TUGAS STRUKTUR BAJA 1
Tugas Ini Disusun Sebagai Syarat Ujian Akhir Semester Pada Mata Kuliah Struktur Baja 1 Semester III
Disusun Oleh ABD ABDUL AZIZ 2008410012
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMAD MUHAMMADIYAH JAKARTA 2010
Tugas Struktur Baja 1
Mata K uliah : Str uk uk tur Baja 1 Tuga ugas
: Rangk Rangk a K uda uda ± K uda uda
Dik etahui etahui : a. b. c. d. e. f. g. h. i.
Ben Bentang ta ng = 8 meter Sudut udut atap = 23 derajat Mutu baja = S-41 Beban Beba n = Atap dar i as bes bes & tid tidaak ter k ter dapat plafon plafon Sistem istem sambung ambungaan = Bau Baut Jarak Jarak kud kudaa-kud kudaa = 5 meter Kolom dar i = K-300 Beban Beba n angin sesua suai = PMI 1983 Gor ding ding dia dianggap nggap s elalu elalu pad pada ti titik si ik simp mpu ul rangk rangk a kudakuda-kud kudaa
Dita Ditany nyaa : a. Hitung gor ding ding (denga ngan C NP) b. Ren Rencan canak an prof il kudakuda-kud kudaa c. Ren Rencan canak an bas base plate, serta angk angk ar ar pad pa da k olom olom d.
Tugas Struktur Baja 1
Mata K uliah : Str uk uk tur Baja 1 Tuga ugas
: Rangk Rangk a K uda uda ± K uda uda
Dik etahui etahui : a. b. c. d. e. f. g. h. i.
Ben Bentang ta ng = 8 meter Sudut udut atap = 23 derajat Mutu baja = S-41 Beban Beba n = Atap dar i as bes bes & tid tidaak ter k ter dapat plafon plafon Sistem istem sambung ambungaan = Bau Baut Jarak Jarak kud kudaa-kud kudaa = 5 meter Kolom dar i = K-300 Beban Beba n angin sesua suai = PMI 1983 Gor ding ding dia dianggap nggap s elalu elalu pad pada ti titik si ik simp mpu ul rangk rangk a kudakuda-kud kudaa
Dita Ditany nyaa : a. Hitung gor ding ding (denga ngan C NP) b. Ren Rencan canak an prof il kudakuda-kud kudaa c. Ren Rencan canak an bas base plate, serta angk angk ar ar pad pa da k olom olom d.
Tugas Struktur Baja 1
BAB I PERENCANAAN GORDING
1.
Dead Load (DL) atau Beban Mati
Dead ead load load atau ata u beban beba n mati mati ter dir dir i dar i 1
a. Beban asbes
= 11 x
b. Beban gording (taksiran)
= 10 kg/m
cos23
=11.95 kg/m
+
21.95 kg/m
Dar i data beban beba n mati mati di atas atas mak mak a di peroleh peroleh qx & qy y
qy = q x sin
= 21.96 x sin 23 = 8,58 kg/m y
qx = q x cos
= 21.96 x cos 23 = 20,21 kg/m
Setelah dik etahui etahui qx & qy, mak ma k a dapat di peroleh peroleh Mx dan My dar i beban beban mati mati (DL) y
My =
=
y
Mx = =
1
8
.
.
1
8
.
8,58 .
5
3
2
2,98 kg m
2. Life Load (LL) atau Beban Hidup
Life load loa d atau atau beban beba n hidu p ter dir dir i dar i a. Beban orang (p) dengan besar taksiran =
100
kg
Beban Beba n P dia diasum sumsik an s ebag ebagai beban beba n terpus terpusat, at, mak mak a dapat di peroleh peroleh
Tugas Struktur Baja 1
y
y
Py
Px
= P. Sin 23 = 100 . Sin 23 = 39,07 kg/m
P = 100kg
= P. Cos 23 = =
L = 5m
Cos 23 92,05 kg/m 100 .
