm

bf

=

50

mm

h

=

70

tw

=

5

mm

mm WF.100.50.5.7

3.2. Perhitungan Pembebanan 1. Beban Mati Lantai Dasar Berat gording Berat seng gelombang = 4,15 x 1,625 Berat Batu tela ( 6 x 3 ) Total

2.

Myd ( 1/8 x q x (L/3)²) = (1/8 x 65,01 x (1,33²) Lantai 1 Berat gording Berat seng gelombang Berat batu tela = 6 x 1,5 Total Alat pengikat 10 % Total Myd ( 1/8 x q x (L/3)²) = (1/8 x 65,01 x (1,33²) Beban angin Lantai Dasar

= 9,3 = 49,8 = 18 = 77,1

kg.m kg.m kg.m kg.m

= 18,752 kg/m = 9,3 = 49,8 = 9 = 68,1 = 6,81 = 74,91 = 16,56

kg.m kg.m kg.m kg.m kg.m kg.m kg/m

Tekanan angin

= 30

kg.m

Angin Tekan ( C = 0,9)=(0,9x30)

= 27

kg.m

q = Angin tekan x Jarak gording 27

x

1,625

Angin Hisap ( C = 0,4) = (0,4 x 30 )

= 43,87 kg.m = 12

kg.m

= 19,5

kg.m

q = Angin Hisap x Jarak gording 12

x

1,625

Akibat beban angin yang tegak lurus dinding (tarik) Mxw = (1/8 x q x L²) = (1/8 x 43,87 x 24)

= 131,61 kg.m

N= q x Jarak goding = 131,61 x 1,625

= 215,87 kg.m

Akibat beban angin yang tegak lurus gevel (tekan) Mxw = (1/8 x q x L²) = (1/8 x 19,5 x 24)

= 58,5

N= q x Jarak goding

= 95,06 kg.m

= 58,5 x 1,625

kg.m

Lantai 1 Tekanan angin

= 30

kg.m

Angin tekan ( C = 0,9 ) = ( 0,9 x 30 )

= 27

kg.m

q = angin tekan x jarak gording 27

x

1,625

= 43,87 kg.m

Angin Hisap ( C = 0,4 ) = (0,4 x 30 )

= 12

kg.m

q = Angin Hisap x Jarak gording

= 19,5

kg.m

akibat beban angin yang tegak lurus dinding ( tarik ) Mxw = (1/8 x q x L²) = (1/8 x 43,87 x 24)

= 131,61 kg.m

N = q x Jarak goding = 131,61 x 1,625

= 215,87 kg.m

Akibat beban angin yang tegak lurus gevel (tekan) Mxw = (1/8 x q x L²) = (1/8 x 19,5 x 24)

= 58,5

kg.m

N= q x Jarak goding = 58,5 x 1,625

= 95,06 kg.m

3.3. Gording dan Regel 1. Gording A Gording ini adalah balok kolom ( beam column ) Akibat beban D dan L menghasilkan momen lentur yang besarnya diambil dari perhitungan pembebanan gording,

U

=

(1,2D + 1,6L + 1,6W) . 0,75

Mnt-x

=

(1,2MD-x + 1,6ML-x) . 0,75

=

(1,2 . 62,76 + 1,6 . 24) . 0,75

Mnt-y

= 276,512 kg-m

= (1,2MD-y + 1,6ML-y) . 0,75 = (1,2 . 2,14 + 1,6 . 12,2) . 0,75

Nu

=

22,088 kg-m

=

609,65 kg

= 1,6.w.0,67 = 1,6.17,2 .0,75

Direncanakan menggunakan Profil 100.50.5.7 Ag = 11,85 cm2

q = 9,3 kg/m

Zx = 42 cm3

Ix

= 187 cm4

ix = 3,98 cm

Zy = 4,375 cm3 (1 flens)

Iy

= 14,8 cm4

iy = 1,12 cm

Lkx = 700cmx

=

Lk  x 700  = 175,879 kg ix 3,98

Ncr b-x

=

y

Lk-y = 233 cm

=

Ncr b-y =

 .  E  Ag 3,142  2  106  11,85 = 7754,05 kg  175,8792 x 2 Lk  y iy



233 = 208,03 1,12

 .  E  Ag y 2



3,142  2  106  11,85 = 5399,53 kg 208,032

Tekuk kritis terjadi pada arah x ( x > y ) c

=

x 

fy E



( menentukan )

175,879 2500 = 1,414 3,14 2 10 6

c > 1,2



= 1,25 . c2 = 1,25 . (1,414)2 = 2,501

Pn =

Ag  f y





11,85  2500 = 11845,26 kg 2,501

Pn 609 ,65  = 0,061 < 0,2  c  Pn 0,85  11845 ,26 Pakai Rumus :

 M ux M u y  Pu    1 2  φc  Pn  φb  M n  x φb  M n  y 

Gording dianggap batang tidak bergoyang Mu-x = Mn t-x . b-x

b-x =

C m x  Nu 1  N  cr b  x

   

1

Untuk elemen beban transfersal, ujung sederhana ; Cm = 1

b-x =

1  1,086  1  609,95  1    7754,05 

Mu-y = Mn t-y . b-y

b-y =

b-y =

C m y  Nu 1   N cr b  y 

   

1

1  1,127  1  609,95  1    5399,53 

Mu-x =276,512. 1,086 = 300,29 kg-m Mu-y = 22,088 . 1,127 = 24,89 kg-m Persamaan Interaksi : Mn-x dan Mn-y diambil dari perhitungan gording. Mn-x = 1050 kg-m Mn-y = 109,375 kg-m

 M ux M u y  Pu    1 2  φc  Pn  φb  M n  x φb  M n  y 

609,95 24,89   300,29    0,601  1 …….. OK ! 2  0,85  11845,26  0,9  1050 0,9  109,375

2.

Regel 7.1. Direncanakan menggunakan profil WF 100. 50. 5. 7 Ag

= 11,85 cm2

q = 9,3 kg/m

Zx = 42 cm3

Ix

= 187 cm4

ix = 3,98 cm

Zy = 4,375 cm3 (1 flens)

Iy

= 14,8 cm4

iy = 1,12 cm

7.2. Pembebanan a. Beban Mati Dinding

= 5 . 1,15

= 4,6 kg.m2

Regel

= 9,3 : 2

= 4,65 kg.m2 = 9,125 kg.m

Alat penyambung (10%)

= 1,04 kg.m qD

b. BeBan hidup

=11,44 kg/m2

=0

c. Beban angin qw1 = 0,9 . 30 = 27 kg.m (tiup ) qw2 = 0,4. 30 = 12 kg.m (hisap )

pakai 2 penggantung gording 7,00 = 2,333 m 3

Ly

=

Lx

= 7,00 m

Beban pada regel qD = 2 . 12 = 24 kg/m2 MD-x = 0 ML-x = 0 MD-y = 1/8 . qD . Ly2

12 kg/m2

= 1/8 . 24 . 2,333 = 6,999 kg-m ML-y = 0 qw = 2 . 27 = 54 kg/m2 Mw-x = 1/8 . qw . Lx2 = 1/8 . 54 . 72 = 330,75 kg-m Persamaan Interaksi :

 M ux M uy  Pu    1 2  φ c  Pn  φ b  M n  x φ b  M n  y 

609,95 6,999   330,75    0,442  1 …Ok 2  0,85  11845,26  0,9  1050 0,9  109,375

4. KOLOM

Data perencanaan : Memakai gaya batang tekan sebesar N = 25 Ton..................Syarat Maksimum Beban Tegangan ijin baja

