contoh merencana baja

ABDUL HALIM (105724237) / MERENCANA KONSTRUKSI BAJA S1 TS B 2010

1

PERHITUNGAN GORDING

Menggunakan profil CNP 150.50.20.3,2

A = 8,607 w = 6,76

Iy = 28,3 Wx = 37,4

Ix = 280 Wy = 8,19

Akibat beban angin

Beban atap seng = ,

× 1,2 = 15 kg/m

Berat sendiri gording = 6,76 kg/m

21,76 kg/m

Berat lain-lain = 1,934 kg/m × 10% = 2,176 kg/m

= 23,936 kg/m

MDX = × (q cos α) × L

= × (23,936 kg/m cos 20°) × 6

= 101,214 kg m

MDY = × (q cos α) ×

= × (23,936 kg/m sin 20°) ×

= 4,094 kg m

Akibat beban angin (PPI.83 hal 29)

Kondisi I (0º < α < 20º)

1,2 × 25 × 1,2 = 36 kg/m

0,4 × 25 × 1,2 = 12 kg/m

Kondisi II (0º < α < 20º)

0,8 × 25 × 1,2 = 24 kg/m2

0

-1,2 -0,4

KONDISI I

0,8 0

KONDISI II


2

Diambil yang terbesar yaitu 36 kg/m2

MWX = × 36 kg/m × 6

= 162 kg/m2

MWY = 0

Akibat beban hidup (P = 100 kg)

MX = × (100 cos 20°) × 6 MX = × (100 sin 20°) ×

= 93,969 kg m = 34,202 kg m

Kontrol tegangan

Kombinasi I (1,2 D + 1,6 L)

σ = , × , × + , × , ×

= , × , , × ,,

+ , × , , × ,,

= 1321,833 kg/cm2 < 1600 kg/cm2..........OK

Kombinasi II (0,9 D + 1,3 W)

σ = , × , × + , × , ×

= , × , , ×,

+ , × , , ×,

= 851,701 kg/cm2 < 1600 kg/cm2..........OK

Kontrol Lendutan

a. Kombinasi I (1,2 D + 1,6 L)

Fx = 1,2 × × ( , °)×, × ×

+ 1,6 × × ( °)×, × ×

= 0,775 + 1,151

= 1,926 cm

Fy = 1,2 × ×( , °)×

, × × ,+ 1,6 × ×

( °)×

, × × ,

= 0,0344 + 0,153

= 0,1874 cm

Ftotal = 1,926 + 0,1874


3

= 1,935 cm

b. Kombinasi II (0,9 D + 1,3 W)

Fx = 0,9 × × ( , °)×, × ×

+ 1,3 × × , ×, × ×

= 0,581 + 1,343

= 1,924 cm

Fy = 0,9 × ×( , °)×

, × × ,+ 1,3 × ×

×

, × × ,

= 0,0258 + 0

= 0,0258 cm

Ftotal = 1,924 + 0,0258

= 1,926 cm

Maka diambil yang terbesar :

1,935 cm < σijin

1,935 cm <

1,935 cm < 2,4 cm..........OK

∴Maka profil cnp 150.50.20.3,2 aman digunakan sebagai gording


4

푇sin 휃

푇sin 휃

PERHITUNGAN PENGGANTUNG GORDING Jarak kuda-kuda = 6 m = 600 cm

Jumlah lapangan gording = 10 lapangan

Jarak penggantung gording = 2 m = 200 cm

Beban Mati Beban Hidup

MD = q sin ∝× 1,2 × 2 ML = p sin ∝

= 23,936 sin 20° × 1,2 × 2 = 100 sin 20°

= 16,374 kg = 34,202 kg

∑M = MD + ML

= 16,374 kg + 34,202 kg

= 50,576 kg

Maka T = ∑lapangan gording × ∑M

= 10 × 50,576 kg

= 505,76 kg

Mencari tan θ = ,

θ = tan 0,6

θ = 30º57’49,52”

T T


5

= , º ’ , ”

= 983,969 kg

A = , = 0,615 cm²

A = × π × D

D = ×

= , ×,

= 0,88 → 1cm = 10 mm

Maka : Kontrol Tegangan

A = × π × D² σ = ≤ 1600 kg/cm²

= × 3,14 × 10² = , , ²

≤ 1600 kg/cm²

= 78,539 mm² = 1245,5 kg/cm² ≤ 1600 kg/ cm²

= 0,79 cm²

∴Maka besi dengan Ø10 cukup aman untuk dipakai sebagai penggantung gording


6

PERHITUNGAN IKATAN ANGIN L1 = cos α 3,45

= cos 20º 4,4

= 4,13 m

L2 = (cos α 8) – L1

= (cos 20º 8) – 4,13

= 3,39 m

L3 = (cos α 11,6) – (L1 + L2)

