desain portal gable

ii

Struktur Baja IIKATA PENGANTAR

Alhamdulillah,puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat dan karunianya, sehingga kami dapat menyelesaikan Laporan

Tugas Terstruktur Baja II “Perencanaan Portal Gable” ini dengan baik dan tepat pada

waktunya.

Tak lupa pula, shalawat serta salam semoga selalu tercurah limpahkan kepada

Baginda Nabi Muhammad saw.,kepada para keluarga,para sahabat,dan mudah-

mudahan sampai kepada kita selaku umatnya sehingga kita mendapatkan pertolongan

beliau pada hari akhir nanti.

Ucapan terimakasih kami ucapkan kepada semua pihak yang telah berjasa dalam

pengerjaan makalah ini,baik itu berupa tenaga,materi,doa maupun dorongan motivasi.

Kami sangat menyadari bahwa tanpa jasa mereka semua,kami akan kesulitan untuk

menyelesaikan semua ini. Semoga saja jasa-jasa yang telah mereka berikan kepada

kami, mendapatkan balasan pahala dari Allah SWT.

Untuk kesempurnaan makalah ini kritik ataupun saran yang bersifat

membangun sangat kami harapkan,karena kami menyadari makalah ini masih memiliki

banyak kekurangan yang jauh dari kesempurnaan baik dari segi tulisan ataupun materi

yang dibahas. Semoga saja makalah yang telah kami selesaikan ini banyak menimbulkan

manfaat dan memberikan ilmu yang khususnya bagi kami dan umumnya bagi pembaca

semuanya. Amin.

Bandung, Juni 2014

Penulis

Perencanaan Portal Gable

iii

Struktur Baja II

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR............................................................................................................................. ii

DAFTAR ISI......................................................................................................................................... iii

BAB I.....................................................................................................................................................1

PENDAHULUAN..................................................................................................................................1

1.1. Latar Belakang....................................................................................................................1

1.2. Rumusan Masalah..............................................................................................................1

1.3. Tujuan Penulisan...............................................................................................................2

1.4. Manfaat Penulisan.............................................................................................................2

1.5. Metode Penulisan..............................................................................................................2

BAB II...................................................................................................................................................3

LANDASAN TEORI..............................................................................................................................3

2.1. Dasar Perencanaan............................................................................................................3

2.2. Mutu Bahan.........................................................................................................................4

2.3. Analisis Pembebanan........................................................................................................4

2.4. Kekuatan Struktur.............................................................................................................5

2.5. Analisis Perencanaan Struktur........................................................................................5

BAB III..................................................................................................................................................6

DASAR PERHITUNGAN......................................................................................................................6

3.1. Analisis Atap.......................................................................................................................6

3.2. Mencari Besarnya Gaya-Gaya Dalam..............................................................................7

3.3. Analisis Struktur Portal....................................................................................................7

3.4. Balok....................................................................................................................................7

3.5. Kolom...................................................................................................................................8

3.6. Perhitungan Sambungan................................................................................................10

3.7. Pondasi..............................................................................................................................10

BAB IV................................................................................................................................................12

PERHITUNGAN GABLE....................................................................................................................12

4.1 Spesifikasi...............................................................................................................................12

4.2 Perhitungan Gording............................................................................................................13

4.2.1 Perhitungan Panjang Balok..........................................................................................13

4.2.2 Perhitungan Dimensi Gording.....................................................................................13

4.3 Perhitungan Batang Tarik (Trackstang)...........................................................................19


iv

Struktur Baja II

4.4 Perhitungan Dimensi Ikatan Angin....................................................................................20

4.5 Perhitungan Pembebanan Pada Portal Gable.............................................................21

1. Akibat Beban Mati..............................................................................................................21

2. Akibat Beban Hidup............................................................................................................22

3. Akiban Beban Angin............................................................................................................22

4. Akibat Beban Pada Dinding...............................................................................................22

4.6 Perhitungan Gaya-Gaya Dalam dan Dimensi....................................................................24

4.6.1 Balok.................................................................................................................................24

4.6.2 Kolom...............................................................................................................................32

4.6.3 Balok Crane.....................................................................................................................37

4.7 Perhitungan Sambungan......................................................................................................42

4.7.1 Balok – Balok............................................................................................................42

4.7.2 Balok – Kolom...........................................................................................................44

4.7.3 Kolom – Balok Crane...............................................................................................47

4.8 Perhitungan Pondasi dan Baseplate Kolom.....................................................................51

4.8.1 Menentukan Kedalaman Pondasi.........................................................................51

4.8.2 Pehitungan Daya Dukung Tanah (Terzaghi).......................................................52

4.8.3 Menentukan Dimensi Pondasi...............................................................................52

4.8.4 Perhitungan Tebal Pelat Pondasi..........................................................................52

4.8.5 Perhitungan Tulangan Pondasi.............................................................................54

4.8.6 Perhitungan Angker Pondasi.................................................................................55

BAB V.................................................................................................................................................60

PENUTUP...........................................................................................................................................60

5.1. Kesimpulan.......................................................................................................................60

5.2. Saran..................................................................................................................................61


0

Struktur Baja II

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangDalam era globalisasi dan modernisasi seperti sekarang ini kalau tidak ditunjang oleh

ilmu pengetahuan dan teknologi tentu akan tertinggal oleh kemajuan zaman, dan tentunya bangsa kita akan kalah bersaing dengan bangsa lainnya di dunia. Untuk itu kita harus dapat memanfaatkan arus informasi dan komunikasi dengan Negara lain yang dalam teknologinya berada diatas negara kita. Kita harus senantiasa mencari ilmu pengetahuan dan teknologi yang sangat dibutuhkan misalkan pengetahuan tentang teknologi bangunan secara umum seperti bangunan gedung dan perkantoran, rumah sakit, pabrik, sekolah, menara, dan lain-lain.

Pada umumnya bangunan umum tersebut terbuat dari material baja dan beton. Untuk menghemat biaya pembangunan biasanya pemerintah atau masyarakat umum menggunakan suatu konstruksi yang kuat misalnya konstruksi baja. Semua pelaksanaan yang menyangkut struktur tidak luput dari material baja. Bentuk-bentuk baja yang berada diperdagangan bebas yaitu dalam bentuk batang-batang yang biasa , bilah-bilah, serta beraneka macam profil.

Bentuk baja profil umumnya terbanyak dipakai dalam konstruksi baja.Profil –profil yang biasa digiling disemua negara yang umumnya produsen baja. Ukuran-ukuran penampang profil dari berbagai negara asalnya kadang-kadang berselisih sedikit.

Kita mengenal empat golongan besar dari profil yaitu :

1. profil-profil Eropa-Barat ;2. profil-profil Eropa-Tengah ;3. profil-profil Inggris dan 4. profil-profil Amerika

Profil–profil Eropa-Barat digiling di Belgia, Luksemburg, Jerman, Perancis dan Belanda. Kebanyakan profil-profil ini adalah profil-profil Jerman Normal. Profil-profil Eropa-Tengah digiling di Austria, Hongaria, dan Cekoslovakia, profil Inggris di Inggris dan profil Amerika di Amerika Serikat dan Kanada.

1.2. Rumusan MasalahDalam penulisan masalah ini penyusun ingin membahas masalah yang telah

dirumuskan di atas yaitu mengenai dasar- dasar perhitungan dan perhitungan perencanaan konstruksi rangka atap baja gable pada sebuah bangunan.


1

Struktur Baja II

1.3. Tujuan PenulisanAdapun maksud penyusunan laporan ini, antara lain : Mengetahui tata cara perhitungan dalam proses perhitungan perencanaan konstruksi

rangka atap baja gable pada sebuah bangunan. Untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Struktur Baja II.

1.4. Manfaat PenulisanDengan penulisan makalah ini terdapat manfaat yang sangat besar untuk mahasiswa,

khususnya mahasisiwa sipil dapat menjelaskan dan mengetahui perhitungan dalam proses perhitungan perencanaan konstruksi rangka atap baja gable pada sebuah bangunan.

1.5. Metode PenulisanData yang diperlukan didukung dari studi literature atau studi kepustakaan, yaitu

data yang dihimpun dari hasil membaca dan mempelajari buku-buku sumber yang ada hubungannya dengan masalah yang dibahas, ditambah dengan data empiris yang penulis dapatkan selama ini.


2

Struktur Baja II

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Dasar PerencanaanBaja adalah bahan komoditas tinggi terdiri dari Fe dalam bentuk kristal dan karbon.

Besarnya unsur karbon adalah 1,6%. Pembuatan baja dilakukan dengan pembersihan dalam temperatur tinggi. Baja berasal dari biji-biji besi yang telah melalui proses pengolahan di tempa untuk berbaga keperluan. Besi murni adalah suatu logam putih kebiruan, selunak timah hitam dan dapat dipotong dengan pisau. Baja juga mengandung zat arang (C), silikon (Si), mangan (Mn), pospor (P), dan belerang (S). Sifat baja adalah memiliki ketangguhan yang besar dan sebagian besar tergantung pada cara pengolahan dan campurannya. Titik lelehnya sekitar 1460ºC-1520ºC, berat jenisnya sekitar 7,85 dan angka pengembangannya tiap 1oC.

Baja berasal dari bijih besi yang telah melalui proses pemanasan dan tempaan. Bijih – Bijih ini mengan terdiri dari unsur – unsur sebagai berikut : Karbon (c) adalah komponen utama dari baja yang sangat menentukan sifat baja. Mangan (mn) adalah unsur baja yang menaikan kekuatan dan kekerasan baja. Silicon (si) merupakan unsur baja yang meningklatkan tegangan leleh, namun bisa

menyebabkan kegetasan jika kadarnya terlalu tinggi. Pospor (P) dan Sulfur (S) adalah unsur yang bisa menaikan kegetasan sesuai dengan

peningkatan kadarnya.Baja yang sering dipakai untuk bahan struktur konstruksi adalah baja karbon (carbon

steel) dengan kuat tarik sekitar 400 MPa, dan high strength steel yang mempunyai kakuatan tarik antara 500 MPa sampai dengan 1000 MPa. Untuk baja yang berkekuatan 500 – 600 MPa dibuat dengan menambahkan secara cermat alloy kedalam baja, sedang untu yang berkekuatan > 600 MPa selain ditambahkan alloy secara tepat juga diperlakuakn dengan perlakuan panas (heat treatment).Baja bangunan dikerjakan menurut cara-cara kerja sebagai berikut : Proses-konvertor asam (Bessemer); Proses-konvertor basa (Thomas); Proses-Siemens-Martin asam ; Proses-Siemens-Martin basa;

Baja tidak sebegitu mudah pengerjaannya dari kayu, dikarenakan baja memiliki sifat keliatan yang besar dan struktur yang serbasama maka pengerjaan baja sangat dengan menggunakan mesin. Karena keadaan seperti itu maka pengerjaan baja sebanyak-banyaknya harus dilakukan dibengkel konstruksi. Pekerjaan-pekerjaan ditempat bangunan harus terdiri pemasangan alat-alat konstruksi yang telah disiapkan dipabrik. Karena disesuaikan dengan kebutuhan dilapangan maka profil batang dan pelat-pelat harus mengalami pengerjaan.


3

Struktur Baja II

2.2. Mutu BahanUntuk balok yang menggunakan bahan baja, maka pemilihan profil baja yang pada

umumnya menggunakan profil baja berbadan lebar, profil baja WF (‘wide flange’) dilakukan dengan rumus:

σ= MW x atau

W x=Mmaksimum

σ̄a

Dimana : Wx adalah momen tahanan profil baja (lihat Tabel Profil)

σ̄ a adalah tegangan ijin baja

Tabel 2.1 Mutu Baja Profil

Jenis BajaTegangan Leleh Baja

Tegangan Izin Baja

(kg/cm²)σ (kg/cm²)σ

Bj. 33 2000 1333Bj. 34 2100 1400Bj. 37 2400 1600Bj. 41 2500 1666Bj. 44 2800 1867Bj. 50 2900 1933Bj. 52 3600 2400

Bj. Umum --- /1,5σ

Mutu profil baja yang digunakan kolom pada bagian bawah bangunan lebih tinggi dibandingkan dengan yang digunakan pada kolom bangunan bagian atas.Profil kolom baja (khususnya untuk kolom dengan bentuk pipa atau tabung segi empat) pada bagian bawah bangunan lebih tebal dibandingkan dengan yang digunakan kolom bangunan bagian atas.

