10.kualitas penggunaan baja sebagai konstruksi bangunan gedung

7/25/2019 10.Kualitas Penggunaan Baja Sebagai Konstruksi Bangunan Gedung

1/20

KUALITAS PENGGUNAAN BAJA SEBAGAI KONSTRUKSI

BANGUNAN GEDUNG

(Perencanaan Bangunan Baja Pada Konstruksi Gudang Margomulyo

Permai Surabaya)

M. Adik rudiyanto

(Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil, Universitas Islam

Majaphit)

ABSTRAKSemakin diperketatnya Undang-Undang Negara akan produksi kayu nasional

membuat material ini semakin langka dijumpai untuk memperoleh kualitas kayu

yang baik dengan harga yang cukup terjangkau. Para rekayasawan pun mulai

mengembangkan pemikiran-pemikiran ekonomisnya dengan membuat solusi

yakni mencari material pengganti kayu dengan bahan lain yang mudah didapat,

dibentuk, dirawat dan dikerjakan tanpa mengabaikan bobot dan kekuatannyauntuk sebuah rangkaian struktur. Maka dipilihlah material untuk menggantikan

kayu sebagai bahan struktur.Pada perencanaan ini dimulai dengan penjelasan

mengenai latar bekang pemilihan material, perumusan tujun perencanaan hingga

lingkup pembahasan, dan diikuti dengan dasar-dasar perencanaan dimana analisa

didasarkan pada peraturan PPBBI dan AISC-LRFD. Dari data awal yang ada,

jarak portal baja dengan bentang 6m. Setelah itu dilakukan perencanaan awal

dengan perhitungan beban-beban dan momen-momen yang bekerja diatap,

kemudian dilanjutkan perhitungan kolom, kemudian dianalisa dengan

menggunakan progam SAP 2000. Setelah didapatkan gaya-gaya dalam yang

bekerja dilakukan perhitungan sambungan. Dari perhitungan profil aman

digunakan gording CNP 125 x 50 x 20 x 3,2,Profil span WF 200 x 150 x 6 x 9 dan

Profil kolom WF 200 x 150 x 6 x 9 terhadap kontrol tegangan tekuk pada dimensi

gording yang didapat ( x > y ) untuk tekuk Sbx = 1,025 1 dan Sby = 1

1

Kata Kunci : AISC-LRFD , CNP , WF

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Pertumbuhan dan

perkembangan perekonomianNegara Indonesia di Era globalisasi

sekarang ini menurun. Seiring

dengan itu pemenuhan kebutuhan

sehari-hari masyarakat semakin

meningkat, membuat para investor

tertarik untuk menanamkan modal

dalam hal pembangunan gedung

dan prasarana lainnya yang dapat

menunjang pengembangan usaha.

Kota Surabaya merupakan

kota terbesar ke-2 di Indonesia

yang memiliki jutaan penduduk

yang setiap harinya harus

memenuhi kebutuhannya, dengan

melihat jumlah penduduk yangcukup besar maka tidak menutup

kemungkinan akan terus

meningkat. Oleh karena itu

perusahaan-perusahaan yang

bergerak di bidang produksi sangat

membutuhkan sarana yang

mengoperasikan atau bahkan

mengembangkan usahanya.

Pembangunan konstruksi

oleh para investor yang

pembangunannya dipercayakan


2/20

kepada para kontraktor, merupakan

salah satu upaya untuk

meningkatkan perekonomian dan

kesejahteraan masyarakat

Indonesia, khususnya di kotaSurabaya.

Semakin diperketatnya

Undang-Undang Negara akan

produksi kayu nasional membuat

material ini semakin langka

dijumpai untuk memperoleh

kualitas kayu yang baik dengan

harga ynag cukup terjangkau.

Para rekayasawan pun

mulai mengembangkan pemikiran-

pemikiran ekonomisnya denganmembuat solusi yakni mencari

material pengganti kayu dengan

bahan lain yang mudah didapat,

dibentuk, dirawat, dan dikerjakan

tanpa mengabaikan bobot dan

kekuatan untuk sebuah rangkaian

struktur. Maka dipilihlah material

baja yang dianggap cukup layak

untuk menggantikan kayu sebagai

bahan struktur. Dengan keberadaan

baja sebagai komponen utama

struktur pembangunan, maka

penulis tertarik untuk menjadikan

portal struktur baja sebagai objek

perhitungan dalam penyusunan

Tugas Akhir ini.

Perumusan Masalah

Pada penelitian ini

membahas masalah perhitungan

Portal Rangka Baja yang

diasumsikan sebagai Portal tunggalserta pengecekkan penampang

terhadap tekuk tanpa

memperhitungkan akibat gaya

gempa. Dan juga akan dibahas

efisiensi dan optimalisasi suatu

bangunan rangka baja dengan

memperhitungkan jarak antar

Portal.

Tujuan PenelitianAdapun tujuan penelitian

ini adalah :

1) Untuk mengetahui cara

perhitungan Portal Rangka Baja

dan cara perhitungan mendesain

penampang yang aman.

2)

Untuk mengevaluasi penampangterhadap bahaya tekuk.

3) Untuk mengetahui salah satu

cara dan teknis membuat

efisiensi suatu bangunan portal

baja.

PEMBAHASAN

Semua jenisjenis baja

sedikit banyak dapat ditempa

dan disepuh, sedangkan untuk

baja lunak pada tegangan yangjauh dibawah kekuatan tarik

atau batas patah B, yaitu apa

yang dinamakan batas lumer

atau tegangan lumer V, terjadi

suatu keadaan yang aneh,

dimana perubahan bentuk

selalu berjalan terus beberapa

waktu, dengan tidak

memperbesar beban yang ada.