= (cos 15º 10,35) – (4,13+ 3,39)

= 3,39 m

Maka : Perhitungan Luas Bidang :

h1 = tg 20º L1 A1 = × 퐿 × ℎ

=1,51 m = × 4,13 × 1,51 = 3,12 m2

h2 = tg 20º (L1 + L2) A2 = ( ) × 퐿

= 2,74 m = ( , , ) × 3,39 = 7,2 m2

h3 = tg 20º (L1 + L2 + L3) A3 = ( ) × 퐿

= 3,97 m = ( , , ) × 3,39 = 11,37 m2

Perhitungan gaya → faktor reduksi tarik = 0,9 PPIUG 2.2.1

R1 = w × c × A1 = 25 × 0,9 × 3,12 = 70,200 kg

R2 = w × c × A2 = 25 × 0,9 × 7,2 = 162,000 kg

R3 = w × c × A3 = 25 × 0,9 × 11,37 = 225,825 kg

Ptotal = 458,025 kg

h1h2

h3

L1 L2 L3

3.6

3.6

4.4

A1A2

A3


7

Gaya Tarik Memakai Diameter 10 mm

N = Ptotal sin α A = × 휋 × 푑

= 458,025 sin 20º = × 3,14 × 1

= 156,65 kg = 0,785 cm2

Kontrol Tegangan

≤ σijin

, ,

≤ 1600 kg/cm2

199,55 kg/cm2 ≤ 1600 kg/cm2

∴ Maka besi ukuran Ø 10 mm dapat digunakan sebagai ikatan angin.


8

PERHITUNGAN REGEL (IKATAN GIGI ANJING)

Menggunakan profil CNP 125.50.10.3,2

A = 7,807 cm2 w = 6,13

Iy = 24.5 cm4 Wx = 29.0 cm3

Ix = 181 cm4 Wy = 8.02 cm3

Pembebanan untuk SAP

Berat perangkai = 15,87 × 0,62 = 10,63 kg

Berat CNP = 6,13 × 6 = 36,78 kg

Berat Total = 16,058 + 27,06 = 47,41 kg

q = = , = 7,902

w = 25 kg/m

F = 0,9 × w × luas area

= 0,9 × 25 × (0,5×6)

= 67,5 kg m

Melalui perhitungan SAP

M = 208,98 kg m

= 20898 kg cm

Kontrol Tegangan

σ = ≤ σijin

= .

≤ 1600 kg/cm2

= 720,62 kg/cm2 ≤ 1600 kg/cm2..........OK

F

Q


9

Kontrol Lendutan

× ××

≤ f

× ×, × ×

≤

2,06 cm ≤

2,06 cm ≤ 2,4 cm..........OK

∴ Maka profil CNP 125.50.10.3,2 dapat digunakan sebagai regel

Perangkai

Menggunakan diameter 10 mm

A = × 휋 × 푑 N = Q cos 41º

= × 3,14 × 1 = 21,6 cos 41º

= 0,785 cm2 = 16,3 kg

Kontrol Tegangan

≤ σ

, ,

≤ 1600 kg/cm2

20,76 kg/cm2 ≤ 1600 kg/cm2

∴ Maka besi ukuran Ø 10 mm dapat digunakan sebagai perangkai regel


10

PENINJAUAN BEBAN RAFTER WF

Direncanakan

Jarak antar gording = 1,2 m

Jarak antar kuda-kuda = 6 m

Sudut kemiringan atap = 20º

Berat penutup atap seng = 10 kg/m

Berat profil gording = 6,76 kg/m

Pembebanan

Berat gording sendiri = 6 × 6,76 = 40,56 kg

Berat sendiri penutup atap = 1,2 × 6 × 10 = 72 kg

Jumlah = 112,56 kg

Berat lain-lain = 10% × 109,56 = 11,256 kg

Qdtotal = 123,816 kg

123,

816

kg

61,9

08 k

g

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg


11

Beban Hidup = 100 kg

Beban Angin =

W hisap = -0,4 = 25 × 0,4 × 1,2 = 12 kg/m

W hisap = -1,2 = 25 × 1,2 × 1,2 = 36 kg/m

W tekan = 0,8 = 25 × 0,8 × 1,2 = 24 kg/m

36 kg/m12 kg/m

100 kg100 kg

100 kg100 kg

100 kg100 kg

100 kg50 kg

100 kg100 kg

100 kg100 kg

100 kg100 kg

50 kg

24 kg/m


12

KONTROL DIMENSI KUDA-KUDA Dari hasil SAP

Mu = 465000 kg.cm Ma = 465000 kg.cm

Pu = 1307.23 kg Mb = 152923 kg.cm

Vu = 1436.91 kg Ms = 149432 kg.cm

Memakai Profil WF 300.150.6,5.9

A = 46,78 cm2 Ix = 7210 cm4 ix = 12,4 cm Wx = 481 cm3

W = 36,7 kg/m Iy = 508 cm4 iy = 3,29 cm Wy = 67,7 cm3

Kontrol Lendutan

fijin =

= .

