LAPORAN PERENCANAAN JEMBATAN RANGKA BAJA
Laporan ini disusun untuk memenuhi persyaratan nilai mata kuliah Struktur Baja Jembatan 1 pada semester 4 tahun ajaran 2013 – 2014
Oleh:
Doni Mardian NIM. 121134011
PROGRAM STUDI TEKNIK PERANCANGAN JALAN DAN JEMBATAN JURUSAN TEKNIK SIPIL POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2014
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT. berkat Rahmat dan Hidayah – Nya penyusun dapat menyelesaikan Laporan Perancangan Struktur Jembatan Rangka Baja. Shalawat serta salam tidak lupa penyusun panjatkan kepada junjunan Nabi besar Muhammad SAW. Dengan selesainya laporan perancangan struktur jembatan rangka baja, tidak terlepas dari bantuan banyak pihak yang telah memberikan masukan – masukan kepada penulis. Untuk itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada: 1. Moeljono, Drs, SP1., sebagai dosen pembimbing pada mata kuliah Struktur Baja Jembatan 1. 2. Rekan – rekan 2 TPJJ yang telah memberikan dukungan dan saran atas penyusunan laporan ini. 3. Semua pihak yang terkait dan tidak bisa disebutkan satu persatu. Penyusun berharap bahwa laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca, khususnya bagi Mahasiswa program studi D4 TPJJ POLBAN. Penyusun menyadari bahwa laporan yang dibuat tidak sempurna dan masih banyak kekurangan didalamnya. Oleh karena itu penyusun mengharapkan masukan/saran dan kritik yang membangun agar dapat diperbaiki kedepannya.
Penulis,
Bandung, July 2014
i
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ............................................................................................. i DAFTAR ISI ........................................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 1.1
Latar Belakang ......................................................................................... 1
1.2
Rumusan Masalah .................................................................................... 1
1.3
Tujuan ....................................................................................................... 1
1.4
Sistematika Penulisan ............................................................................... 2
BAB II DATA TEKNIS ......................................................................................... 4 BAB III PERHITUNGAN BEBAN........................................................................ 7 3.1
Beban Gelagar Memanjang ...................................................................... 7
3.1.1 Beban Mati (DL) .................................................................................... 7 3.1.2
Beban Hidup (LL) ............................................................................. 8
3.1.3
Total Beban Pada Gelagar Memanjang............................................. 8
3.2 Beban Gelagar Melintang ............................................................................. 9 3.2.1
Beban Mati ........................................................................................ 9
3.2.2
Beban Hidup ................................................................................... 10
3.2.3
Beban Angin ................................................................................... 11
3.2.4
Total Beban Pada Gelagar Melintang ............................................. 11
3.3
Beban Gelagar Induk .............................................................................. 12
3.3.1 Akibat Beban Mati ............................................................................... 12 3.3.2
Akibat Beban Angin ........................................................................ 19
3.3.3
Akibat Beban Hidup ........................................................................ 23
BAB IV PERENCANAAN DIMENSI GELAGAR ............................................. 37 4.1
Perencanaan Dimensi Gelagar Memanjang ........................................... 37
ii
4.1.1
Kontrol Terhadap Kekuatan ............................................................ 37
4.1.2
Kontrol Terhadap Bentang .............................................................. 38
4.1.3
Memeriksa terhadap geser............................................................... 40
4.2
Perencanaan Dimensi Gelagar Melintang .............................................. 41
4.2.1
Kontrol Terhadap Kekuatan ............................................................ 41
4.2.2
Kontrol Terhadap Bentang .............................................................. 42
4.2.3
Memeriksa Terhadap Geser ............................................................ 43
4.3
Perencanaan Dimensi Gelagar Induk ..................................................... 43
4.3.1
Perencanaan Batang Bawah (B) ...................................................... 43
4.3.2
Perencanaan Batang Atas (A) ......................................................... 45
4.3.3
Perencanaan Batang Diagonal (Tarik) ............................................ 47
4.3.4
Perencanaan Batang Diagonal (Tekan) ........................................... 49
BAB V PERHITUNGAN SAMBUNGAN .......................................................... 52 5.1
Data Perhitungan Sambungan ................................................................ 52
5.2
Menghitung Gaya pikul 1 baut (n = 1) ................................................... 52
5.3
Pola Letak Baut ...................................................................................... 52
5.4
Perencanaan Baut Untuk Gelagar Induk ................................................ 53
BAB VI KESIMPULAN ...................................................................................... 54 LAMPIRAN .......................................................................................................... 55
iii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Perkembangan perekonomian di zaman modern ini semakin persat. Di era globalisasi saat
ini kita dituntut dalam mengembangkan teknologi. Persaingan semakin ketat setelah adanya kebijakan tentang AFTA yang menuntut negara kita untuk bekerja keras meningkatkan sumber daya manusia, sarana, dan prasarana.
Prasarana memiliki peran penting dalam aspek
transportasi, efisiensi waktu, dan tempat. Prasarana jalan adalah salah satu hal yang penting untuk meningkatkan angka pertumbuhan ekonomi negara ini. Prasarana ini dapat menghubungkan suatu tempat dengan tempat yang lain. Prasarana jalan tidak hanya meningkatkan perekonomian saja, dalam hal industrialisasi dan moderenisasi pun prasarana jalan sangat penting. Pembangunan prasarana jalan di negara ini tidak bisa dilaksanakan tanpa pembangunan jembatan karena kondisi geografis Indonesia yang cenderung memiliki kontur beragam. Pembangunan jembatan pun dinilai lebih efisien dan murah dibandingkan membangun terowongan. Pembangunan jembatan tidak bisa disepelekan melihat kegagalankegagalan konstruksi jembatan yang ada di Indonesia. Kegagalan-kegalan konstruksi jembatan ini tentunya sangat merugikan bangsa Indonesia mengingat bahwa laju ekonomi dari hari ke hari semakin besar. Oleh karena itu kami sebagai mahasiswa ditugaskan untuk merancang suatu jembatan rangka baja yang sesuai dengan ketentuan standar agar kami dapat ilmu sebelum kami turun ke lapangan.
1.2
Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam laporan ini adalah sebagai berikut: 1. Bagaimana cara melakukan pembebanan pada jembatan rangka baja? 2. Bagaimana cara merencanakan dimensi kebutuhan penampang jembatan rangka baja? 3. Bagaimana cara merencanakan sambungan pada jembatan rangka baja?
1.3
Tujuan
Tujuan dalam penyusunan laporan ini adalah sebagai berikut: 1. Memahami cara melakukan pembebanan pada jembatan rangka baja. 2. Memahami cara merencanakan kebutuhan penampang jembatan rangka baja. 3. Memahami cara merencanakan sambungan pada jembatan rangka baja.
1
1.4
Sistematika Penulisan
BAB I
PENDAHULUAN
BAB II
PERHITUNGAN BEBAN
BAB III
PERENCANAAN KEBUTUHAN PENAMPANG
BAB IV
PERENCANAAN SAMBUNGAN
BAB V
KESIMPULAN
2
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG JURUSAN TEKNIK SIPIL PROGRAM DIPLOMA-4 TPJJ TUGAS SEMESTER IV STRUKTUR BAJA JEMBATAN NAMA MAHASISWA
: Doni Mardian…..………………
NIM
: 121134011………………………
KELAS
: 2 - TPJJ…………………….…....
TGL PENUGASAN
:
T. Tangan Dosen
A. DATA PERENCANAAN : a. Type Rangka
: (a),
( b),
(c),
(d)
b. Bentang Jembatan (L)
: 40,00m. 45,00m . 50,00m . 55,00m . 60,00m
c. Lebar Jembatan (B)
: 8 mm
d. Tebal Pelat Lantai Kendaraan : 22,00 cm e. Kelas Muatan
: A/I , B/II , C/III
f. Mutu Baja
: BJ37 , BJ.41 , BJ.50
g. Sambungan –sambungan
: Dengan Baut Mutu Tinggi & Las sudut
h. Lain-lain
: Tentukan sendiri
B. BENTUK RANGKA :
a
c
b
d
C. DIMINTA : a. b. c. d. e.
Perhitungan Perencanaan Dimensi Batang rangka & Gelagar/ Balok Perhitungan Sambungan-sambungan Gambar Rencana & Gambar Kerja Gambar Detail-Detail Sambungan Gunakan Teori pembebanan & Syarat Perencanaan dari buku SNI Bina Marga 3
BAB II DATA TEKNIS Data teknik perancangan sebagai berikut. a.
Type Rangka
: (d)
b.
Bentang Jembatan (L)
: 40 m
c.
Sudut Batang Rangka Tepi (α)
: 63,43 ͦ
d.
Lebar Jembatan (B)
:8m
e.
Tebal Perkerasan (Aspal)
: 5 cm
f.
Tebal Pelat Lantai Kendaraan
: 22 cm
g.
Mutu Baja (BJ)
: BJ-50
h.
Kelas/Muatan
: B/II
i.
Sambungan – sambungan
: Baut & Las
j.
Tinggi Rangka (H)
:6m
k.
Jarak antar Gelagar melintang (λ)
:5m
l.
Jarak antar Gelagar memanjang (b)
: 1.35 m
m. Lebar Trotoar
:1m
Panjang tiap batang pada rangka Jembatan seperti tabel di bawah ini. Tabel 1.1. Panjang Batang Pada Rangka Jembatan Nama Batang
Dimensi (m)
Jumlah
Total (m)
d 1-16
5.59
16
89.4
a 1-7
5
7
35
b 1-8
5
8
40
Total Panjang Batang (m)
164.4
4
a2
a3
50
50
a4
a5
50
50
a6
a7
d2
d4
d5
d6
b2 50
d7
b3 50
d8
d9
b4 50
d10
d11
b5
d12
b6
d13
d14
b7
400
TAMPAK SAMPING SKALA 1:100
GELAGAR INDUK
h
b1 50
d3
TROTOAR
1000
ASPAL t=5 cm
GELAGAR MEMANJANG
1000 5%
5%
LANTAI KENDARAAN t=22 cm
h'
d1
H=5000
50
55.
