Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133 (201510340311133 )
BAB II PERHITUNGAN DAN PERENCANAAN
Direncanakan Bangunan Gedung Industri berbahan baja serta gambar kerjanya dengan data-data sebagai berikut : 1. Bentang Kuda-kuda (L)
: 20 m
2. Profil Kuda-kuda
: Siku Ganda
3. Jumlah Kuda-kuda (n)
:5
4. Jarak antar Kuda-kuda (l)
:4m
5. H1
:5m
6. H2
: 0,5 m
7. H3
: 0,5 m
8. Sudut α
: 25º
9. Beban Angin
: 40 kg/cm2
10. Jenis Atap
: Zincalum
11. Dinding Samping
: Terbuka
12. Ikatan Angin Dinding
: Portal Bracing
13. Mutu Baja
: A36
14. Jenis Sambungan
: Baut (A325) 1
Anota Hamsyah M. Khalis K
Tinggi Atap
(201510340311120) (201510340311133 (201510340311133 )
= tan α. .b
= tan 25o. . 20 = 4,66 m Panjang sisi miring
= =
√ + 1010 +4,66
= 11,03 m
Jarak Antar Gording
= Sisi miring / jumlah gording = 11,03/ 9 = 1.22 m = 1.25 m
2
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133 (201510340311133 )
Cos 250 = 0.906 Sin 250 = 0.423
Perhitungan Beban 1. Beban Mati yang Bekerja Digunakan penutup atap ( Zincalume R 700 700 ) tebal 0,5 mm Produksi PT. Gunung Raja Paksi
Berat sendiri profil atap per m2
= 4,10 kg/m2
Berat Gording
= 6,37 kg/m
Jarak antar Gording
= 1,25 m
Berat atap ( 1,25 x 4,10 kg/m2 )
= 5.13 kg/m
Berat gording
= 6.37 kg/m
qD
= 11.5 kg/m
3
Anota Hamsyah M. Khalis K
a.
Beban Mati Tegak Lurus Bidang Atap
q = 11.5 kg/m
R Dy Dy R Dy Dy MDx MDx MDy
R Dx Dx R Dx Dx MDy MDy MDx MDx
∝
∝ 06) ( 4 ) = 20.84 kg = 11.5 (0.906) = q Cos ∝ (L) 06) (4 m) = 20,84 kg m = 11.5 (0.906) = q Cos L
2
2
=0
b. Beban Mati Sejajar Bidang Atap
q = 11.5 kg/m
: qD = q Cos
(201510340311120) (201510340311133 (201510340311133 )
: qD = q Sin
∝
∝ L = 11.5 (0,423) ( 2 ) = 4,86 kg = q Sin ∝ (L) 23) (2 m) = 2,43 kg m = 11.5 (0.423) = q Cos ∝ (L) 06) (2 m) = 5,21 kg m = 11.5 (0.906) = q Sin
2
2
2
2
4
Anota Hamsyah M. Khalis K
2. Beban Hidup a.
Beban Hidup Tegak Lurus Bidang Atap : PL = P Cos
P = 100 kg
R Ly R Ly MLx MLx MLy
b.
R Lx R Lx MLy MLy MLx MLx
∝
∝ = (100 kg)(0.906) = P Cos ∝ (L) = (100 kg)(0.906) (4 m) = P Cos
=0
Beban Hidup Sejajar Bidang Atap
P = 100 kg
(201510340311120) (201510340311133 )
: PL = P Sin
∝ = (100 kg)(0.432) = P Sin ∝ (L) = (100 kg)(0.432) (2 m) = P Cos ∝ (L) = (100 kg)(0.906) (2 m)
= 45,30 kg
= 90,60 kg m
∝
= P Sin
= 21,60 kg
= 21,60 kg m
= 55,19 kg m
5
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133 )
3. Beban Angin P = 40 kg/m2 G = 0,85 ( Didapat dari pasal 26.9.1 SNI-1727-2013)
Dari hasil interpolasi di dapat : Arah angin, ᵞ = 0O, 180O Sudut atap
Kasus beban
25O
C NW
= -0,87
C NL
= -0,87
Aliran angin terhalang C NW
C NL
A
-0,87
-0,87
B
-0,40
-1,3
Tekanan Angin Datang
6
Anota Hamsyah M. Khalis K
q
(201510340311120) (201510340311133 )
= P x G x C N = 40 x 0,85 x (-0,87) = -29,58 kg/m2 x 1,25 = - 36,98
a. Beban Mati Tegak Lurus Bidang Atap
q = -36,98 kg/m
R wy Mwx Mwx Mwy
=0
= −36,98 (4 m) = q (L)2
2
= -73,96 kg m
=0
b. Beban Mati Sejajar Bidang Atap
q = -36,98 kg/m
R wx R wx Mwy Mwx Mwx
= −36,98 (2 ) = -36,98 kg = q L
=
0
= −36,98 (2 m) = - 18,49 kg m = q (L)2
2
Tekanan Angin Pergi 7
Anota Hamsyah M. Khalis K
q