= 1600 kg/cm

4.1 Perencanaan Pembebanan 1. Beban mati Regel 5 No atap = A1 x q atap

=

No Dinding = A2 x q Dinding =

7,5 x 4,2 kg

= 31 kg

11,25 x 13,44 = 151,5 kg

No Gording = Jumlah gording . w gording = 18 x 9,3 kg = 167,4 kg qD1

= 786,2 kg

Regel 2 No atap = A1 x q atap

=

No Dinding = A2 x q Dinding =

7,5 x 4,2 kg

= 31 kg

11,25 x 13,44 = 151,5 kg

No Gording = Jumlah gording . w gording = 8 x 9,3 kg = 167,4 kg qD2

= 786,2 kg

qd total = 786,2 kg + 786,2 kg = 1572,4 kg 2. Beban Hidup Regel 5 Y = h/200 = 350/200

= 1,75 cm

Ix = 4/384 x (q x L4) / ( 0,02 x 1,75 ) = 4/384 x ( 4,96/44 ) x (0,02 x 1,75)

=

2215,76

qL = 2500/1,75 =

=

1428 kg

Pu = 1,2 qD + 1,6 qL = 1,2 ( 786,2 ) + 1,6 (1428 )

= 3228,24 kg

Mu Max = 1/8 qL2

= 2677,5 kg

= 1/8 1428.7,52

4.2 Perencanaan Profil Perencanaan memakai Profil WF :350 x 250 x 9 x 14 Ix = 21.700 cm4

Iy = 3.650 cm4

Zx = 1.360 cm3

Zy =

444 cm3

ix =

iy =

6 cm

14,6 cm

A = 101,5 cm2

q = 79,9 kg/m

Sx = 1.280 cm3

Sy =

292 cm3

d =

350 mm

h =

282 mm

b = 250 mm

tf =

14 mm

tw =

r

20 mm

9 mm

=

WF.350.250.9.14

Lantai Dasar Tinggi

=6m

Lk (panjang tekuk batang tekan) Lk

=½xL =½x6 =3m

a

= Lk/iy = 150 /6 = 25

Dari faktor tekuk di dapat : w

= 1,031

Maka : Tegangan baja (s)

= w x (N/A) = 1,031 x (25000/101,5) = 253,940 kg/cm²........................Struktur Aman < 1600 kg/cm²

Lantai 1 Tinggi

=6m

Lk (panjang tekuk batang tekan) Lk

=½xL =½x6 =3m

a

= Lk/iy = 150 /6 = 25

Dari faktor tekuk di dapat : w

= 1,031

Maka : Tegangan baja (s)

= w x (N/A) = 1,031 x (25000/101,5) = 253,940 kg/cm²........................Struktur Aman < 1600 kg/cm²

4.3 Kontrol Tekuk Regel 5 Untuk arah x Lk x = 400 cm λx

= Lkx /Ix

= 600/7,5

= 80

λc = λx

= ( 80/200 ) x

Ncbx

= π 2 .E.A / λy2 = π 2 .20000000. 51,21A / 802

= 1,03

= 116040.87 kg Untuk arah y Lky = 400 λx

= Lkx /Ix

= 600/7,5

= 80

λc = λx

= ( 80/200 ) x

Ncbx

= π 2 .E.A / λy2 = π 2 .20000000. 51,21A / 802 = 116040.87 kg

= 1,03

4.4 Kontrol Lateral Buckling Lateral Bracing = L0 = 1000 Lp

= 100 cm

= 1.76 x ix x E/fy = 1,76 x 100 x

Ternyata L0 < Lp maka Mnx = Mpx = zx.Fy = o kg/m

= 0 x P = 0 kg/cm

V PERENCAN LANTAI 5.1. Plat Lantai Dipakai lpat bondex tebal 0,75 mm, dan panjang menerus span 3,25 m tanpa penyanggamaka dari tabel bentang didapat : tebal plat : 13 cm Tulangan negatif : 3,82 cm2 /m Direncanakan memakai tulangan 10 mm 1 = D 2 4

As

=

3,82 cm 2 n= = 4,83 tulangan 0,785

5 tulangan

1    10 2 4

= 78,5 mm2 = 0,785 cm2 Jarak antar tulangan per meter :

100cm = 20 cm 5

Dipasang tulangan negatif : 10 – 200

5.2. Perhitungan Balok Lantai Direncanakan menggunakan profil WF 250 x 250 x 11 x 11 Ag

= 82,06 cm2

q = 64,4 kg/m

Zx = 781 cm3

Ix

= 8790 cm4

ix = 10,3 cm

Zy = 356 cm3

Iy

= 2940 cm4

iy = 5,98 cm

r = 1,6 cm WF.250.250.11.11

1. Pembebanan a. Beban Mati - Berat profil = 10,1 kg/m2. 3,25 m

=

64,4

kg/m

=

32,825 kg/m

-

Berat plat bondex

-

Berat beton bertulang = 0,13 . 3,25 . 2400

=

1014

-

Berat spesi (2 cm)

= 0,02 . 2100 . 3,25

=

341,25 kg/m

-

Berat tegel (2 cm)

= 0,02 . 2400 . 3,25

=

156

qD

kg/m

kg/m

= 1608,478 kg/m

b. Beban Hidup Untuk lantai gedung qL = 400 . 3.25

=

1300 kg/m

c. Kombinasi Pembebanan qu = 1,2qD + 1,6qL = 1,2 . 1609 + 1,6 . 1300 = 4010, 8 kg/m Mu = 1/8.q.L2 = 1/8.4010,8 . 5² = 12.533.75 Kg Vu =

1 1 q u  L   4010,8  5 2 2

= 10.027 kg

2. Kontrol Lendutan Profil

L 500   1,39 cm 360 360

y

y max 

q 5 5 1609  1300 L4  .400 4  1,35 384 E  Ix 384 2.10 6  8790

3. Kontrol Kuat Geser h  d  2tf  r   244  211  16   190 h 190   17,27 tw 11

h 1100  tw fy

Plastis ! Vn  0,6. fy. Aw

1100 fy



1100 250

 69,57

 0,6.2500.0,1.19  31.350 kg

Vu  Vn 10.027  0,9.31.350  28.215 kg

(Ok !)

VI PERENCANAAN RANGKA ATAP

1. Perhitungan Gaya Dalam Data – Data Konstruksi 

Sudut rangka atap

=



Bentang rangka atap

=

28

m



Jarak horizontal gording

=

1,626

m



Jarak miring gording

=

1,7

m



Jarak kuda – kuda

=

4

m



Mutu baja

=

41



Fu

=

4100

kg/cm2



Fy

=

2500

kg/cm2



Modulus Elastisitas Baja

=

2.106

kg/cm2

=

90,007

kg

=

64,32

kg

=

164,327 kg

25

o

Beban Mati (D) 

Berat Asbes 28 2,5  1,1  4  1,7  1,04



Berat Gording



9,3  4  1,7

Berat alat penyambung

(10 %)

= =



Berat rangka atap

11,2  103 ,8  2  1,63 = 20 ,4

= 

Berat tambahan

(10 %)

pD 1 pD 2

=

pD 3 =

0,5  1,7   0,5  1,31  402 ,71 1,7

1,31  402 ,71 1,7

16,43

kg

180,757kg 185,33

kg

366,1

kg

=

36,61

kg

=

402,71

kg

=

356,52

kg

=

310

kg

Beban Hidup 

Beban hidup Terbagi Rata :

q  40  0,8   40  0,8.25   26,4 kg/m2 > 20 kg/m2 Menurut peraturan pembebanan dipakai pL 1



pL 2

=

pL 3

=

0,5  1,7   0,5  1,31  340 1,7

1,31  340 1,7

Beban Hidup Terpusat pL =



 20  5  2  1,7

100

kg

Beban Kombinasi pU = 1,2 pD + 1,6 pL = 1,2 (402,71) + 1,6 (340) = 1.027,25

kg

20 kg/m2 =

340

kg

=

301

kg

=

262

kg

p1 p1

p1 p1 16 1

17

20

21

54 52

2

3

p3

55

30

4

p1

5

47

6

45

7

8

36 43

46

9

p1

49

42

41

35

31

p2

53

44

40

34 26

p3

51

48

25

56 57

50

38 24

p3

p2

p3p3

p3

10

37

11

32

33

27

12

28 13

Ra No. Batang 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

p1

39 22

p1

29 23 14

18

19 14

Rb Batang Tarik (kg) 20529,86 19289,92 17578,39 15892,32 14600,76 13327,1 11959,7 11925,31 11959,7 13327,1 14600,76 15892,32 17578,39 19289,92 20529,86

Batang Tekan (kg)

-21484,24 -932,14 -932,14 -21484,24 1511,66 -1473,31 -1473,31 1511,66 -21488,64 2225,23 -2033,74 -2033,74 2225,23 -21488,64 2628,06

No. Batang 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

Batang Tarik (kg)

Batang Tekan (kg) -2436,11 -2436,11

2628,06 2749,32 -2806,18 -2806,18 2749,32 -20090,23 -20090,23 3063,78 -3377,45 -3377,45 3063,78 3633,04 36,57 36,57 3633,04 -18354,75 -18354,75 -16600,14 -16600,14 -15239,64 -15239,64 -13971,57 -13971,57 -11404,23 -11404,23

2.