Sifat sifat baja

bergantumg sekali pada zat

arang, semakin bertambah

kadar ini, semakin naik

tegangan patah dan regangan

menurut persen yang terjadi

pada sebuah batang percobaan

yang dibebani dengan tarikan,

yaitu apa yang dinamakan

rengangan patah menjadi lebih

kecil.

Persentase yang sangatkecil dari unsurunsur lainnya

yang dapat mempengaruhi sifat

sifat baja dengan kuat sekali.

Untuk membeda bedakannya

jenis jenis baja itu diberi

nomor yang sesuai dengan

tegangan patah yang dijamin

dan yang terendah pada

percobaan tarik yang normal,

tetapi untuk setiap jenis baja

juga ditentukan suatui Bmaks.


3/20

Kekuatan maupun

tegangan yang dapat

dikerahkan oleh baja

tergantung dari mutu baja.

Tegangan leleh dan tegangan

dasar dari berbagai macam baja

bangunan adalah sebagai

berikut:

Tabel II. Tabel Tegangan Leleh Dan Dasar Baja

Jenis baja

Tegangan

putus

Tegangan

leleh

Pereganga

n

Minimum,

u

minimum,

y Minimum

(MPa) (MPa) (%)

BJ 34 340 210 22

BJ 37 370 240 20

BJ 41 410 250 18

BJ 50 500 290 16BJ 55 550 410 13

MPa = 1 Kg/cm2

MPa = mega pascal (satuan sistem internasional)

Untuk elemen-elemen

baja yang tebalnya lebih dari

40 mm, tetapi kurang dari 100

mm, harga-harga dalam tabel

harus dikurangi 10%.

Tegangan dasar baja biasanya

menggunakan persamaan =

/1,5. Tegangan normal yang

diijinkan untuk pembeban

tetap, besarnya sama dengan

tegangan dasar. Tegangan

geser yang diijinkan untuk

pembebanan tetap, besarnya

sama dengan 0,58 kali

tegangan dasar.

= 0,85

Untuk elemen bajayang mengalami kombinasi

tegangan normal dan gesar,

maka tegangan ideal yang

terjadi tidak boleh melebihi

tegangan dasar.

i

I = 223

Untuk pembebanan

sementara (akibat berat sendiri,

beban bangunan, beban/gaya

gempa dan angin, besarnya

tegangan dasar baja dapat

dinaikkan sebesar 30%.

sem = 1,3

Konstanta-konstanta pada

konstruksi baja adalah sebagai

berikut:

Modul Elastisitas (E)

Modul elastisitas untuk

semua baja (yang secara relatif

tidak tergantung dari kuat

lelehnya) adalah 28.000 sampai

30000 ksi atau 193.000 sampai

207.000 Mpa. Nilai untuk

desain lazimnya diambil

sebesar 29.000 ksi 20.000 Mpa.

Berdasarkan PeraturanPerencanaan Bangunan Baja

Indonesia (PPBBI), nilai

modulus elastisitas baja adalah

2,1 x 106kg/cm2atau 2,1 x 105

Mpa.

Modul Geser (G)

Modus geser setiap bahan

elastis dihitung berdasarkan

formula :

G =

12

E


4/20

Dimana = perbandingan

poisson yang diambil sebesar

0,3 untuk baja. Dengan

menggunakan = 0,3 maka

akan memberikan G = 11.000ksi atau 77.000 Mpa.

Berdasarkan Peraturan

Perencanaan Bangunan Baja

Indonesia (PPBBI), nilai

modulus geser (tergelincir)

baja adalah 0,81 x 106 kg/cm

2

atau 0,81 x 105Mpa.

Koefesien Ekspansi ()

Koefesien ekspansi

adalah koefesien pemuaian

linier. Koefesien ekspansi bajadapat diambil sebesar 12 x 10-6

peroC.

Tegangan leleh ()

Tegangan leleh ditentukan

berdasarkan mutu baja.

- Sifat-sifat yang penting

Sifat-sifat ini termasuk

masa jenis baja, yang sama

dengan 490 pcf atau 7,850

t/m3; atau dalam berat satuan

nilai untuk baja sama dengan

490 pcf atau 76,75 kN/m3.

Berat jenis baja umumnya

adalah sebesar 7,85.

Rencana Kap Portal dan

Kemiringan AtapSebelum membuat

sebuah konstruksi Kap Portal

kita harus terlebih dahulumerencanakannya. Untuk itu

kita harus mengetahui terlebih

dahulu bagian-bagian dari Kap

Portal tersebut yaitu :

1) Rangka kuda-kuda

Rangka kuda-kuda

ialah konstruksi rangka batang

rata yang merupakan pemikul

utama konstruksi atap.

2) Gading-gading kap

Gading-gading kap

ialah rangka batang ruang yang

dibentuk oleh rangka kuda-

kuda, ikatan-ikatan angin dan

gording untuk memikul atap.3) Konstruksi atap

Konstuksi atap ialah

konstruksi gading-gading kap

termasuk penutup atap

misalnya genteng, seng dan

lain-lain.

Adapun langkah-langkah

merencanakan kap portal

adalah:

1) Rencana bentuk rangka kuda-

kuda dan kemiringan atapDasar-dasar pertimbangannya :

a)

Jenis atap yang akan

digunakan;

b)

Fungsi bangunan;

c) Keadaan lokasi bangunan.

2) Rencana jarak portal rangka

kuda-kuda

Merencanakan:

d) Dimensi gording;

e)

Penyambung gording;

f) Rencana ikatan angin.