(201510340311120) (201510340311133 )
= P x G x C N = 40 x 0,85 x (-0,87) = -29,58 kg/m2 x 1,25 = - 36,98
a. Beban Mati Tegak Lurus Bidang Atap
q = -36,98 kg/m
R wy Mwx Mwx Mwy
=0
= −36,98 (4 m) = -73,96 kg m = q (L)2
2
=0
c. Beban Mati Sejajar Bidang Atap
q = -36,98 kg/m
R wx R wx Mwy Mwx Mwx
= −36,98 (2 ) = -36,98 kg = q L
=
0
= −36,98 (2 m) = - 18,49 kg m = q (L)2
2
8
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133 )
Kombinasi Pembebanan Tabel Hasil Perhitungan Kombinasi Reaksi
Keterangan
Beban
Beban Tetap
Beban Sementara 1
Beban Sementara 2
Beban Sementara 3
Angin Datang
Angin Datang
Angin Datang
Angin Pergi
Angin Pergi
Angin Pergi
Reaksi
L= 4 m
RDy
20,84
RLy
45,30 0
(1,2.Dx + 1,6.Lx)
97,49 kg
(1,2.Dx + 0,5.Lx + 1,0.w)
47,66 kg
47,66 kg
(1,2.Dx + 1,6.Lx + 0,5.w)
97,49 kg
97,49 kg
(0,9.Dx + 1,0.w)
18,76 kg
18,76 kg
RWy 0
L= 2 m
RDx
4,86
RLx
21,60 -36,98
RWx
(1,2.Dy + 1,6.Ly)
(1,2.Dy + 0,5.Ly)
(1,2.Dy + 1,6.Ly)
(0,9.Dy)
40,39 kg
16,63 kg
40,39 kg
19,44 kg
-36,98
9
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133 )
Tabel Hasil Perhitungan Kombinasi Momen
Keterangan
Beban Tetap
Beban
Beban Sementara 1 Angin Datang
Angin Pergi
Beban Sementara 2 Angin Datang
Angin Pergi
Beban Sementara 3 Angin Datang
Angin Pergi
Momen
L=4m
MDx
20,84
MLx
90,6
MWx
-73,96
5,21
MLx
55,19
L=2m
-18,49
70,308
70,308
(1,2.Dx + 1,6.Lx + 0,5.w)
169,97
169,97
(0,9.Dx + 1,0.w)
18,756
18,756
(1,2.Dy + 1,6.Ly) 94,56
(1,2.Dy + 0,5.Ly)
33,847
33,847
(1,2.Dy + 1,6.Ly)
94,56
94,56
(0,9.Dy)
4,689
4,689
-18,49
MDy
2,43
MLy
21,6
MWy
169,97
(1,2.Dx + 0,5.Lx + 1,0.w)
-73,96
MDx
MWx
(1,2.Dx + 1,6.Lx)
0
(1,2.Dy + 1,6.Ly) 37,48
(1,2.Dy + 0,5.Ly)
13,716
13,716
(1,2.Dy + 1,6.Ly)
37,48
37,48
(0,9.Dy)
2,187
2,187
0
10
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
Perencanaan Gording Atap
Diambil profil C-Channel 100x50x20 dengan tebal 3,0 mm yang diproduksi oleh PT. Gunung Raja Paksi.
q
=
5,19 kg/m
t
=
3,00 mm
Cy
=
1.86 cm
Xo
=
4,41 cm
A
=
6,16 cm 2
Ix=101 cm4
J
=
1982 cm4
Iy=23 cm4
Cw
=
603 cm6
=
20,2 cm3
Zy
=
7,4 cm3
r x
=
3,91 cm
r y
=
1,88 cm
Zx
Mutu Baja = A36 = 36 x 1ksi = 36 x 6,875 = 247,5 MPa = 2475 kg/cm 2 Momen Nominal Penampang C-Channel
ℎ ℎ ℎ =
2
+
( – ) + ( − 2 ) (
− )
= . 10 .0,3 2 + 2 x 0,3 (10 - 2) + 0,3 (5 – 2 . 0,3) (10 – 0,3) = 17,829 cm 3
11
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
ℎ =
( –
)+2
( − –
) + t( − )2 + ( − − )2
= 10 . 0,3 (1,86 - 0,3) + 2 . 2 . 0,3 (5 – 1,860,3(5 – 0,3 – 1,86) 2
0,3) + 0,3(1,86 – 0,3) + 2
= 11.868 cm 3 Mnx = Zx f y = 17,829 x 2475 kg/cm 2 = 44126,78 kg.cm Mny = Zyf y = 11,868 x 2475 kg/cm 2 = 29372,71 kg.cm Persyaratan Momen Biaxial L= 4m Mux
Ø x Mnx
< 1,0
. = 0,43 < 1,0…(OK) . , L= 2m Mux
Ø x Mnx
+
Muy
Ø x Mny
< 1,0
. + . = 0,38< 1,0…(OK) . , . , Lendutan Pada Profil C - Channel ∆max
= =
qD
PL
L
240 400 240
=
1.67 cm
=
11.5 kg/m
=
100 kg
=>
=>
qDx
=
(11.5 kg/m).0,423
= 4.86 kg/m
qDy
=
(11.5).0,906
= 10.42 kg/m
PDx =
(100).0,423
PDy =
(100).0,906
= 42,3 kg = 90,6 kg
12
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
Lendutan terhadap sumbu x (L=4m) : qx
=
4,86 kg/m
Px
=
42,3 kg
∆x
=
= =
4
5
q x . L
.