Setelah dik etahui Px & Py, mak a dapat di peroleh Mx dan My dar i beban hidu p (LL) y
=
y
1
My =
Mx =
4 1 4
1 4
=
. Py . .
ly
39,07 .
= 16,28 kg m
. Px . . 92,05 . 5
= 115,06 kg m
b. Beban angin atau wind load (W)
Tek anan angin
= 40 kg.m
Koef isien angin tek a n
= (0,02 . ) ± 0,4 = (0,02 . 23°) ± 0,4 = 0,06
Koef isien angin hisap
= - 0,40
Setelah dik etahui k oef, angin tek an dan hisap, mak a dapat dihitung Wtek an & Whisap y
Wtek an
= (0,02 . 23 ± 0,4 ) . 40 2
= 2,4 kg/m y
Whisap
= (-0,4) . 40 = -16 kg/m2
Arah angin hanya terhadap sumbu x, mak a dapat di peroleh Mx tek an & Mx hisap
Tugas Struktur Baja 1
y
Mx tek an = =
y
Mx hisap = =
1
.
Wtekan . lx
2
.
Whisap . lx
2
8
1
8 1
8
2
. -16 . 5
= -50 kg
3. Tinjauan Lentur
R umus tin jauan lentur Ø
Mn > Mu
, dimana nilai Ø = 0,9
Keterangan : Mn = tek anan momen nominal (beban dalam) Mu = tek anan momen lentur aki bat terfak tor (beban luar) y
Menentukan Mn ( beban dalam) Mn = Mp = Z . f y
Keterangan : Mp = tahanan momen plastis Z
= Modulus plastis
f y
= K uat leleh
Ti pe baja yang digunak an dalam perencanaan kuda-kuda ini adalah S-41. Ber dasar ka n SK-SNI baja dengan mutu S-41 memiliki nilai : f y = 250 Mpa
dan
fu =
410
Mpa
Keterangan simbol - simbol pada aturan terbar u D
= beban mati
La
= beban hidu p
W
= beban angin
Dar i data ± data hasil perhitungan sebelumnya dapat dik etahui :
Tugas Struktur Baja 1
No
nis Beban Je
1
Beban Mati (D)
2
Beban Hidu
3
Beban Angin (W)
Arah (x) kg m Mx = 63,16
p (La)
No U = 1,4 D
2
U = 1,2 D + 0,5 La
U = 1,2 D + 1,6 La 3 U = 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W
4
yM= 16,28
Mx tek an = 7,5 Mx hisap = - 50
inasiKomb
1
My = 2,98
Mx = 115,06
Tabel
Arah (y) kg m
U = 1,2 D + 1,3 W + 0,5 La
Kombinasi Arah X (kg m)
Arah Y (kg m)
= 1,4 . 63,16 = 88,42 = (1,2 . 63,16) + (0,5 . 115,06) = 133,32 = (1,2 . 63,16) + (1,6 . 115,06) = 259,89 = (1,2 . 63,16) + (1,6 . 115,06) + (0,8 . 7.5) = 265,89
= (1,2 . 2,98) + (1,6 . 16,28) + (0,8 . 0) = 29,62
= (1,2 . 63,16) + (1,3 . 7,5) + (0,5 . 115,06) = 143,07
= (1,2 . 2,98) + (1,3 . 0) + (0,5 . 16,28) = 11,72
= 0,9 . 63,16 + 1,3 . 7,5 = 66,59 5 U = 0,9 D 1,3 W = 0,9 . 63,16 1,3 . (50) = -8,16 Nilai tertinggi ter dapat pada k ombinasi k e 3 dengan Mux = 265,89 total = 295,51 Prof il baja yang digunak an untuk gor ding adalah baja C NP
= 1,4 . 2,98 = 4,17 = (1,2 . 2,98) + (0,5 . 16,28) = 11,72 = (1,2 . 2,98) + (1,6 . 16,28) = 29,62
= 0,9 . 2,98 + 1,3 . 0 = 2,68 = 0,9 . 2,98 1,3 . (0) = 2,68 dan Muy = 29,62 , Mu
150.65.20.3,2
Dar i prof il baja ter sebut dik etahui Ix = 332 . 10 4 mm4 4
4
Iy = 54 . 10 mm
3
3
3
3
Zx = 44,331 . 10 mm Zy = 12,268 . 10 mm
Dik etahui mutu baja S-41 memiliki nilai f y = 250 Mpa 2
f u = 410 N/mm
Dar i data diatas dapat dik etahui nilai tek anan momen nominal (Mn)
Tugas Struktur Baja 1
y
Mnx = Zx . f y = (44,331 . 10 -3 mm3 . (250 N/mm2 ) = 11082750 Nmm =
y
Mny
1108,28
kg m
= Zy . f y 3
3
2
= (12,268 . 10 mm ) . (250 N/mm ) 3
= 3067.10 Nmm = 306,7 kg m Kesimpulan tin jauan lentur nilai : Ø
Mn > Mu
0.9(1414,98) 1273,48
4.