Perencanaan Profil 1. Batang Tarik a. Direncanakan menggunakan profil

45 x 45 x 7

B = 45 mm

q = 4,6 kg/m

in = 0,87 cm

D = 7 mm

x = 1,36 cm

Ix = Iy = 10,4 cm4

ix = iy = 1,83 cm Beban tarik maksimal, Pu maks

= 20.529,86 kg

Panjang Batang 1,63 m  baut

= 7

 lubang

= 7 + 1,6

Tebal plat

mm (Bor) = 8,6 mm (plong)

= 1 cm.

b. Kontrol kelangsingan Batang dobel

ix = iy = 1,33 cm

Batang Tunggal



i min = in = 0,87 cm

Lk 163   122 ,56  240 im in 1,33

(ok !)

c. Kontrol batang tarik 1. Batas Leleh Pu

= . fy. Ag = 0,9x2500x(5,86x2)= 26.370 kg > 20.529,86

(Ok !)

2. Batas Putus Pu = . fu. Ae An =  Ag  0,85  0,7   2  5,86  0,85  0,7   2  10,53 cm2

U = 1

X 1,36  1  0,9 L 13,5

Pu = 0,75x4100 x10,53x0,9 = 29.141,78 kg >20.529,86 kg

(Ok !)

3. Kontrol Block Shear 2 Agv  13,5  0,7  9,45  2  18,9 cm 2 Agt  1,9  0,7  1,33  2  2,66 cm

Anv  Agv  24,5  0,86  0,7   13,482 cm2 Ant  Agt  20,5  0,86  0,7   2,058 cm2 0,6. fu. Anv  fu. Ant 0,6  4100  13.482  4100  2,058 33.165,72  8.437,8

Jadi Rn   0,6. fu . Anv  fy . Agt 

 0,750,6  4100  13,482  2500  2,66   29.861,79  20.529,86

(Ok !)

2. Batang Tekan Direncanakan menggunakan profil

90 x 90 x 11

b = 90 mm

q = 14,7 kg/m

ix = iy = 2,72 cm

d = 11 mm

x = 2,62 cm

i min = 1,75 cm

Ix = Iy = 138 cm4

Kontrol Profil

m ax 

Lk 170   97 ,14  240 im in 1,75

c   N  Ag .

fy



 m ax 

fy 97 ,14  E 

(Ok !)

2500  1,09 2.10 6

1,43 1,43   1,65 1,6  0,67 .c 1,6  0,67  1,09

 18,7 

2500  28 .361,5 kg 1,65

Nu  Nn 21.488,64  0,85  28.361,5 21.488,64  24.107,27

(Ok !)

VII. PEMBEBANAN STRUKTUR UTAMA

8.1. Pembebanan 1. Beban Atap Beban Mati Berat Asbes 28 2,5  1,1  4  1,7  1,04 Berat Gording

9,3  4  1,7

Berat alat penyambung (10 %)

Berat rangka atap

11,2  103 ,8  2  1,63 20 ,4

Berat tambahan

(10 %)

pD 1 pD 2

=

pD 3 =

0,5  1,7   0,5  1,31  389 ,785 1,7

1,31  389 .785 1,7

=

90,007

kg

=

63,24

kg

=

153,25

kg

=

15,32

kg

=

168,57

kg

=

185,78

kg

=

354,35

kg

=

35,435 kg

=

389,785 kg

=

345,07

kg

=

300

kg

Beban Hidup - Beba Hidup Terbagi rata q  40  0,8   40  0,8.25   26,4 kg/m2 > 20 kg/m2 Menurut peraturan pembebanan dipakai

20 kg/m2

pL 1

 20  5  2  1,7

=

340

kg

pL 2 =

0,5  1,7   0,5  1,31  340

=

301

kg

=

262

kg

pL 3 =

1,7

1,31  340 1,7

- Beban Hidup terpusat pL = 100 kg Pu = 1,2 qD + 1,4 qL = 1,2(408,9 + 1,6 ( 340 ) = 1.034 kg

2. Beban angin ( gudang tertutup sebagian ) W = 25 kg/m2 Beban Tekan Atap = -0,8 x 25 x 8 = - 160 Beban Sedot Atap = -0,4 x 25 x 8 = -80 Beban Tiup Kolom = -0,9 x 25 x 8 = -180 Beban Sedot Kolom = -0,4 x 25 x 8 = -80 3. Beban akibat pelat lantai,kolom memanjang dan melintang Balok Melintang : 400 x 200 x 12 x 14 Balok Memanjang : 700 x 200 x 12 x 14 Balok Anak :250 x 250 x 11 x 11 Beban Mati Bondex Beton Finishing qD

= 10,1 kg/m2 = 312 kg/m2 = 153 kg/m2 = 475,1 kg/m2

Beban Hidup = 400 kg/m2 ( untuk gudang ) Beban akibat pelat lantai, kolom memanjang dan melintang pU

= 1,2 pD + 1,6 pL = 1,2 (475,1) + 1,6 (400) = 1210,12 kg

Mu

= 1/8. q . L2 = 1/8. 1210,12 . L2 = 2.420 kg

Beban P1 Beban Mati Berat pelat 475,1 x 3,25 x 8 Balok Induk melintang 63,24 x 3,25 Balok Anak 64,4 x 8 pD 1

= 12.352,6 = 205,53 = 515,2 = 13.073,33

kg kg kg kg

Beban Hidup pL 1 = 0,8 x (400 x 3,25 x 8)

=

kg

8320

kg/m kg/m kg/m kg/m

Beban P2 Beban Mati Berat pelat

475,1 x 3,25 x 8

= 12.352,6

kg

Balok Induk memanjang 63,24x 8

=

505,92

kg

Balok Induk melintang

=

205,53

kg

63,24 x 3,25

pD 2

Beban Hidup pL 2 = 0,8 x (400 x 3,25 x 8)

= 13.064,05 kg

=

8320

kg

Beban P3 Beban Mati Berat Pelat 475,1 x 1,625 x 8 Balok Induk memanjang 63,24 x 8 Balok Induk melintang 63,24 x 1,625 Berat Dinding200 x 8 x 4 pD 3 Beban Hidup pL 3 = 0,8 x (400 x 1,625 x 8)

= 61.764,3 kg = 505,92 kg = 102,765 kg = 6400 kg = 68.772,985 kg =

5200

kg

Beban P5 Beban Mati Berat Pelat 475,1 x 4 x 8 Balok Induk melintang 63,24 x 4 Balok Anak 64,4 x 8 pD 5

= 15.203,2 = 252,96 = 515,2 = 15.971,36

Beban Hidup pL 5 = 0,8 x (400 x 4 x 8)

=

kg kg kg kg

10.240 kg

Beban P4 Beban Mati Berat Pelat 475,1 x 3,25 x 4 Balok Induk melintang 63,24 x 4 Balok Induk melintang 63,24 x 3,25 pD 5 Beban Hidup pL 4 = 0,8 x (400 x 4 x 4)