2.3. Analisis PembebananPembebanan yang diperhitungkan dalam desain bangunan meliputi beban mati, beban

hidup dan beban sementara seperti angin, gempa , tekanan tanah, beban dinamis ( beban hidup, beban sementara) perlu diaspadai efek getaran yang ditimbulkan, jangan sampai amplitudo getaran berbahaya bagi konstruksi.

Beban mati adalah beban yang berkaitan dengan berat sendiri dari elemen-elemen konstruksi bangunan seperti lantai, balok , gelegar, dinding,atap, kolom, partisi dan bagian-bagian bangunan lainnya yang diperkirakan mempengaruhi kekuatan struktur.

Beban hidup, adalah beban bergerak yang harus dipikul oleh elemen struktur sesuai dengan kebutuhan, seperti beban orang pada waktu pelaksanaan pemasangan konstruksi, beban orang yang diperhitungkan pada lantai pada bangunan bertingkat, movable partitions ruangan, peralatan dan mesin produksi yang perlu dipindahkan, furniture dan lain-lainnya. Seperti disebutkan dalam American National Standard Institut (ANSI), beban hidup untuk ruang kelas sekolah, apartemen adalah sebesar 40 lb/ft2 atau 1600 M/Pa, beban hidup untuk perkantoran sebesar 50 lb/ft2 atau 2400 MPa. Beban angin, sesuai dengan teori Bernoulli, dihitung sebesar q=1/2pV2

Tegangan kerja dalam teori elastis baja adalah merupakan unit tegangan yang terjadi pada elemen baja akibat gaya atau momen yang dipikul. Gaya atau momen tersebut terjadi


4

Struktur Baja II

karena beban atau muatan pada struktur baja. Pada kenyataannya, setiap elemen dari struktur baja harus mengikuti ketentuan yang ditetapkan oleh standar atau peraturan yang mengatur tentang batasan-batasan yang diizinkan untuk setiap penggunaan baja, sesuai dengan kondisi negara yang menerbitkan standar tersebut. Pada dasarnya dikeluarkannya standar tersebut adalah untuk melindungi masyarakat pemakaikonstruksi baja dari kemungkinan kesalahan manusiawi yang dapat menimbulkan kecelakaan.

2.4. Kekuatan StrukturBerdasarkan pertimbangan ekonomi, kekuatan, dan sifat baja, pemakaian baja sebagai

bahan struktur sering dijumpai pada berbagai bangunan seperti gedung bertingkat, bangunan air, dan bangunan jembatan. Keuntungan yang diperoleh dari baja sebagai bahan struktur adalah:

Baja mempunyai kekuatan cukup tinggi dan merata. Kekuatan yang tinggi ini mengakibatkan struktur yang terbuat dari baja, umumnya mempunyai ukuran tampang relatif kecil, sehingga struktur cukup ringan sekalipun berat jenis baja tinggi.

Baja adalah hasil produksi pabrik dengan peralatan mesin-mesin yang cukup canggih dengan jumlah tenaga manusia relatif sedikit, sehingga pengawasan mudah dilaksanakan dengan seksama dan mutu dapat dipertanggungjawabkan.

Struktur baja mudah dibongkar pasang, sehingga elemen struktur baja dapat dipakai berulang-ulang dalam berbagai bentuk struktur.

Struktur dari baja dapat bertahan cukup lama.

2.5. Analisis Perencanaan StrukturRangka baja bangunan gedung terdiri dari beberapa kolom yang biasanya dipilih dari

profil Wide Flange, INP atau sejenisnya, rangka kuda-kuda yang elemen-elemennya dipilih dari profil siku-siku, beberapa ikatan horisontal, ikatan vetikal, gelagar-gelagar yang mengikat kolom-kolom pada sisi memanjang bangunan. Disamping itu ada penutup atap yang diikat oleh gording-gording, dimana gording-gording tersebut dipilih dari profil ringan seperti profil C atau sejenisnya. Penutup atap yang sering dipakai adalah genting, asbetos gelombang, seng gelombang, sirap dan lain-lain macam penutup atap.


5

Struktur Baja II

BAB III

DASAR PERHITUNGAN

3.1. Analisis Atap1. Dimensi Gording

Penentuan dimensi gording dilakukan dengan cara coba-coba dengan melihat tabel profil baja. Gording yang dierencakan harus mampu memikul beban yang direncanakan. Dalam merencanakan gording harus efektif dan efesien.

Gording ditempatkan tegak lurus bidang penutup atap dan beban mati Px bekerja vertical, P diuraikan pada sumbu X dan sumbu Y, sehingga diperoleh:

Px1 = q . sin αPy1 = q . cos α

Gording diletakkan di atas beberapa tumpuan (kuda-kuda), sehingga merupakan balok menerus di atas beberapa tumpuan dengan reduksi momen lentur maksimum adalah 80 %.

Gambar 3.1 gaya kerja pada beban hidup atau beban berguna

Momen maksimum akibat beban mati :Mx1 = 1/8 . Px1 . (l)2 . 80%

Beban berguna atau beban hidup adalah beban terpusat yang bekerja di tengah-tengah bentang gording, beban ini diperhitungkan kalau ada orang yang bekerja di atas gording. Besarnya beban hidup diambil dari PPURG 1987, P = 100 kg.

2. Dimensi Batang Tarik (Trackstang)Batang tarik (Trackstang) berfungsi untuk mengurangi lendutan gording pada

arah sumbu x (miring atap) sekaligus untuk mengurangi tegangan lendutan yang timbul pada arah x. Beban-beban yang dipikul oleh trackstang yaitu beban-beban yang sejajar bidang atap (sumbu x), maka gaya yang bekerja adalah gaya tarik Gx dan Px.


6

Struktur Baja II

3. Dimensi Ikatan AnginIkatan angin hanya bekerja menahan gaya normal ( axial ) tarik saja. Adapun cara

kerjanya adalah apabila salah satu ikatan angin bekerja sebagai batang tarik, maka yang lainnya tidak menahan gaya apa – apa. Sebaliknya apabila arah angin berubah, maka secara bergantian batang tersebut bekerja sebagai batang tarik.

4. Dimensi Batang dan BalokDalam mendimensi batang dan abalok tentu harus menganalisis dulu beban pada

balok tersebut. Seperti halnya pada perencanaan gording dalam mendimensi balok pun harus efeltik dan efisien. Dengan cara mencoba-coba dengan pendekatan beban yang ada.

3.2. Mencari Besarnya Gaya-Gaya DalamBesarnya gaya – gaya dalam pada portal gable bisa dilakukan dengan berbagai cara,

metode cross, cani ataupun dengan cara perhitungan bantuan software SAP, E-TAB ataupun software lainnya. Adapun yang akan digunakan dalam perhitungan kali ini dengan cara bantuan software SAP 2000.

3.3. Analisis Struktur Portal1) Perencanaan Portal

Portal yang dierencanakan adalah portal gable.2) Pembebanan Portal

Pembebanan terdiri dari tiga bagian : Dead Load beban mati Life Load beban hidup Wind load beban angin

3.4. Balok1) Perencanaan Struktur Balok

Balok harus kuat menahan momen Kuat terhadap Balok yang dibebani Lentur ( KIP ). Cek profil berubah bentuk atau tidak. Terhadap bahaya lipatan KIP. Balok harus memenuhi syarat tegangan Balok harus aman menahan tegangan lentur Balok harus aman terhadap lendutan

2) Dasar PerhitunganCek pofil berubah bentuk atau tidak

htb

≤75 ……… …………. dan

Lh

≥1,25bts

Dimana :h = Tinggi balokb = lebar sayap


7

Struktur Baja II

tb = tebal badants = tebal sayapL = jarak antara dua titik dimana tepi tertekan dari balok itu ditahan terhadap

kemungkinan terjadi.

Menghitung kelangsingan angka kelangsingan λ

=

Syarat Berubah Bentuk

σ KIP=π 2 Eλy2 = π2 xE

( lIy

)2

Syarat kontrol tegangan ambil = 1 (PPBBI)θ

1) ωmax xNA

+0.85 xθxnx

nx−1x

MxWx

≤ σ

2)NA

+θxMxWx

≤ σ

Jika x> y maka menekuk terhadap sumbu-x dan kerena sumbu tekuk = sumbuλ λ lentur maka perlu faktor amplikasi nx (buka PPBBI hal 37)

nx=σ EX . A

NKontrol tegangan lentur

σ=M max

Wx≤ σ

Kontrol terhadap gaya geser

τ ≤ τ=0,6 σKontrol terhadap lendutan

fx =

dimana

f maks= 1250

x L

3.5. Kolom1) Perencanaan Struktur Kolom

o Batasan parameter kelangsingan batang tekan harus memenuhi persamaan yang ditentukan.

o Cek kelangsingan penampang.


8

Struktur Baja II

o Kolom aharus aman terhadap kuat tekan


9

Struktur Baja II

2) Dasar PerhitunganBatasan parameter kelangsingan batang tekan harus memenuhi persamaan berikut :

Gambar 3.2 perhitungan koefisin pada perencanaan kolom

Dimana nilai kc pada kolom dengan asumsi ujung jepit – sendi = 0,7

rmin ≥L

250Mencari luas bruto minimum :

Min ; dimana = 0,85Nilai berdasarkan nilai :ω λ

λc= 1π

xLk

rmin √ fyE

Jika c λ > 1,2 maka nilai = 1,25 cω λ 2

Kontrol penampang :1. Chek kelangsingan penampang

a) Pelat sayap

; λ= b2tf

; λ p=170

√ fyb) Pelat badan

; λ= htb

; λ p=1680

√ fy

2. Kuat tekan rencana kolom, Pn

Pn = 0,85 x Ag x Fy

3. Kuat lentur rencana kolom, Mnx


KL = L KL = L/2

L/4

L/4

L

0,7L

L

K = 1,0(a)

K = 0,7(c)

K = 0,5(b)

KL = L KL = L/2

L/4

L/4

L

0,7L

L

K = 1,0(a)

K = 0,7(c)

K = 0,5(b)

10

Struktur Baja II

Mnx = Fy x Wx

4. Rasio tegangan total

3.6. Perhitungan Sambungan Sambungan-sambungan harus dibuat sedemikian rupa sehingga momen plastis yang

direncanakan dapat terjadi. Sambungan –sambungan harus direncanakan demikian rupa sehingga di sendi-sendi

plastis dapat terjadi putaran yang cukup. Didasarkan pada fungsinya, sambungan-sambungan dapat dikelompokan ke dalam ;

- Sambungan sudut.- Sambungan balok dengan kolom.- Sambungan balok induk dengan balok anak.- Sambungan batang dengan batang.- Sambungan dasar kolom.- Sambungan-sambungan lainnya.

3.7. PondasiPondasi adalah suatu bagian dari konstruksi bangunan yang berfungsi untuk

menempatkan bagunan dan meneruskan beban yang disalurkan dari struktur atas ke tanah dasar pondasi yang cukup kuat menahannya tanpa tejadinya differential settlement pada sistem strukturnya. Untuk memilih tipe pondasi yang memadai, perlu diperhatikan beberapa hal yang harus dipertimbangkan dalam pemilihan tipe pondasi yaitu :1. Kondisi tanah dasar

2. Batasan-batasan akibat konstruksi di atasnya (upper structure )

3. Keadaan daerah sekitar lokasi

4. Kokoh, kaku dan kuat

Umumnya kondisi tanah dasar pondasi mempunyai karakteristik yang bervariasi, berbagai parameter yang mempengaruhi karakteristik tanah antara lain pengaruh muka air tanah yang mengakibatkan berat volume tanah terendam air, hal ini akan berbeda dengan tanah yang tidak terendam air meskipun jenis tanahnya sama.

Jenis tanah dengan karakteristik fisik dan mekanis masing-masing memberikan nilai kuat dukung tanah yang berbeda-beda. Dengan demikian, pemilihan tipe pondasi yang akan digunakan harus disesuaikan dengan berbagai aspek dari tanah di lokasi tempat akan dibangunnya bangunan yang akan kita desain.