9
a1
1,3 m
1,35 m
1,35 m
1,35 m
1,35 m
1,3 m
8m GELAGAR MELINTANG
POTONGAN 1-1 SKALA 1 : 50
5
d15
d16
b8
GELAGAR MEMANJANG
PELAT BETON t=22cm TROTOAR
10
13
13,5
13,5 80
60 13,5
13,5
13
10 50
50
400 ASPAL t = 5cm GELAGAR MELINTANG
TAMPAK ATAS SKALA 1:100
6
BAB III PERHITUNGAN BEBAN
3.1 Beban Gelagar Memanjang 3.1.1 Beban Mati (DL) Berat Aspal
= 0.05 x 1.35 x 22 = 1.485 kN/m
Berat Genangan air
= 0.5 x 1.35 x 9.8 = 6.615 kN/m
Berat Pelat Lantai
= 0.22 x 1.35 x 24 = 7.128 kN/m
Berat Balok Profil
= 2 kN/m
+
= 17.228 kN/m Panjang bentang jembatan = 5 m Momen dan gaya geser akibat beban mati max MDL = 1/8 x Qdl x L2 = 1/8 x 17.228 x 52 = 53.84 kNm DDL = 1/2 x Qdl x L = 1/2 x 17.228 x 5 = 43.07 kN
7
3.1.2
Beban Hidup (LL) *Beban Terbagi Rata L ≤ 30 m ; q = 9 kPa = kN/m2 qu
= q UDL x 100% x b = 9 x 1.35 = 12.15 kN/m
*Beban Garis P = 49 kN/m Pu
=Pxb = 49 x 1.35 = 66.15 Kn
Momen dan gaya geser akibat beban hidup max MLL = 1/8 x QLL x L2 + 1/4 x PLL x L = 1/8 x 12.15 x 52 + 1/4 x 66.15 x 5 = 120.66 kNm DLL = 1/2 x QLL x L + PLL = 1/2 x 12.15 x 5 + 66.15 = 96.525 kN 3.1.3 Total Beban Pada Gelagar Memanjang Mu = 1.2 x 53.84 + 1.6 x 120.66 x 70% = 199.75 kNm Du
= 1.2 x 43.07 + 1.6 x 96.525 x 70% = 159.79 kN
8
3.2 Beban Gelagar Melintang 3.2.1 Beban Mati * Akibat Gelagar Memanjang qeq
= =
∑𝑉𝑢 𝐵 43.07 𝑥 8 8
= 43.07 kN/m * Akibat Beban Profil (asumsi) WF.700.300.13.24 = 1.85 kN/m = qbs Momen dan gaya geser akibat beban mati max MDL = 1/8 x (qeq + qbs) x L2 = 1/8 x (53.84 + 1.85) x 82 = 445.52 kNm
DDL = 1/2 x (qeq + qbs) x L = 1/2 x (43.07 + 1.85) x 8 = 179.68 kN
9
3.2.2 Beban Hidup
QLLeq = =
(2 𝑥 𝑄𝑡𝑟 𝑥 𝑙𝑡) +(2 𝑥 𝑄𝑢𝑑𝑙 𝑥 𝑙𝑥 𝑥 50%)+(𝑞𝑢𝑑𝑙 𝑥 100% 𝑥 5.5) 𝐵 (2 𝑥 12 𝑥 1) +(2 𝑥 9 𝑥 0.25 𝑥 50%)+(9 𝑥 100% 𝑥 5.5) 8
xλ
x5
= 47.35 kN/m PLLeq
= =
𝑃 𝑥 50% 𝑥 2 𝑥 𝑙𝑥 +𝑃 𝑥 100% 𝑥 5.5 6 49 𝑥 50% 𝑥 2 𝑥 0.25 +49 𝑥 100% 𝑥 5.5 6
= 49.96 kN/m QuLL = QLleq + PLleq = 47.35 + 49.96 = 97.31 kN/m Momen dan gaya geser akibat beban hidup max MLL = 1/8 x QuLL x L2 = 1/8 x 97.31 x 82 = 778.48 kNm DLL = 1/2 x QuLL x L = 1/2 x 97.31 x 8 = 389.24 Kn
10
3.2.3
Beban Angin
W =wxλx2 = 0.5 x 5 x 2 = 5 kN Vw = =
𝑊𝑥2 1.75 5𝑥2 1.75
= 5.71 kN Mw = ¼ x 5.71 x 8 = 11.42 kNm 3.2.4 Total Beban Pada Gelagar Melintang Mu = 1.2 x 359.36 + 1.6 x 778.48 x 70% + 11.42 = 1314.55 kNm Du
= 1.2 x 179.68 + 1.6 x 389.24 x 70% + 5.71 = 657.27 kN
11
3.3 Beban Gelagar Induk 3.3.1 Akibat Beban Mati
Berat Rangka *asumsi =2 kN/m PD = Reaksi Gelagar Melintang + Berat Rangka = 179.68 +
164.4𝑥2 8
= 220.78 x 1.2 = 264.94 kN Hitung Gaya Batang Akibat Beban Mati ½ PD = 132.47 kN PD
= 264.94 kN
Va=Vb = ½ x ∑ PD = 1059.76 kN Sudut Struktur Rangka Arc tgn (5/2.5) = 63.43o
12
a) Tinjau terhadap titik A
Σ𝑉 = 0 1
+𝑉𝑎 − 2 × 𝑃𝐷 + 𝑑1 × sin 63.43
=0
+1059.76 − 132.47 + 𝑑1 × sin 63.43 927.29 +𝑑1 × sin 63.43
=0
=0
d1 = -1036.79 kN (Tekan) Σ𝐻 = 0 𝑑1 × cos 63.43 + 𝑏1 = 0 −463.75 + 𝑏1 = 0 b1 = +463.75 kN (Tarik)
b) Tinjau terhadap titik C
Σ𝑉 = 0 +𝑑1 × sin 63.43 − 𝑑2 × sin 63.43 = 0 +927.3 − 𝑑2 × sin 63.43 = 0 d2 = + 1036.79 kN (Tarik) Σ𝐻 = 0 +𝑑1 × cos 63.43 + 𝑑2 × cos 63.43 + 𝑎1 = 0 463.75 + 463.75 + 𝑎1 = 0 a1 = -927.5 kN (Tekan)
c) Tinjauan terhadap titik D
Σ𝑉 = 0 +𝑑2 × sin 63.43 + 𝑑3 × sin 63.43 − 𝑃𝑑 = 0 +927.3 + 𝑑3 × sin 63.43 − 264.94 = 0 d3 = -740.6 kN (Tekan) Σ𝐻 = 0 −𝑑2 × cos 63.43 + 𝑑3 × cos 63.43 − 𝑏1 + 𝑏2 = 0 −463.7 − 331.3 − 463.75 + 𝑏2 = 0 b2 = +1258.75 kN (Tarik)
13
d) Tinjauan terhadap titik E
Σ𝑉 = 0 +𝑑3 × sin 63.43 − 𝑑4 × sin 63.43 = 0 +662.4 − 𝑑4 × sin 63.43 = 0 d4 = +740.6 kN (Tarik) Σ𝐻 = 0 +𝑑3 × cos 63.43 + 𝑑4 × cos 63.43 + 𝑎1 + 𝑎2 = 0 331.3 + 331.3 + 927.5 + 𝑎2 = 0 a2 = -1590.1 kN (Tekan) e) Tinjauan terhadap titik F
Σ𝑉 = 0 +𝑑4 × sin 63.43 + 𝑑5 × sin 63.43 − 𝑃𝑑 = 0 +662.4 + 𝑑5 × sin 63.43 − 264.94 = 0 d5 = 444.4 kN (Tekan) Σ𝐻 = 0 −𝑑4 × cos 63.43 + 𝑑5 × cos 63.43 − 𝑏2 + 𝑏3 = 0 −331.3 − 198.8 − 1258.75 + 𝑏3 = 0 b3 = +1788.85 kN (Tarik) f)
Tinjauan terhadap titik G
Σ𝑉 = 0 +𝑑5 × sin 63.43 − 𝑑6 × sin 63.43 = 0 +397.5 − 𝑑6 × sin 63.43 = 0 d6 = +444.4 kN (Tarik) Σ𝐻 = 0 +𝑑5 × cos 63.43 + 𝑑6 × cos 63.43 + 𝑎2 + 𝑎3 = 0 198.8 + 198.8 + 1590.1 + 𝑎3 = 0 a3 = -1987.7 kN (Tekan) g) Tinjauan terhadap titik H
14
Σ𝑉 = 0 +𝑑6 × sin 63.43 + 𝑑7 × sin 63.43 − 𝑃𝑑 = 0 +397.5 + 𝑑5 × sin 63.43 − 264.94 = 0 d7 = 148.2 kN (Tekan) Σ𝐻 = 0 −𝑑6 × cos 63.43 + 𝑑7 × cos 63.43 − 𝑏3 + 𝑏4 = 0 −198.8 − 66.3 − 1788.85 + 𝑏4 = 0 b4 = +2053.95 kN (Tarik) a) Tinjauan terhadap titik I
Σ𝑉 = 0 +𝑑7 × sin 63.43 − 𝑑8 × sin 63.43 = 0 +132.5 − 𝑑8 × sin 63.43 = 0 d8 = +148.2 kN (Tarik) Σ𝐻 = 0 +𝑑7 × cos 63.43 + 𝑑8 × cos 63.43 + 𝑎2 + 𝑎3 = 0 66.3 + 66.3 + 1987.7 + 𝑎3 = 0 a4 = -2120.3 kN (Tekan)
Karena bentuk rangka batang simetris cukup dihitung setengah bentang saja. jadi : a1 = a7
b1 = b8
d1 = d2 = d15 = d16
a2 = a6
b2 = b7
d3 = d4 = d14 = d13
a3 = a5
b3 = b6
d5 = d6 = d12 = d11
b4 = b5
d7 = d8 = d9 = d10
15
Gaya-gaya Batang Akibat Beban Mati Pdl Dengan Metoda Kesetimbangan Titik Simpul. No Batang a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7
GAYA BATANG (kN) Tekan 927.5 1590.1 1987.7 2120.3 1987.7 1590.1 927.5
463.75 1258.75 1788.85 2053.95 2053.95 1788.85 1258.75 463.75
b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 d11 d12 d13 d14 d15 d16
Tarik
1036.79 1036.79 740.6 740.6 444.4 444.4 148.2 148.2 148.2 148.2 444.4 444.4 740.6 740.6 1036.79 1036.79
16
Perhitungan Gaya batang akibat beban mati PDL menggunakan software MDSolids 4.0 didapatkan gaya sebagai berikut:
Keterangan :
Tarik Tekan
17
No Batang a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 d11 d12 d13 d14 d15 d16
GAYA BATANG (kN) Tekan 927.29 1589.64 1987.05 2119.52 1987.05 1589.64 927.29
Tarik
463.65 1258.47 1788.35 2053.29 2053.29 1788.35 1258.47 463.65 1036.74 1036.74 740.53 740.53 444.32 444.32 148.11 148.11 148.11 148.11 444.32 444.32 740.53 740.53 1036.74 1036.74
Hasil dari gaya-gaya batang menggunakan hitungan manual dengan hitungan software hampir sama, dapat disimpulkan bahwa perhitungan gaya secara manual sama dengan perhitungan gaya software.