> 295,51
> 295,51 (ok)
Cek Kelangsingan
Mux b . Mnx
+
Muy Mny . b 2
1
5.
Tinjauan Terhadap
Dimana
Lendutan 5
E = 2 . 10 Mpa = 2. 1010 kg /m2
qx = 8,58 kg/m qy = 20,21 kg/m
Tugas Struktur Baja 1
Jadi syarat untuk tin jauan lendutan adalah
¨=
+
=
BAB II PERENCANAAN TRACKSTANG
Tugas Struktur Baja 1
Diketahui :
V = 0 = T . sin - q .
sin .b .
jarak kuda -kuda 2+1
Keterangan : b = Jumlah gor ding q = Pen jumlahan qgor ding taksiran + live load (LL) + qgor ding sebenar nya
Kalkulasi nilai q :
y
q gording taksiran
=
y
Live Load
=
q sebenarnya Total q
= 7,51 kg/m = 41,19 kg/m
y
Tugas Struktur Baja 1
Menentukan Besarnya T
Menentukan Diameter Trackstang
Dik etahui :
=
BAB III PERENCANAAN IKATAN ANGIN
Tugas Struktur Baja 1
Ber dasar ka n gambar diatas di peroleh :
2
Koef isien ik atan angin (c) = 0.4 dan W = 40 kg/m
Mencari N ilai
R1, R2, d an R3
Mencari Reaksi d i A
d an B (RA & RB)
T ug
S ru ur £
¡
¢
¢
¥
¤
Di et
ui :
=
BAB P ERE
CA AA
IV
KU A ± KU A
DEAD LOAD
12
13
11
14
10 22
9
17 1
18
15
23
20
19
24
25
21
16 26
27 28
2
3
4
5
6
7
29
8
¦
T ug §
1) Berat atap e
iri :
11kg / m
2
v
1m
cos 23
!
0
59,75 kg / m
2) Berat or i
: 10kg / m v 5 ! 50kg / m
3) Berat trac ta
: 2kg / m 2 v
4) Berat fi i hi
: 5 g / m 2 v
1m 23
1m
cos 23
5) Beba ele tri al : 20 g / m 2 v
6) Beba
uda ± uda: 25kg / m 2 v
Ju lah P1 = 284 da P2 (pi
!
0
0
v
1m
cos 23
0
1m
cos 23
0
11kg / m
v
!
5
!
v
0,5m
cos 23
10kg / m v 5 v 0,5
10 86 kg / m
5
2
27,16
2 kg
g / m
108,64
!
m
2
23
27,16kg / m
25k
0
cos 23 0,5m
g / m 20kg / m 2 v
/ m2 v
!
0
cos 23
©
§
5 5 kg
m
v 5 ! 13,5kg / m
0
v5 !
0,5 m 23
0
!
P = 100
q= a
54,5 kg / m
13,5k
/m
ir) = 143
dipa ai adalah beba q are a lebih be ar
59,75kg / m
LIVE LOAD
§
25kg / m
!