= 6176,3 = 252,96 = 205,53 = 6.634,79

kg kg kg kg

=

kg

5.120

Beban portal Melintang  P1:  P2:  P3:  P5:

pD 1 =

13.073,33 kg

pL 1

8.320

=

kg

pD 2 =

13.064,05 kg

pL 2

8.320

=

kg

pD 3 =

68.772,985kg

pL 3

5.200

=

kg

pD 5 =

15.971,36 kg

pL 5

10.240

=

kg

Beban – beban Portal memanjang  P2:

 P4:

pD 2 =

13.064,05 kg

pL 2 =

8.320

pD 4 =

6.634,79 kg

pL 4 =

5.120

kg

kg

4. Beban Gempa Data gempa :  Zona gempa III  Tanah lunak  K = 4  I = 10 Perhitungan gaya gempa a. Beban Lantai ( W 1 ) Beban Mati Berat Pelat

475,1 x 28 x 8 = 106.422,4 kg

Balok induk memanjang 63,24 x 8 x 4=

2.023,68 kg

Balok induk melintang 63,24 x 28

=

1.770,71 kg

Berat dinding

=

4800

kg

=

1.218

kg

=

609

kg

200 x 6 x 4

Kolom :* 101,5 x 6 x 2 * 101,5 x 6 x ½ x 2

= 121.643,79kg

Beban Hidup Balok + Plat memanjang = 2 x PL1 + 2 x PL2 + 2 x PL 3 + PL 5 = ( 2 x8.320) + ( 2 x8.320) + ( 2 x 5.200 ) + (10.240) = 53.920 kg Total Beban lantai ( W1 ) = 121.643,79 + 53.920 = 175.563,79 kg

b. Beban Lantai ( W2) Beban Mati Rangka atap, dll Kolom 102 x 2 x 2 Dinding 200 x 2 x 6 x 2

= 408,9 = 408 = 4800 = 5.616,9

Beban Hidup 0,8 x 20 x 28 x 8 Total Beban Atap ( W2 )

kg kg kg kg

= 3.584 kg = 5.616,9 + 3.584 = 9200,9 kg

Berat Total W t= W1 + W2 = 175.563,79

+ 9200,9

= 184.764,69 kg

c. Gaya gempa T = 0,085 x H ¾ = 0,085 x 9 ¾ = 0,44 Tanah Lunak : V

c = 0,1

;k = 4 ;

I = 1

= C . I . k . Wt = 0,05 x 1 x 4 x 184.764,69 = 36.952,938 kg Wi.hi  Wi.hi

Gaya Gempa

=

Untuk lantai

= W1 x h1 = 175.563,79 x 6 = 1053.382,74 kgm

Untuk Atap

= W2 x h2 = 9200,9 x 9

Wi.hi

= 82.808,1

kgm

= 1136.190,84 kgm

F1 

Wi .hi 1053 .382 ,74 V   36 .952 ,938  470 .069 ,79 kg  Wi .hi 82 .808 ,1

F2 

Wi .hi 82 .808 ,1 V   36 .952 ,938  2.693 ,212  Wi .hi 1136 .190 ,84

kg

5. Gambar Beban akibat gempa.

+1500 25

2.693,212 kg

+1200

+600

470.069,79kg

+0,00 700

700

700

700

8.2. Kombinasi Pembebanan 1. Beban Mati + Beban Hidup ( 1,2 D + 1,6 L) p 3p 3 p3

p3

p3

p3

p2

65

p1

26

p1

18 1

19

22 2

p3

27

59

51

48

p1

47

49 54

p1

53

55 60

43

37

33

28

23

56

42 36

32

p1

58 50

46 38

15.00

p1

62

57

52

p1 p1

66

61

p1 p1

p2

6463

45 44

40

34

35 29

3

p1

4

5

6

7

p2

8

9

p5

10

11

12

13

p1

39

41

14

p2

24 30 15

31 25 16

p1

p1

21

20

12.00

17

p 13

6.00

0.00

pD 1

= 13.073,33 kg

pL 1

=

8.320

pD 2

=

13.064,05 kg

kg

pL 2

=

8.320

kg

pD 3

= 68.772,985kg

pL 3

=

pD 5

= 15.971,36 kg

pL 5

=

5.200

kg

10.240

kg

2. Beban Mati + Beban Hidup ( 1,2 D + L + 0,8 w)

q=50 kg / m

q= 100 kg / m

p3

p1

p2

p2

p5

p1

p 13

6.00

q= 112,5 kg / m q= 50 kg / m

0.00

3.

Beban Mati + Beban Hidup + Beban Gempa ( 1,2 D + L + E )

15.00

12.00

2.693,212

p3

470.069,79

p1

p2

p5

p2

p1

p 13

6.00

0.00

VIII KONTROL DIMENSI

9.1. Kontrol Dimensi Balok Dari output SAP 2000 diperoleh :

1. Pada Frame 7:

1. Pada Frame 8

Mmax

= 25.237,81

kg

Mmax = 22.213,95 kg

Dmax

= 12.269,52

kg

Dmax = 10.462,78 kg

p1 7

8

4,00

4,00

Perencanaan Profil dipakai WF 500 x 200 x 9 x 14 , dengan data – data : A = 101,3 cm3

tw = 9

mm

iy = 4,27

q

= 79,5

kg

tf = 14

mm

Ix = 41.900 cm4

d

= 500

mm

bf = 200

mm

Iy = 1.840 cm4

h

= 500 –

r

mm

Sx = 1.836 cm3

cm

Zx = 1.690 cm3

2(14 +

ix = 20,3

20) = 432 2.

= 20

cm

mm

Kontrol Lendutan y

L 800   2,22 360 360

y

5 q.L4 P.L3 5 79 ,5  8 4  10 6 10 .142  6.400   8 3  10 6 .   .  384 E.Ix 48 .E.Ix 384 2.10 6  41 .900 48  2.10 6  41 .900

 0,05  2,1  2,16  2,22  0,05  2,1  2,16  2,22

OK

3. Kontrol Kuat geser Vu1 = 12.269,52 kg

Vu2 = 10.462,78 kg

h 432   48 tw 9 h  p Penampang Kompak (Plastis) tw

p 

1100 fy

Vn



1100 250

 69,57

= 0,6 x fy x Aw = 0,6 x 2500 x 0,7 x 50 = 52.500 kg

Vn  0,9  52.500  47.250 kg

> 12.269,52 kg > 10.462,78 kg

OK

4. Kontrol Local Buckling Sayap :

bf 200   7,143 2.tf 2.14

bf 170  2.tf fy 170 fy Badang



170 250

 10,75

h 432   48 tw 9

Penampang kompak

h 1680  tw fy

1680 1680   100 ,25 fy 250 Mn = Mp = Zx x fy = 1690 x 2500 = 4.225.000 kgcm = 42.250 kgm Mn  0,9  42.250  38.025

> 25.237,81 kgm > 22.213,94 kgm

OK

9.2. Kontrol Dimensi Kolom Perencanaan Memakai Profil WF : 350 x 250 x 9 x 14 Ix = 21.700 cm4 Iy = 3.650 cm

4

Zx = 1.360 cm3 444 cm3

Zy = ix =

14,6 cm

iy =

6 cm

A = 101,5 cm2 q = 79,9 kg/m

b = 250 mm

Sx = 1.280 cm3

tf =

14 mm

Sy =

292 cm3

tw =

9 mm

d =

350 mm

r

h =

282 mm

=

20 mm

Dari Hasil SAP 2000, diperoleh : 3. Akibat beban Grafitasi (combo 1 )