384
E . I x
+
1
3
P x . L
. 48 E . I x
(0,0486).(4004 )
5
(42,3).(4003 )
1
. . 384 (2000000).(101) 48 (2000000).(101)
0,36 cm
∆x = 0,36 cm < ∆max = 1,67 cm ...(OK) Lendutan terhadap sumbu x dan y (L= 2m): qy
=
10,42 kg/m
q x = 4,86 kg/m
Py
=
90,6 kg
P x = 42,3 kg
∆y
=
1
4
5
q y . L
.
384
E . I y
+
3
.
48
P y . L
E . I y
(0,1042).(2004 )
5
=
. 384 (2000000).(23)
=
0,38 cm
1
(90,6).(2003 )
. 48 (2000000).(23)
∆y = 0,38 cm < ∆max = 1,67 cm ...(OK) ∆x
=
5
.
384
5
1
4
q x . L
E . I y
+
48
3
.
Px. L
E . I y
(0,0486).(200 4 )
=
. 384 (2000000).(101)
=
0,04 cm
1
(42,3).(2003 )
. 48 (2000000).(101)
∆y = 0,04 cm < ∆max = 1,67 cm ...(OK)
∆x +∆y √ 0.04 +0.38
∆ =
=
= 0.3821 cm < ∆max = 1,67 cm ...(OK)
Jadi gording dengan profil C 100x50x20, dengan tebal 3,0 mm dapat digunakan karena telah memenuhi persyaratan.
13
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
Perencanaan Sagrod Atap
Digunakan profil rod, fy = 240 Mpa Dari Profil c-channel 100 x 50 x 20 dengan t = 3 mm r x = 3,91 cm r y = 1,88 cm
Cek K elangsingan gording
= =
lk r y 400 1.88
= 212,78 < 240 (Ok)
Gaya yang bekerja pada Sagrod
q.Sin250.L/2
P. Sin 250
a. B eban Mati = 11,5 kg/m x sin25 x2 m = 9,72 kg b. Beban Hidup = 100 kg x sin25 = 42,26 kg
c. Beban Angin Ry total
=0
= 1,2 qD+ 1,6 P L x = 1,2 x 9,72 + 1,6 x 42,26 = 79.28 kg
Pu
= 9.R y = 9 x 79.28 kg = 713.52 kg
14
Anota Hamsyah M. Khalis K
φPn
φ x A x fy
Pu
φ x A x fy
A
A
d2
d
Pu φ x fy
1
(201510340311120) (201510340311133)
Pu
71.52 0,9 x 2400
0,33 cm 2
πd2
4 4xA π
4 x 0,33 3,14
0,41 cm 2
0,41 0,64 cm 0,8 cm
Digunakan sagrod dengan diameter 8 mm : 1
Imin =
I A
=
.d
4
.
64 1
=
.d
2
1
2
.d
16
=
1
.d
4
=
1 4
.0,8 = 0,2
4
Cek Kelangsingan Sagrod lk i min
< 300 =
125 0,2
= 625 > 300 (Tidak Aman)
Digunakan sagrod dengan diameter 18 mm : 1
Imin =
I A
=
.d
4
64 1
.
=
.d
2
1 16
2
.d
=
1
.d
4
=
1 4
.1,8 = 0,45
4
Cek Kelangsingan Sagrod lk i min
< 300 =
125 0, 45
= 277,78 < 300 (OK)
Maka sagrod dengan Ø18 dapat digunakan karena memenuhi persyaratan.