Dalam merencanakan suatu pondasi harus direncanakan dengan cermat dan sebaik mungkin, karena jika pondasi tidak direncanakan dengan benar akan mengakibatkan adanya bagian dari pondasi yang mengalami penurunan yang lebih besar dari bagian sekitarnya.


11

Struktur Baja II

Untuk itu, ada 3 kriteria yang harus dipenuhi dalam perencanaan suatu pondasi yakni :1. Pondasi harus ditempatkan dengan tepat, sehingga tidak longsor akibat pengaruh luar.

2. Pondasi harus aman dari kelongsoran daya dukung

3. Pondasi harus aman dari penurunan yang berlebihan

Berdasarkan ketentuan umum yang ada, ratio kedalaman tanah yang mampu

mendukung beban yang bekerja (D) dengan lebar pondasi (B) dimana DB < 4, maka tipe

pondasi yang dipakai adalah jenis-jenis pondasi dangkal sedangkan bila DB 10, maka

jenis pondasi yang digunakan adalah jenis pondasi dalam.


12

Struktur Baja II

BAB IV

PERHITUNGAN GABLE

Gambar 4.1 Spesifikasi Portal Gable

4.1 Spesifikasi

1. Bahan penutup atap : Seng Gelombang

2. Jarak Portal : 4 m

3. Panjang Bentang (L) : 15 m

4. Tinggi Kolom : 8 m

5. Kemiringan Atap (α) : 25 ̊�

6. Tekanan Angin : 70 Kg/m2

7. Berat Crane : 5 ton

8. Alat Sambungan : Baut dan Las

9. Pondasi : Telapak Beton

10.Berat Pentutup Atap : 10 Kg/m2 (PPUGI 1983)

11.Beban Berguna : 100 Kg/m2 (PPUGI 1983)

12.Tegangan Leleh Baja : 2400 Kg/m2

13.Tegangan Ijin Baja : 1600 Kg/m2


13

Struktur Baja II

4.2 Perhitungan Gording

4.2.1 Perhitungan Panjang Balok

Gambar 4.2 Perhitungan Panjang Balok

Diketahui : L = 15 m

Jarak C – D

cos α= xr

r=x

cos 25= 7.5

cos25=8,275 meter

Jarak D – F

tan α= yx

y=tan α . x=tan 25 x 7,5=3,5 meter

Banyak Gording yang dibutuhkan

n=8,2752

+1=5,138 meter di ambil : 6 buah

Jarak Gording yang sebenarnya

8,2756

=1.4 meter

4.2.2 Perhitungan Dimensi Gording

Untuk dimensi gording dicoba dengan menggunakan profil baja Light Lip Channel C150 . 75 . 20 . 4,5 dengan data-data sebagai berikut :

A = 13,97 Cm2 q = 11 kg/m

lx = 489 Cm4 Zx = 65,2 Cm3

ly = 99,2 Cm4 Zy = 19,8 Cm3

Pembebanan :a. Beban Mati / Dead Load

- Berat gording = 11 kg/m

- Berat penutup atap (1,4 x 10 kg/m2) = 14 kg/m

- Sambungan = Trakstang (10% BSG) = 1,1 kg/m +

∑q = 26,1 kg/m


14

Struktur Baja II


15

Struktur Baja II

Gording ditempatkan tegak lurus bidang penutup atap dan beban mati Px bekerja vertical, P diuraikan pada sumbu X dan sumbu Y, sehingga diperoleh:

Gambar 4.3 Gaya yang bekerja akibat beban mati

Px1 = q . sin = 26,1α x sin 250 = 11,03 kg/mPy1 = q . cos α = 26,1 x cos 250 = 23,655 kg/m

Gording diletakkan di atas beberapa tumpuan (kuda-kuda).

Gambar 4.4 Momen akibat beban merata

Momen maksimum akibat beban mati :

Mx1 = 1/8 . Px1 . (l/(jml trackstang+1))2

= 1/8 x 11,03 x (4/(1+1))2

= 5,515 kg.m

My1 = 1/8 . Py1 . (l)2

= 1/8 x 23,655 x (4)2

= 47,309 kg.m

b. Beban Hidup / Life Load

Gambar 4.5 Gaya yang bekerja akibat beban hidup


16

Struktur Baja II

Beban berguna atau beban hidup adalah beban terpusat yang bekerja di tengah-tengah bentang gording, beban ini diperhitungkan kalau ada orang yang bekerja di atas gording. Besarnya beban hidup diambil dari PPURG 1987, P = 100kg.

Px2 = P . sin

= 100 . sin 250 = 42,262 kg

Py2 = P . cos

= 100 . cos 250 = 90,631 kg

Momen yang timbul akibat beban terpusat dianggap continuous beam.

Gambar 4.6 Momen yang terjadi akibat beban terpusat

Momen maksimum akibat beban hidup

Mx2 = ¼ .Px . l/(jml trackstang + 1)

= ¼ . 42,262 . 4/(1+1)

= 21,131 kg.m

My2 = ¼ . Py2 . l

= ¼ . 90,631. 8

= 90,631 kg.m

c. Beban Angin

Beban angin diperhitungkan dengan menganggap adanya tekanan positif (tiup) dan tekanan negatif (hisap), yang bekerja tegak lurus pada bidang atap. Menurut PPPURG 1987, tekanan tiup harus diambil minimal 25 kg/m2 . Dalam perencanaan ini, besarnya tekanan angin (w) diambil sebesar 70 kg/m2.

Gambar 4.7 Gaya yang terjadi akibat beban angin


P

17

Struktur Baja II

Ketentuan : Koefisien angin tekan ( c ) = (0,02 x - 0,4) Koefisien angin hisap ( c’ ) = - 0,4 Beban angin (W) = 70 kg/m2

Kemiringan atap () = 250 Jarak Gording = 1,4 m

Koefisien angin : Angin tekan ( c ) = (0,02 . - 0,4)

= (0,02 . 250 - 0,4)= 0,1

Angin hisap ( c’) = -0,4 Angin Tekan (wt) = c x W . (jarak gording)

= 0,1 . 70 . (1,4) = 9,8 kg/m

Angin Hisap (wh) = c’ . W . (jarak gording)= -0,4 . 70 . (1,4) = -39,2 kg/m

Momen maksimum akibat beban angin dalam perhitungan diambil harga w (tekan terbesar).W max = 9,8 Kg/mW x = 0 karena arah beban angin tegak lurus sumbu batang balok.Jadi momen akibat beban angin adalah : Akibat Wx = 0 Mx3 = 1/8 . Wx . (I/(jml trackstang+1))2

= 1/8 . 0 . (4/(1+1))2 = 0 kg.m

Akibat Wy = 9,8My3 = 1/8 . W . (l)2 = 1/8 . 9,8. (4)2

= 19,6 kg.m

d. Beban Air Hujan

Perhitungan beban :

qair = 40 – 0,8(α) q = qair x jarak gording= 40 – 0,8.25 = 20 x 1,4= 20 kg/m2 = 28 kg/m

qx = q x sin α qy = q x cos α= 28 x sin 25 = 28 x cos 25= 11,833 kg/m = 25,377 kg/m


18

Struktur Baja II

Momen akibat air hujan :

M x=18

×qx ×( l( jml trackstang+1))

2

¿ 18

×11,833 ×( 41+1 )

2

¿5,917 kg . m

M y=18

× q y × (l )2

¿ 18

× 25,377 × (4 )2

¿50,753 kg . m

Tabel 4.1 Perhitungan Beban & MomenBeban Mati Beban Hidup Beban Angin Beban Hujan

q 26.1 42,262 9,800 28,000qx 11.030 90,631 0,000 11,833qy 23.655 21,131 9,800 25,377

Mx 5.515 90,631 0,000 5,917My 47.309 42,262 19,600 50,753

Tabel 4.2 Kombinasi Beban

Kombinasi Arah x (Kg.m) Arah y (Kg.m)

U =1,4D 7.72 66.23U = 1,2D + 0,5La 20.14 127.46U = 1,2D + 1,6La 49.89 282.99U = 1,2D + 1,6La + 0,8W 49.89 298.67U = 1,2D + 1,3W + 0,5La 20.14 152.94U = 0,9D + 1,3W 4.96 68.06U = 0,9D - 1,3W 4.96 17.10Mu 49.89 298.67

Catatan: Dx = Mx1 Lax = Mx2+ Mx4 Wx = Mx3

Dy = My1 Lay = My2+ My4 Wy = My3

Jadi, Mux = 49,89 kg.m = 49,89. 104 Nmm

Muy = 298,67 kg.m = 298,67. 104 Nmm


19

Struktur Baja II


20

Struktur Baja II

Kontrol :a. Kontrol Puntir

Asumsikan Penampang Kompak

Mnx = Zx . fy = 65,2.103 mm3 (240) = 15648000 Nmm

Mny = Zy . fy = 19,8.103 mm3(240) = 4752000 Nmm

Untuk mengantisipasi masalah puntir maka Mnx dapat dibagi 2 sehingga :

M ux

øb. M nx /2+

M uy

øb . M ny

≤1,0

49,89.1 04

0,9.15648000 /2+ 298,67. 1 04

0,9. 4752000≤ 1,0

0,769 ≤ 1,0......... OK !

b. Kontrol Tegangan

f =( MuxZy )+( Muy

Zx )≤ fy

f =( 49,89 .104

65,2 )+(298,67 .1 04

19,8 )≤ 2400 kg /cm2

f =710,067 kg /c m2 ≤2400 kg/c m2 ............OK !

c. Kontrol Lendutan

δijin= 1240

x l

δijin= 1240

x 400=1,667 cm

δx=[ 5384

xqDx+qLx

Es x I y

x ( l2 )

4]+[ 148

xPx

Es x I y

x ( l2 )

3]δx=[ 5

384x

(23,655+11,833 ) x1 0−2

2000000 x99,2x ( 400

2 )4]+[ 1

48x

90,631 x 10−2

2000000 x 99,2x ( 400

2 )3]

δx=0,02419 cm

δy=[ 5384

xqDy+qLy

Es x I x

x ( l2 )

4]+[ 148

xPy

Es x I x

x ( l2 )

3]δy={ 5

384x

(5,52+9,8+25,38 ) x 10−2

2000000 x489x ( 400¿4 }+{ 1

48x

42,262 x10−2

2000000 x 489x ( 400¿3 }

δy=0,20175 cm


21

Struktur Baja II


22

Struktur Baja II

Syarat :

δ=√δx 2+δy2≤ δijin

δ=(√0,024192+0,201752)cm ≤1,667 cm

δ=0,20320 cm ≤ 1,667 cm… …OK !

4.3 Perhitungan Batang Tarik (Trackstang)

Batang tarik berfungsi untuk mengurangi lendutan gording pada arah sumbu x dan sekaligus untuk mengurangi tegangan lentur yang timbul pada arah sumbu x batang tarik dipasang satu buah.

Batang tarik menahan gaya tarik qx dan px ,maka :

- Akibat beban mati (11,030 x 4) = 44,12 kg

- Akibat beban orang = 42,262 kg +

Pbs = 86,38 kg

Karena batang tarik (trackstang) yang dipasang satu buah, maka :

pts=86,38

1=86,38 kg

σ=p ts

f n

≤ σ ¿=1600kg

cm2

f n=p ts

σ=86,38

1600=0,054 cm2

Fbr=125 %× f n

¿125 %× 0,054=0,067 cm2

Fbr=14

π d2

∴d=√ Fbr

14

π=√ 0,067

14

π=0,2931 cm=2,931 mm

Karena dalam tabel baja nilai d yang paling kecil adalah 6 mm, maka diambil d = 6 mm.


23

Struktur Baja II

4.4 Perhitungan Dimensi Ikatan Angin

Ikatan angin hanya bekerja menahan gaya normal atau gaya axial tarik saja. Cara

kerjanya kalau yang satu bekerjanya sebagai batang tarik, maka yang lainnya tidak menahan

apa-apa. Sebaliknya kalau arah anginya berubah, maka secara berganti-ganti batang

tersebut bekerja sebagai batang tarik.