2. Akibat beban Lateral (combo 3 )

Mmax

= 1.848

kgm

Mmax

=

15.683

kgm

Dmax

= 544,24

kg

Dmax

=

6.169,12 kg

Nmax

= 40.156,57 kg

Nmax

=

31.128,14 kg

5. Kontrol tekuk untuk kolom 1 a. Arah X  Ic / Lc Ic.atas / Lc.atas  Ic.bawah / lc.bawah   Ib / Lb Ib / Lb

GA  

28.700 / 400  28.700 / 600  1.63 41.900 / 700

GB  1 (jepit) Portal bergoyang dari Nomogram 1 didapat harga Kcx = 1,4 Lkx = L x Kcx = 600 x 1,4 = 700 cm

x 

Lkx 700   47 ,95 ix 14 ,6

c 

x 

fy 47,95 250   0,539 E 3,14 2.105

0,658c  c 2 bs   0,29 0,877 2

GA = bs x GA = 0,29 x 1,63 =0,48 GB = 0,344 Dari nomogram didapatkan kcx = 1,14 Maka : Lkx = 1,14 x 600 = 570 cm

x1  570 14 ,6  39 ,04 cx 

39 ,04



250  0,439 2.10 5

b. Arah Y GA 



 Ic / Lc Ic.atas / Lc.atas  Ic.bawah / lc.bawah   Ib / Lb Ib / Lb

3.650 / 400  3.650 / 500  6,25 1.840 / 700

GB  1 (jepit) Portal bergoyang dari Nomogram 1 didapat harga Kcy = 1,77 Lky = L x Kcy = 500 x 1,77 = 885 cm

y 

Lky 885   147 ,5 iy 6

c 

y 

fy 147,5 250   1,66 E 3,14 2.105

0,658c  c 2 bs   0,99 0,877 2

GA = bs x GA = 0,99 x 6,25 = 6,19 GB = 0,99 Dari nomogram didapatkan kcy = 1,74 Maka : Lkx = 1,74 x 500 = 870 cm

y1  870 6  145 cy 

145

250  1,63 2.10 5



cx  cy = arah y menentukan

6. Kontrol tekuk untuk kolom 2 a. Arah X GA  

 Ic / Lc Ic.atas / Lc.atas  Ic.bawah / lc.bawah   Ib / Lb Ib / Lb 28.700 / 400  0,46 41.900 / 650  41.900 / 800

GB  1 (jepit) Portal bergoyang dari Nomogram 1 didapat harga Kcx = 1,22 Lkx = L x Kcx = 600 x 1,22 = 610 cm

x 

Lkx 610   41,78 ix 14 ,6

c 

x 

fy 41,78 250   0,47 E 3,14 2.105

0,658c  c 2 bs   0,23 0,877 2

GA = bs x GA = 0,23 x 0,46 = 0,11 GB = 0,23 Dari nomogram didapatkan kcx = 1,05

Maka : Lkx = 1,05 x 600 = 525 cm

x 2  525 14 ,6  35,96 cx 

35 ,96

250  0,4 2.10 5



b. Arah Y GA 

 Ic / Lc Ic.atas / Lc.atas  Ic.bawah / lc.bawah   Ib / Lb Ib / Lb 

3.650 / 500  1,42 1.840 / 650  1.840 / 800

GB  1 (jepit) Portal bergoyang dari Nomogram 1 didapat harga Kcy = 1,37 Lky = L x Kcy = 600 x 1,37 = 685 cm

y 

Lky 685   114 ,17 iy 6

c 

y 

fy 114,17 250   1,28 E 3,14 2.105

0,658c  c 2 bs   0,94 0,877 2

GA = bs x GA = 0,94 x 1,42 = 1,34 GB = 0,94 Dari nomogram didapatkan kcy = 1,35 Maka : Lkx = 1,35 x 600 = 675 cm

y 2  675 6  112,5 cy 

112 ,5



250  1,27 2.10 5

cx  cy = arah y menentukan

Dari dua kolom tersebut maka cy pada kolom 1 lebih menentukan karena lebih besar dari pada cy pada kolom 2, sehingga cy  1,63 maka : s  cy 0,7

 1,36  1

( tekuk elastis )

sehingga :   1,76.s  2,4

Pn 

Ag . fy





101,5  2500  105 .719 ,9 kg 2,4

Pu 31 .128 ,14 31 .128 ,14    0,3 Pn   105 .719 ,9 0,85  105 .719 ,9

Pu 8  Mux Muy   1    Pn 9  Mnx Mny 

Akibat combo 1

Akibat combo 3

Mnty1 =

1.848 kgm

Mlty 1 = 15.162,53 kgm

Mnty 2= 872,,37 kgm

Mlty 2 = 15.683,05 kgm

Pu

Pu

= 40.156,75 kg

= 31.128,14 kg

7. Menentukan Muy Untuk elemen bergoyang : Muy  b.Mnty  sy.Mlty Pada Kolom 1

 2 . Ag.E 3,14 2  101,5  2.106 Ncrby =   95.196,14 kg y 2 1452

Pada Kolom 2

Ncrby =

 2 . Ag.E 3,14 2  101,5  2.106   158.303,58 kg y 2 112,5 2

Akibat beban 1

by 



Cm 1   Nu   1     Ncrby 

Cm = 1

1  1,39  40 .156 ,57  2  31 .088 ,97  2  1    158 .303 ,58  2  95 .196 ,14  2 

Akibat Beban 3

by 



Cm  1 Cm = 1   Nu   1    Ncrby   1  1,32  31.128,14  2  30.054,79  2  1    158.303,58  2  95.196,14  2 

Muy  1,39  1.848  1,32  15.162,53  22.583,26 kgm = 2.258.326 kgcm

8. Menentukan Mnx a. Kontrol Local Bucling Pelat sayap :

bf 250   2,929 2tf 28

bf 170  2tf fy 170 fy

Pelat badan :



170 250

 10,75

h 282   31,33 tw 9

h 1680  tw fy

1680 1680   106 ,25 fy 250

Penampang Kompak Mn = Mp = Zx x Fy = 1360 x 2500 = 3.400.000 kgcm

Mn  0,9  3.400.000  3.060.000  2.258.326

kgcm

b. Kontrol Lateral Bucling Lb = 500 cm ; Lp = 298,682 Lp < Lb < Lr

;

Lr = 936,253 Bentang menengah

 Lr  Lb  Mnx  Cb Mr  Mp  Mr  Mp Lr  Lp   Ma = 15.683,05 – (1/4 x 5 x 6.169,12) = 7.971,65 kgm Mb = 15.683,05 – (1/2 x 5 x 6.169,12) =

260,25

kgm Mc = 15.683,05 – (3/4 x 5 x 6.169,12) = 7.451,15 kgm Cb 

12 ,5M max 2,5M max  3Ma  4Mb  3Mc

Cb 

12 ,5  15 .683 ,05 2,515 .683 ,05   37.971,65   4260 ,25   37.451,15   2,26  2,3

Mr = Sx (fy – fr) = 1280 (2500 – 700) = 2.304.000 kgcm My = Sx . fy = 1280 x 2500 = 3.200.000 kgcm Mp = Zx . fy = 1360 x 2500 = 3.400.000 kgcm 1,5 My = 4.800.000 kgcm > Mp

 Lr  Lb  Mnx  Cb Mr  Mp  Mr Lr  Lp   936,253  500    2,262.304.000  3.400.000  2.304.000 936,253  298,682    6.679.200,83  Mp

Mny = Mp = 3.400.000 kgcm c. Kontrol Interaksi Momen lentur

Pu 8  Mux Muy   1    Pn 9  Mnx Mny 

31.128,14 8  2.255.499,4   0    0.996  1 105.719,9 9  0,9  3.400.000 

OK

IX. PERENCANAAN SAMBUNGAN 5

4 6 3 2

1

9.1 Sambungan No 5 (sambungan Kuda-kuda)

1. Kekuatan baut tipe tumpu untuk batang tarik Kuat geser Rn  0,75  0,5  fu.2. Ab



 0,75  0,5  4100  2  1  .0,7 2 4  1.183 ,399 kg

Kuat tumpu Rn  0,75  2,4  d  tp  fu  0,75  2,4  1,6  1 4100  5.166 kg



2. Kekuatan baut tipe tumpu untuk batang tekan Kuat geser Rn  0,75  0,5  fu  2  Ab



 0,75  0,5  4100  2  1   1,6 2 4  6.182 ,654 kg



Kuat tumpu Rn  0,75  2,4  d  tp  fu  0,75  2,4  1,6  1 4100  11 .808 kg

3. Banyaknya baut Batang tekan : n = 2 (baut minimum) Pu < Rn 1027,25kg < 6182,654 kg Jumlah baut ( n ) =

Pu 1027,25 = = 0,45  1 buah 6182 ,654 Rn

Batang tarik : n = 2 (baut minimum) Pu < Rn 1034,68 kg < 6182,654 kg Jumlah baut ( n ) =