18
3.3.2 Akibat Beban Angin W = 50-75 kg/cm2 ; diambil W=50 kg/cm2 = 0,5 kN/m2 w' = w.h’.L w’ = 0,5 . 1 . 40 = 20 kN wL = w.2.L = 0,5 . 2 . 40 = 40 kN 𝐿+(𝐿−2λ)
WR = 0,3 x (
2
𝑥 𝐻)
40+(40−2(5))
= 0,3 x (
2
𝑥 5) = 52.5 kN
∑ 𝑀𝑑𝐴 = 0 = w’.1/2 . h’ + WR. 1/3 . H + WL . (h’+2) – VW . B Vw
= =
w’.1/2 .h’ + WR.1/3 .H + WL .(h’+2) 𝐵 20.1/2 .1 + 52.5.1/3 .5 + 40 .(1+2)
𝑉𝑤
8
= 27,2 kN
27,2
Pw = 𝑛−1 = 9−1 = 3,4 kN Va = Vb =
∑𝑃𝑤 2
=
27,2 2
= 13.6 kN
19
Contoh perhitungan akibat beban Angin a) Tinjau terhadap titik A
Σ𝑉 = 0 1
+𝑉𝑎 − 2 × 𝑃𝑤 + 𝑑1 × sin 63,43 +13,6 − 1,7 + 𝑑1 × sin 63,43 11,9 + 𝑑1 × sin 63,43
=0 =0
=0
d1 = -13,3 kN (Tekan) Σ𝐻 = 0 𝑑1 × cos 63.43 + 𝑏1 = 0 −5,95 + 𝑏1 = 0 b1 = +5,95 kN (Tarik)
a) Tinjau terhadap titik C
Σ𝑉 = 0 +𝑑1 × sin 63,43 − 𝑑2 × sin 63,43 = 0 +11,9 − 𝑑2 × sin 63,43 = 0 d2 = + 13,3 kN (Tarik) Σ𝐻 = 0 +𝑑1 × cos 63,43 + 𝑑2 × cos 63,43 + 𝑎1 = 0 5,95 + 5,95 + 𝑎1 = 0 a1 = -11,9 kN (Tekan)
20
Perhitungan Gaya batang akibat beban mati Pw menggunakan software MDSolids 4.0 didapatkan gaya sebagai berikut:
Keterangan : Tarik Tekan
21
Tabel Gaya-gaya batang akibat angin dengan Program MDSolids 4.0
No Batang a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 d11 d12 d13 d14 d15 d16
GAYA BATANG (kN) Tekan 11,9 20,4 25,5 27,2 25,5 20,4 11,9
Tarik
5,95 16,15 22,95 26,35 26,35 22,95 16,15 5,95 13,3 13,3 9,5 9,5 5,7 5,7 1,9 1,9 1,9 1,9 5,7 5,7 9,5 9,5 13,3 13,3
Perbandingan antara contoh perhitungan manual dengan perhitungan menggunakan software sama jadi perhitungan software bisa kita ambil.
22
3.3.3 Akibat Beban Hidup L= 40 m qudl = 9 kN/m2 qtrotoar = 12 kN/m2 qKEL= 49 kN/m2 qLL
= =
PLL
𝑞𝑡.𝑙𝑡+𝑞𝑢𝑑𝑙.50%.𝑙𝑥+𝑞𝑢𝑑𝑙.100%. 𝐵 2
12.1+9.50%.0,25+9.100%. 8 2
5,5 2
5,5 2
= 9,5 kN/m
= (PKEL100% . 2,75 + Lx . PKEL50% ) = (49 x 2,75 + 24,5 x 0,25 ) = 140,9 kN
Gaya-gaya batang akibat beban hidup pada rangka induk dicari dengan metode garis pengaruh sebagai berikut:
23
Pada saat P=1 satuan di titik, 𝑃 × 8𝜆 =1 8𝜆 𝑃 × 7𝜆 𝐷 → 𝑉𝑎 = = 0,875 8𝜆 𝑃 × 6𝜆 𝐹 → 𝑉𝑎 = = 0,75 8𝜆 𝑃 × 5𝜆 𝐻 → 𝑉𝑎 = = 0,625 8𝜆 𝑃 × 4𝜆 𝐽 → 𝑉𝑎 = = 0,5 8𝜆 𝑃 × 3𝜆 𝐿 → 𝑉𝑎 = = 0,375 8𝜆 𝑃 × 2𝜆 𝑁 → 𝑉𝑎 = = 0,25 8𝜆 𝑃×𝜆 𝑃 → 𝑉𝑎 = = 0,125 8𝜆 𝑃 × 0𝜆 𝐵 → 𝑉𝑎 = =0 8𝜆 𝐴 → 𝑉𝑎 =
a. Garis Pengaruh Batang D1, A1, A2, A3, Dan A4
TITIK
Va
SD1
SA1
SA2
SA3
SA4
A
1,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
D
0,875
-0,978
-0,875
-0,750
-0,625
-0,500
F
0,750
-0,839
-0,750
-1,500
-1,250
-1,000
H
0,625
-0,699
-0,625
-1,250
-1,875
-1,500
J
0,500
-0,559
-0,500
-1,000
-1,500
-2,000
-0,978
-0,875
-1,500
-1,875
-2,00
-323,73
-289,54
-496,35
-620,44
-661,80
MAX TEKAN MAX (kN)
24
Contoh Perhitungan Mencari SA ketika P=1 satuan pada titik D ∑𝑉 = 0 𝑉𝑎 + 𝑆𝐷1 𝑠𝑖𝑛𝛼 = 0 𝑆𝐷1 (𝐶) =
−𝑉𝑎 −0,875 = = (−)𝟎, 𝟗𝟕𝟖 (𝑻𝒆𝒌𝒂𝒏) 𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑠𝑖𝑛63,43𝑜
∑ 𝑀𝐷 = 0 (𝑉𝑎 × 𝜆) + (𝑆𝐴2 × ℎ) = 0 𝑆𝐴1 (𝐶) =
−𝑉𝑎 × 𝜆 −0,875 × 5 = = (−)𝟎, 𝟖𝟕𝟓 (𝑻𝒆𝒌𝒂𝒏) ℎ 5
∑ 𝑀𝐹 = 0 (𝑉𝑎 × 2𝜆) − (𝑃 × 𝜆) + (𝑆𝐴3 × ℎ) = 0 𝑆𝐴2 (𝐶) =
(−𝑉𝑎 × 2𝜆) + (𝑃 × 𝜆) (−0,875 × (2 × 5)) + (1 × 5) = ℎ 5
𝑺𝑨𝟐 (𝑪) = (−)𝟎, 𝟕𝟓 (𝑻𝒆𝒌𝒂𝒏)
∑ 𝑀𝐻 = 0 (𝑉𝑎 × 3𝜆) − (𝑃 × 2𝜆) + (𝑆𝐴4 × ℎ) = 0 𝑆𝐴3 (𝐶) =
(−𝑉𝑎 × 3𝜆) + (𝑃 × 2𝜆) ℎ
𝑆𝐴3 (𝐶) =
(−0,875 × (3 × 5)) + (1 × 2 × 5) 5
𝑺𝑨𝟑 (𝑪) = (−)𝟎, 𝟔𝟐𝟓 (𝑻𝒆𝒌𝒂𝒏)
∑ 𝑀𝐽 = 0 (𝑉𝑎 × 4𝜆) − (𝑃 × 3𝜆) + (𝑆𝐴5 × ℎ) = 0 𝑆𝐴4 (𝐶) =
(−𝑉𝑎 × 4𝜆) + (𝑃 × 3𝜆) ℎ
𝑆𝐴4 (𝐶) =
(−0,875 × (4 × 5)) + (1 × 3 × 5) 5
𝑺𝑨𝟒 (𝑪) = (−)𝟎, 𝟓 (𝑻𝒆𝒌𝒂𝒏)
Mencari gaya batang maks SD1
25
Ymax = - 0,978 1 𝐺𝑎𝑦𝑎 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛 𝑚𝑎𝑥 = (𝑃𝐿𝐿 × 𝑌𝑚𝑎𝑥 ) + (𝑞𝐿𝐿 × 𝐿 × 𝑌𝑚𝑎𝑥 ) 2 1 𝐺𝑎𝑦𝑎 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛 𝑚𝑎𝑥 = (140,9 × −0,978) + (12 × 40 × −0,978) 2 𝑮𝒂𝒚𝒂 𝒕𝒆𝒌𝒂𝒏 𝐦𝐚𝐱 = (−)𝟑𝟕𝟐, 𝟔𝟒 𝒌𝑵 (𝒕𝒆𝒌𝒂𝒏)
Nilai D1 = D16 Nilai A1 = A7 Nilai A2 = A6 Nilai A3 = A5
26
Gambar Garis Pengaruh Batang D1, A1, A2, A3, Dan A4
27
b. Garis pengaruh batang B (SB)