0,5 m
2
5kg / m v
©
!
0
0 5m
v
S ru ur
¨
T ug
BEBAN ANGIN
Wte $
a
Wk i
%
= =
= 13,04 kg/ Arah x
= =
= 5,15 Arah z
= =
= 12 Wi &
ap
= =
= -86,91 kg/ Arah x
= =
= 80
Arah z = =
= 33,9534
S ru ur
"
!
#
T ug '
Wtek a
Wk a
4
= =
= 13,04 kg/ Arah x
= =
= 5,15 Arah z
= =
= 12 Wi 5
ap
= =
= -86,91 kg/ Arah x
= =
= 80 Arah z
= =
= 33,9534
(
S ru ur )
0
)
2
1
'
'
3
Tugas Struktur Baja 1
Kombinasi beban pada kuda - kuda
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
Dead Load Tekan Tarik 1005.4 1173.4 1558.4 1462.4 1462.4 1558.4 1173.4 1005.4 1204.7 1669.1 1607 1350.1 1350.1 1607 1669.1 1204.7 330.76 379.67 157.18 90.11 78.52 217.33 473.28 217.33 78.52 90.11 157.18 379.67 330.76
Live load Wki Wka Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik 679.74 207.36 109.81 793.26 184.2 73.17 1053.6 214.72 60.59 988.68 210.78 53.14 988.68 129.93 56.66 1053.6 57.02 59.4 793.26 6.11 44.41 679.74 1.61 38.29 814.45 181.63 256.13 1128.39 154.08 201.95 1086.41 162.95 134.32 912.73 170.85 53.93 912.73 80.1 36.08 1086.41 78.52 48.25 1128.39 71.18 55.24 814.45 45.09 42.45 223.61 14.33 13.13 256.68 48.93 2.31 106.26 3.85 9.93 60.92 2.58 3.94 53.08 0.89 4.55 146.93 18 0.4 319.97 54.55 9.56 146.93 99.88 6.74 53.08 44.57 1.14 60.92 82.61 2.45 106.26 16.8 5.92 256.68 50.39 15.06 223.61 12.4 12,21
Tugas Struktur Baja 1
y
Kombinasi I
Tugas Struktur Baja 1
y
Kombinasi II +
Tugas Struktur Baja 1
y
Kombinasi III +
Tugas Struktur Baja 1
No Batang
Dead Load Tekan
Tarik
Live load Tekan
Tarik
Wki Tekan
Wka
Tarik
Tekan
1,2D+1,6LA+0,8W
Tarik
Tekan
Tarik
1
1005.44
679.74
207.36
109.8
0
2547.848
2
1173.36
793.26
184.2
73.17
0
2883.144
3
1558.44
1053.59
214.72
60.59
0
3776.12
4
1462.42
988.68
210.78
53.14
0
3547.928
5
1462.42
988.68
129.93
56.66
0
3486.064
6
1558.44
1053.59
57.02
59.4
0
3649.008
7
1173.36
793.26
6.11
44.41
0
2717.664
8
1005.44
679.74
1.61
38.29
0
2326.032
9
1204.71
814.45
181.63
256.1
2748.772
350.208
10
1669.08
1128.39
154.08
202
3808.32
284.824
11
1606.99
1086.41
162.95
134.3
3666.644
237.816
12
1350.08
912.73
170.85
53.93
3080.464
179.824
13
1350.08
912.73
80.1
36.08
3116.544
64.08
14
1606.99
1086.41
78.52
48.25
3714.894
62.816
15
1669.08
1128.39
71.18
55.24
3863.56
56.944
16
1204.71
814.45
45.09
42.45
2791.222
36.072
17
330.76
223.61
13.13
769.018
10.504
2.31
0
907.284
9.93
362.482
7.944
209.544
2.064
4.55
0
183.504
18
0.4
513.884
0.32
319.97 54.55
9.56
54.55
1087.536
502.624
79.904
44.57
180.064
2.45
208.054
66.088
5.92
381.352
0
0
918.652
766.898
9.92
18
379.67
256.68
19
157.18
106.26
20
90.11
60.92
21 22
78.52 217.33
23 24
90.11
60.92
27
157.18
106.26 379.67
330.76
3.94
0.89
99.88
6.74
53.08 44.57
26
29
2.58
146.93 78.52
28
3.85
146.93
217.33
48.93
53.08
473.28
25
14.33
82.61 16.8 256.68
223.61
1.14
50.39 12.4
15.06 12.21
Tugas Struktur Baja 1
y
Kombinasi IV
Tugas Struktur Baja 1
y
Kombinasi V ±
Nilai k ombinasi batang terbesar yaitu pada k ombinasi 3(1.2D+1.6La+0.8W) b
m b w h A s
m b
s 3
6
6
6.12
Tugas Struktur Baja 1
1.