Pu 1027,25 = = 1,23  2 buah Rn 1.183 ,399

4. Kontrol Pelat simpul Gaya – gaya yang bekerja : Gaya Normal

( Nu )

= -S 54 sin 51 0 + S 44 sin 210 = - 13.971,57 sin 510 + 3.633,04 sin21 0 = 9.707,78 kg (tekan)

Gaya geser

( Vu )

= S60 + S56 cos 21 0 – S65 cos 51 0 = 2436 + 3.633,04 cos 21 0 – 13.971,57 cos 51 0 = 5.173,45 kg (tekan)

Nn1  0,9. fy. Ag

 0,9  2400  4,3  2  19 .350 kg Nn2  0,75. fu. An

 0,75  4100  4,3  0,86  1  0,5  2  23 .800 ,5kg

Vn  0,75  0,6  An  fu   2

 0,750,6  3,87  4100   2  14 .280 ,3kg Persamaan Interaksi 2

2

 Vu   Nu  Vn   Nn   1     2

2

 5.173,45   9.707,78   14.280,3    19.350   0,38  1    

9.2 SAMBUNGAN No. 6 ( Sambungan Kuda – kuda )




 0,75  0,5  4100  2  1  .0,7 2 4  1.183 ,399 kg



Kuat tumpu Rn  0,75  2,4  d  tp  fu  0,75  2,4  1,6  1 4100  5.166 kg




 0,75  0,5  4100  2  1   1,6 2 4  6.182 ,654 kg




3. Banyaknya baut Batang tekan : n = 2 (baut minimum) < Rn

Pu

1027,25 kg < 6182,654 kg Jumlah baut ( n ) =

Pu 1027,25 = = 0,45  1 buah 6182 ,654 Rn

Batang tarik : n = 2 (baut minimum) Pu < Rn 1034,68 kg < 6182,654 kg Jumlah baut ( n ) =

Pu 1027,25 = = 1,23  2 buah Rn 1.183 ,399

4. Kontrol Pelat simpul Gaya – gaya yang bekerja : Gaya Normal : Nu

= S6 – S7 – S44 cos 68 0 = 13.327 – 11.959 – 3.633,04 cos 38 0 = 69,33 kg (tekan)

Gaya geser

Vu

= S23 sin 68 0 – S41 = 3.633,04 sin 68 0 – 11959 = 14,28 kg (tekan)

Nn1  0,9. fy. Ag

 0,9  2400  4,3  2  19 .350 kg (menentukan) Nn2  0,75. fu. An

 0,75  3700  4,3  0,86  1  0,5  2  23 .800 ,5kg

Vn  0,75  0,6  An  fu   2  0,750,6  3,87  3700   2  14 .280 ,3kg

Persamaan Interaksi

2

2

 Vu   Nu  Vn   Nn   1     2

2

 14,28   69,33  14.280,3   19.350   0,000138  1    

9.3

SAMBUNGAN No. 4 ( Sambungan Kuda-Kuda )

25o




 0,75  0,5  3700  2  1  .0,7 2 4  1.183 ,399 kg

Kuat tumpu Rn  0,75  2,4  d  tp  fu  0,75  2,4  1,6  1  4100  5.166 kg






 0,75  0,5  4100  2  1   1,6 2 4  6.182 ,654 kg




3. Banyaknya baut Batang tekan : n = 4 Pu < Rn 1027,25 kg <6182,654kg Jumlah baut ( n ) =

1027,25 Pu = = 0,45  1 buah 6182 ,654 Rn

Batang tarik : n = 4 Pu < Rn 1027,25 kg < 1.067,4037 kg Jumlah baut ( n ) =

Pu 1027,25 = = 1,23  1 buah Rn 1.183 ,399

4. Kontrol Pelat simpul Gaya – gaya yang bekerja : Gaya Normal

( Nu ) = S1 – S16 cos 25 0 = 20.529,86 – 21.484,24 cos 25 0 = -15,62 kg (tarik)

Gaya geser

( Vu ) = S16 sin25 0 = 21.484,24 sin 25 0 = 6.281,38 kg (tekan)

Nn1  0,9. fy. Ag

 0,9  2400  4,3  2  19 .350 kg

Nn2  0,75. fu. An

 0,75  4100  4,3  0,86 1 0,5 2  23 .800 ,5kg

Vn  0,75  0,6  An  fu   2  0,750,6  3,87  4100  2  14 .280 ,3kg

Persamaan Interaksi 2

2

 Vu   Nu  Vn   Nn   1    

2

 6.281,38    15,62  14.280,3    19.350   0,19  1     2

Sampai disinih… 9.4

SAMBUNGAN No. 2 ( Balok dengan Kolom )

Pu

6 Ø 26

Mu

4 Ø 32

3 Ø 12

2 Ø 12

4 Ø 32

WF 500x200x9x14 6 Ø 26

Kolom WF 350x250x9x14

Pu = Pu Rangka Atap + Pu Balok Lantai+ Pu Kolom + Pu Beban akibat pelat lantai = 1.027,25 kg + 4010, 8 kg + 3228,2 kg + 1.210,12 kg = 9476.36 kg Mu = Mu Rangka Atap + Mu Balok Lantai +Mu Kolom + Mu Beban akibat pelat lantai = 1564 kg + 1253,75 kg + 2677,5 kg + 1.240 kg

= 6734,75 kg

1.

Sambungan antara badan balok dan flens kolom Direncanakan : - Profil ╨ 50x50x5 -  baut 12 mm Sambungan pada badan balok Kuat geser Ø Rn = 0,75 . 0,5 . fu . 2 Ab = 0,75 . 0,5 . 4100 . 2 . 1,130 = 3474,75 kg Kuat tumpu Ø Rn = 0,75 . 2,4 . db . tp . fu = 0,75 . 2,4 . 1,2 . 0,9 . 4100 = 7970,4 kg

Jumlah baut ( n ) =

Pu 9476,36 = = 1,98 2buah 3474 ,75 Rn

Sambungan pada flens kolom Kuat geser Ø Rn = 0,75 . 0,5 . fu . Ab = 0,75 . 0,5 . 4100 . 1,1304 = 1737,99 kg Kuat tumpu Ø Rn = 0,75 . 2,4 . db . tp . fu = 0,75 . 2,4 . 1,2 . 0,5 . 4100 = 4428kg Jumlah baut ( n ) =

Pu 9476,36 = = 3,69  4 buah Rn 1739,99

Kontrol kekuatan siku penyambung Anv = ( L – n.d1 ) . tL =

( 10 – ( 2 . 1,35 ) ) . 0,5

= 3,65 cm2

d1 = 12 + 1,5 = 13,5 mm

2 Ø Pn = 2 . 0,9 ( 0,75 . 0,6 . fu . Anv ) = 2 . 0,9 ( 0,75 . 0,6 . 4100 . 3,65 ) 2 Ø Pn = 12.121,65 kg > Pu = 9476,36 kg…..Ok

2.