15
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
Perencanaan Ikatan Angin Atap
Luas bidang angin, A = 2 . 0,5 . 11,03 = 11,03 m 2 Ditaksir iktan angin atap = 11,03 m 2
C NW
= -0,87
qangin = 40 kg/m2
C NL
= -0,87
A
G
= 0,85 ( Didapat dari pasal 26.9.1 SNI-1727-2013)
Tekanan Angin, q
= qh x G x C N = 40 x 0,85 x (0,87) = 29,58 kg/m 2
P
=Axq = 11,03 x 29,58 = 326,28 Kg
Tiap simpul menerima beban sebesar P
= . 326,28 Kg
= . P
= 54,38 Kg
16
Anota Hamsyah M. Khalis K
Tan α =
(201510340311120) (201510340311133)
= 1.25
α = 51.3O Panjang bracing
cos α = 4r 4 = 6.40 r = cos 51. 3°
A >
Menghitung Reaksi ΣMA (54,38 kg) (5 m) R B R A
=0 = R B . (4 m) = 67,98 kg = -67,98 kg
ΣH P + S . cos (51.3o) S S S
=0 =0 = P / cos(51.3o) = 54,38 kg / cos 51,3 = 86,97
=
, = ,
0,04 cm2
Menghitung Dimensi Rod A 0,04 cm2
= , = 0,34 cm = =
=
2
√0,051
= 0,23 cm ( maka digunakan Rod dengan Ø 12
mm)
17
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
Perencanaan Ikatan Angin Dinding
Beban angin samping dianggap tidak ada karena tidak terdapat dinding disisi-sisi bangunan sehinggu Pu = 0. Maka digunakan Ikatan Angin dengan Rod Ø 18 mm.
18
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
PERHITUNGAN BEBAN PADA KUDA-KUDA Beban mati ˗
Beban Rangka Kuda – Kuda Profil yang digunakan Double Siku 40x40x3
-
Berat sambungan 5% kuda-kuda
= 14,47
kg
Berat total kuda-kuda
= 289,45
kg
Jumlah Gording
= 9 x 2 = 18 Simpul
Beban yang diterima tiap gording
= 16,08
kg
Beban Atap Berat penutup atap
= 4,10 kg/m2
Luas atap
= 11,03 x 4 = 44,12 m 2
Beban atap
= 4,10 kg/m2 x 44,12 m 2 = 180,89 kg
P atap
=
,
= 20,01 kg -
-
Beban gording Berat gording
= 5,19 kg/m
P gording
= 5,19 kg/m x 4 m = 20,76 kg
Total Beban Mati pada tiap gording PDL
= 16,08 kg + 20,01 kg + 20,76 kg = 56,85 kg
Gambar Beban Mati Pada Atap
19
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
Beban H idup Beban pekerja (PL)
= 100 kg
Gambar Beban Hidup Pada Atap.
Beban Angin Angin Datang Rwx tepi
= -36,98 kg
Rwx
= -36,98 sin 25ᴼ
= -15,63 kg
Rwy
= -36,98 cos 25ᴼ
= -33,52 kg
Rwx tengah
= -36,98x 2
= -73,96 kg
Rwx
= -73,96 sin 25ᴼ
= -31,26 kg
Rwy
= -73,96 cos 25ᴼ
= -67,04 kg
Angin pergi Rwx tepi
= -36,98 kg
Rwx
= -36,98 sin 25ᴼ
= -15,63 kg
Rwy
= -36,98 cos 25ᴼ
= -33,52 kg
Rwx tengah
= -36,98x 2
= -73,96 kg
Rwx
= -73,96 sin 25ᴼ
= -31,26 kg
Rwy
= -73,96 cos 25ᴼ
= -67,04 kg
20
Anota Hamsyah M. Khalis K
Arah Kiri
Arah Kanan
Tepi
Tepi
(201510340311120) (201510340311133)
Rwx
=
-15,63 kg
Rwx
=
-15,63 kg
Rwy
=
-33,52 kg
Rwy
=
-33,52 kg
Tengah
Tengah
Rwx
=
-31,26 kg
Rwx
=
-31,26 kg
Rwy
=
-67,04 kg
Rwy
=
-67,04 kg
Gambar Beban Angin Pada Atap Dengan Dinding Terbuka.
21
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
Hasil Analisa STAAD Pro :
Gambar Penomoran Batang Pada Staad-Pro.
Gambar Beban Mati
Gambar Beban Hidup
22
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
Gambar Beban Angin
Gambar Batang Tarik dan Tekan
Kombinasi Beban yang digunakan : a. 1,2 D + 1,6 L b. 1,2 D + 0,5 L + 1,0 W c. 1,2 D + 1,6 L + 0,5 W Setelah dianalisa dengan Staad-Pro gaya terbesar yaitu menggunakan kombinasi 1,2D + 1,6L.