= 3,325 cm → SNI 6.4.3 (tabel 6.4.1)

f = ××

× (푀 − (0,1 × (푀 − 푀 )))

= × ., × ×

× (149432 − (0,1 × (465000 − 152923)))

= 1,167 cm

Maka, f < fijin

1,167 cm < 3,325 cm

Kontrol Tekuk

Arah X

(jepit rol tanpa putaran sudut) → kcx = 1,2 → SNI Gambar 7.5.1

Lkx = 1197.2 cm

λx = Ncrbx = × ×

= .,

= , × , × × ,,

= 96,548 cm = 104013.38 kg


13

Arah Y

Lky = + 푡푠 λy = Ncrby = × ×

= + 푡푠 = ,,

= , × , × × ,,

= 15,9 cm = 4,83 cm = 41512300.83kg

Dipakai λx, karena λx > λy

λc = ×

= , ,

×, ×

= 1,038

Untuk 0,25 ≤ λc ≤ 1,2 maka ω = ,( , , )

→ SNI halaman 27

ω = ,( , , )

= ,( , , , )

= 1,582

Pn = × ×

= ., × .

= , ×,

= 0,032< 0,2

= 70967.613 kg

Pakai rumus + + ≤ 1

X batang dianggap tidak bergoyang maka :

Sbx = ≥ 1 Cmx = 1 Mux = Mutx × Sbx

= ..

≥ 1 = 6129.23× 1,014

= 1,019≥ 1 = 6248,148 kg m

Y batang dianggap tidak bergoyang maka :

Sby = ≥ 1 Cmy = 1 Muy = Muty × Sby

= ..

≥ 1 = 0 × 1

= 1 ≥ 1 = 0 kg m


14

Menentukan Mnx

Kontrol penampang profil

Kontrol sayap Kontrol Badan

× ≤ ≤

× ≤

√

, ≤

√

8,33 ≤ 10,97 46,15 ≤ 108,44

Lateral Blacing → jarak antar rib

Lb = 150 cm ry = = ,

= 3,295

Lp = 1,76 × ry ×

= 1,76 × 3,295 ×

= 171,56 cm

Ternyata Lp > Lb maka, Mnx = Mpx

Mnx = Mpx = Wx × fy Mny = 0,25 × tf × 2 × bf × fy

= 481 × 2400 = 0,25 × 0,9 × 15 × 2 × 2400

= 1154400 kg cm = 16200 kg cm

= 11544 kg m = 162 kg m

Persamaan Interaksi

+ + ≤ 1

.× , × .

+ , , ×

+ ≤ 1

0,617 ≤ 1..........OK

Kontrol Kuat Rencana Geser

≤ 2,9×

, ≤ 2,9×


15

46,154 ≤ 85,78 → plastis (SNI 8.7.6)

Vn = 0,6×fy×tb×lb → SNI 8.8.3 Vu < Φ×Vn

= 0,6×2400×0,65×30 1436.91kg < 0,9×28080

= 28080 kg 1436.91 kg < 25272 kg..........OK

∴ Maka profil WF.300.15.6,5.9 dapat digunakan sebagai rafter WF


16

PENINJAUAN BEBAN KUDA-KUDA RANGKA BATANG Direncanakan

Jarak antar gording = 1,2 m

Jarak antar kuda-kuda = 6 m

Sudut kemiringan atap = 20º

Berat penutup atap seng = 10 kg/m

Berat profil gording = 6,76 kg/m

Pembebanan

Berat gording sendiri = 6 × 6,76 = 40,56 kg

Berat sendiri penutup atap = 1,2 × 6 × 10 = 72 kg

Jumlah = 112,56 kg

Berat lain-lain = 10% × 109,56 = 11,256 kg

Qdtotal = 123,816 kg

61,9

08 k

g

61,9

08 k

g

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg

123,

816

kg


17

Beban Hidup = 100 kg

Beban Angin =

W hisap = -0,4 = 25 × 0,4 × 1,2 = 12 kg/m

W hisap = -1,2 = 25 × 1,2 × 1,2 = 36 kg/m

W tekan = 0,8 = 25 × 0,8 × 1,2 = 24 kg/m

100 kg100 kg

100 kg100 kg

100 kg100 kg

100 kg50 kg

100 kg100 kg

100 kg100 kg

100 kg100 kg

50 kg

123,

816

kg

36 kg/m12 kg/m

24 kg/m


18

PERHITUNGAN RAFTER DOUBLE ANGLE 70.70.7

Perhitungan batang diagonal atap A1 (tekan)