Sambungan antara flens kolom dan profil T W 50

a

44 14 44

b

50 306

a = 50 mm b = 44 mm

2T = T

Mu 6734,75 = 0,4 db

= 16836,9 kg

= 8418,45 kg

a  1,25 . b

 50 mm  55 mm

a’ = a +

d 32 = 50 + = 66 mm 2 2

b’ = b -

d 32 = 44 = 28 mm 2 2

=

W  d ' = W

200  2 . (32  1,5) = 0,66 200

Kekuatan baut pada flens profil T Ø.Rn = 0,75 . 0,75 . fub . Ab . n = 0,75 . 0,75 . 4100 . ( ¼ .  . 3,22 ) . 2 = 33459,84 kg  B   a'   33459,84   66   =   1 .   =   1 .   = 1,62 > 1,00  T   b'   8418,45   28 

 =

1  1 1     = . .  = 27,62 > 1,00   1    0,66  1  0,948 

dipakai  = 1,00   . Prying force Q = T .  1   .

 1,00 . 0,66   28    b'  .  .  = 8418,45.   a'   1  1,00 . 0,66   66  = 3567,86 kg

T + Q  Ø.Rn 8418,45 + 3567,86 = 11986,31 kg  33459,84 kg…..Ok Kontrol tebal flens profil T

tf 

4.T.b' φ.W.fy.(1 α.δ)

tf 

4 . 8418,45. 2,8 0,9 . 40 . 2400 . (1  1 . 0,66)

2,3 cm  1,82 cm…..Ok

3.

Sambungan pada badan profil T Kuat geser Ø Rn = 0,75 . 0,5 . fu . Ab = 0,75 . 0,5 . 4100 . 1,1304 = 1737,99kg

Kuat tumpu Ø Rn = 0,75 . 2,4 . db . tp . fu = 0,75 . 2,4 . 2,6 . 1,3 . 4100 = 24944,4 kg

Jumlah baut ( n ) =

4.

9476,36 Pu = = 5,45  6 buah Rn 1737 ,99

Kekuatan profil T Ag . 0,9 . fy  2T W . tw . 0,9 . fy  2T 40 . 1,5 . 0,9 . 2400  16836,9 kg

200 110 45

45 25

50

129600 kg  16836,9 kg……Ok

50 100

44 202 14 44

An . 0,75 . fu  2T

25 50

50

( Ag -  d’ tw ) . 0,75 . fu  2T

78

57 57 249

57

( 20.1,5 – 2.(2,6+0,15).1,5 ) . 0,75 . 4100  16836,9 kg 66881,25 kg  16836,9 kg……Ok

9.5 SAMBUNGAN No. 3 ( Balok dengan Balok ) Mu

Pu

Pu

3 Ø 12

Mu

2 Ø 12

4 Ø 32

WF 500x200x9x14 6 Ø 26


Pu = Pu Balok Lantai+ Pu Beban akibat pelat lantai = 4010,8 kg + 1.210,12 kg = 5220,92 kg Mu = Pu Balok Lantai + Pu Beban akibat pelat lantai = 1253,75 kg + 1.240 kg = 2493,75 kg

1.

Sambungan antara badan balok dan flens kolom Direncanakan : - Profil ╨ 50x50x5 -  baut 12 mm Sambungan pada badan balok Kuat geser Ø Rn = 0,75 . 0,5 . fu . 2 Ab

= 0,75 . 0,5 . 4100 . 2 . 1,1304 = 3475,98 kg Kuat tumpu Ø Rn = 0,75 . 2,4 . db . tp . fu = 0,75 . 2,4 . 1,2 . 0,9 . 4100 = 7970,4 kg

Jumlah baut ( n ) =

Pu 5220,92 = = 1,50  2 buah 3475 ,98 Rn

Sambungan pada flens kolom Kuat geser Ø Rn = 0,75 . 0,5 . fu . Ab = 0,75 . 0,5 . 4100 . 1,1304 = 1737,99 kg

Kuat tumpu Ø Rn = 0,75 . 2,4 . db . tp . fu = 0,75 . 2,4 . 1,2 . 0,5 . 4100 = 4428 kg

Jumlah baut ( n ) =

Pu 5220,92 = 1737,99 Rn

= 2,99  3 buah

Kontrol kekuatan siku penyambung Anv = ( L – n.d1 ) . tL =

d1 = 12 + 1,5 = 13,5 mm

( 10 – ( 2 . 1,35 ) ) . 0,5

= 3,65 cm2 2 Ø Pn = 2 . 0,9 ( 0,75 . 0,6 . fu . Anv ) = 2 . 0,9 ( 0,75 . 0,6 . 4100 . 3,65 ) 2 Ø Pn = 12121,65 kg > Pu = 5220,92 kg…..Ok

2.

Sambungan antara flens kolom dan profil T W 72

a

70 18 70

b

a = 72 mm b = 70 mm

72

456

Mu 2493,75 2T = = 0,4 db

= 6234,375 kg

T = 3117,1875 kg a  1,25 . b

 72 mm  87,50 mm

a’ = a +

d 32 = 72 + = 88 mm 2 2

b’ = b -

d 32 = 70 = 54 mm 2 2

=

W  d ' = W

200  2 . (32  1,5) = 0,66 200

Kekuatan baut pada flens profil T B = 0,75 . 0,75 . fub . Ab . n = 0,75 . 0,75 . 4100 . ( ¼ .  . 3,22 ) . 2 = 37077,12 kg

  88   B   a'   37077,12  =   1 .   =   1 .   = 0,034 < 1,00  T   b'   3117,1875   54   =

1  0,034  1    = . .  = 0,053 < 1,00   1    0,66  1  0,034 

dipakai  = 0,053

 0,053. 0,66   54    .   b'  Prying force Q = T . .  .  = 3117,1875.   1   .   a '   1  0,053. 0,66   88  = 675,89 kg

T + Q  Ø.Rn 3117,1875 + 675,89 = 3793,0775 kg  33459,84 kg…..Ok

Kontrol tebal flens propil T

tf 

4.T.b' φ.W.fy.(1 α.δ)

tf 

4 . 3117,11875. 5,4 0,9 . 20 . 2400 . (1  0,053. 0,66)

3,4 cm  3,12 cm…..Ok

3.

Sambungan pada badan profil T Kuat geser Ø Rn = 0,75 . 0,5 . fu . Ab = 0,75 . 0,5 . 4100 . ( ¼ ..2,62 ) = 6158,8975 kg

Kuat tumpu Ø Rn = 0,75 . 2,4 . db . tp . fu = 0,75 . 2,4 . 2,6 . 1,3 . 4100 = 24944,4 kg Jumlah baut ( n ) = 4.

Pu 31117,1875 = Rn 6158 ,8975

= 5,35  6 buah

Kekuatan profil T Ag . 0,9 . fy  2T W . tw . 0,9 . fy  2T 40 . 1,8 . 0,9 . 2400  6234,375 77760 kg  6234,375 kg……Ok

200 110 45

45 25

72

50 100

70 302 18 70

25 60

72

An . 0,75 . fu  2T

80 94 94 362

( Ag -  d’ tw ) . 0,75 . fu  2T ( 20.1,8 – 2.(2,6+0,15).1,8 ) . 0,75 . 4100  6234,375

94

80257,5 kg  6234,375 kg……Ok

9.6 Perencanaan Pelat Landasan


150 mm

a2

300 mm 500 mm

100 mm

100 mm

II

d

a1

b

III

150 mm

I

100 mm

Plat Landasan

Mu

500 mm

Pu

100 mm

Pu= Pu Rangka Atap + Pu Balok Lantai + Pu Kolom + Pu

Balok tangga + Pu

Beban akibat pelat lantai = 1027,25 kg + 4010,8 kg + 3228,24kg + 766,63 kg + 110,12 kg = 9143,04 kg Mu = Pu Rangka Atap + Pu Balok Lantai + Pu Kolom + Pu Beban akibat pelat lantai = 1564 kg + 1253,375 kg + 2677,5 kg +956 kg + 1240 kg = 7690,875kg

1.