3) Rencana diagonal rangka kuda-

kuda

GordingGording merupakan

gelagar yang sejajar dengan

sumbu konstruksi kap, yang

berfungsi untuk mendukung

bidang atap. Untukmerencankan gording

diperlukan langkah-langkah

berikut :

1)

Menentukan jarak gording;

2) Menentukan jarak portal;

3)

Mengetahui jumlah lapangan;

Jlhlap=ingxjarakgord

anganpanjanglap

cos

4) Menghitung berat beban-beban

yaitu berat sendiri, berat


5/20

pekerja, beban angin dan berat

lainnya;

5) Kontrol lendutan.

Beban-Beban pada Portal

KapDalam menentukan

bentuk dan ukuran-ukuran

bagian-bagian suatu konstruksi

baja, kita harus menurut

ketentuan-ketentuan yang

berlaku di Indonesia dan

ketentuan-ketentuan yang

memberi perintah, antara lain

mengenai pengerjaan bahan,

beban-beban yang diambil dan

teganggan-teganggan yangdiijinkan.

Beban suatu konstruksi

bangunan dapat dibedakan

dalam:

Beban Mati/tetap

Beban mati/tetap adalah

semua beban yang berasal dari

berat bangunan atau unsur

bangunan termasuk segala

unsur tambahan yang

merupakan satu kesatuan

dengannya. Dalam

perencanaan kuda-kuda type

Castellated Beamini, beban

mati yang diperhitungkan

antara lain:

- berat kuda-kuda sendiri

- berat gording

- berat trackstang / sagrod

- berat bracing / ikatan angin

-

berat atap, dan-

berat penyambung seperti plat

sambungan, baut, mur dan lain-

lain

Beban

hidup/berguna/bergerak/tidak

tetap

Beban

hidup/berguna/bergerak/tidak

tetap adalah semua muatan

tidak tetap, kecuali muatan

angin, gempa dan pengaruh

khusus yang misalnya selisih

suhu, susut dan lain-lain.Beban

angin ditentukan dengan

anggapan adanya tekananpositif dan tekanan negatif

(isap) yang bekerja tegak lurus

bidang yang ditinjau. Besarnya

tekanan ini diperoleh dengan

mengalikan koefisien angin

dengan tekanan tiup dari angin.

Tekanan tiup angin

minimum 25 kg/m2. Tekanan

tiup untuk lokasi di laut atau

tepi laut (sampai jauh 5 km

dari pantai) minimum 40kg/m2. Untuk daerah-daerah

dekat laut dan dimana

kecepatan-kecepatan angin

munkin menghasilkan tekanan

tiup yang lebih besar dari pada

yang ditentukan dengan

menggunakan rumus:

P =16

2

(kg/cm2), dimana V

adalah kecepatan anginBeban angin dibedakan

atas 2 jenis yaitu dating

(positif) dan beban angin hisap

(negatif). Beban angin datang

adalah beban angin yang

searah dengan gravitasi bumi

sedangkan angin hisap adalah

beban angin yang berlawanan

dengan gravitasi bumi. Beban

angin menjadi hisap

berdasarkan sudut yangdibentuk antara kolom dan

kuda-kuda bangunan (sisi

atap). Apabila sudut yang

dibentuk lebih besar dari 200

maka beban angin adalah

datang, sedangkan sudut yang

dibentuk lebih kecil dari 200

maka beban angin yang terjadi

adalah hisap. Karena rumusan

koefisien beban angin yang

diberikan pada struktur kuda-


6/20

kuda adalah 0.02 04. Selain

itu untuk beban angin hisap

suadah mendapatkan faktor

reduksi seperti rumusan yang

diatas.Stabilitas Blok Yang

Dibebani Lentur

Balok-balok yang

Penampangnya Tidak Berubah

Bentuk

Yang dimaksud dengan

balok-balok yang

penampangnya tidak berubah

bentuk adalh balok-balok yang

memenuhi syarat-syarat: h/tb

75 dan L/h 1,25 b/tsdimana:

h = tinggi balok

b = lebar sayap

tb= tebal badan

ts= tebal sayap

L = jarak antara dua titik dimana

tepi tertekan dari balok itu

ditahan terhadap

kemungkinan terjadinya

lendutan kesamping.

Balok-Balok yang

Penampangnya Berubah

Bentuka) Pada balok yang tidak

memenihi syarat tersebut pada

poin 1 (satu) diatas tegangan

tekan terbesar pada sayap harus

memenuhi :

tekanmax

adalah angka tekukmenurut tabel 2, 3 ,4, dan 5

dalam PPBBI 1984 yang harus

dicari dengan cara mengambil

tekuk sama panjang dengan

bentang sayap tertekan yang

tidak ditahan terhadap

goyangangan pada arah tegak

lurus badan, dimana harga jari-

jari kelembaman = iytepi.

b) Yang dimaksud tepi tertekan

adalah sayap dan 1/3 tinggi

badan yang tertekan (untuk

penampang simetris menjadi

1/6 tinggi badan).

A= Asayap +6

1Abadan

Balok Kolom

Pada dasarnya setiap

batang dalam suatu struktur

mengalami momen lentur

dengan gaya aksial, baik itu

berupa tarik aksial. Namun

demikian apabila salah satu

dari momen lentur atau gaya

aksial itu relatif kecil

dibandingkan dengan lainnya,

maka dalam perhitungannya

sering di abaikan. Sehingga

struktur tersebut dianggap

sebagai balok atau sebagai

batang tekan atau tarik. Untuk

keadaan yang tidak

memungkinkan mengabaikan

baik momen lentur maupun

gaya aksial, maka dalamperencanaan haruslah

diperhitungkan. Suatu batang

yang menderita beban tekan

aksial dan momen lentur

bersamaan inilah yang

dinamakan balok kolom.