SAP → gaya Pmax = 6488,35kg

Lk = 120 cm

Profil yang digunakan 70.70.7

Ix = Iy = 22,8 cm4

Imin = 1,17 cm

Fprofil = 6,91 cm2

e = 1,69 cm

w = 4,24 mm

ix = iy = 1,82 cm

Syarat 1 : Pemeriksaan terhadap sumbu bahan (x-x)

λx =

= ,

= 65,93

Wx = 1,412 → PPBBI halaman 12

Tegangan yang terjadi :

σx = ××

= , × ,× ,

= 662,91 kg/cm < 1600 kg/cm

A1A2

A3A4

A5A6

A7A8

A9A10

V1 V2 V3V4

V5 V6V7 V8

V9 V10

D1D2

D3D5

D6 D7 D8D9

D4

P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10


19

Syarat 2 : Pemeriksaan terhadap sumbu bahan (y-y)

Untuk mengurangi medan tekuk, maka perlu dipasang plat dengan

syarat : 휎 =

< 50; > 30

Lemax = λmax×i min

= 50 × 1,17 = 58,5 cm

Lemin = λmin×i min

= 30 × 1,17 = 35,1 cm

Kelangsingan batang setelah dibagi dengan ganjil

Iy = = = 40 푐푚 (35,1<40<58,5)

Jarak antar 2 batang karena memakai plat simpul :

a = e +( ×δ)

= 1,69 + ( ×0,5)

= 1,94 cm

Momen inersia dan susunan profil ganda :

Iy-y = 2×(Iy+F×a2)

= 2×(40+6,91 ×1,942)

= 106,81cm4


20

Jari-jari minimun (iy)

iy = ×

= ,× ,

= 2,78 cm

Menentukan angka kelangsingan sebelum plat kopel :

λy =

= ,

= 65,93

Setelah dipasang plat kopel :

Iy = λI =

= = ,

= 40 = 34,18

Sehingga angka kelangsingan :

λiy = (λy + × λI ) → SNI gambar 9.31 & 9.3.2

= (65,93 + × 27,98 )2

= 74,27 ≥ λl = 34,18

Ternyata : λiy ≥ 1,2 × 34,18

61,07 ≥ 1,2 × 34,18

61,07 ≥ 41,025

휔iy = 1,521→ PPBBI halaman 12


21

σy = × σkerja =

= , × ,× ,

= ,× ,

= 714,09 < 1600 kg/cm2 = 469,49 < σijin y = 714,09 kg/cm2.....OK

Kontrol pemakaian pelat kopel :

Dmax = 0,02 × P h = h + 0,5 × δ

= 0,02 × 6488,35 = 6 + 0,5 × 0,5

= 129,767 kg = 6,25

li = ly = 40 cm

Lmax = Dmax ×

= 129,767 × ,

= 830,51 kg

b = h × n C = 2 × 6 N = Lmax ×

= 6,25 × 2 = 12 = 830,51 × ,

= 12,5 = 865,113 kg

Kontrol plat kopel

M = × L × b W = × s × C2

= × 830,51 × 12,5 = × 0,5 × 122

= 5190,68 kg m = 12 cm3

σmax = τmax = × ( × )

= , = × , ( , × )

= 432,557 kg/cm2 = 207,627 kg/cm2

σi = σ + 3 × τ

= 432,557 + 3 × 207,627

= 562,523 < 1600 kg/cm2

∴ Jadi besi plat dengan tebal 5 mm memenuhi untuk dipakai plat kopel.


22

Perhitungan Batang Horizontal P6 (Tarik)

Dari perhitungan SAP diperoleh :

Pmax = 6395.16 kg fnetto = 2 × f

Lkx = 111 cm = 2 × 6,91

σ = Φ × fy = 13,82 cm2

= 0,9 × 1600

= 1264 kg/cm2

fperlu =

= .

= 4,41 cm2

tegangan yang bekerja

σ =

= .,

= 462,747 kg/cm2 < 1600 kg/cm2

Kontrol kelangsingan

λ =

= ,

= 94,87 < 240

Jadi profil 70.70.7 memenuhi syarat.