Perubahan pada ikatan angin ini datang dari arah depan atau belakang kuda-kuda.

Beban angin yang diperhitungkan yaitu: 70 Kg/ m2

Ket :

P = Gaya/tetapan angin

N = Dicari dengan syarat keseimbangan

H = 0Σ

Nx = P

N cos = P β

N = P / cos β

Luas Kuda−kuda=12

× bentangkuda−kuda× tinggikuda−kuda

¿ 12

×14 × 3,49

¿24,43 m2

tan β= panjangbatang miring kuda−kudajarak antar portal

=8,274

=2,07

β=tan−1 2,07

β=64,22 °

Panginmax=70 kg/m2

P=Panginmax×luas kuda−kuda=70 ×24,43=1710 kg

N= Pcos β

= 1710cos64,22

=3931,8 kg /m2


24

Struktur Baja II


25

Struktur Baja II

Karena batang tarik dipasang satu buah, maka :

σ= PFn

≤ σ ¿=1600 kg /cm2

Fn=Pσ=1710

1600=1,06 cm2

Fbr=125 %× Fn

¿125 %× 1,06

¿1,34 cm2

Fbr=π4

×d2

d=√ Fbr

π4

=√ 1,34π4

=1,70 cm=17 mm

∴makadiambil d=20 mm

4.5Perhitungan Pembebanan Pada Portal Gable

Sebelum mendimensi portal gabel, hal terpenting yang pertama dilakukan adalah mengidentifikasi beban yang bekerja pada konstruksi. Beban tersebut nantinya akan menentukan ekonomis atau tidaknya suatu dimensi portal.

Data-data yang diperlukan :

- Jarak antara portal = 4 m

- Bentang kuda-kuda = 15 m

- Kemiringan atap = 250

- Dimensi balok (dicoba) = IWF 250 .250 . 8 . 13

- Jarak gording = 1,4 m

- Berat sendiri penutup atap = 10 kg/m2

1. Akibat Beban MatiPembebanan pada Balok Gable akibat beban-beban yang dipikul oleh 1 gording

dengan bentang 4 m :

a. Berat penutup atap = 11 kg/m2

P = berat penutup atap x jarak gording x jarak antar portal


26

Struktur Baja II

= 10 kg/m2 x 1,4 m x 4 m = 56 kg

b. Berat sendiri gording

Q = berat sendiri gording x j.gording x jarak antar portal

= 11,8 kg/m2 x 1,4 m x 4 m = 66,08 kg

Berat total beban mati (DL) = 122,8 kg

2. Akibat Beban Hidup

Beban Hidup (LL) = 100 kg

Akibat Beban Air Hujan (Superdead Load)

P = ( 40 – ( 0,8 ) )= ( 40 – ( 0,8 . 250 ) = 20 kg/m2

Beban Air Hujan = 20 x 1, 4 x 4 = 112 kg

Total beban hidup = 212 kg

3. Akiban Beban AnginB.Angin Tekan :

0,1 x 70 x 1,4 x 4 = 39,2 kg

B.Angin Hisap :

-0,4 x 70 x 1,4 x 4 = -156.8 kg

4. Akibat Beban Pada Dinding

Angin Tekan = 0,9 x 70 x 4 = 252 kg/m

Angin Hisap = 0,4 x 70 x 4 = 112 kg/m

Kombinasi Pembebanan

Berdasarkan beban-beban tersebut di atas maka struktur baja harus mampu memikul semua kombinasi pembebanan di bawah ini:

Kombinasi I 1,4DL

Kombinasi II 1,2D + 1,6 L +0,5 (La atau H)

Kombinasi III 1,2 D + 1,6 (La atau H) + L L ϒ

Kombinasi IV 1,2D + 1,6 L + 0,8WL

Kombinasi V 1,2 D + 1,3 W + L L +0,5 H ϒ

Kombinasi VI 0,9 D + 1,3 W

Kombinasi VII 0,9 D - 1,3 W

Keterangan:


27

Struktur Baja II

D = adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen, termasuk dinding, lantai, atap, plafon, partisi tetap, tangga, dan peralatan layan tetap

L = adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, termasuk kejut, tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dan lain-lain

La = adalah beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja, peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda bergerak

H = adalah beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air

W = adalah beban angin

E = adalah beban gempa, yang ditentukan menurut SNI 03–1726–1989, atau

Penggantinya dengan,

γ L = 0,5 bila L< 5 kPa, dan γ L = 1 bila L≥ 5 kPa.

Kekecualian: Faktor beban untuk L di dalam kombinasi pembebanan pada persamaan 6.2-3, 6.2-4, dan 6.2-5 harus sama dengan 1,0 untuk garasi parkir, daerah yang digunakan untuk pertemuan umum, dan semua daerah di mana beban hidup lebih besar daripada 5 kPa.


28

Struktur Baja II

4.6 Perhitungan Gaya-Gaya Dalam dan Dimensi

4.6.1 Baloka. Perhitungan Gaya Dalam Menggunakan SAP2000 v15

Dengan menggunakan SAP2000 v15 didapat gaya dalam sebagai berikut :

TABLE: Element Forces - BalokFrame OutputCase P V2 M3 AbsoluteText Text Kgf Kgf Kgf-m Kgf Kgf Kgf-m

Balok A COMB1 -1545.261 -317.812 350.598 1545.261 317.812 350.598Balok A COMB1 -1545.261 -317.812 788.913 1545.261 317.812 788.913Balok A COMB1 -1473.031 -162.913 788.913 1473.031 162.913 788.913Balok A COMB1 -1473.031 -162.913 1013.597 1473.031 162.913 1013.597Balok A COMB1 -1400.800 -8.014 1013.597 1400.800 8.014 1013.597Balok A COMB1 -1400.800 -8.014 1024.650 1400.800 8.014 1024.650Balok A COMB1 -1328.570 146.885 1024.650 1328.570 146.885 1024.650Balok A COMB1 -1328.570 146.885 822.052 1328.570 146.885 822.052Balok A COMB1 -1255.914 302.697 822.052 1255.914 302.697 822.052Balok A COMB1 -1255.914 302.697 404.572 1255.914 302.697 404.572Balok A COMB1 -1183.683 457.596 404.572 1183.683 457.596 404.572Balok A COMB1 -1183.683 457.596 -226.605 1183.683 457.596 226.605Balok A COMB2 -1778.351 -704.060 -748.861 1778.351 704.060 748.861Balok A COMB2 -1778.351 -704.060 222.155 1778.351 704.060 222.155Balok A COMB2 -1671.641 -475.221 222.155 1671.641 475.221 222.155Balok A COMB2 -1671.641 -475.221 877.564 1671.641 475.221 877.564Balok A COMB2 -1564.932 -246.382 877.564 1564.932 246.382 877.564Balok A COMB2 -1564.932 -246.382 1217.366 1564.932 246.382 1217.366Balok A COMB2 -1458.223 -17.543 1217.366 1458.223 17.543 1217.366Balok A COMB2 -1458.223 -17.543 1241.562 1458.223 17.543 1241.562Balok A COMB2 -1351.148 212.080 1241.562 1351.148 212.080 1241.562Balok A COMB2 -1351.148 212.080 949.062 1351.148 212.080 949.062Balok A COMB2 -1244.439 440.919 949.062 1244.439 440.919 949.062Balok A COMB2 -1244.439 440.919 340.889 1244.439 440.919 340.889Balok A COMB3 -2776.800 -1653.690 -3057.482 2776.800 1653.690 3057.482Balok A COMB3 -2776.800 -1653.690 -776.768 2776.800 1653.690 776.768Balok A COMB3 -2571.537 -1213.500 -776.768 2571.537 1213.500 776.768Balok A COMB3 -2571.537 -1213.500 896.851 2571.537 1213.500 896.851Balok A COMB3 -2366.273 -773.309 896.851 2366.273 773.309 896.851Balok A COMB3 -2366.273 -773.309 1963.374 2366.273 773.309 1963.374Balok A COMB3 -2161.010 -333.119 1963.374 2161.010 333.119 1963.374Balok A COMB3 -2161.010 -333.119 2422.845 2161.010 333.119 2422.845Balok A COMB3 -1955.381 107.854 2422.845 1955.381 107.854 2422.845Balok A COMB3 -1955.381 107.854 2274.093 1955.381 107.854 2274.093Balok A COMB3 -1750.117 548.044 2274.093 1750.117 548.044 2274.093Balok A COMB3 -1750.117 548.044 1518.158 1750.117 548.044 1518.158Balok A COMB4 -1778.351 -704.060 -748.861 1778.351 704.060 748.861Balok A COMB4 -1778.351 -704.060 222.155 1778.351 704.060 222.155


29

Struktur Baja II

Balok A COMB4 -1671.641 -475.221 222.155 1671.641 475.221 222.155Balok A COMB4 -1671.641 -475.221 877.564 1671.641 475.221 877.564Balok A COMB4 -1564.932 -246.382 877.564 1564.932 246.382 877.564Balok A COMB4 -1564.932 -246.382 1217.366 1564.932 246.382 1217.366Balok A COMB4 -1458.223 -17.543 1217.366 1458.223 17.543 1217.366Balok A COMB4 -1458.223 -17.543 1241.562 1458.223 17.543 1241.562Balok A COMB4 -1351.148 212.080 1241.562 1351.148 212.080 1241.562Balok A COMB4 -1351.148 212.080 949.062 1351.148 212.080 949.062Balok A COMB4 -1244.439 440.919 949.062 1244.439 440.919 949.062Balok A COMB4 -1244.439 440.919 340.889 1244.439 440.919 340.889Balok A COMB5 -993.382 -204.308 225.384 993.382 204.308 225.384Balok A COMB5 -993.382 -204.308 507.159 993.382 204.308 507.159Balok A COMB5 -946.948 -104.730 507.159 946.948 104.730 507.159Balok A COMB5 -946.948 -104.730 651.598 946.948 104.730 651.598Balok A COMB5 -900.515 -5.152 651.598 900.515 5.152 651.598Balok A COMB5 -900.515 -5.152 658.704 900.515 5.152 658.704Balok A COMB5 -854.081 94.426 658.704 854.081 94.426 658.704Balok A COMB5 -854.081 94.426 528.462 854.081 94.426 528.462Balok A COMB5 -807.373 194.591 528.462 807.373 194.591 528.462Balok A COMB5 -807.373 194.591 260.082 807.373 194.591 260.082Balok A COMB5 -760.939 294.169 260.082 760.939 294.169 260.082Balok A COMB5 -760.939 294.169 -145.675 760.939 294.169 145.675Balok A COMB6 -993.382 -204.308 225.384 993.382 204.308 225.384Balok A COMB6 -993.382 -204.308 507.159 993.382 204.308 507.159Balok A COMB6 -946.948 -104.730 507.159 946.948 104.730 507.159Balok A COMB6 -946.948 -104.730 651.598 946.948 104.730 651.598Balok A COMB6 -900.515 -5.152 651.598 900.515 5.152 651.598Balok A COMB6 -900.515 -5.152 658.704 900.515 5.152 658.704Balok A COMB6 -854.081 94.426 658.704 854.081 94.426 658.704Balok A COMB6 -854.081 94.426 528.462 854.081 94.426 528.462Balok A COMB6 -807.373 194.591 528.462 807.373 194.591 528.462Balok A COMB6 -807.373 194.591 260.082 807.373 194.591 260.082Balok A COMB6 -760.939 294.169 260.082 760.939 294.169 260.082Balok A COMB6 -760.939 294.169 -145.675 760.939 294.169 145.675Balok B COMB1 -1183.627 -457.716 -226.626 1183.627 457.716 226.626Balok B COMB1 -1183.627 -457.716 404.641 1183.627 457.716 404.641Balok B COMB1 -1255.858 -302.817 404.646 1255.858 302.817 404.646Balok B COMB1 -1255.858 -302.817 822.281 1255.858 302.817 822.281Balok B COMB1 -1328.088 -147.918 822.292 1328.088 147.918 822.292Balok B COMB1 -1328.088 -147.918 1026.295 1328.088 147.918 1026.295Balok B COMB1 -1400.745 7.894 1026.311 1400.745 7.894 1026.311Balok B COMB1 -1400.745 7.894 1015.423 1400.745 7.894 1015.423Balok B COMB1 -1473.401 163.707 1015.444 1473.401 163.707 1015.444Balok B COMB1 -1473.401 163.707 789.638 1473.401 163.707 789.638Balok B COMB1 -1545.631 318.606 789.638 1545.631 318.606 789.638Balok B COMB1 -1545.631 318.606 350.175 1545.631 318.606 350.175


