purlin bracing

Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel

[C]2011 : MNI Ikatan Angin (Tie Road Bracing) 1

Gaya tarik pada track stank akibat beban terfaktor, 50000 N

1. DATA BAHAN

PLAT SAMBUNG DATA PLAT SAMBUNG

Tegangan leleh baja, 240 MPa

Tegangan tarik putus, 370 MPa

Tebal plat sambung, 8 mm

Lebar plat sambung, 50 mm

TRACK STANK DATA TRACK STANK



Diameter track stank, 19 mm

BAUT DATA BAUT

Jenis baut, Tipe A-325



Diameter baut, 16 mm

PERHITUNGAN IKATAN ANGIN (TIE ROD BRACING)

[C]2011 : M. Noer Ilham

Tu =

fy =

fup =

tp =

Lp =

fy =

fu =

dt =

fy =

fub =

db =



Jumlah baut, n = 2 unit

LAS SUDUT DATA LAS SUDUT

Tipe, Mutu : E7013

Tegangan tarik putus logam las, 390 MPa

Tebal las, 4 mm

Panjang las, 100 mm

1. TAHANAN TARIK PLAT

Luas penampang bruto, 400.00

Luas penampang efektif, 256.00

Tahanan tarik plat berdasarkan luas penampang brutto,

86400 N

Tahanan tarik plat berdasarkan luas penampang efektif,

71040 N

Tahanan tarik plat (terkecil) yang digunakan, 71040 N

2. TAHANAN TARIK TRACK STANK

Luas penampang bruto, 283.53

Luas penampang efektif, 255.18

Tahanan tarik track stank berdasarkan luas penampang brutto,

63794 N

Tahanan tarik track stank berdasarkan luas penampang efektif,

78467 N

Tahanan tarik plat (terkecil) yang digunakan, 63794 N

3. TAHANAN GESER BAUT DAN TUMPU PLAT

Faktor reduksi kekuatan geser baut, 0.75

Kondisi sambungan baut geser tunggal, m = 1

Faktor pengaruh ulir pada bidang geser, 0.4

Luas penampang 1 baut, 201.06

Tahanan geser baut, 99526 N

fuw =

tw =

Lw =

Ag = tp * Lp = mm2

Ae = tp * [ Lp - ( db + 2 ) ] = mm2

f * Tn = 0.90 * Ag * fy =

f * Tn = 0.75 * Ae * fup =

f * Tn =

Ag = p / 4 * dt2 = mm2

Ae = 0.90 * Ag = mm2

f * Tn = 0.90 * Ag * fy =

f * Tn = 0.75 * Ae * fup =

f * Tn =

ff =

r1 =

Ab = p / 4 * db2 =

ff * Vn = ff * r1 * m * Ab * fub * n =



Tahanan tumpu plat, 85248 N

Tahanan sambungan baut (terkecil), 85248 N

4. TAHANAN LAS

Tegangan tarik putus plat, 370 MPa

Tegangan tarik putus logam las, 390 MPa

< ® Kuat tarik sambungan, 370 MPa

Tahanan las sudut,

66600 N

5. REKAP TAHANAN SAMBUNGAN

No Tahanan sambungan

berdasarkan kekuatan ( N )

1 Plat 71040

2 Track stank 63794

3 Baut 85248

4 Las 66600

Tahanan sambungan terkcil 63794

50000 N

Syarat yg harus dipenuhi :

£50000 < 63794 ® AMAN (OK)