23
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
Gaya-G aya Batang H asil Perhitungan Staad-Pro Batang
Tepi Atas
Tepi Bawah
No. Batang 1 31 32 33 34 35 36 37 38 40 70 71 72 73 74 75 76 77 22 23 24 25 26 27 28 29 30 61 62 63 64 65 66 67 68 69
Panjang (m) 1.034 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.034 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.034 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.034
Tekan (kg)
Tarik (kg) -1430,00
1870,00 3170,00 3900,00 4050,00 3640,00 2660,00 1100,00 -1020,00 -1430,00 1870,00 3170,00 3900,00 4050,00 3640,00 2660,00 1100,00 -1020,00 3200,00 1330,00 31,21 -697,07 -854,84 -442,02 541,39 2100,00 4220,00 3200,00 1330,00 31,21 -697,07 -854,84 -442,02 541,39 2100,00 4220,00
24
Anota Hamsyah M. Khalis K
Batang
Tegak
Diagonal
No. Beam 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 41 42 43 44 45 46 47 48 49 59 79 80 11 12 13 14 15 16 17 18 19 21 39 50 51 52 53 54 55 56 57 58 60 78
Panjang (m) 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 1.133 1.133 1.133 1.133 1.133 1.133 1.133 1.133 0.939 0.939 1.034 1.133 1.133 1.133 1.133 1.133 1.133 1.133 1.133 0.939 0.939 1.034
Tekan (kg)
(201510340311120) (201510340311133)
Tarik (kg)
941,86 747,75 519,52 123,11 63,11 -165,13 -393,36 -621,56 -849,82 -495,44 941,86 747,75 519,52 123,11 63,11 -165,13 -393,36 -621,56 -849,82 -495,44 3430,00 1208,00 -1690,00 -1180,00 -660,25 -143,03 374,25 891,55 1410,00 1930,00 1030,00 1300,00 -2150,00 -1690,00 -1180,00 -660,25 -143,03 374,25 891,55 1410,00 1930,00 1030,00 1300,00 -2150,00
25
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
Cek Gaya Pada Titik Buhul Kondisi 1
ΣH
=0
S1 x Cos 25 0 – S40 x Cos 25 0
=0
1430 x Cos 25 0 - 1430 x Cos 25 0
=0
0 kg ΣV
= 0 kg…..(OK)
=0
S1 x Sin 25 0 + S40 x Sin 25 0 – S80
=0
1430 x Sin 25 0 + 1430 x Sin 25 0 – 1208
=0
0 kg
= 0 kg…..(OK)
Kondisi 2
ΣH
=0
S34 x Cos 25 0 – S33 x Cos 25 0 – S14
=0
4050 x Cos 25 0 - 3900x Cos 25 0 – 143,03
=0
0 ΣV
kg
= 0 kg…..(OK)
=0
S34 x Sin 250 - S33 x Sin 25 0 – S5
=0
4050 x Sin 25 0 - 3900 x Sin 25 0 – 123,11
=0
0 kg
= 0 kg…..(OK)
PERENCANAAN KUDA-KUDA 26
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
1. Perencanaan Batang Tepi Atas Untuk No Beam 34
- Pmax = 4050 kg (Tekan) - L = 1,25 m = 125 cm
ax C
- Dicoba profil Double L 40 x 40 x 3 Untuk profil tunggal : = 2,336 cm2
A0
B
Ix0 = Iy0 = 3,53 cm4
Cy
Cx = Cy = 1,09 cm ix = iy
= 1,23 cm
I min
= 1,46 cm4
i min
= 0,79 cm
t 5mm
Untuk profil ganda :
A gab
= 2 (A0) = 2 (2,336) = 4,672 cm 2
ax
= Cx +
Ix gab
= 2 (Ix0) + 2 (A0) (ax )2 = 2 (3,53) + 2 (2,336) (1,34) 2 = 15,45 cm 4
ay
=0
Iy gab
= 2 (Iy0) + 2 (A0) (ay )2 = 2 (3,53) + 2 (2,336) (0) 2 = 7,06 cm 4
ix gab
=
iy gab
=
, = 1,09 + 0,25 = 1,34 cm
,, ,, =
= 1,82 cm
=
= 1,23 cm
Cek kelangsingan λ
= = =
L ,
101,68
< 200 < 200 < 200 (OKE)
27
Anota Hamsyah M. Khalis K
Batas langsing penampang =
= =
b 13,33
< 0,45
< 0,45
(201510340311120) (201510340311133)
.