30

Struktur Baja II

Balok B COMB2 -1244.384 -441.038 340.859 1244.384 441.038 340.859Balok B COMB2 -1244.384 -441.038 949.123 1244.384 441.038 949.123Balok B COMB2 -1351.093 -212.198 949.128 1351.093 212.198 949.128Balok B COMB2 -1351.093 -212.198 1241.785 1351.093 212.198 1241.785Balok B COMB2 -1457.802 16.641 1241.794 1457.802 16.641 1241.794Balok B COMB2 -1457.802 16.641 1218.843 1457.802 16.641 1218.843Balok B COMB2 -1564.877 246.263 1218.857 1564.877 246.263 1218.857Balok B COMB2 -1564.877 246.263 879.219 1564.877 246.263 879.219Balok B COMB2 -1671.951 475.885 879.237 1671.951 475.885 879.237Balok B COMB2 -1671.951 475.885 222.832 1671.951 475.885 222.832Balok B COMB2 -1778.660 704.724 222.832 1778.660 704.724 222.832Balok B COMB2 -1778.660 704.724 -749.216 1778.660 704.724 749.216Balok B COMB3 -1750.045 -548.199 1518.100 1750.045 548.199 1518.100Balok B COMB3 -1750.045 -548.199 2274.158 1750.045 548.199 2274.158Balok B COMB3 -1955.309 -108.008 2274.162 1955.309 108.008 2274.162Balok B COMB3 -1955.309 -108.008 2423.124 1955.309 108.008 2423.124Balok B COMB3 -2160.572 332.182 2423.133 2160.572 332.182 2423.133Balok B COMB3 -2160.572 332.182 1964.999 2160.572 332.182 1964.999Balok B COMB3 -2366.201 773.155 1965.012 2366.201 773.155 1965.012Balok B COMB3 -2366.201 773.155 898.702 2366.201 773.155 898.702Balok B COMB3 -2571.830 1214.128 898.720 2571.830 1214.128 898.720Balok B COMB3 -2571.830 1214.128 -775.968 2571.830 1214.128 775.968Balok B COMB3 -2777.094 1654.319 -775.968 2777.094 1654.319 775.968Balok B COMB3 -2777.094 1654.319 -3057.821 2777.094 1654.319 3057.821Balok B COMB4 -1244.384 -441.038 340.859 1244.384 441.038 340.859Balok B COMB4 -1244.384 -441.038 949.123 1244.384 441.038 949.123Balok B COMB4 -1351.093 -212.198 949.128 1351.093 212.198 949.128Balok B COMB4 -1351.093 -212.198 1241.785 1351.093 212.198 1241.785Balok B COMB4 -1457.802 16.641 1241.794 1457.802 16.641 1241.794Balok B COMB4 -1457.802 16.641 1218.843 1457.802 16.641 1218.843Balok B COMB4 -1564.877 246.263 1218.857 1564.877 246.263 1218.857Balok B COMB4 -1564.877 246.263 879.219 1564.877 246.263 879.219Balok B COMB4 -1671.951 475.885 879.237 1671.951 475.885 879.237Balok B COMB4 -1671.951 475.885 222.832 1671.951 475.885 222.832Balok B COMB4 -1778.660 704.724 222.832 1778.660 704.724 222.832Balok B COMB4 -1778.660 704.724 -749.216 1778.660 704.724 749.216Balok B COMB5 -760.903 -294.246 -145.688 760.903 294.246 145.688Balok B COMB5 -760.903 -294.246 260.126 760.903 294.246 260.126Balok B COMB5 -807.337 -194.668 260.130 807.337 194.668 260.130Balok B COMB5 -807.337 -194.668 528.609 807.337 194.668 528.609Balok B COMB5 -853.771 -95.090 528.616 853.771 95.090 528.616Balok B COMB5 -853.771 -95.090 659.761 853.771 95.090 659.761Balok B COMB5 -900.479 5.075 659.771 900.479 5.075 659.771Balok B COMB5 -900.479 5.075 652.772 900.479 5.075 652.772Balok B COMB5 -947.186 105.240 652.785 947.186 105.240 652.785Balok B COMB5 -947.186 105.240 507.624 947.186 105.240 507.624


31

Struktur Baja II

Balok B COMB5 -993.620 204.818 507.624 993.620 204.818 507.624Balok B COMB5 -993.620 204.818 225.112 993.620 204.818 225.112Balok B COMB6 -760.903 -294.246 -145.688 760.903 294.246 145.688Balok B COMB6 -760.903 -294.246 260.126 760.903 294.246 260.126Balok B COMB6 -807.337 -194.668 260.130 807.337 194.668 260.130Balok B COMB6 -807.337 -194.668 528.609 807.337 194.668 528.609Balok B COMB6 -853.771 -95.090 528.616 853.771 95.090 528.616Balok B COMB6 -853.771 -95.090 659.761 853.771 95.090 659.761Balok B COMB6 -900.479 5.075 659.771 900.479 5.075 659.771Balok B COMB6 -900.479 5.075 652.772 900.479 5.075 652.772Balok B COMB6 -947.186 105.240 652.785 947.186 105.240 652.785Balok B COMB6 -947.186 105.240 507.624 947.186 105.240 507.624Balok B COMB6 -993.620 204.818 507.624 993.620 204.818 507.624Balok B COMB6 -993.620 204.818 225.112 993.620 204.818 225.112

Max 2777.094 1654.319 3057.821

b. PendimensianGaya dalam maksimum : Momen Mu : 3057.821 kgm Geser Vu : 1654.319 kg Aksial Pu : 2777.094 kg

Kontrol terhadap tahanan momen

Wx ≥ Mu

0.9 fy

Wx ≥5057.821(102)

0.9(2400)

Wx ≥ 141.6 cm3


32

Struktur Baja II

Maka diambil profil IWF 200 x 150 x 6 x 9 dengan spesifikasi sebagai berikut :

Spesifikasi Baja

Profil Baja IWF 200 x 150 x 6 x 9

Berat Baja 30.6 Kg/m

Zx 277 cm3

Zy 67.6 cm3

Ix 2690 cm4

Iy 507 cm4

ix 8.3 cmiy 3.61 cmA 194 mmB 150 mmTw 6 mmTf 9 mmr 13 mm

Area 39.01 cm2

Kontrol Kelangsingan

Pelat Sayap :

λ< λp

λ= b2. tf

=1002 x6

=8 ,33

λp=170

√ fy=170

√24 0=10 ,973

λ=8 ,33<λp=10 , 973 .. .. . .. .. . .. .. . .. .. .. . Kompak

Pelat Badan :

λ< λp

λ= htf

=A−(2( tf +r ))

tf=

150−2(9+13 )9

=25

λp=1680

√ fy=1680

√240=108 , 44

λ=25<λp=108 , 44 . . .. .. . .. .. . .. .. . .. .. ..kompak


33

Struktur Baja II

Kontrol Lentur dan Geser

Besaran Penampang yang perlu dihitung :

Cw=Iy .¿¿

Sx= Ix0,5. A

= 2690

0,5.(19410

)=277,319 cm3

Zx=bf .tf . ( d−tf )+ 14

. tw .¿

¿301,088 cm3

J=¿¿

¿8,622 c m4

h=d−2. tf −2. r=194−(2.9 )−(2.13)=150 mm=15 cm

Momen Plastis

Mp=Zx . Fy=277.2400 .10

104=66,48 KNm

Cek apakah penampang ini memang kompak (kedua syarat berikut harus

dipenuhi):

bf2.tf

=1502.9

=8,33 harus≤172

√240=11,103 (OK )

htw

=1948

=24,25 harus≤1690

√240=109,089(OK )

Faktor Cb (koefisien pengali momen tekuktorsi lateral) :

Cb = 1 Jika Lb ≤ Lp, pehitungan Cb tidak diperlukan

Menghitung Lp dan Lr :

X1=πSx √ E . G . J . A

2= π

277 √ 2.1 06 . 800000 . 8,622 .39,012

¿185826Kg

cm2

X2=4.Cw

Iy.¿


34

Struktur Baja II

r y=√ IyA

=√ 50739,09

=3,6051cm

Lp=1,76.r y√ EFy

=1,76 . 3,6051√ 2.106

Fy=183,16 cm=1,8316 m

Lr=r y . X1

( Fy−Fr ).√1+√1+X2.¿¿¿

¿ 3,6051.185826(2400−700 )

.√1+√1+5,532. 10−7 .¿¿¿

¿636,89 cm=6,3689 m

Menghitung Mr :

Mr=( Fy−Fr ) . Sx=(2400−700 ) . 507

¿47,1443 kNm

Menghitung momen nominal MnLTB berdasarkan panjang tak tertumpu :

Karena Lp<Lb ≤ Lr

1,8316 m<4,1377 m≤ 6,3689 m,

maka digunakanrumus :

M nLTB=Cb. [Mp−( Mp−Mr ) . Lb−LpLr−Lp ]

¿1.[66,48− (66,48−47,1443 ) . 4,1377−1,83166,3689−1,8316 ]

¿64,584 kNm

Momen Nominal :

Mn = 64,584 kNm

Kontrol : faktor tahanan untuk lentur =∅ b=0,90

M desain=∅ b . Mn=0,9 . 64,584=58,1259 kNm

M desain=58,1259 kNmharus ≥ Mu=38,71 kNm (OK )

Kontrol Kuat Geser Vertikal

∅Vn>Vu

∅Vn=0,9.0,6 .Fy . Aw

¿0,9 . 0,6 . Fy . tw .d

¿0,9 . 0,6 . 2400 .6 . 194

¿150,85kN

∅Vn=150,85 kN>Vu=16,54 kN (OK )


35

Struktur Baja II

Kontrol lendutan

δ= 5384

.(bebanaksial . jarak miring gabel ) . L4

E . I x

¿ 5384

.( 7948,3/8,27

100 ) . 44 .108

2.106 .9930=1,3799 cm

δijin= L240

=400240

=1,667 cm>¿ δ=1,3799 cm(OK)

Kontrol terhadap pengaruh Lateral

Jika L<Lp ………. Tidak perlu pengaku

Lp = 1,76.iy.√ Efy

= 1,76. 3,61.√ 200000240

= 1834,126 mm

Ambil Lb = 8275,3

5 = 1655 mm < 2423,485 mm (dipasang 6 stiffner web)

Dilihat dari faktor – faktor diatas yang terpenuhi maka untuk balok gable bisa

digunakan balok IWF 200.150.6.9

Menghitung Rasio pada balok :

Mu (hasil SAP2000) = 3871.893 Kgm

Mn desain = 64,584 KN = 6458,4 Kgm

Rasio = MuMn

=3871,8396458,4

=0,59

Rasio Hasil SAP2000 :


36

Struktur Baja II

4.6.2 Koloma. Perhitungan Gaya Dalam Menggunakan SAP2000 v15

TABLE: Element Forces - KolomFrame OutputCase P V2 M3 AbsoluteText Text Kgf Kgf Kgf-m Kgf Kgf Kgf-m