Akibat momen lentur batang

tersebut akan berperilaku

sebagai balok. Dilain pihak

dengan adanya desak aksial

menjadikan batang tersebutberperilaku sebagai kolom.

Sesuai dengan

peraturan yang ada di

Indonesia, maka perencanaan

balok kolom berdasarkan pada

PPBBI 1984. Adapun cara

yang digunakan dalam

perencanaan ini adalah

berdasarkan persamaan

interaksi terhadap tegangan

ijin.


7/20

Salmon et al (1981)

dalam bukunya

mengelompokkan

kemungkinan rusaknya batang

yang menderita kombinasibeban aksial dan momen lentur

menjadi:

1. Akibat beban tarik aksial dan

momen lentur akan rusak pada

keadan luluh;

2. Akibat beban desak aksial dan

momen lentur satu arah akan

rusak karena tekuk pada arah

bidang momen, tanpa puntiran;

3. Akibat beban desak aksial dan

momen lentur arah sumbu kuatakan rusak karena tekuk torsi-

lateral;

4. Akiat beban desak aksial dan

momen lentur dua arah pada

batang bertampang puntir

kaku, misalnya tampang WF

akan rusak karena tekuk pada

salah satu arah prinsipnya

(principal direction);

5. Akiat beban desak aksial dan

momen lentur dua arah pada

batang tampang dinding tipis

terbuka akan rusak karena

kombinasi momen lenturan dan

puntiran pada tampang puntir

lemah;

6. Akiat beban desak aksial,

momen lentur dua arah, dan

puntiran (torsi) akan rusak

karena kombinasi puntiran dan

momen lentur apabila pusatgeser tidak pada bidang

momen.

Melihat pada

banyaknya kemungkinan

rusaknya batang akibat

kombinasi beban aksial dan

momen lentur tampaknya tidak

mudah untuk menentukan

suatu cara perencanaan yang

dapat mencakup seluruh

kemungkinan tersebut. Pada

umumnya suatu perencanaan

didasarkan pada salah satu

dari:

a.

Pembatasan pada kombinasi;

b.

Menggunakan rumusinteraksi berdasarkan tegangan

ijin;

c. Menggunakan rumus

interaksi berdasarkan tegangan

batas.

Pembatasan pada

tegangan kombinasi biasanya

memerlukan stabilitas dan

faktor keamanan yang tinggi,

sehingga cara interaksi banyak

disukai karena hal ini lebihdapat mendekati kenyataan.

Sesuai dengan

peraturan yang ada di

Indonesia, maka perencanaan

balok kolom berdasarkan

Peraturan Perencanaan

Bangunan Baja Indonesia

Untuk Gedung 1987 (PPBBG

1987), adapun cara yang

digunakan oleh peraturan lain

tidak dibahas. Perencanaan

yang digunakan berdasarkan

persamaan interaksi terhadap

tegangan ijinnya.

1) Balok-Kolom Melentur searah,

Tanpa Gaya Lintang

Pada keadaan tidak ada

gaya lintang, suatu balok-

kolom hanya akan menerima

gaya aksial dan momen lentur.Untuk menjamin kekuatan

balok-kolom tersebut perlu

dipih sedemikian sehingga arah

lenturan searah dengan sumbu

kuat balok-kolom tersebut.

Pada umumnya sumbu kuat

tersebut ditunjukkan oleh

sumbu x,sedangkan sumbu

lemah ditunjukkan oleh sumbu

y.


8/20

Sesuai dengan PPBBG,

persyaran interaksi balok-

kolom secara umum harus

memenuhi:

Wnn1

Dengan:

= Faktor tekuk

searah sumbu tekuk

N = beban aksial

A = luas tampang balok-kolom

M= momen kolom searah

sumbu yang ditinjau

W= tahanan momen searah

momen yang ditinjau

= 0,6 + 0,4 M1/M2

harus 0,4

bila panjang tekuk

diperhitungkan terhadap jarak

antar dukungan

harus 0,6

bila panjang tekuk sebenarnya

yang digunakan dalam

perhitungan

M1/M2 positf, bila

menyebabkan suatupelengkungan, dan negatif bila

menyebabkan dua

pelengkungan.

N = P*/N

P* = 2 EI / L2= 2 EA / (LK/

i)2= 2 EA /()2

Adapun n merupakan

faktor perbandingan antara

gaya aksial dengan gaya tekuk

Euler yang akan memperbesar

momen skunder balok-kolom.Sedangkan pada ujung-ujung

kolom beban yang bekerja

harus memenuhi persamaan:

N / A + M / W

Untuk arah sumbu

lemah yang tidak dipengaruhi

momen lentur harus memenuhi

persyaratan kolom biasa yaitu:

N / A

2) Balok Kolom lentur Dua

Arah, Tanpa Beban Lintang

Pada dasarnya

perhitungan untuk kolom-balok

yang melentur dua arah adalahsama dengan keadaan melentur

searah. Dengan menganggap

bahwa keadan bahan masih

elastis, maka berlaku

superposisi tegangan. Secara

umum persamaan interaksinya

adalah:

K1N / A K2Mx/ Wx+ K3My/ Wy

Dengan:

K1 = max, faktor tekukterbesar

K2= xnx / nx - 1

K3 = xny / ny - 1

1)/38(

5

21

xxkip MM

Tegangan kip, kip

dihitung berdasarkan pada

perhitungan balok yang

menderita lentur, sehingga

terjadi tekuk puntir-lateral(lateral torsional buckling).