ff * Rn = 2.4 * ff * db * tp * fup * n =

ff * Vn =

fup =

fuw =

fup fuw fu =

ff * Rnw = 0.75 * tw * ( 0.60 * fu ) * Lw =

f * Tn

Gaya tarik pada track stank akibat beban terfaktor, Tu =

Tu f * Tn


[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 4

PERHITUNGAN GORDING DAN SAGROD

A. DATA BAHAN

240

370

70

E = 200000

0.3

B. DATA PROFIL BAJA Lip Channel : C 150.65.20.2,3

150

b = 65

a = 20

2.3

A = 701.2

2480000

411000

33000

9370

59.4

24.2

c = 21.2

Berat profil, w = 5.5


Tegangan leleh baja (yield stress), fy =

Tegangan tarik putus (ultimate stress), fu =

Tegangan sisa (residual stress), fr =

Modulus elastik baja (modulus of elasticity),

Angka Poisson (Poisson's ratio), u =

ht =

t =

Ix =

Iy =

Sx =

Sy =

rx =

ry =



Faktor reduksi kekuatan untuk lentur, 0.90

Faktor reduksi kekuatan untuk geser, 0.75

Diameter sagrod, d = 10

Jarak (miring) antara gording, s = 1200

Panjang gording (jarak antara rafter), 6000

2000

Sudut miring atap, 25

C. SECTION PROPERTY76923.0769

147.70

1260.50

2.242E+09

7849.77

0.00253

26697

15624

G = modulus geser, modulus penampang plastis thd. sb. x,

J = Konstanta puntir torsi, modulus penampang plastis thd. sb. y,

konstanta putir lengkung, koefisien momen tekuk torsi lateral,

h = tinggi bersih badan, koefisien momen tekuk torsi lateral,

1. BEBAN PADA GORDING

No Material Berat Satuan Lebar Q

(m) (N/m)

1 Berat sendiri gording 55 N/m 55.0

2 150 1.2 180.0

fb =

ff =

L1 =

Jarak antara sagrod (jarak dukungan lateral gording), L2 =

a =

G = E / [ 2 * (1 + u) ] =

h = ht - t =

J = 2 * 1/3 * b * t3 + 1/3 * (ht - 2 * t) * t3 + 2/3 * ( a - t ) * t3 =

Iw = Iy * h2 / 4 =

X1 = p / Sx * √ [ E * G * J * A / 2 ] =

X2 = 4 * [ Sx / (G * J) ]2 * Iw / Iy =

Zx = 1 / 4 * ht * t2 + a * t * ( ht - a ) + t * ( b - 2 * t ) * ( ht - t ) =

Zy = ht*t*(c - t / 2) + 2*a*t*(b - c - t / 2) + t * (c - t)2 + t * (b - t - c)2 =

Zx =

Zy =

Iw = X1 =

X2 =

2.1. BEBAN MATI (DEAD LOAD)

Atap baja (span deck) N/m2



Total beban mati, 235.0

Beban hidup akibat beban air hujan diperhitungkan setara dengan beban genangan air

setebal 1 inc = 25 mm. 0.25

Jarak antara gording, s = 1.2

Beban air hujan, 300

Beban hidup merata akibat air hujan, 300

Beban hidup terpusat akibat beban pekerja, 1000

3. BEBAN TERFAKTOR

Beban merata, 762.00

Beban terpusat, 1600.00

Sudut miring atap, 0.44

Beban merata terhadap sumbu x, 0.6906

Beban merata terhadap sumbu y, 0.3220

Beban terpusat terhadap sumbu x, 1450.09

Beban terpusat terhadap sumbu y, 676.19

4. MOMEN DAN GAYA GESER AKIBAT BEBAN TERFAKTOR

Panjang bentang gording terhadap sumbu x, 6000

Panjang bentang gording terhadap sumbu y, 2000

Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu x,

3573753

QDL =

2.2. BEBAN HIDUP (LIVE LOAD)

qhujan = 0.025 * 10 =

qhujan * s * 103 =

QLL =

PLL =

Qu = 1.2 * QDL + 1.6 * QLL =

Pu = 1.6 * PLL =

a =

Qux = Qu * cos a *10-3 =

Quy = Qu * sin a *10-3 =

Pux = Pu * cos a =

Puy = Pu * sin a =

Lx = L1 =

Ly = L2 =

Mux = 1/10 * Qux * Lx2 + 1/8 * Pux * Lx =



Momen pada 1/4 bentang, 2680315

Momen di tengah bentang, 3573753

Momen pada 3/4 bentang, 2680315

Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu y,

297861

Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu x,

5594

Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu y,

1320

Kelangsingan penampang sayap, 28.261

10.973

28.378

Momen plastis terhadap sumbu x, 6407246

Momen plastis terhadap sumbu y, 3749714

Momen batas tekuk terhadap sumbu x, 5610000

Momen batas tekuk terhadap sumbu y, 1592900

Momen nominal penampang untuk :

→

→

→

> dan <

Berdasarkan nilai kelangsingan sayap, maka termasuk penampang non-compact

Momen nominal penampang terhadap sumbu x dihitung sebagai berikut :

compact : -

MA =

MB =

MC =

Muy = 1/10 * Quy * Ly2 + 1/8 * Puy * Ly =

Vux = Qux * Lx + Pux =

Vuy = Quy * Ly + Puy =

5. MOMEN NOMINAL PENGARUH LOCAL BUCKLING

Pengaruh tekuk lokal (local buckling) pada sayap :