Kolom A COMB1 -8026.546 -1266.170 -3479.957 8026.546 1266.170 3479.957Kolom A COMB1 -8026.546 -1266.170 1584.723 8026.546 1266.170 1584.723Kolom A COMB1 -8026.546 -1266.170 5383.232 8026.546 1266.170 5383.232Kolom A COMB1 -1026.546 -1266.170 -1616.768 1026.546 1266.170 1616.768Kolom A COMB1 -1026.546 -1266.170 -350.598 1026.546 1266.170 350.598Kolom A COMB2 -7515.906 -1314.185 -3764.622 7515.906 1314.185 3764.622Kolom A COMB2 -7515.906 -1314.185 1492.119 7515.906 1314.185 1492.119Kolom A COMB2 -7515.906 -1314.185 5434.675 7515.906 1314.185 5434.675Kolom A COMB2 -1515.906 -1314.185 -565.325 1515.906 1314.185 565.325Kolom A COMB2 -1515.906 -1314.185 748.861 1515.906 1314.185 748.861Kolom A COMB3 -8915.125 -1817.758 -5484.586 8915.125 1817.758 5484.586Kolom A COMB3 -8915.125 -1817.758 1786.448 8915.125 1817.758 1786.448Kolom A COMB3 -8915.125 -1817.758 7239.723 8915.125 1817.758 7239.723Kolom A COMB3 -2915.125 -1817.758 1239.723 2915.125 1817.758 1239.723Kolom A COMB3 -2915.125 -1817.758 3057.482 2915.125 1817.758 3057.482Kolom A COMB4 -7515.906 -1314.185 -3764.622 7515.906 1314.185 3764.622Kolom A COMB4 -7515.906 -1314.185 1492.119 7515.906 1314.185 1492.119Kolom A COMB4 -7515.906 -1314.185 5434.675 7515.906 1314.185 5434.675Kolom A COMB4 -1515.906 -1314.185 -565.325 1515.906 1314.185 565.325Kolom A COMB4 -1515.906 -1314.185 748.861 1515.906 1314.185 748.861Kolom A COMB5 -5159.922 -813.966 -2237.115 5159.922 813.966 2237.115Kolom A COMB5 -5159.922 -813.966 1018.750 5159.922 813.966 1018.750Kolom A COMB5 -5159.922 -813.966 3460.649 5159.922 813.966 3460.649Kolom A COMB5 -659.922 -813.966 -1039.351 659.922 813.966 1039.351Kolom A COMB5 -659.922 -813.966 -225.384 659.922 813.966 225.384Kolom A COMB6 -5159.922 -813.966 -2237.115 5159.922 813.966 2237.115Kolom A COMB6 -5159.922 -813.966 1018.750 5159.922 813.966 1018.750Kolom A COMB6 -5159.922 -813.966 3460.649 5159.922 813.966 3460.649Kolom A COMB6 -659.922 -813.966 -1039.351 659.922 813.966 1039.351Kolom A COMB6 -659.922 -813.966 -225.384 659.922 813.966 225.384Kolom B COMB1 -1027.422 -1266.170 350.165 1027.422 1266.170 350.165Kolom B COMB1 -1027.422 -1266.170 1616.334 1027.422 1266.170 1616.334Kolom B COMB1 -8027.422 -1266.170 -5383.666 8027.422 1266.170 5383.666Kolom B COMB1 -8027.422 -1266.170 -1585.156 8027.422 1266.170 1585.156Kolom B COMB1 -8027.422 -1266.170 3479.524 8027.422 1266.170 3479.524Kolom B COMB2 -1516.638 -1314.185 -749.231 1516.638 1314.185 749.231Kolom B COMB2 -1516.638 -1314.185 564.954 1516.638 1314.185 564.954Kolom B COMB2 -7516.638 -1314.185 -5435.046 7516.638 1314.185 5435.046Kolom B COMB2 -7516.638 -1314.185 -1492.490 7516.638 1314.185 1492.490Kolom B COMB2 -7516.638 -1314.185 3764.252 7516.638 1314.185 3764.252


37

Struktur Baja II

Kolom B COMB3 -2915.819 -1817.758 -3057.850 2915.819 1817.758 3057.850Kolom B COMB3 -2915.819 -1817.758 -1240.091 2915.819 1817.758 1240.091Kolom B COMB3 -8915.819 -1817.758 -7240.091 8915.819 1817.758 7240.091Kolom B COMB3 -8915.819 -1817.758 -1786.816 8915.819 1817.758 1786.816Kolom B COMB3 -8915.819 -1817.758 5484.218 8915.819 1817.758 5484.218Kolom B COMB4 -1516.638 -1314.185 -749.231 1516.638 1314.185 749.231Kolom B COMB4 -1516.638 -1314.185 564.954 1516.638 1314.185 564.954Kolom B COMB4 -7516.638 -1314.185 -5435.046 7516.638 1314.185 5435.046Kolom B COMB4 -7516.638 -1314.185 -1492.490 7516.638 1314.185 1492.490Kolom B COMB4 -7516.638 -1314.185 3764.252 7516.638 1314.185 3764.252Kolom B COMB5 -660.486 -813.966 225.106 660.486 813.966 225.106Kolom B COMB5 -660.486 -813.966 1039.072 660.486 813.966 1039.072Kolom B COMB5 -5160.486 -813.966 -3460.928 5160.486 813.966 3460.928Kolom B COMB5 -5160.486 -813.966 -1019.029 5160.486 813.966 1019.029Kolom B COMB5 -5160.486 -813.966 2236.837 5160.486 813.966 2236.837Kolom B COMB6 -660.486 -813.966 225.106 660.486 813.966 225.106Kolom B COMB6 -660.486 -813.966 1039.072 660.486 813.966 1039.072Kolom B COMB6 -5160.486 -813.966 -3460.928 5160.486 813.966 3460.928Kolom B COMB6 -5160.486 -813.966 -1019.029 5160.486 813.966 1019.029Kolom B COMB6 -5160.486 -813.966 2236.837 5160.486 813.966 2236.837

Max 8915.819 1817.758 7240.091

b. PendimensianGaya-gaya maksimum dari hasil SAP 2000

Mu = 7240.091 kgm Vu = 1817.758 kg Pu = 8915.819 kg

Diambil profil IWF 200 x 200 x 8 x 12 dengan data sebagai berikut:

Profil BajaBerat Baja 49.9 Kg/m

Zx 472 cm3

Zy 160 cm3

Ix 4720 cm4

Iy 1600 cm4


Area 63.53 cm2

Spesifikasi BajaIWF 200 x 200 x 8 x 12

E 200000 MPaFr 70 MPaFu 370 MPaFy 240 MPaG 80000 MPa

Data material


38

Struktur Baja II

Batasan parameter kelangsingan batang tekan harus memenuhi persamaan berikut :

Gambar 3.2 perhitungan koefisin pada perencanaan kolom

Dimana nilai kc pada kolom dengan asumsi ujung jepit – sendi = 0,7

rmin ≥0.7 x L

250

rmin ≥0.7 x800

250

rmin ≥ 2.24 cm

Mencari luas bruto minimum :

Ag=¿ Pu . ω∅ . fy

; dimana Ø = 0,85

Ag=¿ 8915,8 x9,50,85 x2400

= 41,51 cm2

Dimana nilai berdasarkan nilai :ω λ

λc= 1π

xLk

rmin √ fyE

λc=¿ 1π

x0,7 x800

250 √ 24002 x106

λc=2,75

Karena c λ > 1,2 maka,

= 1,25 cω λ 2

= 1,25 x 2,75ω 2 = 9,5

Kontrol Luas minimum


KL = L KL = L/2

L/4

L/4

L

0,7L

L

K = 1,0(a)

K = 0,7(c)

K = 0,5(b)

KL = L KL = L/2

L/4

L/4

L

0,7L

L

K = 1,0(a)

K = 0,7(c)

K = 0,5(b)

39

Struktur Baja II

Ag min < A profil

41,41 cm2 < 63.53 cm2 ………Ok !

5. Chek kelangsingan penampang

a) Pelat sayap

λ < λp ; λ=b

2tf ; λ p=

170

√ fy

λ= 2002 x 12

=8,33 ; λ p=170

√240=10,9

8,33 < 10,9 ……… Kompak

b) Pelat badan

λ< λ p ; λ= htb

; λ p=1680

√ fy

λ= 2002 x 9

=18,75 ; λ p=1680

√240=108,44

18,75 < 108,44 ……… Kompak

6. Kuat tekan rencana kolom, Pn

Pn = 0,85 x Ag x Fy

= 0,85 x 41,41 x 2400

= 129601.2 Kg

Pu∅ Pn

≤ 0,2

8915,819129601,2

≤ 0,2

0.074 ≤ 0,2 ….Ok !

7. Kuat lentur rencana kolom, Mnx

Mnx = Fy x Wx

Mnx = 0,9 x 2400 x 472

Mnx = 1019520 Kgm


40

Struktur Baja II

8. Rasio tegangan total

Rasio hasil perhitungan :

Pu2∅ Pn

+ Mux∅ Mnx

≤ 1,0

9710,72 x 0,074

+ 7854,21019520

≤ 1,0

0.808≤ 1,0

Rasio hasil SAP2000 :


41

Struktur Baja II

4.6.3 Balok Cranea. Perhitungan Gaya Dalam Menggunakan SAP2000 v15


TABLE: Element Forces - CraneFrame OutputCase P V2 M3 AbsoluteText Text Kgf Kgf Kgf-m Kgf Kgf Kgf-m

Crane A COMB1 0.00 -7000.00 -7000.00 0.00 7000.00 7000.00Crane A COMB1 0.00 -7000.00 -3500.00 0.00 7000.00 3500.00Crane A COMB1 0.00 -7000.00 0.00 0.00 7000.00 0.00Crane A COMB2 0.00 -6000.00 -6000.00 0.00 6000.00 6000.00Crane A COMB2 0.00 -6000.00 -3000.00 0.00 6000.00 3000.00Crane A COMB2 0.00 -6000.00 0.00 0.00 6000.00 0.00Crane A COMB3 0.00 -6000.00 -6000.00 0.00 6000.00 6000.00Crane A COMB3 0.00 -6000.00 -3000.00 0.00 6000.00 3000.00Crane A COMB3 0.00 -6000.00 0.00 0.00 6000.00 0.00Crane A COMB4 0.00 -6000.00 -6000.00 0.00 6000.00 6000.00Crane A COMB4 0.00 -6000.00 -3000.00 0.00 6000.00 3000.00Crane A COMB4 0.00 -6000.00 0.00 0.00 6000.00 0.00Crane A COMB5 0.00 -4500.00 -4500.00 0.00 4500.00 4500.00Crane A COMB5 0.00 -4500.00 -2250.00 0.00 4500.00 2250.00Crane A COMB5 0.00 -4500.00 0.00 0.00 4500.00 0.00Crane A COMB6 0.00 -4500.00 -4500.00 0.00 4500.00 4500.00Crane A COMB6 0.00 -4500.00 -2250.00 0.00 4500.00 2250.00Crane A COMB6 0.00 -4500.00 0.00 0.00 4500.00 0.00Crane B COMB1 0.00 -7000.00 -7000.00 0.00 7000.00 7000.00Crane B COMB1 0.00 -7000.00 -3500.00 0.00 7000.00 3500.00Crane B COMB1 0.00 -7000.00 0.00 0.00 7000.00 0.00Crane B COMB2 0.00 -6000.00 -6000.00 0.00 6000.00 6000.00Crane B COMB2 0.00 -6000.00 -3000.00 0.00 6000.00 3000.00Crane B COMB2 0.00 -6000.00 0.00 0.00 6000.00 0.00Crane B COMB3 0.00 -6000.00 -6000.00 0.00 6000.00 6000.00Crane B COMB3 0.00 -6000.00 -3000.00 0.00 6000.00 3000.00Crane B COMB3 0.00 -6000.00 0.00 0.00 6000.00 0.00Crane B COMB4 0.00 -6000.00 -6000.00 0.00 6000.00 6000.00Crane B COMB4 0.00 -6000.00 -3000.00 0.00 6000.00 3000.00Crane B COMB4 0.00 -6000.00 0.00 0.00 6000.00 0.00Crane B COMB5 0.00 -4500.00 -4500.00 0.00 4500.00 4500.00Crane B COMB5 0.00 -4500.00 -2250.00 0.00 4500.00 2250.00Crane B COMB5 0.00 -4500.00 0.00 0.00 4500.00 0.00Crane B COMB6 0.00 -4500.00 -4500.00 0.00 4500.00 4500.00Crane B COMB6 0.00 -4500.00 -2250.00 0.00 4500.00 2250.00Crane B COMB6 0.00 -4500.00 0.00 0.00 4500.00 0.00 Max 0.00 7000.00 7000.00