Pada ujung-ujung

kolom akibat pembebanan

harus memenuhi persamaan

diatas dengan mengambil K1 =

1, K2= , dan K3 = 1

3) Balok Kolom lentur dan

Dibebani Gaya Lintang

Balok-kolom yang

selain dibebani gaya normaldan momen lentur juga

dibebani oleh gaya-gaya

melintang harus memenuhi

syarat:

y

Dyyy

y

y

x

Dxxmaks

W

MM

n

n

n

M

A

N 22

11

Untuk ujung-ujung balok

kolom harus memenuhi syarat:


9/20

y

Dyy

X

DxXx

W

MM

W

Mn

A

N 22

Dimana:MDX adalah momen

lapangan terbesar pada kolom

akibat beban melintang yang

tegak lurus sumbu x, dengan

anggapan kedua ujung kolom

berupa sendi. Apabila MDXberlawan tanda MDy seperti

MDX, akibat beban melintang

yang tegak lurus sumbu y.

4) Balok-Kolom Bergoyang

Penyangga Stabilitas KonstrusiKolom dapat bergoyang

apabila apabila portal yang

didukungnya bergoyang,

sehingga balok pada portal

tersebut akan menyalurkan

momen tambahan akibat

pergoyangan ke kolom

penyangga (pen-stabil)

konstruksi.

Balok-kolom selain

dibebani oleh gaya normal danmomen lentur juga mengalami

goyangan memenuhi syarat:

y

y

y

y

X

X

y

X

X

XX

X

Xx

W

M

n

n

W

M

n

n

W

eNV

n

n

A

N

185,0

185,0

*)(

1

Dan

X

X

y

X

X

yy

X

Xx

W

M

n

n

W

eNV

n

n

A

N

185,0

*)(

1

pada ujung kolom harusmemenuhi syarat:

y

y

X

X

W

M

W

M

A

N

Pembebanan strukturMaterial untuk

tiang/kolom dan kuda-kuda

rangka baja terbuat dari profil

IWF 200 x 150 x 6 x 9 Dan

material untuk gording terbuat

dari profil baja C 125 x 50 x 20

x 2,3.

a) Ketentuan Teknis

1. Gudang tertutup

2.

Penutup gudang dari asbes

gelombang

3. Jarak gording maximal 1,30 M

4. Mutu baja Bj 36 = 1600kg/m2

5. Beban angin 10 kg/m2

6.

Beban seng gelombang 6kg/m2

b) Penutup atap dari asbes

gelombang :

- Panjang : 305 cm

-

Lebar : 40 cm

- Tebal : 0,3 cm

- Berat : 6 kg

C

o18

A O B

19

Gambar 3.1 Bagian-Bagian Atap

1) Panjang AC =18cos

21 AB

=18cos

12.21

= 613 m


10/20

2) Panjang OC = tgAB..2

1

= 18.12.2

1tg

= 1,95 m

3) Jumlah gording = buahgordingjarak

58,4)max(30,1

3,6

4) Jarak gording = 26,15

3,6

1,26

Gambar 3.2 Jjarak Gording

m = 1,26 Cos 18o

= 1,197 m

n = 1,26 Sin 18o

= 0,389 m

A. Perhitungan Penbebanan

1) Beban Mati ( D )

Beban gording: = 13,2

kg/m

Beban atap

: 1,26 x 6 = 7,56

kg/m +

20,76 kg/m

Berat alat penggantung 10%

= 2,076 kg/m +

qD= 22,84 kg/m

MXD=81 ( q cos ) L2 =

8

1(22,84 cos 180) 62 = 97,6 kg/m

MYD=8

1( q sin ) (

3

L) 2=

8

1(22,84 cos 18

0) 2

2= 8,82 kg/m

i. Beban Hidup ( ML)

a. Beban hidup terbagi rata

q = ( 40 -0,3 )kg/m2= ( 400,3 x 18 ) = 34,6kg/m2

MXL=

8

1( q cos ) L

2 =

8

1( 34,6 cos 18 ) 62 = 147,92

kg/m

MYL=8

1( q sin ) (

3

L)2=

8

1( 34,6 cos 18 ) 22 = 16,44

kg/m

b.

Beban Hidup Terpusat P = 100

kg

MXL=4

1( P cos ) L =

4

1( 100 cos 18 ) 6 = 142,5 kg/m

MYL=4

1 ( P cos )

3

L =

4

1( 100 cos 18 ) 2 = 15,45 kg/m

Untuk beban hidup:


11/20

beban hidup terpusat yang

menentukan.

c. Beban Angin

Angin tekan c.w = 0

Angin hisap 0,4 x 40 = 16kg/m2

Beban angin < beban tetap

tidak diperhitungkan

Besarnya Momen Berfaktor (

MU)

MU = 1,2 MO +1,6 MC

MUX = 1,2 . 310,93 + 1,6 .

147,92 = 609,79 kg/m

MUY = 1,2 . 34,55 + 16 .

16,44 = 43,40 kg/m

Persamaan interaksi =

1..