l = b / t =

Batas kelangsingan maksimum untuk penampang compact,

lp = 170 / √ fy =

Batas kelangsingan maksimum untuk penampang non-compact,

lr = 370 / √ ( fy - fr ) =

Mpx = fy * Zx =

Mpy = fy * Zy =

Mrx = Sx * ( fy - fr ) =

Mry = Sy * ( fy - fr ) =

a. Penampang compact, l £ lp

Mn = Mp

b. Penampang non-compact, lp < l £ lr

Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp)

c. Penampang langsing, l > lr

Mn = Mr * ( lr / l )2

l lp l lr

Mn = Mp =



non-compact : 5615352

langsing : -

Momen nominal terhadap sumbu x penampnon-compact 5615352

Momen nominal penampang terhadap sumbu y dihitung sebagai berikut :

compact : -

non-compact : 1607379

langsing : -

Momen nominal terhadap sumbu y penampnon-compact 1607379

Momen nominal komponen struktur dengan pengaruh tekuk lateral, untuk :

→

→

→Panjang bentang maksimum balok yang mampu menahan momen plastis,

1230

Tegangan leleh dikurangi tegangan sisa, 170

Panjang bentang minimum balok yang tahanannya ditentukan oleh momen kritis tekuk

torsi lateral, 3463

Koefisien momen tekuk torsi lateral,

1.14

Momen plastis terhadap sumbu x, 6407246

Momen plastis terhadap sumbu y, 3749714

Momen batas tekuk terhadap sumbu x, 5610000

Momen batas tekuk terhadap sumbu y, 1592900

Panjang bentang terhadap sumbu y (jarak dukungan lateral), 2000

L > dan L <

® Termasuk kategori : bentang sedang

Momen nominal terhadap sumbu x dihitung sebagai berikut :

-

Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp) =

Mn = Mr * ( lr / l )2 =

Mnx =

Mn = Mp =

Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp) =

Mn = Mr * ( lr / l )2 =

Mny =

6. MOMEN NOMINAL PENGARUH LATERAL BUCKLING

a. Bentang pendek : L £ Lp

Mn = Mp = fy * Zx

b. Bentang sedang : Lp £ L £ Lr

Mn = Cb * [ Mr + ( Mp - Mr ) * ( Lr - L ) / ( Lr - Lp ) ]

c. Bentang panjang : L > Lr Mn = Cb * p / L*√ [ E * Iy * G * J + ( p * E / L )2 * Iy * Iw ]

Lp = 1.76 * ry * √ ( E / fy ) =

fL = fy - fr =

Lr = ry * X1 / fL * √ [ 1 + √ ( 1 + X2 * fL2 ) ] =

Cb = 12.5 * Mux / ( 2.5*Mux + 3*MA + 4*MB + 3*MC ) =

Mpx = fy * Zx =

Mpy = fy * Zy =

Mrx = Sx * ( fy - fr ) =

Mry = Sy * ( fy - fr ) =

L = L2 =

Lp Lr

Mnx = Mpx = fy * Zx =



6968430

-

Momen nominal thd. sb. x untuk : bentang sedang 6968430

>

Momen nominal terhadap sumbu x yang digunakan, 6407246

Momen nominal terhadap sumbu y dihitung sebagai berikut :

-

3415536

-

Momen nominal thd. sb. y untuk : bentang sedang 3415536

<

Momen nominal terhadap sumbu x yang digunakan, 3415536

7. TAHANAN MOMEN LENTUR

Momen nominal terhadap sumbu x :

5615352

6407246

Momen nominal terhadap sumbu x (terkecil) yg menentukan, 5615352

Tahanan momen lentur terhadap sumbu x, ® 5053817

Momen nominal terhadap sumbu y :

1607379

3415536

Momen nominal terhadap sumbu y (terkecil) yg menentukan, 1607379

Tahanan momen lentur terhadap sumbu y, ® 1446641

Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu x, 3573753

Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu y, 297861

0.7071

0.2059

Syarat yg harus dipenuhi :

0.9130 < 1.0 AMAN (OK)

8. TAHANAN GESER

Mnx = Cb * [ Mrx + ( Mpx - Mrx ) * ( Lr - L ) / ( Lr - Lp ) ] =Mnx = Cb * p / L*√ [ E * Iy * G * J + ( p * E / L )2 * Iy * Iw ] =

Mnx =

Mnx Mpx

Mnx =

Mny = Mpy = fy * Zy =

Mny = Cb * [ Mry + ( Mpy - Mry ) * ( Lr - L ) / ( Lr - Lp ) ] =Mny = Cb * p / L*√ [ E * Iy * G * J + ( p * E / L )2 * Iy * Iw ] =

Mny =

Mny Mpy

Mny =

Berdasarkan pengaruh local buckling, Mnx =Berdasarkan pengaruh lateral buckling, Mnx =