42

Struktur Baja II

b. Kontrol

Gaya dalam maksimum :

Momen Mu : 7000 kgm

Geser Vu : 7000 kg

Aksial Pu : 0 kg

Kontrol terhadap tahanan momen

Wx ≥ Mu

0.9 fy

Wx ≥7000 (102)0.9(2400)

Wx ≥ 324 cm3

Maka diambil profil IWF 250 x 150 x 6 x 9 dengan spesifikasi sebagai berikut :

Spesifikasi Baja

Profil Baja IWF 250 x 150 x 6 x 9

Berat Baja 29.6 Kg/m

Zx 325 cm3

Zy 47 cm3

Ix 4050 cm4

Iy 294 cm4


Area 37.66 cm2

Kontrol Kelangsingan

Pelat Sayap :

λ< λp

λ= b2. tf

=1252 x9

=6 , 944

λp=170

√ fy=170

√24 0=10 ,973

λ=6 ,944<λp=10 ,973 . .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. . Kompak


43

Struktur Baja II

Pelat Badan :λ< λp

λ= htf

=A−(2( tf +r ))

tf=

250−2(9+12 )9

=34 ,67

λp=1680

√ fy=1680

√240=108 , 44

λ=34 , 67< λp=108 , 44 .. .. . .. .. . .. .. . .. .. . .. . kompak

Kontrol Lentur dan Geser

Besaran Penampang yang perlu dihitung :

Cw=Iy .¿¿

Sx= Ix0,5. A

= 4050

0,5.(25010

)=324 cm3

Zx=bf .tf . ( d−tf )+ 14

. tw .¿

¿358.247 cm3

J=¿¿

¿7.8102 cm4

h=d−2. tf −2. r=250−(2.9 )−(2.12)=20,8 cm

Momen Plastis

Mp=Zx . Fy=325.2400 .10

104=78 KNm

Cek apakah penampang ini memang kompak (kedua syarat berikut

harus dipenuhi):

bf2.tf

=1252.9

=6,94 harus ≤172

√240=11,103(OK )

htw

=2506

=41,67 harus≤1690

√240=109,089(OK )

Faktor Cb (koefisien pengali momen tekuktorsi lateral) :

Cb = 1 Jika Lb ≤ Lp, pehitungan Cb tidak diperlukan


44

Struktur Baja II

Menghitung Lp dan Lr :

X1=πSx √ E . G . J . A

2= π

325 √ 2.1 06 . 800000 .7,8102. 37,662

¿148737.71Kg

c m2

X2=4.Cw

Iy.¿

r y=√ IyA

=√ 29437,66

=2,7940 cm

Lp=1,76.r y√ EFy

=1,76 . 2,7940√ 2.1 06

240=1.419 m

Lr=r y . X1

( Fy−Fr ).√1+√1+X2.¿¿¿

¿ 2,7940 .148737(2400−700 )

.√1+√1+1,56 . 10−6 .¿¿¿

¿447,31 cm=4,4731 m

Menghitung Mr :

Mr=( Fy−Fr ) . Sx=(2400−700 ) . 325

¿55,08kNm

Menghitung momen nominal MnLTB berdasarkan panjang tak

tertumpu:

Karena Lp<Lb ≤ Lr

1,4196 m<0.50m ≤ 4,4731m ,

maka digunakanrumus :

M nLTB=Cb. [Mp−( Mp−Mr ) . Lb−LpLr−Lp ]

¿1.[78− (78−55,08 ) . 0,5−1,41964,4731−1,4196 ]

= 78,0 KN


45

Struktur Baja II

Menghitung Rasio pada balok :

Mu (hasil SAP2000) = 7020,01Kgm

Mn desain = 78,0 KN = 7800 Kgm

Rasio = MuMn

=70207800

=0,9

Rasio Hasil SAP2000 :


46

Struktur Baja II

4.7 Perhitungan Sambungan

4.7.1 Balok – Balok

Sambungan Baut

Digunakan baut A325 : 16 mm

Fub : 825 Mpa

I potongan : 200 mm

I = B + Ipotongan

= 194 + 200

= 394 mm

Tp = 9 mm

Ag = tp * I

= 9 x 394

= 3546 mm2

An = (3546-2(16+3,2)) x 9

= 3200 mm2

Max An = 0,85 x 3200

= 2720 mm2

Ae = 2720 mm2

Leleh øTn = (0,9x240x3546)/10000

= 76,6 t

Fraktur øTn = (0,75x370x3150) /10000

= 88,8 ton

Tahanan tumpu pada bagian web dari balok :

øRn = 0,75.2,4.16.9.370/10000

= 9,59 ton/baut

Tahanan geser baut dengan dua bidang geser :

øRn = 0,75.0,5.825*0,25.π.162/10000

= 6,22 ton/baut


47

Struktur Baja II

Tahanan geser menentukan!

N baut = 88,8/6,22

= 13,27

Diambil n = 14 buah

Karena 2 baris, maka 1 baris = 7 buah

Jarak yang diambil :

S1 min = 1,5db = 1,5x16 = 24

S1 maks = 15tp = 15 x 9 =135

S min = 3 db = 3 x 16 = 48

S maks = 4tp + 100 = 4.9 + 100 = 136

Maka diambil (sesuai gambar) :

Sambungan Las

Mmax : 10,225 kNm

R max : 6,27 kN

Fuw : 490 Mpa

Perhitungan plat penyambung batang tarik

Tu= 10,225.103/150

= 68,17 kN

Ag = 68,17.1000/0,9.240

= 315,58 mm2

Gunakan pelat ukuran 9 mm dan 150 mm

Ag = 9.150 = 1350 mm2

Las sambungan gunakan las sudut ukuran 8 mm

Las sudut = 10 mm

Sudut = 25o


48

Struktur Baja II

øRn = 0,75.sin 25.10.0,6.490

= 931,873 N/mm

Panjang las yang diperlukan

Panjang = 68,17*1000/931,873

= 73,51 mm

Diambil 80 mm

Karena 2 sisi maka: 80/2 = 40

Gambar sambungan balok-balok

4.7.2 Balok – Kolom

Sambungan Baut


Fub : 825 Mpa

I potongan : 200 mm

I = B + Ipotongan

= 194 + 200

= 394 mm

Tp = 12 mm

Ag = tp * I

= 12 x 394

= 4728 mm2

Au = (394-2(20+3,2))x12

= 4171 mm2


49

Struktur Baja II

Max An = 0,85 x 4171

= 3545 mm2

Ae = 4171 mm2

Leleh øTn = (0,9 x 240 x 4728)/10000

= 102,12 t

Fraktur øTn = (0,75 x 370 x 4728/10000

= 115,75 ton

Tahanan tumpu

øRn : 0,75 x 2,4 x 20 x 12 x 370/10000

: 15,984 ton/baut

Tahanan geser

øRn : 0,75 x 0,5 x 825 x (0,25 x π x 202 )/10000

: 9,719 ton/baut


N baut = 115,75/9,719

= 11,9 buah

Diambil 12 buah



S1 min = 1,5db = 1,5x20 = 30

S1 maks = 15tp = 15 x 12 =180

S min = 3 db = 3 x 20 = 60

S maks = 4tp + 100 = 4.12 + 100 = 148



50

Struktur Baja II

Sambungan Las

Mmax : 38,71 kNm

R max : 18,275 kN

Fuw : 490 Mpa


Tu = 38,71.103/150

= 258,06 kN

Ag = 258,06.1000/0,9.240

= 1194,753 mm2


Ag = 12 x 200 = 2400 mm2


Las sudut = 10 mm

Sudut = 25o

øRn = 0,75.sin 25.10.0,6.490

= 912,855 N/mm


Panjang = 1194,753*1000/912,855

= 276,3 mm

Diambil 300 mm

Karena 2 sisi maka = 300/2 = 150 mm

Sambungan kolom – balok


51

Struktur Baja II

4.7.3 Kolom – Balok Crane

Perhitungan Baut


Fub : 1035 Mpa

I potongan : 200 mm

I : B + I potongan

: 250 + 200 = 450 mm

Tp : 12 mm

Ag = tp * I

= 12 x 450 = 5400 mm2

Au = (450-2(20+3,2))x12 = 4843 mm2

Max An = 0,85 x 4843 = 4116 mm2

Ae = 4843 mm2

Leleh øTn = øfy . Ag = (0,9 x 240 x 5400)/10000 = 116,64 t

Fraktur øTn = øfu . Ae = (0,75 x 370 x 4843)/10000 = 134,4 t

Tinjau tahanan baut

Tahanan tumpu

øRn : 0,75 x 2,4 x 20 x 12 x 370/10000

: 15,984 ton/baut

Tahanan geser

øRn : 0,75 x 0,5 x 1035 x (0,25 x π x 202 )/10000

: 12,193 ton/baut


N baut = 134,4/12,193

= 11,2 buah

Diambil 12 buah



S1 min = 1,5db = 1,5x20 = 30

S1 maks = 15tp = 15 x 12 =180

S min = 3 db = 3 x 20 = 60

S maks = 4tp + 100 = 4.12 + 100 = 148



52

Struktur Baja II

Sambungan Las

Dalam perhitungan sambungan dalam kasus ini saya menggunakan sambungan las

dan baut.

Diketeahui :

Mmax : 59,9 kNm

R max : 60,34 kN

Fuw : 490 Mpa


Tu = 59,94.1000/125

= 479,96 kN

Ag = 479,96.1000/0,9.240

= 2219,3 mm2


Ag = 12 x 200 = 2400 mm2


Las sudut = 10 mm

Sudut = 250

øRn = 0,75.sin 25.10.0,6.490

= 912,855 N/mm


Panjang = 479,36*1000/912,855

= 514 mm

Diambil 550 mm

Karena 2 sisi maka = 550/2 = 275 mm


53

Struktur Baja II

Cek stiffner flens kolom pada flens tarik balok

∅ Rn=∅ .6,25 . fy . t f 2=0,9.6,25.240 .92

1000=109,35 kN <Tu=479,96 kN

perlu dipasang stiffner !

Gambar Sambungan Kolom- Crane


54

Struktur Baja II

4.8 Perhitungan Pondasi dan Baseplate Kolom

Data Tanah :

No

Kedalaman (m) Konus/qc (Kg/cm2)

1 0,2 122 0,4 143 0,6 164 0,8 185 1,0 166 1,2 167 1,3 238 1,4 279 1,5 19

Hasil perhitungan SAP2000 reaksi pada pondasi adalah sebagai berikut:

Pu = 9710,67 kg = 9,71067ton

Vu = 2034,88 kg = 2,03488 ton

Mu = 6390,52 kg.m = 6,39052 tm

4.8.1 Menentukan Kedalaman Pondasi

Dalam merencanakan kedalaman pondasi, diasumsikan lebar pondasi maksimal

(L = 2 m, B = 2 m)

P = 9,71 ton

PA

= 120

qc

qc perlu=20 x 9,712 x 2

=48,55 t /m2=4,855 kg /cm2

Pada kedalaman 1 meter (data sondir), qc tanah = 16 kg/cm2 > qc perlu 4,855 kg/cm2

Dengan menggunakan korelasi nila qc pada kedalaman 1 m, diperoleh data sebagai berikut :

Nilai Conus = 16 kg/cm2

= 0 ( sudut gesek dalam tanah ) karena clayΦ

n = 1,23 t/m3 ( berat volume tanah )

c = 10 t/m3 (kohesi )


55

Struktur Baja II

4.8.2 Pehitungan Daya Dukung Tanah (Terzaghi)

Didapatkan dari tabel Bearing Capacity Factor dengan = 0 , maka :φ

Nc = 5,41

Nq = 1

N = 0γ

qult = 1,3.c.Nc + q.Nq + 0,4.B..N

= 1,3 x 10 x 5,41 + (1,23 x 1,5) + 0,4 x 2 x 1,23 x 0

= 48,654 t/m2

4.8.3 Menentukan Dimensi Pondasi

Ditentukan faktor keamanan (FK) = 2,5

A=P x FKqult

=9,71 x 2,548,654

=0,498 m2

L = B = (0,498)0,5= 0,706 dibulatkan 1,5 m

4.8.4 Perhitungan Tebal Pelat Pondasi

Perhitungan tebal pelat dan penulangan pada pondasi telapak beton berdasarkan

SNI 03-2847-2002.