Mux

Mnyb

Muy

Mnxb

a. Kontrol penampang profil

36,507,2

5,7

.2

tf

bf

= ptf

bf

.2

97,10

240

170170

fy

dan

4,265,0

2,13

tw

h

= ptw

h

108240

1680

tf

bf

.2

+ p

tw

h =

penampang kompak, Maka :

MNX = MNYb. Kontrol lateral buckling

Diperhitungkan jarak penahan

lateral antara jarak 2 pengikat

seng

Misal Lb = 68 cm jarak

lateral ( jarak 2 pengikat seng )

Lp = 1,76 ry

fy

E

= 1,76 . 1,32

2400

10.1,2 6

= 68,72 cm

Ternyata Lb < Lp makaMNX = MPXtermasuk bentang pendekMNX = MPX = Zxfy = 277

x 2400 = 664.800 kg/cm =

66,48 kg/m

MNY = Zx ( 1 flons ) fy

= (4

1. tf . bf2) fy

= ( 4

1

. 0,9 . 15

2

) 2400= 121.500 kg/cm

= 1215 kg/m

c. Persamaan interaksi :

112159,0

36,27

48,669,0

31,454

xx

:

0,249 1 okd.

Kontrol lendutan profil

Kelendutan ijin f= 180

L

=180

600

= 3,33 cm

Dicari fx = lendutan terhadap

sumbu x-x profil

fy = lendutan terhadap

sumbu y-y profil

e. Akibat beban merata

Fx1=4

4

.

.cos.

384

5L

IxE

Lqx

=

4

6 600

137101,2

95,0228,0

384

5

xx

xx

= 7,603 cm

fy1 =

4

3

18sin

384

5

L

E

qx

Iy

=4

6 3

600

137101,2

309,084,22

384

5

xx

xx


12/20

= 3,053cm

F = 22 fyfx

= 22 053,3603,7

= 321,9806,57

= 127,67

= 8,193

= F F

= 8,193 F f.

Kontrol geser

RD = (2

1.qD. L )

= 2

1

.22,84 . 6= 68,52 kg

RL = 100 kg

RU = 1,2 . RD+ 1,6 RL

= 1,2 . 68,52 + 1,6 . 100

= 242,22 kg

67,116

70

tw

h

tw

h Ro= 421,84 kg

Vc = 0,9 Vn

= 0,9. 864

= 777,6 kg >

Vu= 421,84 kg

6/3 6/3 6/3

Gambar 3.3 Penggantung Gording

tg 65,030,1

36

00,19

32,0sin

Gaya yang bekerjapada tiap satu gording

akibat beban mati

3

6.18sin84,24q

= 15,35 kgAkibat beban hidup

18sin100p = 30,90 kg

jumlah beban =46,25 kg

= 5 buah

Gaya penggantung

gording teratas

5 x 66,25 = 231,25 kg

Keseimbangan gaya

vertikal )0( v

25,231sin T

25,23118sin T

5,462T

Aperlu2400.9,0

5,462

fy

T

= 0,21

Patah = pu = fu,Ac

Ae=0,85Aq

Aq perlu =4100.9,0.85,6

T

=4100.9,0.85,0

5,462

= 0,65

Dipakai baja bulat 16

214,34

1xDx > Aq perlu

0,25 x 3,14 x D2 > 0,65

D > 0,95


13/20

Kontrol :

A perlu = 214,34

1 xDx

= 6,25 x 3,14 x

1,6

2

= 2 cm2> Aq

perlu

.( ok )

g. Beban angin = 10 kg/m2

q1 =2

3= 0,9 x 10 = 9

kg/m

h1 = 6 cm

R1 =3

6x 9 = 18 kg

q2 = (2

3+

2

3 ) = 0,9 x

10 = 27 kg/m

h2 = 6 + ( 3 + tg 18 ) =

6,97 cm

R2 =2

97,6x 27 = 94,09

kg/m

q3 = 3 x 0,9 x 10 = 27

kg/m

h3 = 6,97 + ( 3 tg 18 ) =7,95 m

R3 =2

95,7x 27 = 107,33

kg/m

Gaya normal pada gording

dan regel untuk C = 0,9

=2

321 RRR

=2

33,10709,9418

= 109,71 kg

Gaya normal pada

gording dan regel atau C

= 0,4

N = 71,1099,0

4,0x

= 48,71kg

panjang ikatan angin b =22 36 = 6,71 m

Gaya tarik ikatan angin b

Nb =

kgx 65,12271,1096

71,6

Batang tarikNu = ( 1,6 Nb ) 0,75

= 1,6 x 122,65 x 0,75

= 147,18 kg

Pakai batang 16 = fy =

2400

As =

2 cm

Kekakuan kolom 1,6

12,1

600

671

... ( ok )

Kekakuan leleh Nn = 0,9

x 2400 x 2 =

4320..( ok )

Kekakuan putus An = 0,7

x 2 = 1,4 cm

Nn = 1,4

x 3700 x 0,75 = 3885 kg..

( ok )

jadi batang 16 dapatdigunakan sebagai ikatanangin

Gording sebagai beam kolom

Gording ini adalah

balok kolom akibat beban

D dan L menghasilkan

momen lentur, besarnya

diambil dari perhitungan

gording:

U = ( 1,2 D + 1,6 L ) 0,75

Mntx = ( 1,2 D + 1,6 L )0,75 = 353,79 x 0,75

= 265,34 kgm

Mnty = ( 1,2 D + 1,6 L )

0,75 = 84,89 x 0,75

= 63,67

Dipakai profil baja C 125 x

50 x 20 x 2,3


14/20

As = 6,322 Ix =

5,77

Ix = 210 Iy =

1,86

Iy = 21,9 Zx=28,0

Zy=

6,33

-) Lkx = 600 cm x =

99,10377,5

600

Ix

L

Ncr bx =

2

62

2

2

99,103

322,610.214,3.. xxAE

X

G

=

11528,64 kg

-) Lkx = 63 cm y =

87,3386,1

63

Iy

L

Ncr bx =

2

62

2

2

87,33

322,610.214,3.. xxAE

y

G

=

3680425,15 kg

a) Tekuk arah x = (x > y

)

Pn =

87,3365,1

2400322,6. xfyAG

= 9195,64

kg

105,064,919585,0

38,403

xPn

Pu

Pakai rumus:

1.9

8

.