TITIK
Va
SB1
SB2
SB3
SB4
A
1,000
0,000
0,000
0,000
0,000
C
0,875
0,438
0,813
0,688
0,563
E
0,750
0,375
1,125
1,375
1,125
G
0,625
0,313
0,938
1,563
1,688
I
0,500
0,250
0,750
1,250
1,750
MAX
0,438
1,125
1,563
1,750
TEKAN MAX
144,769
372,263
517,031
579,075
Contoh Perhitungan Mencari SA ketika P=1 satuan pada titik C
∑ 𝑀𝐶 = 0 (𝑉𝑎 × 0,5𝜆) − (𝑆𝐵1 × ℎ) = 0 𝑆𝐵1 (𝐶) =
𝑉𝑎 × 0,5𝜆 0,875 × 0,5 × 5 = = 𝟎, 𝟒𝟑𝟖 (𝑻𝒂𝒓𝒊𝒌) ℎ 5
∑ 𝑀𝐸 = 0 (𝑉𝑎 × 1,5𝜆) − (𝑃 × 0,5𝜆) − (𝑆𝐵2 × ℎ) = 0 𝑆𝐵2 (𝐶) =
(𝑉𝑎 × 1,5𝜆) − (𝑃 × 0,5𝜆) ℎ
𝑆𝐵2 (𝐶) =
(0,875 × (1,5 × 5)) − (1 × 0,5 × 5) 5
𝑺𝑩𝟐 (𝑪) = 𝟎, 𝟖𝟏𝟑 (𝑻𝒂𝒓𝒊𝒌)
∑ 𝑀𝐺 = 0 (𝑉𝑎 × 2,5𝜆) − (𝑃 × 1,5𝜆) − (𝑆𝐵3 × ℎ) = 0 𝑆𝐵3 (𝐶) =
(𝑉𝑎 × 2,5𝜆) − (𝑃 × 1,5𝜆) ℎ
𝑆𝐵3 (𝐶) =
(0,875 × (2,5 × 5)) − (1 × 1,5 × 5) 5
𝑺𝑩𝟑 (𝑪) = 𝟎, 𝟔𝟖𝟖(𝑻𝒂𝒓𝒊𝒌)
∑ 𝑀𝐼 = 0
28
(𝑉𝑎 × 3,5𝜆) − (𝑃 × 2,5𝜆) − (𝑆𝐵4 × ℎ) = 0 𝑆𝐵4 (𝐶) =
(𝑉𝑎 × 3,5𝜆) − (𝑃 × 2,5𝜆) ℎ
𝑆𝐵4 (𝐶) =
(0,875 × (3,5 × 5)) − (1 × 2,5 × 5) 5
𝑺𝑩𝟒 (𝑪) = 𝟎, 𝟓𝟔𝟑(𝑻𝒂𝒓𝒊𝒌) Mencari gaya batang maks SB1 Ymax = 0,438 1 𝐺𝑎𝑦𝑎 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛 𝑚𝑎𝑥 = (𝑃𝐿𝐿 × 𝑌𝑚𝑎𝑥 ) + (𝑞𝐿𝐿 × 𝐿 × 𝑌𝑚𝑎𝑥 ) 2 1 𝐺𝑎𝑦𝑎 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛 𝑚𝑎𝑥 = (140,9 × 0,438) + (12 × 40 × 0,438) 2 𝑮𝒂𝒚𝒂 𝒕𝒆𝒌𝒂𝒏 𝐦𝐚𝐱 = 𝟏𝟔𝟔, 𝟔𝟒𝟒 (𝒕𝒂𝒓𝒊𝒌)
Nilai B1 = B8 Nilai B2 = B7 Nilai B3 = B6 Nilai B4 = B5
29
Gambar Garis Pengaruh Batang B1, B2, B3, dan B4
30
c. Garis pengaruh batang D2 , D3 , D4 , D5 , D6 , D7, dan D8
TITIK
Va
SD2
SD3
SD4
SD5
SD6
SD7
SD8
A
1,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
D
0,875
0,140
-0,140
0,140
-0,140
0,140
-0,140
0,140
F
0,750
-0,839
0,839
0,280
-0,280
0,280
-0,280
0,280
H
0,625
-0,699
0,699
-0,699
0,699
0,419
-0,419
0,419
J
0,500
-0,559
0,559
-0,559
0,559
-0,559
0,559
0,559
MAX TEKAN
-0,839
-0,140
-0,699
-0,280
-0,559
-0,419
0
MAX TARIK
0,140
0,839
0,280
0,699
0,419
0,559
0,559
TEKAN MAX
-277,480
-46,247
-231,233
-92,493
-184,987
-138,740
0
TARIK MAX
46,247
277,480
92,493
231,233
138,740
184,987
184,987
Contoh perhitungan Mencari SD ketika P=1 satuan pada titik D
∑𝑉 = 0 𝑉𝑎 + 𝑆𝐷2 𝑠𝑖𝑛𝛼 = 0 𝑆𝐷2 (𝐸) =
−𝑉𝑎 −0,750 = = −𝟎, 𝟖𝟑𝟗 (𝑻𝒆𝒌𝒂𝒏) 𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑠𝑖𝑛63,43𝑜
∑𝑉 = 0 𝑉𝑎 − 𝑆𝐷3 𝑠𝑖𝑛𝛼 = 0 𝑆𝐷3 (𝐸) =
𝑉𝑎 0,750 = = 𝟎, 𝟖𝟑𝟗 (𝑻𝒂𝒓𝒊𝒌) 𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑠𝑖𝑛63,43𝑜
∑𝑉 = 0 𝑉𝑎 − 𝑃 + 𝑆𝐷4 𝑠𝑖𝑛𝛼 = 0 𝑆𝐷4 (𝐸) =
−𝑉𝑎 + 𝑃 −0,750 + 1 = = 𝟎, 𝟐𝟖𝟎 (𝑻𝒂𝒓𝒊𝒌) 𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑠𝑖𝑛63,43𝑜
∑𝑉 = 0 𝑉𝑎 − 𝑃 − 𝑆𝐷5 𝑠𝑖𝑛𝛼 = 0 𝑆𝐷5 (𝐸) =
𝑉𝑎 − 𝑃 0,750 − 1 = = −𝟎, 𝟐𝟖𝟎 (𝑻𝒆𝒌𝒂𝒏) 𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑠𝑖𝑛63,43𝑜
31
∑𝑉 = 0 𝑉𝑎 − 𝑃 + 𝑆𝐷6 𝑠𝑖𝑛𝛼 = 0 𝑆𝐷6 (𝐸) =
−𝑉𝑎 + 𝑃 −0,750 + 1 = = 𝟎, 𝟐𝟖𝟎 (𝑻𝒂𝒓𝒊𝒌) 𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑠𝑖𝑛63,43𝑜
∑𝑉 = 0 𝑉𝑎 − 𝑃 − 𝑆𝐷7 𝑠𝑖𝑛𝛼 = 0 𝑆𝐷7 (𝐸) =
𝑉𝑎 − 𝑃 0,750 − 1 = = −𝟎, 𝟐𝟖𝟎 (𝑻𝒆𝒌𝒂𝒏) 𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑠𝑖𝑛63,43𝑜
∑𝑉 = 0 𝑉𝑎 − 𝑃 + 𝑆𝐷8 𝑠𝑖𝑛𝛼 = 0 𝑆𝐷8 (𝐸) =
−𝑉𝑎 + 𝑃 −0,750 + 1 = = 𝟎, 𝟐𝟖𝟎 (𝑻𝒂𝒓𝒊𝒌) 𝑠𝑖𝑛𝛼 𝑠𝑖𝑛63,43𝑜
Mencari gaya batang maks SD2 Ymax = -0,839(Tekan) Ymax = 0,140(Tarik) 1 𝐺𝑎𝑦𝑎 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛 𝑚𝑎𝑥 = (𝑃𝐿𝐿 × 𝑌𝑚𝑎𝑥 ) + (𝑞𝐿𝐿 × 𝐿 × 𝑌𝑚𝑎𝑥 ) 2 1 𝐺𝑎𝑦𝑎 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛 𝑚𝑎𝑥 = (140,9 × −0,839) + (12 × 40 × −0,839) 2 𝑮𝒂𝒚𝒂 𝒕𝒆𝒌𝒂𝒏 𝐦𝐚𝐱 = −𝟑𝟏𝟗, 𝟒𝟎𝟖 𝒌𝑵 (𝒕𝒆𝒌𝒂𝒏) 1 𝐺𝑎𝑦𝑎 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛 𝑚𝑎𝑥 = (𝑃𝐿𝐿 × 𝑌𝑚𝑎𝑥 ) + (𝑞𝐿𝐿 × 𝐿 × 𝑌𝑚𝑎𝑥 ) 2 1 𝐺𝑎𝑦𝑎 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛 𝑚𝑎𝑥 = (140,9 × 0,14) + (12 × 40 × 0,14) 2 𝑮𝒂𝒚𝒂 𝒕𝒆𝒌𝒂𝒏 𝐦𝐚𝐱 = 𝟓𝟑, 𝟐𝟒 (𝒕𝒂𝒓𝒊𝒌)
32
Nilai D2 = D15 Nilai D3 = D14 Nilai D4 = D13 Nilai D5 = D12 Nilai D6 = D11 Nilai D7 = D10 Nilai D8 = D9
33
Gambar Garis Pengaruh Batang D2 , D3 , D4 , D5 , D6 , D7, dan D8
34
Beban Mati
Beban Angin
Beban Hidup
No
Gaya
Gaya
Gaya
Gaya
Batang
Tekan
Tarik
Tekan
Tarik