Perhitungan Batang Vertikal V1(Tekan)

Pmax pada batang = 254,76 kg fnetto = 2 × f

Lkx = 40 cm = 2 × 6,91

σ = 0,85 × σijin = 13,82

= 0,85 × 1600

= 1360 kg/cm2


23

fperlu =

= ,

= 0,187 cm2


σ =

= , ,

= 18, 43 kg/cm2 < 1600 kg/cm2


λ =

= ,

= 34,188 < 240


Perhitungan Batang Diagonal d1 (tarik)

Pmax pada batang = 119,37 kg fnetto = 2 × f

Lkx = 117 cm = 2 × 6,91

σ = 0,9 × σijin = 13,82

= 0,9 × 1600

= 1440 kg/cm2

fperlu =

= ,

= 0,082 cm2


24


σ =

= , ,

= 8,637 kg/cm2 < 1600 kg/cm2


λ =

= ,

= 100 < 240



25

PERHITUNGAN SAMBUNGAN RAFTER WF

Sambungan pada joint A

Dari hasil SAP :

Mu = 2426,46 kg.m = 242646 kg.cm

Pu = 745,27 kg

Baut tanpa ulir bor diameter Ø = ‘ inc

Tebal plat = 10 mm

n = 10

Ab = x π x ( x 2,54)2 = 1,266 cm2 dari table baut

kontrol kekuatan baut

Ruv = = . = 69,914 kg

Perhitungan kuat geser baut

FRnv = фf x r1 x fu x Ab SNI hal. 100 (13.2-2)

= 0,75 x 0,5 x 4100 x 1,266

= 1946,669 kg

Perhitungan kuat tumpu baut SNI hal 101 (13.2-7)

Frn = 2,4 x фf x db x tp x fu

= 2,4 x 0,75 x ( 푋 2,54) x 1 x4100

= 9372,6 kg

Perhitungan kuat tarik baut SNI hal 100 (13.2-3)

Fnt = фf x 0,75 x fu x Ab

= 0,75 x 0,75 x 4100 x 1,266

= 2920,004 kg

Rumus interaksi geser dan kuat tarik baut

( ) + ( ) ≤ 1

( ,,

) + (,

) ≤ 1

Rut = T = 2917,86 kg

Letak garis netral

a =

= ,

= 0,2 cm


26

maka jarak antar bautnya (jarak sebenarnya dikurangi a) adalah

d1 = 4,3 cm

d2 = 10,3 cm

d3 = 19,3 cm

d4 = 29,8 cm

d5 = 40,3 cm +

Σd = 104 cm

Stdi = 2 x Σd x T

= 2 x 104 x 2917,86

= 606915.6 kg.cm

Fmn = 0,9 x fu x a2 x b + stdi ≥ mu

= (0,9 x 4100 x 0,22 x 15) + 606915.6 ≥ 242646 kg cm

= 609129.6kg.cm ≥ 258617 kg cm ok!!!

a =

2

d1 =

45 d2

= 1

05

d3 =

195

d4 =

300

d5 =

405


27

Sambungan pada joint B

Dari hasil SAP :

Mu = 4663.56 kg.m = 466356 kg.cm

Pu = 1261.064 kg


Tebal plat = 10 mm

n = 10



Ruv = = . = 126,11 kg



= 0,75 x 0,5 x 4100 x 1,266

= 1946,669 kg



= 2,4 x 0,75 x ( 푋 2,54) x 1 x4100

= 9372,6 kg



= 0,75 x 0,75 x 4100 x 1,266

= 2920,004 kg


( ) + ( ) ≤ 1

( ,,

) + (,

) ≤ 1

Rut = T = 2913,871 kg


28

Letak garis netral

a =

= ,

= 0,2 cm


d1 = 7,3 cm

d2 = 17,3 cm

d3 = 30,3 cm

d4 = 39,8 cm

d5 = 49,3 cm +

Σd = 144 cm

Stdi = 2 x Σd x T

= 2 x 144 x 2913,871

= 839194.81 kg.cm


= (0,9 x 4100 x 0,22 x 15) + 839194.81 ≥ 258617 kg cm

= 841408.81 kg.cm ≥ 466845 kg cm ok!!!

SAMBUNGAN B (over stek)

Mu = 228.36 kg.m = 22836 kg.cm

Pu = 72.2 kg


Tebal plat = 10 mm

n = 10



a =

2

d1 =

75

d2 =

175

d3 =

305

d4 =

400

d5 =

495


29

Ruv = = . = 7,22 kg



= 0,75 x 0,5 x 4100 x 1,266

= 1946,669 kg



= 2,4 x 0,75 x ( 푋 2,54) x 1 x4100

= 9372,6 kg



= 0,75 x 0,75 x 4100 x 1,266

= 2920,004 kg


( ) + ( ) ≤ 1

( , ,

) + (,

) ≤ 1

Rut = T = 2919,98 kg

Letak garis netral

a =

= ,

= 0,2 cm


d1 = 7,8 cm

d2 = 21,8 cm +

Σd = 29,6 cm

a =

2

d1 =

80

d2 =

220


30

Stdi = 2 x Σd x T

= 2 x 29,6 x 2913,871

= 172863,1 kg.cm


= (0,9 x 4100 x 0,22 x 15) + 172863,1 ≥ 22836 kg cm

= 175077,1 kg.cm ≥ 22836 kg cm ok!!!