Mnyb

Muy

Mnx

Mux

Pnc

Eu

b) Gording dianggap

batang tidak bergoyang.

Dimana:

Sbx = 1

1

Ncrbx

Nu

Cmx

Untuk elemen bebantransfersal ujung-

ujungnya sederhana cm

= 1

Sbx =

64,11528

38,4031

1=

1,035 1

Sby =

15,368042538,4031

1= 1

1

Mux = MntxSbx =

457,34 x 1,035 =

473,35

Muy = MntySby =

50,82 x 1 = 50,8

0,02 < - 0,4 = 0 18o -0,4

+0,9 -0,4


15/20

Gambar 3.4 Beban Angin

1) Beban hisap atap

= -0,4 x 10 x 6

= -24 kg/m2) Beban tekan kolom

= -0,9 x 10 x 6

= 54 kg/m

3) Beban hisap

= -0,4 x 10 x 6

= -24 kg kg/m

4) Beban kanopi C

= ( 0,02 -

0,4 ) 10

=

( 0,02.18 -

0,4 )10

=

-0,56

kg/m

c) Beban Atap

Beban mati atap = ( qD

atap x jarak antar kuda-

kuda ) + (

cos

profil)

= (

28,84 x 6 ) + (18cos

14)

=

151,78

Beban hidup atap= ( 0,8

( q1atap x jarak antar

kuda-kuda )

= 0,8

(28,84 x 6 )

=109,63

Perencanaan Kolom

Direncanakan

kolom dari IWF 200 x 150

x 6 x 9 dengan ketentuan

teknis:

1. Panjang Kolom ( L )

= 6000 mm

2. Ujung jepitsendi

3. Mutu baja BJ 37 = 240 Mpa

A. Kolom WF 150 x 75 x 5x 7:

A = 39,01 cm2 ix = 8,30 cm

iy = 3,61 cm d

= 194 mm

bf= 150 mm r

= 13 mm

tw= 6 mm tf

= 9 mm

a) Kontrol kebutuhan

kolom

i

Lk

lkcLk .

)( sendijepit kc=0,80

851,5730,8

6008,0

x

ix

Lkxx

Pcr =2

2..

x

AqE

=

2

62

851,57

194.10.1,2.14,3

= 479.286,81

85,0102

240851,575

xEE

fyc

25,0 < c 1,2

=58,0.67,06,1

43,1

= 2,65

Pn = Aq

65,2

2400149x

fy

= 1756,98

kg

Pn = 0,85 x

1756,98 kg


16/20

= 1493,43 kg

43,1493

41,3250

.

Pnc

Pu

= 2,176

b)

Kontrol penampangSayap

: 35,892

150

.2

xtf

bf

139,16240

250250

fyR

: Rtf

bf

.2

Beban

: 305

150

tw

h

93,42240

665665

fyR

Mnx = Zx .fy

= 277 . 2400

= 664,800 k

c) Kontrol Lateral

Bulking

Lb = 600 cm

Lp = 1,76 Iy

fy

E

= 1,76 x 3,61

40

102 5x

= 449,26 cm

FL = FyFr

= 24070

= 170 Mpa

J = 3)(3

1bt

=

)9,295,1(3

12)33,47(

3

1 3

= 80,742 cm4

Iw = Iy.4

2h

= 49,5

4

)8,74,43( 2

= 15.683,58

cm6

X1 =

6,2.2

..2

JE

x

=

2,5

200.74,180).10.2(

277

2

= 0,011 x

1179,113

= 12,97 kg/cm

X2 =

y

w

JE

x

.

.

.6

2

1

=2

6 74,8010.2

76,388.22776

x

x

= 0,006 (

cm/kg )2

LR =

2

21 .11 LFFrFy

y

=

1700

1076,388.2277

5x

= 11.413,26

Lp = 84,39 < Lb =600 < LR=

11.413,262. ( ok )

mn = Cb ( mR+

(mP + mR)

PR

BR

LL

LL

< mP


17/20

mR = Zx ( fyFr

)

= 88,8 x 1700

= 150.960

kg/cm

mP = Zyfy =

13,2240 = 3.168

mY = Zxfy =

277250 = 22

Lp = 1,76 Iyfy

E

= 1,76 x 3,61240

10.2 5

= 84,34

Lb < Lp

Mnx = Mpx = Zx .

fy

= 277

x 2400

=664.800 kg/cm

Mu Mn

Kontrol geser

Vu = 8960,89 kg

un =

0,9.0,6.fy.Aw

=

0,9.0,6.2400.38,08

=

49.351,6

Vu un

( ok )

PEMBAHASAN

Data Perhitungan dan SetrukturDari perhitungan

beban dan struktur akan

dikontrol menggunakan

perhitungan SAP 2000 dengan

data beban sebagai berikut:

P/q

P w P

P w w P

P w w P

P/q w w P

w w

qw1 qw2

12 MGambar 3.5 beban pada strujtur

1.

Data pembebanan

P = 151,72 kg w = -0,64 qw1 = +54

q = 109,58 wI= -24 qw2 = -24

2. Data beban combo

1,4 D

1,2 D + 1,6 L

1,2 D + 1,6 L + 0,5 W

1,2 D + 1,6 L + 0,8 W

Perhitungan Sambungan Kuda-Kuda dan Base Plate


18/20

a. Perhitungan Sambungan

Pu

mu mu

Dari data sap 2000

diperoleh:

Mu = 1154,82

Pu = 4619,28

Direncanakan baut Bj 37

12, plat Bj 37

1.