Data Struktur

1. Dimensi Kolom b = 350 mm

h = 350 mm

2. Dimensi pondasi B = 1,5 m

L = 1,5 m

3. Tebal pelat pondasi yang direncanakan (hf) = 0,25 m

4. Mutu beton (fc’) = 25 Mpa

5. Mutu Baja (fy) = 400 Mpa

6. Tulangan yang dipakai = D 14

7. Berat jenis beton (γc) = 2,4 t/m3

8. Kedalaman pondasi (Df) = 1,0 m


56

Struktur Baja II

Data Tanah

1. Qu = 48,654 t/m2 = 486,54 KN/m2

2. Daya dukung tanah ijin Qu x SF = 194,62 KN/ m2

3. Berat tanah (γt) = 12,3 KN/m3

4. Tebal tanah di atas pondasi (ht) = 1 – 0,25 = 0,75 m

Data Beban

1. P total = 97,1067 KN

2. Momen ultimate = 63,9052 KNm

3. q = berat tanah + berat pondasi

= 0,75 x 12,3 + 0,25 x 2,4

= 9.075 KN/m2

Cek pondasi terhadap tegangan izin tanah

σ maks=PultB . L

+Mult

1/6 . B . L2+q≤σt

σ maks=97 , 11,5×1,5

+63 , 9

1/6 .1,5 .1,52+9 , 075≤194 ,62 KN /m2

σ maks=165,843 KN /m2≤194 ,62 KN /m2 .. .. . .. Aman

σ min=PultB . L

−Mult

1/6 . B .L2+q≤σt

σ min=97 ,11,5×1,5

−63 ,9

1/6 .1,5 . 1,52+9 , 075≤194 ,62 KN /m2

σ min=79 , 526 KN /m2≤194 , 62 KN /m2 . .. .. . . Aman

Kontrol tegangan geser 1 arah

ds = 75 + 14/2 = 82 mm

d = hf – ds = 250 – 82 = 168 mm = 0,168 m

G = b – d – (0,5x(Bk/1000)) = 1,5 – 0,168 – (0,5x(200/1000)) = 1,23

Vu = (Pu/1000) x G x b = (9710,67/1000) x 1,23 x 1,5 = 17.945 T

Vc = 16

x √ f c ' xbxd=16

x√25 x1500 x168=210000 N=21 T

Vc φ = 0,6 x 21 = 12,6 T


57

Struktur Baja II

Kontrol tegangan geser 2 arah (Geser Pons)

Dimensi Kolom, b = 350 mm h = 350 mm

B = d + b = (168/1000) + 1,5 = 1,668 m

Vu = Pu x (B2 - b2 ) = (9710,67/1000) x (1,6682 – 1,52) = 5,16825 T

Vc = 1+(21

x2 x √ f c' xbxd¿=(1+ 21 )x 2x √2500 x 1500 x 0,168=302,4 T

Vc max = 4 x√ f c ' xbxd=4 x √25 00 x 1500 x0,168=50,4 T

ØVc = 0,6 x 302,4 = 181,4 T

Jadi, ketebalan pelat pondasi = 0,25 m dapat digunakan.

4.8.5 Perhitungan Tulangan Pondasi

Bw = 1500 mm

L kolom = 350 x 350 = 40000 mm2

F = (0,5 x 1,5) – ((0,5*1,5)/1000) = 0,75 m

Mu = Pu x F x 0,5(Pu) x b = 9,711 x 0,75 x 0,5 (9,711) x 1,5) = 4,088 tm

Mn=Mu0,8

x 107=4,0880,8

x107=51106245 Nmm

pmin ¿1,4fy

= 1,4400

=0,0035

pperlu¿ 0,85 x25

400x ¿

ppakai ¿0,0035

As perlu = 0,0035 x 1500 x 168 = 882 mm

Diameter tulangan yang di pakai = 14 mm

L tul = 0,25 x x 142 = 153,938 mm2 π

jumlah tulangan yang di pakai = 6 buah

As pakai = 153,938 x 6 = 923,628 mm

S perlu = (153,938 x 1200) / 882 = 261,799 mm

S ambil = 250 mm

As = (153,938/250)*153,938 = 923,63 mm ….. > As perlu = 882 mm …OK!!

Jadi, tulangan yang dipakai adalah 6D14 - 250


58

Struktur Baja II


59

Struktur Baja II

4.8.6 Perhitungan Angker Pondasi

Data perencanaan :

1. Rencana panjang plat dasar kolom (L) = 30 cm

2. Rencanalebar plat dasarkolom (B) = 30 cm

3. fc’ beton = 25 Mpa

4. Vu = 2034,88 kg = 2,03488 ton

5. Pu = 9710,67 kg = 9,71067 ton

6. Mu = 6390,52 kg.m = 6,39052 tm

7. a = 200 mm

8. a1 = 50 mm

9. b = 150 mm

10. c = 50 mm

11. d1 = 200 mm

12. s pelat = 1600 kg/cm2

Angker pada sambungan kolom dan pondasi


60

Struktur Baja II

a. Kontrol pelat landasan beton (Pondasi)

Pn= 0,85 x fc’ x A

= 0,85 x 2500 x (30.30)

= 191250 kg

Pu < f x Pn

9710,67 kg < 0,6 x 191250 kg

9710,67 kg < 114750 kg ........OK!!!

b. Perencanaan tebal pelat baja pondasi

Perhitungan tegangan yang bekerja akibat adanya eksentrisitas

e= MP

=6390,52 x 1009710 , 67

=65 ,8 cm

A = 30 x 30 = 900 cm2

W = 1/6.B.L2 = 1/6.30.302 = 4500 cm3

σ=PA

±MW

σ=9710,67900

±16390,524500

σmaks= 152,801kg/cm2

σmin = 131,222kg/cm2

Diambil yang terbesar jadi q = 152,801kg/cm2

Perhitungan momen yang bekerja

Daerah 1

M = 1/2.q.c2 = 1/2 x 152,801 x 52 =1910,015 kgcm


61

Struktur Baja II

Daerah 2

a / b = 200 / 100 = 2

a1 = 0,2

a2 = 0,046

Ma = a1.q.b2 = 0,2 x 152,801 x 102 = 3056,024kgcm

Mb = a2.q.b2 = 0,046 x 152,801 x 102 = 70,289kgcm

Daerah 3

a / b = 5 / 30 = 0,1667 < 0,5

M3 = 1/2.q.a1 = 1/2 x 152,801 x 52 = 1910,015 kgcm

Perhitungan tebal pelat baja

S = 6 M / t2

t=√6 Msplat

t=√6×1910 ,0151600

t=2,6763 ~ 4 cm

Perencanaan diameter angker

Perhitungan tegangan yang bekerja pada angker

σ minx

=σ maxB−x

x=σ min Bσ min+σ max

x=131 , 2∗30131 , 2+152, 801

x=13,8cmy=B−x=30−13 ,8=16 ,2 cm

Smin=1,5 d=1,5 (2×tf )Smin=1,5(2 x1,2 )Smin=3,6 cm


62

Struktur Baja II

1/3 x = 4,6 cm > S min

1/3 y = 5,3 cm > S min

r = 30-1/3y = 30 – 5,3 = 24,6 cm

C = 30 – 4,6 - 5,3 = 20 cm

T=M−P . rC

T=6390 , 52 x 100−(9710 , 67 x24 ,6 )20

T=19998,7 kg


63

Struktur Baja II

Perencanaan diameter angker

Leleh Pu = Ø.fy.Ag

Ag perlu = 19998,7/ (0,9 x 1600) = 13,88 cm2

Putus Pu = Ø.0,75.fu.Ag

Ag perlu = 19998,7/ (0,75 x 0,75 x 3700) = 9,609 cm2

A baut perlu = 19998,7 / 1120 = 17,856 cm2

Untuk tiap sisi A baut perlu = 17,856 / 2 sisi = 8,928 cm2

Direncanakan menggunakan angker D50( A = 19,64 cm2)

Jumlah angker dalam 1 sisi = 8,928/ 19,64 = 0,909 ~ 2 buah

Dipasang 2D-50 A = 39,28 cm2

Abaut > Aperlu.....OK!!!

Perencanaan panjang angker

Kekuatan baut untuk menerima beban tarik pada tiap sisi adalah :

(19998,7/ 2 sisi) / 2 baut = 4999,67 kg

I=4999,675,196×2π×1,5

I=102 .094 cm

c. Perencanaan sambungan las

Tebal plat = 3 cm

Profil baja Bj 37 (tegangan putus) fu = 3700 kg/cm2

Fu las E70xx = 70 ksi = 70 x 70,3 kg/cm3

Syarat tebal plat :


64

Struktur Baja II

a min = 3 mm

a max = t – 0,1 = 3 – 0,1 = 2,9 cm

af max=1 ,41×fuelemen×tfulas

af max=1 ,41×3700×370×70 ,3

af max=3 ,18 cm=31 ,8 mm

Pakai a = 3 mm

te = 0,707a = 0,707 x 3 = 2,121 mm

b = 30 cm

d = 30 cm

Sx = b x d + (d2 / 3) = 30 x 30 + (302 / 3) = 1200 cm3

Akibat Pu

fvp=Pu2×(2b+d )×te

fvp=9710 , 672×(2.30+30 )×2 , 121

fvp=25 , 43 kg /cm2

Akibat Mu

fhm=MuSx

fhm=93090 ,52 x1001200

fhm=523 , 5 kg /cm2

flas = 0,75 x 0,6 x 70 x 70,3 = 2214,45 kg/cm2

f total = (fv2 + fh2)1/2

= (25,432 + 523,52)1/2

= 533,15 kg/cm2

f total = 533,15 kg/cm2 < f las = 2214,45 kg/cm2.........OK!!!


65

Struktur Baja II


66

Struktur Baja II

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Dari perhitungan perencanan yang telah dilakukan, dapat diketahui hasil perencanaan konstruksi portal baja dengan data-data sebagai berikut :

Deskripsi

Bahan penutup atap : Seng Gelombang

Jarak Portal : 4 m

Panjang Bentang (L) : 15 m

Tinggi Kolom : 8 m

Kemiringan Atap (α) : 25 ̊�

Tekanan Angin : 70 Kg/m2

Alat Sambungan : Baut dan Las

Pondasi : Telapak Beton

Tegangan Leleh Baja : 2400 Kg/m2

Tegangan Ijin Baja : 1600 Kg/m2

Dimensi Portal

Dimensi gording : profil baja light lip channels 150.75.20.4,5

- q = 11,8 kg/m - A = 13,97 cm2

- lx = 489 cm4 - Zx = 65,2 cm3

- ly = 99,2 cm4 - Zy = 19,8 cm3

Dimensi batang tarik (trackstang) : 6 mmΦ

Dimensi ikatan angin : 20 mmΦ

Dimensi balok gable : profil IWF 200 x 150 x 6 x 9

Dimensi kolom gable : profil IWF 200 x 200 x 8 x 12

Dimensi balok crane : profil IWF 250 x 150 x 6 x 9

Dimensi base plate : 30 cm x 30 cm dan tebal 30 mm

Dimensi pondasi : 1,2 m x 1,2 m dengan D = 1,2 m

Tulangan Pondasi : 6 – D14 jarak 250 mm


67

Struktur Baja II

Sambungan Baut dan Las

Jenis Las : las sejajar dan las sudut

Sambungan di balok – kolom

a. Dimensi Baut : baut A325 16 mm Φ

b. Banyak Baut : 14 baut

Sambungan di balok - balok

a. Dimensi Baut : baut A325 20Φ mm


Sambungan di kolom - crane

a. Dimensi Baut : baut A1035 20 mm Φ


5.2. Saran

Perhitungan Balok gable harus dilakukan dengan cara sistematis dan teliti.

Perhitungan dilakukan dengan cara mengestimasi beban dari mulai paling atas ke paling

bawah. Dalam melakukan perhitungan harus diperhatikan satuan-satuan dalam angka-

angka, karena jika satuan salah maka akan salah juga perhitungan analisisnya.


desain portal gable

Documents