Kontrol Pelat Landasan a. Kuat nominal tumpu beton Pn = 0,85 . fc’ . A = 0,85 . 200 ( 50 . 50 ) = 425000 kg Pu < Ø . Pn = 0,6 . 425000 = 255000 kg 9143,04 kg < 255000 kg……OK

b. Tegangan yang diterima Beton Eksentrisitas M 76908,75 e = = = 8,6 cm 9143 ,04 P W = 1/6 B.L2 = 1/6 . 50 . 502 = 20833,33 cm3



P M 9143 ,04 76908 ,75    A W 50 .50 20833 ,33

= 17,55 + 18,11  max = 17,55 + 18,11 = 35,66 kg/cm2  min = 17,55 – 18,11 = - 0,56 kg/cm2 Jadi yang di pakai untuk nilai q = 35,66 kg/cm2 x 1 cm = 35,66 kg/cm

Momen Yang terjadi Daerah I Dihitung sebagai pelat kantilever M = ½ .q . L2

= ½ . 35,66 . 102 = 1783 kg.cm

Daerah II M

=  . q . b2

a b

=

30 = 2 , didapatkan 1 = 0,1 dan 2 = 0,046 15

MA1 = 1 . q . b12 = 0,1 . 35,66 . 152

= 802,35 kg.cm

MA2 = 2 . q . b22 = 0,046 . 35,66 . 152 = 369,08 kg.cm Daerah III a b

=

10 = 0,67 < ½ plat = 0,6 cm 15

maka diperhitungkan sebagai plat kantilever M = ½ .q . L2

= ½ . 35,66. 102 = 1783 kg.cm

Momen terbesar = 1783 kg.cm,  plat = 2400 kg/cm2

Menghitung Tebal Pelat t =

4.Mu = fy

4 . 7.811 2400

= 1,724

dipakai t plat = 2 cm

Perhitungan Sambungan Las Kolom dan Pelat Landasan Dimisalkan : tebal las = 1 cm

a min ( t = 1,5 mm ) = 6 mm A = 4x30 + 2x27 + 4x5 + 2x50 = 294 cm2 Sx = b.d +

27 2 d2 = 30.27 + = 1053 cm3 3 3

Akibat geser beban sentris, fv =

Pu 9143,04   31,098kg/cm 2 A 294

Akibat beban momen lentur, fh =

Mu 7.811   358,34 kg/cm2 Sx 1053

f total =

fv2  fh2  154,212  358,342  128,561kg/cm2

.fn = 0,75 x 0,6 x 70 x 70,3 = 2214,45 kg/cm2 te perlu =

ftotal 128,561   0,175 cm fn 2214,45

a perlu =

te. perlu 0,175   0,248 cm 0,707 0,707

a perlu > a min  Jadi dipakai las = a min = 6 mm

Perhitungan Angker

 max = 17,55 + 18,11 = 35,66 kg/cm2  min = 17,55 – 18,11 = - 0,56 kg/cm2 C

σmax 35,66 .L  . 50  49,227 cm σmax  σmin 35,66  0,56

e = C – ½ . L = 49,227 – ½ . 50 = 24,227 cm a = C – 1/3 . C – e = 49,227 – 1/3. 49,227 – 24,227 = 8,59 cm Y = L – ( 1/3.C + 3,75 ) = 50 – ( 1/3 . 49,227 + 3,75 ) = 29,84 cm M = 0 ft 

( M  P.a) 76908,75  (9143 ,04 . 8,59)   25271,92 kg y 25,07

As yang di butuhkan : Asnet =

ft

=

 baut

25271,92 0,7 . 2400

Bila dipakai  28 mm = 2,8 As

= 15,04 cm2 cm

= ¼ .  . 2,82 = 6,154 cm2

As net = 0,7 . As = 0,7 . 6,154 Jumlah baut =

= 4,31 cm2

Asnet 15 ,04 = = 3,49  4 buah Asnet 4,31

Perhitungan Panjang Angker

Angker

Ldb

Ldb

=

1 0,02 . .  . 28 2 . 240 0,02 . Ab. fy 4  fc ' 25

= 590,82mm 0,06.db.fy = 0,06 . 28 . 240 = 403,2 mm  45 cm

Penulangan Kolom Pendek ( Pedestal ) .Pn =  . 0,85 . fc’ . b . d

d = 500 – 40 – 19 – 19/2 = 431,5 mm

= 0,6 . 0,85 . 25 . 500 . 431,5 = 2750812,5 N Beban berfaktor kolom Pu < .Pn 9143,04 N < 2750812,5 N ….Ok Untuk kolom pedestal diambil  = 1 % As = 0,01 . 500 . 431,5 = 2157,5 mm2 Dipakai tulangan. 8 D19 ( As = 2267,08 mm2 ) * Kontrol geser kolom Pu  .Vc, Pu = 10.070 kg .Vc = 0,6 . 1/6 . = 0,6 . 1/6 .

fc .b . d

25 .500 . 431,5

= 107875 N Pu ≤ .Vc, maka perlu tulangan geser Dipakai geser praktis 10 – 200 mm * Kontrol penyaluran tulangan Ldb 

(0,25 . fy .db) (0,25 . 240 . 19)   228 mm fc ' 25

* Panjang penyaluran dibawah pertemuan kolom dengan pelat pondasi :

 .19 2 Ab . fy  0,02 . 4 . 240  272,05 mm Lb = 0,02 . fc 25 Maka dipakai penyaluran tulangan sepanjang 275 mm = 27,5 cm

sampai disinih 11. PERENCANAAN PONDASI

11.1. Menghitung luasan telapak foot plate: Direncanakan Pu

= 10.070 KG = 10070 Kn

h Pondasi

= 500 mm

kedalaman pondasi = 1 m tanah

=

q tanah ijin

18 KN/m³

= 225

q netto = q tanah ijin – ( h pondasi x

beton ) – ( kedalaman pondasi x

q netto = q tanah ijin – ( h pondasi x

beton ) – ( kedalaman pondasi x

= 225 – (0,5 x 24) – (2 x 18) = 177 Kn/m² Menggunakan pondasi foot plate (Lf) q netto =

177 = 177 = 177 = x Lf ³ 177 Lf ³ = 4533,9 Lf + 5116,06 177 Lf ³ - 4533,9 Lf – 5116,06 = 0 Lf = Lf = 5,5 m

tanah )

tanah )

11.2. Kontrol Geser Pada Pondasi C=

= (

q max =

) (

)

= 149,88 x 2,41 = 361,21 Kn/m² q netto

≤

177 Kn/m²

q max ≤

361,21 Kn/m² ........ ok

q1

500 mm

q min

q max

300 mm 500 mm

100 mm

100 mm 500 mm

q1 = Tegangan pada jarak d dari muka kolom q1 = q min +

( q maks – q min )

= 150,605 + 0,66 ( 361,21 – 150,605 ) = 289,6043 Kn/m2

Vu = 0,5 (q max + q1 ) Lf {

(

= 0,5 (361,21 + 289,6043 ) 5,5 { = 3674,34 Kn

) (

)

Vc =

√

. Lf .d

=

. 5,5 .250

= 1467382,63 kn

0,75 Vc = 0,75 x 14673 = 11004,75 Kn > Vu = 3674,34 Kn .... ok

11.3. Penulangan Lentur Pondasi q2 = qmin + = 150,605 + 0,54 x ( 361,21 – 150,605) = 264,331 Kn/m2

= 0,85 . f’c . a . b ( d - ) = 0,85 . 41 .a.1000 (525 - ) 433,975 = 34850 a – 262,5 a a = 79,7 ≈ 100 mm Cc – Ts = 0 0,85 . f’c . a . b – As . fy = 0 As = As min = 0,0018 . b.h pondasi = 0,0018 x 1000 x 500 = 900 mm²

As dipakai = 11110,18 mm² Dipakai D16 dengan luas A = 100 mm²

jarak (S) =

Dipakai jarak 100 mm² Tulangan susut t= As susut = 0,0018 x b x t = 450 mm² dipakai tulangan D13 A= S= jadi dipasang tulangan susut = D13 – 300 mm Hasil dari perhitungan pondasi diatas, selanjutnya dituangkan dalam gambar detail pondasi seperti gambar berikut ini :

PERENCANAAN gudang baja.docx

Recommend Documents