Kuat rencana baut- Geser Vd = 0,75 x

0,5 x Fu x 4

1x Ab

x m

= 0,75 x

0,5 x 3700x

4

1x 1,22 x 1

= 1568,43

kg-

Tumpu Rd = 0,75 x

0,5 x db x tp x Ab x

Fu

= 0,75 x

0,5 x 1,2 x 1,2

x 3700

= 1998 kg

- Vu =n

Pu

- Fuv = Ab

vu=923,86

-

f = 0,5. Fub =

0,75x0,5x3700

=

1387,5 kg/cm

- Fuv < f = 0,5 .

Fub

.(ok)

2. Akibat Momen Lentur

- Tu max =

2

max.

y

YMu

=

2222

38241610(2

3882,1154

x

= 9,234 < Td

ulir

(ok)

3. Kontrol Tarik

- Ft = (1,3 Fub-1,5 Fux) Tu

max

.(ok)

4. Kontrol Kekuatan Las

T plat = 6 mm

A min = 3 mm-

Aekf (las badan) = 0,707 x

53,1090

3700

x

= 2,10 mm

-

Aekp(las sayap) = 0,707 x

133,1090

3700

x

= 7,15 mm

misal tc = 1 cm


19/20

A =

1(2x19,2)+(2x37,4)=113,2 cm2

S = bd +3

2d

= (19,2 x 37,4) +

(37,23

2)

= 1184,33

akibat Pu => Fpu =

81,402,113

28,4619

A

Pu

akibat Pu => Phm =

98,033,1184

82,1154

s

Mu

F total =

22 PhmFup

= 40,82

Tc perlu =Fn

F

=

3,70906,075,0

82,40

xxx

= 0,01

A perlu =707,0

tc

=707,0

01,0

= 0,01

dipakai a = 3 mm

tc= 2,121 mm

z = 0,2 cm

A = 0,2 (

2x19,2)+0,2(2x37,4)

= 22,64 cm2S = 0,2 (

2x37,4)+0,2(37,4x2/3

) = 236,867 cm2

Fup =

03,20464,22

28,6419

A

Pu

Fhm =

87,4867,236

24,1154

s

Mu

F total =

22 PhmFup

= 204,09

F total < fn =

0,75x0,6x90x703

F total < 2214,45

kg/cm......

.........................(ok)

b.

Perhitungan Base Plate

Wf 200x150x6x9

60

Dimensi Plat

B = 35 cm

L = 60 cm

- A = B .L

=

2

.6

1

BL - W=

2

.6

1

BL = 732,06 cm3

Gaya-gaya yang bekerja

pada dasar kolom dari sap

2000 combo 3

(akibat b.mati + b.hidp)

m = 1323,23

n = 9616,87

p = 28510,38

Tmax =

w

n

A

p

= 13,58 + 1,81

= 15,39

Tmin = 8,707 - 0,7 = 8,01

Momen plat yang terjadi

q = 33,59 kg/m2x 1

Ukuran base plate 35 x 60

m =2

1q.L2

=2

133,59.(10)2

= 1479,5


20/20

3,1.6

13,02

Tplatplatt

mTplate

wplat

m

T plat =3,1.

.6Tplat

m

=3,1.2400

5,1679.6

= 1,8 cm )( 3 cm

PENUTUP

KesimpulanB.

kesimpulan

a. Dimensi gording yang

didapat dari hasil tekuk( x > y )

untuk tekuk Sbx =

1,025 1 dan Sby = 1

1, maka dapat

disimpulkan bahwa

gording aman untuk

digunakan.

b. Jarak portal yang paling

efisien adalah pada

jarak 7m, dengan desain

profil sebagai berikut:- Profil gording CNP

125 x 50 x 20 x 3,2

-

Profil span WF 200 x

150 x 6 x 9

-

Profil kolom WF 200

x 150 x 6 x 9

DAFTAR PUSTAKA

Fushoku-boshoku

kyoukai,Introduction of

Environmental Materials,

Maruzen Publishing Co,

Tokyo, 1993. (in Japanese).

Hanehara, S., Structure of Concrete

and Its Properties, Japan

Cement Association on Very

Salmon, C.G, 1997, Struktur Baja

Desain dan Perilaku Jilid 1

Edisi Kedua, Erlangga, Jakarta

Simple about Cement Science,

Tokyo, 1993, pp. 78-104. (in

Japanese)

Sudjono, A.S. Simulasi Perhitungan

Tebal Selimut Beton Minimum

terhadap Perubahan Jarak

Bangunan dari Garis Pantai,

Jurnal Teknil Sipil Institut

Teknologi Bandung, Volume

11, No. 1, 2004, pp. 9-17.

Sudjono, A.S., and Seki, H.,

Experiment and Analytical

Studies on Oxygen Transport

in Various Cementitious

Materials, Proc. of 5th

CANMET/ACI International

Conference on Durability of

Concrete, Spain, 2000, pp.

721- 738.

Sakai, C., Shiroi, N., Yasuda, N., and

Matsusima, M., Quantity

Assessment on Factors of Salt

Damage, Journal of JSCE,

No.544, V-32

Public Works Research Institute

(PWRI), Current Issues and

New Technology on SaltAttack in Concrete Bridge, Un

published report, Tokyo, 2003.

(in Japanese).

10.kualitas penggunaan baja sebagai konstruksi bangunan gedung

Documents