> 12,79 → Penampang Langsing
Maka digunakan rumus sebagai berikut :
λ (,)
Fe = =
Q
Maka, Fcr
> 0,44.Q.Fy
190,71
> 107,12
= = =
= 0,98
Fe
=
,
= 1.34 – 0,76. 13,33
= 190,71 Mpa
Karena,
= 1,34 – 0,76(b/t)
(Q.) e
.0,658 F (,., [0,98.0,658 , ]247,5 142,67 Mpa
1426,7 kg/cm2
Cek kekuatan penampang Pn
> Pmax
×Ag×Fcr
> Pmax
Pn = Pn = Pn =
0,9×4,672 ×1426,7 5999,14 kg
> Pmax > 4050 kg
(OKE)
28
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
Untuk No Beam 1
- Pmax = 1430 kg (Tarik) - L = 1,034 m = 103 cm
ax C
- Dicoba profil Double L 40 x 40 x 3 Untuk profil tunggal : = 2,336 cm2
A0
B
Ix0 = Iy0 = 3,53 cm4
Cy
Cx = Cy = 1,09 cm ix = iy
= 1,23 cm
I min
= 1,46 cm4
i min
= 0,79 cm
t 5mm
Untuk profil ganda : A gab
= 2 (A0) = 2 (2,336) = 4,672 cm 2
ax
= Cx +
Ix gab
= 2 (Ix0) + 2 (A0) (ax )2 = 2 (3,53) + 2 (2,336) (1,34) 2 = 15,45 cm 4
ay
=0
Iy gab
= 2 (Iy0) + 2 (A0) (ay )2 = 2 (3,53) + 2 (2,336) (0) 2 = 7,06 cm 4
ix gab
=
iy gab
=
, = 1,09 + 0,25 = 1,34 cm
,, ,, =
= 1,82 cm
=
= 1,23 cm
Cek kelangsingan
λ
L ,
= =
83,78
=
< 300 < 300 < 300 (OKE)
Cek kekuatan penampang
Pn
x Ag x Fy
> Pmax
Pn =
> Pmax
Pn =
> Pmax
Pn =
0,9×4,672 ×2475 10406,88 kg
> 1430 kg
(OKE)
29
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
2. Perencanaan Batang Tepi Bawah Untuk No Beam 30
- Pmax = 4220 kg (Tekan) - L = 1,03 m = 103 cm
ax C
- Dicoba profil Double L 40 x 40 x 3 Untuk profil tunggal : = 2,336 cm2
A0
B
Ix0 = Iy0 = 3,53 cm4
Cy
Cx = Cy = 1,09 cm ix = iy
= 1,23 cm
I min
= 1,46 cm4
i min
= 0,79 cm
t 5mm
Untuk profil ganda :
A gab
= 2 (A0) = 2 (2,336) = 4,672 cm 2
ax
= Cx +
Ix gab
= 2 (Ix0) + 2 (A0) (ax )2 = 2 (3,53) + 2 (2,336) (1,34) 2 = 15,45 cm 4
ay
=0
Iy gab
= 2 (Iy0) + 2 (A0) (ay )2 = 2 (3,53) + 2 (2,336) (0) 2 = 7,06 cm 4
ix gab
=
iy gab
=
, = 1,09 + 0,25 = 1,34 cm
,, ,, =
= 1,82 cm
=
= 1,23 cm
Cek kelangsingan λ
= = =
L ,
83,78
< 200 < 200 < 200 (OKE)
30
Anota Hamsyah M. Khalis K
Batas langsing penampang =
= =
b 13,33
< 0,45
< 0,45
(201510340311120) (201510340311133)
.
> 12,79 → Penampang Langsing
Maka digunakan rumus sebagai berikut :
λ (,)
Fe = =
Q
Maka, Fcr
Fe
> 0,44.Q.Fy
280,87
> 107,12
= = = =
,
= 1.34 – 0,76. 13,33
= 280,87 Mpa > Fy= 247,5 Mpa
Karena,
= 1,34 – 0,76(b/t)
= 0,98
(Q.) e
.0,658 F (,., [0,98.0,658 , ]247,5 161,28 Mpa
1612,8 kg/cm2
Cek kekuatan penampang Pn
> Pmax
×Ag×Fcr
> Pmax
Pn = Pn = Pn =
0,9×4,672 ×1612,8 6781,53 kg
> Pmax > 4220 kg
(OKE)
31
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
Untuk No Beam 26
- Pmax = 854,84 kg (Tarik) - L = 1,25 m = 125 cm
ax C
- Dicoba profil Double L 40 x 40 x 3 Untuk profil tunggal : = 2,336 cm2
A0
B
Ix0 = Iy0 = 3,53 cm4
Cy
Cx = Cy = 1,09 cm ix = iy
= 1,23 cm
I min
= 1,46 cm4
i min
= 0,79 cm
t 5mm
Untuk profil ganda : A gab
= 2 (A0) = 2 (2,336) = 4,672 cm 2
ax
= Cx +
Ix gab
= 2 (Ix0) + 2 (A0) (ax )2 = 2 (3,53) + 2 (2,336) (1,34) 2 = 15,45 cm 4
ay
=0
Iy gab
= 2 (Iy0) + 2 (A0) (ay )2 = 2 (3,53) + 2 (2,336) (0) 2 = 7,06 cm 4
ix gab
=
iy gab
=
, = 1,09 + 0,25 = 1,34 cm
,, ,, =
= 1,82 cm
=
= 1,23 cm