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
Gaya Tekan (kN)
Beban Kombinasi
Gaya
Gaya
Gaya
Gaya
Gaya
Tarik
Tekan
Tarik
Tekan
Tarik
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
a1
-927,5
-11,9
-289,54
-1582,214
a2
-1590,1
-20,4
-496,35
-2712,480
a3
-1987,7
-25,5
-620,44
-3390,694
a4
-2120,3
-27,2
-661,8
-3616,840
a5
-1987,7
-25,5
-620,44
-3390,694
a6
-1590,1
-20,4
-496,35
-2712,480
a7
-927,5
-11,9
-289,54
-1582,214
b1
463,75
b2
1258,75
b3
5,95
-3616,84
144,769
791,105
16,15
372,263
2114,196
1788,85
22,95
517,031
2985,345
b4
2053,95
26,35
579,075
3404,435
b5
2053,95
26,35
579,075
3404,435
b6
1788,85
22,95
517,031
2985,345
b7
1258,75
16,15
372,263
2114,196
b8
463,75
144,769
791,105
5,95
TABEL KOMBINASI PEMBEBANAN
35
Gaya Batang Desain
3404,435
Beban Mati
Beban Angin
No
Gaya
Gaya
Gaya
Gaya
Batang
Tekan
Tarik
Tekan
Tarik
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
d1
-1036,79
d2 d3
1036,79 -740,6
d4 d5
13,3 -9,5
740,6 -444,4
d6 d7
-13,3
9,5 -5,7
444,4 -148,2
5,7 -1,9
Beban Hidup
Beban Kombinasi
Gaya
Gaya
Gaya
Gaya
Gaya
Tarik
Tekan
Tarik
Tekan
Tarik
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
(kN)
-323,73
0,000
-1768,766
0,000
-277,48
46,247
-443,968
1324,793
-46,247
277,48
-967,465
443,968
-231,233
92,493
-369,973
1041,459
-92,493
231,233
-684,119
369,973
-184,987
138,74
-295,979
758,114
-138,74
184,987
-400,774
295,979
Gaya Tekan
d8
148,2
1,9
0
184,987
0,000
474,769
d9
148,2
1,9
0
184,987
0,000
474,769
-138,74
184,987
-400,774
295,979
-184,987
138,74
-295,979
758,114
-92,493
231,233
-684,119
369,973
-231,233
92,493
-369,973
1041,459
-46,247
277,48
-967,465
443,968
-277,48
46,247
-443,968
1324,793
-323,73
0,000
-1768,766
0,000
d10
-148,2
d11 d12
444,4 -444,4
d13 d14
5,7 -5,7
740,6 -740,6
d15 d16
-1,9
9,5 -9,5
1036,79 -1036,79
13,3 -13,3
Gaya Batang Desain
TABEL KOMBINASI PEMBEBANAN 36
-1768,766 1324,7932
BAB IV PERENCANAAN DIMENSI GELAGAR 4.1 Perencanaan Dimensi Gelagar Memanjang
Mutu baja : BJ 50 a. Fy
: 290 MPa = 2900 kN/m2
b. Fu
: 500 MPa = 5000 kN/m2
𝜙 = 0,9 Mu = 199,75 kNm
Koefisien penampang plastis untuk WF = 1,12 (khusus untuk profil I.WF) 𝑀𝑢 ≤ 𝜙𝑀𝑛 𝑀𝑛 = 1,12 × 𝑆𝑥 × 𝐹𝑦 𝑆𝑥 =
𝑀𝑢 × 103 1,12 × 𝐹𝑦
199,75 𝑥 106 𝑆𝑥𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 0,9 × 1,12 × 290 𝑺𝒙𝒑𝒆𝒓𝒍𝒖 = 𝟔𝟖𝟑𝟑𝟐𝟔, 𝟓 𝒎𝒎𝟑 ≈ 𝟔𝟖𝟑, 𝟑𝟑 𝒄𝒎𝟑 Coba IWF 350.175.7.11
4.1.1 Kontrol Terhadap Kekuatan
𝜆=
𝑏 175 = = 𝟏𝟓, 𝟗𝒄𝒎; 𝑡𝑓 11 𝐸
200000
𝜆𝑝 = 1,76√𝐹𝑦 = 1,76√
290
= 𝟒𝟔, 𝟐𝟐𝒄𝒎
𝜆 < 𝜆𝑝 Penampang kompak Mn
= Mp
Mp
= 1,12 X Sx X fy = 1,12 X 775 X 103 X 290 = 251720000 kNmm
Syarat : Mu ≤ Mn Ø 37
199,75 × 106 ≤ 251720000 × 0,9 199,75 × 106 ≤ 226548000 → OK
4.1.2 Kontrol Terhadap Bentang Lb = λ = 5m = 500 cm 𝐿𝑝 = 1,76 × 𝑖𝑦 × √
= 1,76 × 3,95 × √
𝐸 𝑓𝑦
200000 = 182,6 𝑐𝑚 290
Lb > Lp → balok labil 1 × ((ℎ × 𝑡𝑓 3 ) + (2 × 𝑏 × 𝑡𝑤 3 )) 3 1 𝑗= × ((35 × 1,13 ) + (2 × 17,5 × 0,73 )) 3 𝑗=
𝒋 = 𝟏𝟗, 𝟓𝟑 𝒄𝒎𝟒 𝑮 = 𝟖𝟎. 𝟎𝟎𝟎 𝑴𝑷𝒂 = 𝟖𝟎𝟎. 𝟎𝟎𝟎 𝒌𝒈/𝒄𝒎𝟐 𝑬 = 𝟐𝟎𝟎. 𝟎𝟎𝟎 𝑴𝑷𝒂 = 𝟐. 𝟎𝟎𝟎. 𝟎𝟎𝟎 𝒌𝒈/𝒄𝒎𝟐 𝐹𝐿 = 0,70 𝐹𝑦 = 0,70 × 290 = 203 𝑀𝑃𝑎 = 𝟐. 𝟎𝟑𝟎 𝒌𝒈/𝒄𝒎𝟐
𝑋1 =
𝜋 𝐸 × 𝐺 × 𝑗 × 𝐴 √ 𝑆𝑥 2
𝑋1 =
3,14 2.000.000 × 800.000 × 19,53 × 63,14 √ 775 2
𝑿𝟏 = 𝟏𝟐𝟕𝟐𝟐𝟐, 𝟏𝟔
𝒌𝒈 𝒄𝒎𝟐
ℎ2 𝐼 × 𝑆𝑥 𝑦 4) 𝑋2 = 4 × ( ) × ( 𝑗 × 𝐺 𝐼𝑦 2
352 984 × 775 4 ) 𝑋2 = 4 × ( ) × ( 19,53 × 800.000 984 2
𝑿𝟐 = 𝟑, 𝟎𝟏 × 𝟏𝟎−𝟔 𝒄𝒎𝟒 /𝒌𝒈 38
𝐿𝑟 =
𝑋1 × 𝑖𝑦 √1 + √1 + (𝑋2 × 𝐹𝐿2 ) 𝐹𝐿
𝐿𝑟 =
127222,16 × 3,95 √1 + √1 + (3,01 × 10−6 × 20302 ) 2030
𝑳𝒓 = 𝟓𝟑𝟒, 𝟒𝟓 𝒄𝒎
Jadi,
Lp < Lb < Lr 182,6 < 500 < 534,45
Balok dalam kondisi tekuk inelastis 𝑀𝑟 = 𝑆𝑥 × 𝐹𝐿 𝑀𝑟 = 775 × 2030 𝑴𝒓 = 𝟏𝟓𝟕𝟑𝟐𝟓𝟎 𝒌𝒈𝒄𝒎 𝑴𝒓 = 𝟏𝟓𝟕𝟑𝟐𝟓 𝑵𝒎 𝑀𝑝 = 𝐹𝑦 × 1,12 × 𝑆𝑥 𝑀𝑝 = 290 × 1,12 × 775 𝑴𝒑 = 𝟐𝟓𝟏𝟕𝟐𝟎 𝑵𝒎 𝑀𝑛 = 𝐶𝑏 × (𝑀𝑅 + (𝑀𝑝 − 𝑀𝑅 ) ×
𝐿𝑟 − 𝐿𝑏 ) ≤ 𝑀𝑝 𝐿𝑟 − 𝐿𝑝
𝑀𝑛 = 1 × (157325 + (251720 − 157325)) ×
534,45 − 500 ≤ 𝑀𝑝 534,45 − 182,6
𝑴𝒏 = 𝟏𝟔𝟔𝟓𝟔𝟕, 𝟑 𝑵𝒎 Syarat : 𝑀𝑢 ≤ 𝜙𝑀𝑛 𝟏𝟗𝟗, 𝟕𝟓 𝒌𝑵𝒎 ≤ 𝟏𝟔𝟔, 𝟓𝟔𝟕𝒌𝑵𝒎 𝑵𝑶𝑻 𝑶𝑲! Balok Perlu Stiffner 500 182,6