31

1

3

2 4

5

PERHITUNGAN SAMBUNGAN RAFTER DOUBLE SIKU

Data perhitungan

Db = ‘ inc


Maka :


FRn = фf x r1 x fu x Ab SNI hal. 100 (13.2-2)

= 0,75 x 0,5 x 4100 x 1,266

= 1946,669 kg



= 0,75 x 0,75 x 4100 x 1,266

= 2920,004 kg

Maka di pakai yang terkecil yaitu kuat geser baut (FRn)

1. Perhitungan sambungan pada joint 1

Hasil dari SAP

dn1 = 477.35 kg

hn = 6008.41 kg

Vn = 2846.33 kg

dn2 = 6493.42 kg


32

Maka banyaknya baut adalah

n (dn1) = = ,,

= 0,245 memakai 2 baut

n (dn2) = = .,


n (hn) = = ,,


n (vn) = = ,,



Hasil dari SAP

vn = 30,35 kg

dn = 114,32 kg

hn1 = 6299,88 kg

hn2 = 6395,16 kg


n (vn) = = , ,


n (dn) = = , ,


n (hn1) = = , ,


n (hn2) = = , ,



Hasil dari SAP

dn1 = 6835,35 kg

dn2 = 6603,23 kg

dn3 = 253,37 kg

vn = 40,54 kg


33


n (dn1) = = ,,


n (dn2) = = ,,


n (dn3) = = , ,


n (vn) = = , ,



Hasil dari SAP

hn1 = 4270,61 kg

hn2 = 4270,61 kg

dn1 = 1251,67 kg

dn2 = 1251,67 kg

vn = 2409,1 kg


n (hn1) = = , ,


n (hn2) = = , ,


n (dn1) = = , ,


n (dn2) = = , ,


n (vn) = = ,,



Hasil dari SAP

dn1 = 4125.14kg

dn2 = 4125.14 kg

Vn = 2454,91 kg


34


n (dn1) = = .,


n (dn2) = = .,


n (vn) = = ,,



35

KONTROL DIMENSI KOLOM

Profil WF : 300.150.6,5.9

W : 36,7 kg/m Ix : 7210 cm4 ix : 12,4 cm Wx : 481 cm3

A : 46,78 cm2 Iy : 508 cm4 iy : 3,29 cm Wy : 67,7 cm3

fu : 3700 kg/cm2 fy : 2400 kg/cm2 fr : 700 kg/cm2

Profil baja yang didapat dari perhitungan SAP

Mu : 382035 kg cm Ma : 382035 kg cm

Vu : 1212,4 kg Mb : 18319 kg cm

Pu : 2008,45 kg Ms : 164139 kg cm

Kontrol Lendutan

Kontrol Lendutan Arah X

fijin = f = (푀푠 − 0,1(푀푎 − 푀푏))

= = ×× , × ×

× (164139 − 0,1 × (382035 − 18319))

= 1,67 cm = 0,219 cm

f < fijin

0,219 cm < 1,67 cm..........OK

Kontrol Tekuk

Kontrol Tekuk Arah X

Kcx = 0,8 (jepit sendi) SNI Gambar 7-5-1

Lkx = 600 cm

ix = 12,4cm

λx = Ncrbx = × ×

= ,

= , × × ,,

= 48,39 cm = 413694,43 kg


36

Kontrol Tekuk Arah Y

λy = Ncrby = × ×

= ,

= , × × ,,

= 182,37 cm = 29122,46 kg

Maka dipakai λy, karena λy > λx

λc = ×

= ,,

×

= 1,96

Karena λc ≥ 1,2 (SNI halaman 27), maka ω = 1,25×λc2

ω = 1,25×λc2

= 1,25×1,962

= 4,82

Pn = × ×

= , , × ,

= , ×,

= 0,101 < 0,2

= 23297,97 kg

X batang dianggap tidak bergoyang maka :

Sbx = Mux = Mu×Sbx

= , ,

= 3820,35×1,0005

= 1,005 > 1 = 3838,98 kg m


37

Menentukan Mnx

Untuk sayap Untuk badan

× ≤ ≤

× ≤

√

, ≤

√

8,33 ≤ 10,97..........OK 46,15 ≤ 108..........OK

Penampang profil kompak, maka Mnx = Mpx

Lateral Buckling Lb = 600 cm

ry = Lp = 1,76×ry× lw = 퐼푦 ×

= ,

= 1,76×3,3× = 508 ×

= 3,3 = 171,56 cm = 114300 cm6

J = ∑(1/3)b(t3)