Cek kelangsingan
λ
L ,
= =
101.68
=
< 300 < 300 < 300 (OKE)
Cek kekuatan penampang
Pn
x Ag x Fy
> Pmax
Pn =
> Pmax
Pn =
> Pmax
Pn =
0,9×4,672 ×2475 10406,88 kg
> 854.84 kg
(OKE)
32
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
3. Perencanaan Batang Tegak Untuk No Beam 79
- Pmax = 3430 kg (Tekan) - L = 0,5 m = 50 cm
ax C
- Dicoba profil Double L 40 x 40 x 3 Untuk profil tunggal : = 2,336 cm2
A0
B
Ix0 = Iy0 = 3,53 cm4
Cy
Cx = Cy = 1,09 cm ix = iy
= 1,23 cm
I min
= 1,46 cm4
i min
= 0,79 cm
t 5mm
Untuk profil ganda :
A gab
= 2 (A0) = 2 (2,336) = 4,672 cm 2
ax
= Cx +
Ix gab
= 2 (Ix0) + 2 (A0) (ax )2 = 2 (3,53) + 2 (2,336) (1,34) 2 = 15,45 cm 4
ay
=0
Iy gab
= 2 (Iy0) + 2 (A0) (ay )2 = 2 (3,53) + 2 (2,336) (0) 2 = 7,06 cm 4
ix gab
=
iy gab
=
, = 1,09 + 0,25 = 1,34 cm
,, ,, =
= 1,82 cm
=
= 1,23 cm
Cek kelangsingan λ
= = =
L ,
40,67
< 200 < 200 < 200 (OKE)
33
Anota Hamsyah M. Khalis K
Batas langsing penampang =
= =
b 13,33
< 0,45
< 0,45
(201510340311120) (201510340311133)
.
> 12,79 → Penampang Langsing
Maka digunakan rumus sebagai berikut :
λ (,)
Fe = =
Q
Maka, Fcr
Fe
> 0,44.Q.Fy
1191,93
> 107,12
= = = =
,
= 1.34 – 0,76. 13,33
= 1191,93 Mpa > Fy= 247,5 Mpa
Karena,
= 1,34 – 0,76(b/t)
= 0,98
(Q.) e
.0,658 F (,., [0,98.0,658 , ]247,5 161,28 Mpa
1612,8 kg/cm2
Cek kekuatan penampang Pn
> Pmax
×Ag×Fcr
> Pmax
Pn = Pn = Pn =
0,9×4,672 ×1612,8 6781,53 kg
> Pmax > 3430 kg
(OKE)
34
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
Untuk No Beam 10
- Pmax = 849.82 kg (Tarik) - L = 0.5 m = 50 cm
ax C
- Dicoba profil Double L 40 x 40 x 3 Untuk profil tunggal : = 2,336 cm2
A0
B
Ix0 = Iy0 = 3,53 cm4
Cy
Cx = Cy = 1,09 cm ix = iy
= 1,23 cm
I min
= 1,46 cm4
i min
= 0,79 cm
t 5mm
Untuk profil ganda : A gab
= 2 (A0) = 2 (2,336) = 4,672 cm 2
ax
= Cx +
Ix gab
= 2 (Ix0) + 2 (A0) (ax )2 = 2 (3,53) + 2 (2,336) (1,34) 2 = 15,45 cm 4
ay
=0
Iy gab
= 2 (Iy0) + 2 (A0) (ay )2 = 2 (3,53) + 2 (2,336) (0) 2 = 7,06 cm 4
ix gab
=
iy gab
=
, = 1,09 + 0,25 = 1,34 cm
,, ,, =
= 1,82 cm
=
= 1,23 cm
Cek kelangsingan
λ
L ,
= =
40,67
=
< 300 < 300 < 300 (OKE)
Cek kekuatan penampang
Pn
x Ag x Fy
> Pmax
Pn =
> Pmax
Pn =
> Pmax
Pn =
0,9×4,672 ×2475 10406,88 kg
> 849.82 kg
(OKE)
35
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
4. Perencanaan Batang Diagonal Untuk No Beam 18
- Pmax = 1930 kg (Tekan) - L = 1,13 m = 113cm
ax C
- Dicoba profil Double L 40 x 40 x 3 Untuk profil tunggal : = 2,336 cm2
A0
B
Ix0 = Iy0 = 3,53 cm4
Cy
Cx = Cy = 1,09 cm ix = iy
= 1,23 cm
I min
= 1,46 cm4
i min
= 0,79 cm
t 5mm
Untuk profil ganda :
A gab
= 2 (A0) = 2 (2,336) = 4,672 cm 2
ax
= Cx +
Ix gab
= 2 (Ix0) + 2 (A0) (ax )2 = 2 (3,53) + 2 (2,336) (1,34) 2 = 15,45 cm 4
ay
=0
Iy gab
= 2 (Iy0) + 2 (A0) (ay )2 = 2 (3,53) + 2 (2,336) (0) 2 = 7,06 cm 4
ix gab
=
iy gab
=
, = 1,09 + 0,25 = 1,34 cm
,, ,, =
= 1,82 cm
=
= 1,23 cm
Cek kelangsingan λ
= = =
L ,
91,92
< 200 < 200 < 200 (OKE)
36
Anota Hamsyah M. Khalis K
Batas langsing penampang =
= =
b 13,33
< 0,45
< 0,45
(201510340311120) (201510340311133)
.