= 2,7 ≈ 3 space
166,67
166,67
166,67
500
39
4.1.3 Memeriksa terhadap geser 𝑽𝒖 = 𝟏𝟓𝟗, 𝟕𝟗 𝒌𝑵 Kn = 5
Syarat ℎ 35 𝐾𝑛 × 𝐸 = = 𝟓𝟎 < 1,1√ 𝑡𝑤 0,7 𝐹𝑦 ℎ 35 5 × 200.000 = = 𝟓𝟎 < 1,1√ = 𝟔𝟒, 𝟓𝟗 ; 𝑶𝑲 𝑡𝑤 1,2 290 𝑉𝑛 = 0,6 × 𝐹𝑦 × ℎ × 𝑡𝑤 𝑉𝑛 = 0,6 × 290 × 35 × 0,7 𝑽𝒏 = 𝟒𝟐𝟔𝟑 𝒌𝑵 Syarat : 𝑉𝑢 < 𝜙 𝑉𝑛 159,79 < 0,9 𝑥 4263 𝟏𝟓𝟗, 𝟕𝟗 𝒌𝑵 < 𝟑𝟖𝟑𝟔, 𝟕𝒌𝑵; 𝑶𝑲 IWF 350.175.7.11 dapat dipakai untuk gelagar memanjang
40
4.2 Perencanaan Dimensi Gelagar Melintang
Mutu baja : BJ 50 c. Fy
: 290 MPa = 2900 kN/m2
d. Fu
: 500 MPa = 5000 kN/m2
𝜙 = 0,9 Mu = 1314,55 kNm
Koefisien penampang plastis untuk WF = 1,12 (khusus untuk profil I.WF) 𝑀𝑢 ≤ 𝜙𝑀𝑛 𝑀𝑛 = 1,12 × 𝑆𝑥 × 𝐹𝑦 𝑆𝑥 =
𝑀𝑢 × 103 1,12 × 𝐹𝑦
1314,55 𝑥 106 𝑆𝑥𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 0,9 × 1,12 × 290 𝑺𝒙𝒑𝒆𝒓𝒍𝒖 = 𝟒𝟒𝟗𝟔𝟗𝟓𝟓, 𝟒 𝒎𝒎𝟑 ≈ 𝟒𝟒𝟗𝟕𝒄𝒎𝟑 Coba IWF 428.407.20.35
4.2.1 Kontrol Terhadap Kekuatan
𝜆=
𝑏 407 = = 𝟏𝟏, 𝟔 𝒄𝒎; 𝑡𝑓 35 𝐸
200000
𝜆𝑝 = 1,76√𝐹𝑦 = 1,76√
290
= 𝟒𝟔, 𝟐𝟐𝒄𝒎
𝜆 < 𝜆𝑝 Penampang kompak Mn
= Mp
Mp
= 1,12 X Sx X fy = 1,12 X 5570 X 103 X 290 = 1809136000 kNmm
Syarat : Mu ≤ Mn Ø 1314,55 × 106 ≤ 1809136000 × 0,9 199,75 × 106 ≤ 1628222400 → OK
41
4.2.2 Kontrol Terhadap Bentang
Lb = B = 1,35m = 135 cm 𝐿𝑝 = 1,76 × 𝑖𝑦 × √
= 1,76 × 10,4 × √
𝐸 𝑓𝑦
200000 = 480,7 𝑐𝑚 290
Karena Lb < Lp, maka, Mn
= Mp
Mp
= 1,12 X Sx X fy = 1,12 X 5570 X 103 X 290 = 1809136000 kNmm
Syarat : Mu ≤ Mn Ø 1314,55 × 106 ≤ 1809136000 × 0,9 199,75 × 106 ≤ 1628222400 → OK
42
4.2.3 Memeriksa Terhadap Geser 𝑽𝒖 = 𝟔𝟓𝟕, 𝟐𝟕 𝒌𝑵 Kn = 5 Syarat ℎ 42,8 𝐾𝑛 × 𝐸 = = 𝟐𝟏, 𝟒 < 1,1√ 𝑡𝑤 2 𝐹𝑦 ℎ 42,8 5 × 200.000 = = 𝟐𝟏, 𝟒 < 1,1√ = 𝟔𝟒, 𝟓𝟗 ; 𝑶𝑲 𝑡𝑤 2 290 𝑉𝑛 = 0,6 × 𝐹𝑦 × ℎ × 𝑡𝑤 𝑉𝑛 = 0,6 × 290 × 42,8 × 2 𝑽𝒏 = 𝟏𝟒𝟖𝟗𝟒, 𝟒 𝒌𝑵 Syarat : 𝑉𝑢 < 𝜙 𝑉𝑛 657,27 < 0,9 𝑥 14894,4 𝟔𝟓𝟕, 𝟐𝟕 𝒌𝑵 < 𝟏𝟑𝟒𝟎𝟒, 𝟗𝟔 𝒌𝑵; 𝑶𝑲 IWF 428.407.20.35 dapat dipakai untuk gelagar memanjang
4.3 Perencanaan Dimensi Gelagar Induk
4.3.1 Perencanaan Batang Bawah (B)
Gaya tarik maksimum (Nu) = 3404,435kN = 3404435 N Panjang batang (L)
= 500 cm
Elastisitas baja
= 200.000 MPa
BJ Baja
= BJ – 50
Fy
= 290 MPa
Fu
= 500 MPa
Φt
= 0,9
U (koefisien reduksi)
= 0,85
Diameter baut
= 1 inchi ≈ 25,4 mm (Baut tanpa ulir pada bidang geser)
Asumsi tf
= 16 mm 43
Asumsi n baut
= 4 bh
1. Luas Profil Rencana (Ag perlu) 𝐴𝑔1 =
𝑁𝑢 3404435 = = 𝟏𝟑𝟎𝟒𝟑, 𝟖 𝒎𝒎𝟐 𝜙𝑡 × 𝐹𝑦 0,9 × 290
𝐴𝑔2 =
𝑁𝑢 + ∑ 𝑙𝑢𝑏𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑎𝑢𝑡 𝜙𝑡 × 𝐹𝑢 × 𝑢
𝐴𝑔2 =
𝑁𝑢 + (𝑛 × 𝑑ℎ × 𝑡𝑓) 𝜙𝑡 × 𝐹𝑢 × 𝑢
𝐴𝑔2 =
3404435 + (4 × (25,4 + 1) × 16) = 𝟏𝟐𝟑𝟓𝟏𝒎𝒎𝟐 0,75 × 500 × 0,85
𝑺𝒆𝒉𝒊𝒏𝒈𝒈𝒂 𝑨𝒈 𝒑𝒆𝒓𝒍𝒖 𝒂𝒅𝒂𝒍𝒂𝒉 𝟏𝟑𝟎𝟒𝟑, 𝟖 𝒎𝒎𝟐 = 𝟏𝟑𝟎, 𝟒𝟒𝒄𝒎𝟐 2. Jari – jari Girasi 𝑟𝑚𝑖𝑛 =
𝐿 500 = = 2,08 𝑐𝑚 240 240
3. Kebutuhan Profil Dicoba profil IWF 390.300.10.16 dengan data profil sebagai berikut: Berat profil
= 10,7 kN/m
Zx
= 1980 cm3
Zy
= 481 cm3
Ix
= 38700 cm4
Iy
= 7210 cm4
ix
= 16,9 cm > rmin = 2,08 cm, OK
iy
= 7,28 cm > rmin = 2,08 cm, OK
r
= 22 cm
A
= 136,0 cm2 > Ag perlu = 130,44 OK
h
= 39 cm
b
= 30 cm
tf
= 1 cm
tw
= 1,6 cm
4. Kontrol Profil Terhadap kekuatan batang tarik 𝑁𝑢𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 1 = ∅𝑡 × 𝐹𝑦 × 𝐴𝑝𝑟𝑜𝑓𝑖𝑙 ≥ 𝑁𝑢𝑎𝑑𝑎 𝑁𝑢𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 1 = 0,9 × 290 × 13600 ≥ 3404435 N 44
𝑵𝒖𝒂𝒌𝒕𝒖𝒂𝒍 𝟏 = 𝟑𝟓𝟒𝟗𝟔𝟎𝟎 𝑵 ≥ 𝟑𝟒𝟎𝟒𝟒𝟑𝟓 𝐍, 𝐎𝐊 𝐴𝑛 = 𝐴𝑝𝑟𝑜𝑓𝑖𝑙 − (𝑛 × 𝑑ℎ × 𝑡𝑓) 𝐴𝑛 = 13600 − (4 × (25,4 + 1) × 16) = 𝟏𝟏𝟖𝟒𝟔, 𝟒 𝒎𝒎𝟐
𝐴𝑒 = 𝑢 × 𝐴𝑛 = 0,85 × 11846,4 = 𝟏𝟎𝟎𝟔𝟗, 𝟒 𝒎𝒎𝟐
𝑁𝑢𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 2 = ∅𝑡 × 𝐹𝑢 × 𝐴𝑒 ≥ 𝑁𝑢𝑎𝑑𝑎 𝑁𝑢𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 2 = 0,75 × 500 × 10069,4 ≥ 3404435 N 𝑵𝒖𝒂𝒌𝒕𝒖𝒂𝒍 𝟐 = 𝟑𝟕𝟕𝟔𝟎𝟐𝟓 𝑵 ≥ 𝟑𝟒𝟎𝟒𝟒𝟑𝟓 𝐍, 𝐎𝐊 Terhadap kelangsingan batang tarik 𝜆𝑡𝑥 =
𝐿 ≤ 240 𝑟𝑥
𝜆𝑡𝑥 =
500 ≤ 240 16,90
𝝀𝒕𝒙 = 𝟑𝟎 ≤ 𝟐𝟒𝟎, 𝑶𝑲
𝜆𝑡𝑦 =
𝐿 ≤ 240 𝑟𝑦
𝜆𝑡𝑦 =
500 ≤ 240 7,28
𝝀𝒕𝒙 = 𝟔𝟗 ≤ 𝟐𝟒𝟎, 𝑶𝑲 Profil IWF 390.300.10.16 untuk seluruh batang tarik (B) dapat digunakan, karena telah memenuhi syarat kekuatan dan kelangsingan batang tarik.