= × 30 × 0,65 + 2 × × 15 × 0,9

= 10,04 cm4

X1 = × × × × X2 = 4 ××

×

= , × × × , × , = 4 ×× ,

×

= 129640,31 kg/cm2 = 0,00000323 cm2/kg

Lr = 푟푦 ×( )

× 1 × 1 + (푋2 × (푓푦 − 푓푟) )

= 3,3 × ,( )

× 1 × 1 + (0,00000323 × (2400 − 700) )

= 450,58


38

Karena Lr < Lb maka menggunakan 8.3.5 batang panjang

Cb = , ,

= , ×( , × ) ( × ) ( × ) ( × )

= 1,79

Mcr = 퐶푏 ×× ( × × × ) × × ×

= 1,79 × ,

× ( × × × , ) , × × ×

= 1169628,867 kg cm

Mny = Wy×fy

= 67,7×2400

= 162480 kg cm

Persamaan Interaksi 푃푢

2휑푐푃푛 +푀푢푥

휑푏푀푛푥 +푀푢푦

휑푏푀푛푦 ≤ 1

2008,45 2 × 0,85 × 23297,97 +

3820350,9 × 1169628,867 ≤ 1

0,4 ≤ 1

Kontrol kuat geser

< 2,9×

, < 2,9×

46,15 < 85,78

Vn = 0,6×fy×tb×lb

= 0,6×2400×0,65×30

= 28080 kg


39

Vu < ΦVn

1212,4 < 0,9×28080

1212,4 < 25272 kg........OK

Jadi profil Wf.300.150.6,5.9 aman digunakan sebagai kolom


40

PERHITUNGAN TUMPUAN (BEARING) BASE PLATE DAN ANGKUR

Beban Kolom dari perhitungan menggunakan SAP

Momen akibat beban terfaktor. Mu : 33871930 N mm

Gaya geser akibat beban terfaktor. Vu : 11889.55 N

Gaya aksial akibat beban terfaktor. Pu : 22208.86 N

Plat Tumpuan (Base Plate)

Tegangan leleh baja. fy : 240 MPa

Tegangan tarik putus plat. fup : 370 MPa

Lebar plat tumpuan. B : 350 mm

Panjang plat tumpuan. L : 350 mm

Tebal plat tumpuan. T : 10 mm

Kolom Pedestal

Kuat tekan beton. fc’ : 25 MPa

Lebar penampang kolom. I : 350 mm

Panjang penampang kolom. J : 350 mm

Dimensi Kolom Baja (WF 350×175×6×9)

Tinggi total. ht : 300 mm

Lebar sayap. bf : 150 mm

Tebal badan. tw : 6,5 mm

Tebal sayap. tf : 9 mm

Angkur Baut (A-325)

Tegangan tarik putus angkur baut. fy : 410 MPa

Tegangan leleh angkur baut. fub : 370 MPa

Diameter angkur baut. d : 0,5” inc

Jumlah angkur baut pada sisi tarik. nt : 2 buah

Jumlah angkur baut pada sisi tekan. nc : 2 buah

Panjang angkur baut yang tertanam di beton. La : 400 mm


41

1. ESENTRISITAS BEBAN

e =

= .

= 1525,15 푚푚

=

= 100 mm

e > ..........OK

et = 202 mm

ec = 56 mm

Jumlah angkur baut

Nt + Nc = 2 + 2 = 4 buah

2. TAHANAN TUMPU BETON

Gaya tarik pada angkur

푃 = 푃푢 ×

= 22208.86 ×

= 6157 푁

Gaya tekan total pada plat tumpu

Puc = Pu+Pt

= 22208.86 + 6157

= 28366 N

Panjang bidang tegangan tekan beton

푌 = 175 푚푚

70

350

et =202

y = 175

ec = 56

P

85

90 170 90

350

7021

0

P

et =202

y = 175

ec = 56


42

Luas plat tumpuan baja

A1 = B × L

= 350 × 350

= 122500 mm2

Luas penamapang kolom pedestal

A2 = I × J

= 350 × 350

= 122500 mm2

Tegangan tumpu nominal beton

푓 = 0,85 × 푓푐 × 푓 = 1,7 × 푓 ′

= 0,85 × 25 × = 1,7 × 25

= 21,25 푀푃푎 = 42,5 푀푃푎

tegangan tumpu nominal beton yang digunakan

푓 = 21,25

faktor reduksi kekuatan tekan beton

Φ = 0,65

tegangan tumpu yang diijinkan

Φ × fcn = 0,65 × 21,25

= 13,813 MPa

tegangan tumpu maksimum yang terjadi pada beton

푓 = 2 × ×

= 2 × ×

= 0,926 푀푃푎


43

syarat yang harus dipenuhi :