> 12,79 → Penampang Langsing
Maka digunakan rumus sebagai berikut :
λ (,)
Fe = =
= 233,36 Mpa
Karena,
Maka, Fcr
233,36
> 107,12
= =
,
= 0,98
> 0,44.Q.Fy
=
= 1,34 – 0,76(b/t)
= 1.34 – 0,76. 13,33
Fe
=
Q
(Q.) e
.0,658 F (,., [0,98.0,658 , ]247,5 157,30 Mpa
1573kg/cm2
Cek kekuatan penampang Pn
> Pmax
×Ag×Fcr
> Pmax
Pn = Pn = Pn =
0,9×4,672 ×1573 6614,52 kg
> Pmax > 1930 kg
(OKE)
37
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
Untuk No Beam 39
- Pmax = 2150 kg (Tarik) - L = 1,03 m = 103 cm
ax C
- Dicoba profil Double L 40 x 40 x 3 Untuk profil tunggal : = 2,336 cm2
A0
B
Ix0 = Iy0 = 3,53 cm4
Cy
Cx = Cy = 1,09 cm ix = iy
= 1,23 cm
I min
= 1,46 cm4
i min
= 0,79 cm
t 5mm
Untuk profil ganda : A gab
= 2 (A0) = 2 (2,336) = 4,672 cm 2
ax
= Cx +
Ix gab
= 2 (Ix0) + 2 (A0) (ax )2 = 2 (3,53) + 2 (2,336) (1,34) 2 = 15,45 cm 4
ay
=0
Iy gab
= 2 (Iy0) + 2 (A0) (ay )2 = 2 (3,53) + 2 (2,336) (0) 2 = 7,06 cm 4
ix gab
=
iy gab
=
, = 1,09 + 0,25 = 1,34 cm
,, ,, =
= 1,82 cm
=
= 1,23 cm
Cek kelangsingan
λ
L ,
= =
83,78
=
< 300 < 300 < 300 (OKE)
Cek kekuatan penampang
Pn
x Ag x Fy
> Pmax
Pn =
> Pmax
Pn =
> Pmax
Pn =
0,9×4,672 ×2475 10406,88 kg
> 2150 kg
(OKE)
38
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
PERENCANAAN SAMBUNGAN Contoh Perhitungan: Mutu Baut A325 : Fu = 825 Mpa = 8250 kg/cm2 Mutu Pelat A572 : Fu = 414 Mpa = 4140 kg/cm2 Digunakan profil baja Siku Ganda 40 x 40 x 3 dengan Ag = 4,672 cm2 Direncanakan pelat buhul dengan t = 5 mm Rencana Baut
Alubang
≤ 15 % Aprofil
d lub . t
≤ 15 % (4,672 cm2)
d lubang
≤
d lubang
≤ 1,17 cm
% ., / 2 ,
maka diambil dlubang = 1,1 cm dan Ø baut = 1 cm = 10 mm Geser
Vd = 2 (Øf . r1 . fub . Ab) = 2 (0,75 . 0,5 . 8250 kg/cm2 . (1/4 π 12) cm2 = 4857 kg Tumpu Pelat
Rd = 2,4 (Øf . db . tp . fup) = 2,4 (0,75 . 1 cm . 0,5 cm . 4140 kg/cm2) = 3726 kg Dipilih nilai terkecil antara tumpu baut (geser) dan tumpu pelat yaitu 3726 kg. Jumlah Baut N =
= = 1,13 ≈ 2 baut
*Pu yang digunakan dicoba Pu maks
Kontrol Terhadap Profil
Profil double siku 40 x 40 x 3 dengan Ag = 4,672 cm 2 Ø baut = 1 cm Alubang
≤ 15 % Aprofil
N .d . t
≤ 15 % (4,672 cm2)
(2) (1 cm) (0.3 cm)
≤ 0,7 cm2
0,6 cm2
≤ 0,7 cm2 → Ok
39
Anota Hamsyah M. Khalis K
(201510340311120) (201510340311133)
Perencanaan Jarak Baut Searah Dengan Batang
Jarak Baut : 3 db < s < 15 tp 3(10 mm) < s < 15 (5 mm) 30 mm
< s < 75 mm
Diambil jarak baut yaitu S=50 mm
Jarak Tepi Baut : 1,5 db < s` < 12 tp 1,5 (10 mm) < S1 < 12 (5 mm) 15 mm < S1 < 60 mm Diambil jarak tepi baut yaitu S1= 25 mm
40