4.3.2 Perencanaan Batang Atas (A)
Gaya tekan maks (Tu)
= 3616,84 kN = 3616840 N
Panjang tekuk (L)
= 500 cm
Elastisitas Baja (E)
= 200.000 MPa
BJ Baja
= BJ – 50 45
Fy
= 290 MPa
Fu
= 500 MPa
∅cr
= 0,85
𝑘
=1
1. Luas Profil Rencana (Ag perlu) 𝐴𝑔 =
𝑇𝑢 ∅𝑐𝑟 × 𝑓𝑐𝑟 2
𝑓𝑐𝑟 = (0,658𝜆𝑐𝑟 ) 𝐹𝑦 𝜆𝑐𝑟 =
𝑘×𝐿 𝐹𝑦 ×√ 𝜋×𝑟 𝐸
𝑘𝐿 = 𝑑𝑖𝑎𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖𝑘𝑎𝑛 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑒𝑏𝑖ℎ 𝑑𝑎ℎ𝑢𝑙𝑢 = 100 𝑟 𝜆𝑐𝑟 =
100 290 ×√ = 𝟏, 𝟐𝟏 < 𝟏, 𝟓𝟎, 𝑶𝑲 𝜋 200.000 2
𝐹𝑐𝑟 = (0,6581,21 )290 = 𝟏𝟓𝟔, 𝟖𝟖 𝑴𝑷𝒂
𝐴𝑔𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 =
3616840 = 𝟐𝟕𝟏𝟐𝟑, 𝟑 𝒎𝒎𝟐 ≈ 𝟐𝟕𝟏, 𝟐𝟑 𝒄𝒎𝟐 0,85 × 156,88
2. Kebutuhan Profil Dicoba profil IWF 414.405.18.28 dengan data profil sebagai berikut: Berat profil
= 2,32 kN/m
Zx
= 4480 cm3
Zy
= 1530 cm3
Ix
= 92800cm4
Iy
= 31000 cm4
ix
= 17,7 cm
iy
= 10,2 cm
r
= 22 cm
A
= 295,4 cm2 > Ag perlu = 271,23 cm2OK
h
= 41,4 cm
b
= 40,5 cm
tf
= 1,8 cm
tw
= 2,80 cm 46
rmin = 10,2 cm 3. Kontrol Profil Terhadap kekuatan batang tekan 𝑇𝑢𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 = ∅𝑐𝑟 × 𝑓𝑐𝑟 × 𝐴𝑝𝑟𝑜𝑓𝑖𝑙 ≥ 𝑇𝑢𝑎𝑑𝑎 𝜆𝑐𝑟 =
𝑘𝐿 𝐹𝑦 1 × 500 290 ×√ = ×√ = 𝟎, 𝟔 < 𝟏, 𝟓𝟎 , 𝑶𝑲 𝜋×𝑟 𝐸 𝜋 × 10,2 200.000 2
𝑓𝑐𝑟 = (0,6580,6 )290 = 𝟐𝟒𝟗, 𝟒 𝑴𝑷𝒂 𝑇𝑢𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 = 0,85 × 249,4 × 29540 ≥ 3616840 N 𝑻𝒖𝒂𝒌𝒕𝒖𝒂𝒍 = 𝟔𝟐𝟔𝟐𝟏𝟖𝟒, 𝟔𝑵 ≥ 𝟑𝟔𝟏𝟔𝟖𝟒𝟎 𝐍, 𝐎𝐊
Profil IWF 414.405.18.28 untuk seluruh batang tekan (A) dapat digunakan, karena telah memenuhi syarat kekuatan batang tekan.
4.3.3 Perencanaan Batang Diagonal (Tarik)
Gaya tarik maksimum (Nu) = 1324,79 kN = 1324790 N Panjang batang (L)
= 559 cm
Elastisitas baja
= 200.000 MPa
BJ Baja
= BJ – 50
Fy
= 290 MPa
Fu
= 500 MPa
Φt
= 0,9
U (koefisien reduksi)
= 0,85
Diameter baut
= 1 inchi ≈ 25,4 mm (Baut tanpa ulir pada bidang geser)
Asumsi tf
= 16 mm
Asumsi n baut
= 4 bh
5. Luas Profil Rencana (Ag perlu) 𝐴𝑔1 =
𝑁𝑢 1324790 = = 𝟓𝟎𝟕𝟓, 𝟖𝒎𝒎𝟐 𝜙𝑡 × 𝐹𝑦 0,9 × 290
𝐴𝑔2 =
𝑁𝑢 + ∑ 𝑙𝑢𝑏𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑎𝑢𝑡 𝜙𝑡 × 𝐹𝑢 × 𝑢
47
𝐴𝑔2 =
𝑁𝑢 + (𝑛 × 𝑑ℎ × 𝑡𝑓) 𝜙𝑡 × 𝐹𝑢 × 𝑢
𝐴𝑔2 =
1324790 + (4 × (25,4 + 1) × 16) = 𝟓𝟖𝟒𝟓, 𝟖𝒎𝒎𝟐 0,75 × 500 × 0,85
𝑺𝒆𝒉𝒊𝒏𝒈𝒈𝒂 𝑨𝒈 𝒑𝒆𝒓𝒍𝒖 𝒂𝒅𝒂𝒍𝒂𝒉 𝟓𝟖𝟒𝟓, 𝟖 𝒎𝒎𝟐 = 𝟓𝟖, 𝟒𝟔𝒄𝒎𝟐 6. Jari – jari Girasi 𝑟𝑚𝑖𝑛 =
𝐿 559 = = 2,33𝑐𝑚 240 240
7. Kebutuhan Profil Dicoba profil IWF 294.200.8.12 dengan data profil sebagai berikut: Berat profil
= 5,68 kN/m
Zx
= 771 cm3
Zy
= 160 cm3
Ix
= 11300 cm4
Iy
= 1600 cm4
ix
= 12,5 cm > rmin = 2,33 cm, OK
iy
= 4,71 cm > rmin = 2,33 cm, OK
r
= 18 cm
A
= 72,38 cm2 > Ag perlu = 58,46 OK
h
= 29,4 cm
b
= 20 cm
tf
= 0,8 cm
tw
= 1,2 cm
8. Kontrol Profil Terhadap kekuatan batang tarik 𝑁𝑢𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 1 = ∅𝑡 × 𝐹𝑦 × 𝐴𝑝𝑟𝑜𝑓𝑖𝑙 ≥ 𝑁𝑢𝑎𝑑𝑎 𝑁𝑢𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 1 = 0,9 × 290 × 7238 ≥ 1324790 N 𝑵𝒖𝒂𝒌𝒕𝒖𝒂𝒍 𝟏 = 𝟏𝟖𝟖𝟗𝟏𝟏𝟖 𝑵 ≥ 𝟏𝟑𝟐𝟒𝟕𝟗𝟎 𝐍, 𝐎𝐊 𝐴𝑛 = 𝐴𝑝𝑟𝑜𝑓𝑖𝑙 − (𝑛 × 𝑑ℎ × 𝑡𝑓) 𝐴𝑛 = 7238 − (4 × (25,4 + 1) × 16) = 𝟓𝟓𝟒𝟖, 𝟒 𝒎𝒎𝟐 𝐴𝑒 = 𝑢 × 𝐴𝑛 = 0,85 × 11846,4 = 𝟒𝟕𝟏𝟔, 𝟏𝟒 𝒎𝒎𝟐 48
𝑁𝑢𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 2 = ∅𝑡 × 𝐹𝑢 × 𝐴𝑒 ≥ 𝑁𝑢𝑎𝑑𝑎 𝑁𝑢𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 2 = 0,75 × 500 × 4716,14 ≥ 3404435 N 𝑵𝒖𝒂𝒌𝒕𝒖𝒂𝒍 𝟐 = 𝟏𝟕𝟔𝟖𝟓𝟓𝟐, 𝟓 𝑵 ≥ 𝟏𝟑𝟐𝟒𝟕𝟗𝟎 𝐍, 𝐎𝐊
Terhadap kelangsingan batang tarik 𝜆𝑡𝑥 =
𝐿 ≤ 240 𝑟𝑥
𝜆𝑡𝑥 =
559 ≤ 240 12,5
𝝀𝒕𝒙 = 𝟒𝟒, 𝟕𝟐 ≤ 𝟐𝟒𝟎, 𝑶𝑲
𝜆𝑡𝑦 =
𝐿 ≤ 240 𝑟𝑦
𝜆𝑡𝑦 =
559 ≤ 240 4,71
𝝀𝒕𝒙 = 𝟏𝟏𝟖, 𝟕 ≤ 𝟐𝟒𝟎, 𝑶𝑲 Profil IWF 294.200.8.12 untuk seluruh batang diagonal (tarik) dapat digunakan, karena telah memenuhi syarat kekuatan dan kelangsingan batang tarik.