Mnx =

fb * Mnx =

Berdasarkan pengaruh local buckling, Mny =Berdasarkan pengaruh lateral buckling, Mny =

Mny =

fb * Mny =

Mux =

Muy =

Mux / ( fb * Mnx ) =

Muy / ( fb * Mny ) =Mux / ( fb * Mnx ) + Muy / ( fb * Mny ) ≤ 1.0

Mux / ( fb * Mnx ) + Muy / ( fb * Mny ) =



Ketebalan plat badan tanpa pengaku harus memenuhi syarat,

£64.22 < 183.60 ® Plat badan memenuhi syarat (OK)

Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu x, 5594

Luas penampang badan, 345

Tahanan gaya geser nominal thd.sb. x, 49680

Tahanan gaya geser terhadap sumbu x, ® 37260

Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu y, 1320

Luas penampang sayap, 299

Tahanan gaya geser nominal thd.sb. y, 43056

Tahanan gaya geser terhadap sumbu x, ® 32292

0.1501

0.0409

Syarat yang harus dipenuhi :

£ 1.0

0.1910 < 1.0 AMAN (OK)

9. KONTROL INTERAKSI GESER DAN LENTUR

Sayarat yang harus dipenuhi untuk interakasi geser dan lentur :

£ 1.375

0.9130

0.1910

1.0324

1.0324 < 1.375 ® AMAN (OK)

10. TAHANAN TARIK SAGROD

Beban merata terfaktor pada gording, 0.3220

Beban terpusat terfaktor pada gording, 676.19

Panjang sagrod (jarak antara gording), 2000

Gaya tarik pada sagrod akibat beban terfaktor,

h / t 6.36 * Ö ( E / fy )

Vux =

Aw = t * ht =

Vnx = 0.60 * fy * Aw =

ff * Vnx =

Vuy =

Af = 2 * b * t =

Vny = 0.60 * fy * Af =

ff * Vny =

Vux / ( ff * Vnx ) =

Vuy / ( ff * Vny ) =

Vux / ( ff * Vnx ) + Vuy / ( ff * Vny )

Vux / ( ff * Vnx ) + Vuy / ( ff * Vny ) =

Mu / ( fb * Mn ) + 0.625 * Vu / ( ff * Vn )

Mu / ( fb * Mn ) = Mux / ( fb * Mnx ) + Muy / ( fb * Mny ) =

Vu / ( ff * Vn ) = Vux / ( ff * Vnx ) + Vuy / ( ff * Vny ) = Mu / ( fb * Mn ) + 0.625 * Vu / ( ff * Vn ) =

Quy =

Puy =

Ly = L2 =



1320

Tegangan leleh baja, 240

Tegangan tarik putus, 370

Diameter sagrod, d = 10

Luas penampang brutto sagrod, 78.54

Luas penampang efektif sagrod, 70.69

Tahanan tarik sagrod berdasarkan luas penampang brutto,

16965

Tahanan tarik sagrod berdasarkan luas penampang efektif,

19615

Tahanan tarik sagrod (terkecil) yang digunakan, ® 16965

Syarat yg harus dipenuhi : £1320 < 16965 ® AMAN (OK)

Tu = Quy * Ly + Puy =

fy =

fu =

Ag = p / 4 * d2 =

Ae = 0.90 * Ag =

f * Tn = 0.90 * Ag * fy =

f * Tn = 0.75 * Ae * fu =

f * Tn =

Tu f * Tn



MPa

MPa

MPa

MPa

mm

mm

mm

mm

mm

mm

kg/m


mm2

mm4

mm4

mm3

mm3



mm

mm

mm

mm

°

MPa

mm

MPa

modulus penampang plastis thd. sb. x,

modulus penampang plastis thd. sb. y,

koefisien momen tekuk torsi lateral,

koefisien momen tekuk torsi lateral,

mm4

mm6

mm2/N2

mm3

mm3



N/m

m

N/m

N/m

N

N/m

N

rad

N/mm

N/mm

N

N

mm

mm

Nm

kN/m2



Nm

Nm

Nm

Nmm

N

N

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

non-compact

Nmm

) / ( lr - lp)



Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

mm

MPa

mm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

mm

bentang sedang

Nmm

£ Mp

£ Mp



Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm

Nmm



Plat badan memenuhi syarat (OK)

N

N

N

N

N

N

AMAN (OK)

N/mm

N/m

m

mm2

mm2



N

MPa

MPa

mm

N

N

N

AMAN (OK)

mm2

mm2

purlin bracing

Documents