Batang Atas
Nu = 3863,56 kg (tek an) = 3,86 ton Prof il rencana baja siku ± siku sama k aki 70.70.7 :
Ag = 940 mm2
ex = 19,7 mm
Ix = Iy = 42,4 x 10 mm
r x = 21,2 mm
r L = 13,7 mm
tp = 8 mm
4
4
b = 70 mm t = 7 mm
a) Cek Kelangsingan
b) Stabilitas
Banyak k opel = 2
Karena perletak an sendi ± sendi mak a, k dianggap 1
Tugas Struktur Baja 1
c)
Cek Tekuk Lentur Torsi
Tugas Struktur Baja 1
2. Batang Bawah
Tu = 3776,12 kg = 3,78 ton (tar ik ) Prof il rencana baja siku ± siku sama k aki 70.70.7 :
Ag = 940 mm2
ex = 19,7 mm
Ix = Iy = 42,4 x 10 mm
r min = 21,2 mm
4
4
Tugas Struktur Baja 1
r L = 13,7 mm tp = 8 mm
b = 70 mm
t = 7 mm
Cek Kelangsingan
y
Kondisi Leleh
Kondisi Frak tur
; U=0,85
3. Batang Tegak ( Vertikal )
Tu = 1087,5 kg = 1,09 ton (tar ik ) Prof il rencana baja siku ± siku sama k aki 70.70.7 : 2
Ag = 940 mm
ex = 19,7 mm
Ix = Iy = 42,4 x 10 mm
r min = 21,2 mm
r L = 13,7 mm
4
4
Tugas Struktur Baja 1
tp = 8 mm
b = 70 mm
t = 7 mm
Cek Kelangsingan
y
Kondisi Leleh
Kondisi Frak tur
4.
Batang Diagonal
Tu = 918,65 kg = 0,92 ton (tar ik ) Prof il rencana baja siku ± siku sama k aki 70.70.7 : 2
Ag = 940 mm
ex = 19,7 mm
Ix = Iy = 42,4 x 104 mm4
r min = 21,2 mm
r L = 13,7 mm
tp = 8 mm
; U=0,85
Tugas Struktur Baja 1
b = 70 mm
t = 7 mm
Cek Kelangsingan
y
Kondisi Leleh
Kondisi Frak tur
; U=0,85
Tugas Struktur Baja 1
BAB V SA M B NGAN BA T SAMBUNGAN BAUT GANDA Dik etahui: 2 Ag = 940 mm tp = 8 mm f u = 250 Mpa f y = 410 Mpa Ti pe Baut = A325
d b = 16 mm m=2
U = 0,75
Kondisi Leleh
Kondisi Frak tur
; U=0,85
Tin jauan Tahanan Baut Geser :
Tugas Struktur Baja 1
Tumpu :
SAMBUNGAN BAUT TUNGGAL Dik etahui: Ag = 940 mm2 tp = 8 mm f u = 250 Mpa f y = 410 Mpa Ti pe Baut = A325
d b = 16 mm m=1
U = 0,75
Kondisi Leleh
Kondisi Frak tur
Tin jauan Tahanan Baut
; U=0,85