4.3.4 Perencanaan Batang Diagonal (Tekan)
Gaya tekan maks (Tu)
= 1768,766 kN = 1768766 N
Panjang tekuk (L)
= 559 cm
Elastisitas Baja (E)
= 200.000 MPa
BJ Baja
= BJ – 50
Fy
= 290 MPa
Fu
= 500 MPa
∅cr
= 0,85
𝑘
=1
49
4. Luas Profil Rencana (Ag perlu) 𝐴𝑔 =
𝑇𝑢 ∅𝑐𝑟 × 𝑓𝑐𝑟 2
𝑓𝑐𝑟 = (0,658𝜆𝑐𝑟 ) 𝐹𝑦 𝜆𝑐𝑟 =
𝑘×𝐿 𝐹𝑦 ×√ 𝜋×𝑟 𝐸
𝑘𝐿 = 𝑑𝑖𝑎𝑠𝑢𝑚𝑠𝑖𝑘𝑎𝑛 𝑡𝑒𝑟𝑙𝑒𝑏𝑖ℎ 𝑑𝑎ℎ𝑢𝑙𝑢 = 100 𝑟 𝜆𝑐𝑟 =
100 290 ×√ = 𝟏, 𝟐𝟏 < 𝟏, 𝟓𝟎, 𝑶𝑲 𝜋 200.000 2
𝐹𝑐𝑟 = (0,6581,21 )290 = 𝟏𝟓𝟔, 𝟖𝟖 𝑴𝑷𝒂
𝐴𝑔𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 =
1768766 = 𝟏𝟑𝟐𝟔𝟒, 𝟑 𝒎𝒎𝟐 ≈ 𝟏𝟑𝟐, 𝟔𝟒 𝒄𝒎𝟐 0,85 × 156,88
5. Kebutuhan Profil Dicoba profil IWF 390.300.10.16 dengan data profil sebagai berikut: Berat profil
= 10,7 kN/m
Zx
= 1980 cm3
Zy
= 481 cm3
Ix
= 38700 cm4
Iy
= 7210 cm4
ix
= 16,9 cm > rmin = 2,08 cm, OK
iy
= 7,28 cm > rmin = 2,08 cm, OK
r
= 22 cm
A
= 136,0 cm2 > Ag perlu = 130,44 OK
h
= 39 cm
b
= 30 cm
tf
= 1 cm
tw
= 1,6 cm
rmin = 7,28 cm
50
6. Kontrol Profil Terhadap kekuatan batang tekan 𝑇𝑢𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 = ∅𝑐𝑟 × 𝑓𝑐𝑟 × 𝐴𝑝𝑟𝑜𝑓𝑖𝑙 ≥ 𝑇𝑢𝑎𝑑𝑎 𝜆𝑐𝑟 =
𝑘𝐿 𝐹𝑦 1 × 559 290 ×√ = ×√ = 𝟎, 𝟗𝟑 < 𝟏, 𝟓𝟎 , 𝑶𝑲 𝜋×𝑟 𝐸 𝜋 × 7,28 200.000 2
𝑓𝑐𝑟 = (0,6580,93 )290 = 𝟏𝟔𝟓, 𝟏 𝑴𝑷𝒂 𝑇𝑢𝑎𝑘𝑡𝑢𝑎𝑙 = 0,85 × 165,1 × 13600 ≥ 1768766 N 𝑻𝒖𝒂𝒌𝒕𝒖𝒂𝒍 = 𝟏𝟗𝟎𝟖𝟓𝟓𝟔 𝑵 ≥ 𝟏𝟕𝟔𝟖𝟕𝟔𝟔 𝐍, 𝐎𝐊 Profil IWF 390.300.10.16 untuk seluruh batang diagonal (tekan) dapat digunakan, karena telah memenuhi syarat kekuatan batang tekan.
51
BAB V PERHITUNGAN SAMBUNGAN 5.1 Data Perhitungan Sambungan Diameter baut
= 1 in = 2,54 cm = 25,4 mm (Ulir Tidak Penuh dimana db = dn) = ¼ 𝜋 ds2 = 5067 cm2
Luas Baut Ab Baut Mutu Tinggi (A-325)
Fu
= 325 Mpa
= 3250 kg/cm2
Tegangan gser baut
Fv
= 60 ksi
= 4222,2 kg/cm2
(Ulir Baut Tidak Pada Bidang Geser) Mutu Baja (BJ.50)
Fu
Tebal Plat Simpul (tp) Min.
= 500 MPa
= 5000 kg/cm2
= 16 mm = 1,6 cm
5.2 Menghitung Gaya pikul 1 baut (n = 1) 1. Tinjau terhadap gaya geser (bidang geser (G)=1) 𝑃𝑢𝑏 = ∅𝑏. 𝐴𝑏. 𝐹𝑣. 𝑛. 𝐺 𝑃𝑢𝑏 = 0,75 × 5,067 × 4222,2 × 1 × 1 𝑃𝑢𝑏 = 16045,4 𝐾𝑔 2. Tinjau terhadap pelat pemikul 𝑃𝑢𝑏 = ∅𝑏. 2,4. 𝑑𝑏. 𝑡𝑝. 𝐹𝑢. 𝑛 𝑃𝑢𝑏 = 0,75 × 2,4 × 2,54 × 1,6 × 5000 × 1 𝑃𝑢𝑏 = 36576 𝐾𝑔 Diambil nilai terkecil Pub = 16045,4 Kg
5.3 Pola Letak Baut Jarak antar baut : 3,0 db
≤ S/U ≤ 24 tp atau 12 inci
7,62
≤ S/U ≤ 38,4 atau 30,48 cm
diambil jarak S = U = 10 cm Jarak baut ke tepi plat : 1,5 db
≤ S1/U1 ≤ 12 tp atau 6 inci
3,81
≤ S1/U1 ≤ 19,2 atau 15,24 cm
diambil jarak S1 = U1 = 8 cm 52
5.4 Perencanaan Baut Untuk Gelagar Induk Untuk menghitung kebutuhan baut diambil gaya yang ekstrim, untuk mewakili kebutuhan baut pada gelagar induk. Batang Atas
= 3616,84 kN (Tekan)
Batang Bawah
= 3404,44 kN (Tarik)
Batang Diagonal = 1768,77 kN (Tekan) Batang Diagonal = 1324,79 kN (Tarik)
a. Kebutuhan Jumlah Baut Untuk Batang Atas (nb) Beban ultimate (Pu) = 3616,84 kN = 361684 kg 𝑛𝑏 =
𝑃𝑢 361684 = = 22,5 𝑏ℎ (𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 2 𝑠𝑖𝑠𝑖 𝑠𝑎𝑚𝑏𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛) 𝑃𝑏 16045,4 = 11.27 bh = 12 bh (untuk satu sisi sambungan)
b. Kebutuhan Jumlah Baut Untuk Batang Bawah (nb) Beban ultimate (Pu) = 3404,44 kN = 340444 kg 𝑛𝑏 =
𝑃𝑢 340444 = = 21,2 𝑏ℎ (𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 2 𝑠𝑖𝑠𝑖 𝑠𝑎𝑚𝑏𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛) 𝑃𝑏 16045,4 = 10,6 bh = 11 buah (untuk satu sisi sambungan)
c. Kebutuhan Jumlah Baut Untuk Batang Diagonal (nb) Beban ultimate (Pu) = 1768,77 kN = 176877 kg 𝑛𝑏 =
𝑃𝑢 176877 = = 11,02 𝑏ℎ (𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 2 𝑠𝑖𝑠𝑖 𝑠𝑎𝑚𝑏𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛) 𝑃𝑏 16045,4 = 5,51 bh = 6 buah (untuk satu sisi sambungan)
d. Kebutuhan Jumlah Baut Untuk Batang Diagonal (nb) Beban ultimate (Pu) = 1324,79 kN = 132479 kg 𝑛𝑏 =
𝑃𝑢 132479 = = 8,3 𝑏ℎ (𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 2 𝑠𝑖𝑠𝑖 𝑠𝑎𝑚𝑏𝑢𝑛𝑔𝑎𝑛) 𝑃𝑏 16045,4 = 4,15 bh = 5 buah (untuk satu sisi sambungan)
53
BAB VI KESIMPULAN
Pada perencanaan jembatan rangka baja didapatkan hasil sebagai berikut ini: 1. Lebar jembatan adalah 8 meter. 2. Panjang jembatan adalah 40 meter. 3. Jarak antar gelagar melintang adalah 5 meter. 4. Jarak antar gelagar memanjang adalah 1,35 meter. 5. Jembatan yang direncanakan merupakan jembatan kelas B dengan tipe rangka warren. 6. Profil yang digunkan untuk gelagar memanjang adalah IWF 350.175.7.11 dengan catatan menggunakan stiffner 3 space. 7. Profil yang digunakan untuk gelagar melintang adalah IWF 390.300.10.16 8. Profil yang digunakan untuk gelagar induk batang atas adalah IWF 414.405.18.28 9. Profil yang digunakan untuk gelagar induk batang bawah IWF 390.300.10.16 10. Profil yang digunakan untuk gelagar induk batang diagonal tarik adalah IWF 294.200.8.12 11. Profil yang digunakan untuk gelagar induk batang diagonal tekan adalah IWF IWF 390.300.10.16 12. Alat sambung yang digunakan adalah pelat dan baut. 13. Diameter baut yang digunakan adalah 25,4 mm (1 inchi). 14. Tebal pelat sambung yang digunakan adalah 16 mm.
54
LAMPIRAN