fcu ≤ Φ × fcn

0,926 MPa ≤ 13,813 MPa AMAN..........OK

3. KONTROL DIMENSI PLAT TUMPU

Lebar minimum plat tumpuan yang diperlukan,

B =, × Φ × ×

= , × , × , ×

= 23 푚푚

Lebar plat yang digunakan

B = 350 mm

Syarat yang harus dipenuhi

Bp min ≤ B

23 mm ≤ 350 mm AMAN..........OK

Panjang bagian plat tumpuan jepit bebas,

a = ( , × ) f = 1 − × f

= ( , × ) = 1 − × 0,926

= 61 mm = 0,603 MPa

Modulus penampang plastis plat

푍 = × 퐵 × 푡

= × 350 × 10

= 8750 푚푚

Momen yang terjadi pada plat akibat beban terfaktor

푀 = × 퐵 × 푓 × 푎 + × 퐵 × (푓 − 푓 ) × 푎


44

= × 350 × 0,603 × 61 + × 350 × (0,926 − 0,603) × 61

= 533059 푁 푚푚

Faktor reduksi kekuatan lentur,

Φb = 0,75

Tahan momen nominal plat

Mn = fy × Z

= 240 × 8750

= 2100000 N mm

Tahan momen plat

Φb × Mn = 0,75× 2100000

= 1575000 N mm

syarat yang harus dipenuhi

Mup ≤ Φb × Mn

533059 N mm ≤ 1575000N mm AMAN..........OK

4. GAYA TARIK PADA ANGKUR BAUT

Gaya tarik pada angkur baut

푇 =

=

= 1539 푁

Tegangan tarik putus angkur baut

fub = 410 MPa

Luas penampang angkur baut

퐴 = × 푑

= , × 12,7

= 127 푚푚


45

Faktor reduksi kekuatan tarik,

Φt = 0,75

Tahan tarik nominal angkur baut

Tn = 0,75 × Ab × fub

= 0,75 × 127× 410

= 38953 N

Tahan tarik angkur baut

Φt × Tn = 0,75 × 38953

= 35058 N


Tu1 ≤ Φt × Tn

1539 N ≤ 35058 N AMAN..........OK

5. GAYA GESER PADA ANGKUR BAUT

Gaya geser pada angkur baut

푉 =

= .

= 2972 푁

Tegangan tarik putus baut

fub = 410 MPa

Jumlah penampang geser.

m = 1

Faktor pengaruh ulir pada bidang geser

r1 = 0,4

Luas penampang baut

퐴 = × 푑


46

= , × 12,7

= 127 푚푚

Faktor reduksi kekuatan geser,

Φt = 0,75

Tahanan geser nominal

Vn = r1 × m × Ab × fub

= 0,4 × 1 × 127 × 410

= 20775 N

Tahan geser angkur baut

Φt × Vn = 0,75×20775

= 15581 N


Vu1 ≤ ᴓf × Vn

2972 N ≤ 15581 N AMAN..........OK

6. GAYA TUMPU PADA ANGKUR BAUT

Gaya tumpu pada angkur baut

Ru1 = Vu1 = 2972 N

Diameter baut, d = 0,5” inc

Tebal plat tumpu, t = 10 mm

Tegangan tarik putus plat

fup = 370 MPa

Tahanan tumpu nominal

Rn = 2,4 × d × t × fup

= 2,4 × 12,7 × 10 × 370

= 112776 N


47

Tahan tumpu

Φf × Rn = 0,75 × 112776

= 84582 N


Ru1 ≤ Φf × Rn

2972 N ≤ 84582 N AMAN.........OK

7. KOMBINASI GESER DAN TARIK

Konstanta tegangan untuk baut mutu tinggi,

f1 = 410 MPa

f2 = 370 MPa

Faktor pengaruh ulir pada bidang geser, r2 = 1,9

Tegangan geser akibat beban terfaktor

푓 = ×

= . ×

= 23,46 푀푃푎

Kuat geser angkur baut

Φf × r1 × m × fub = 0,75 × 0,4 × 1 × 410

= 123 Mpa


fuv ≤ Φf × r1 × m × fub

23,46 MPa ≤ 123 MPa AMAN..........OK

Gaya tarik akibat beban terfaktor,

Tu1 = 1539 N

Tahanan tarik angkur baut,


48

Φf × Tn = Φf × f1 × Ab

= 0,75×410×127

= 38953 N


Tu1 ≤ Φf × f1 × Ab

1539 N ≤ 38953 N AMAN..........OK

Kuat tarik angkur baut,

ft = 0,75×fub

= 0,75×410

= 307,5 MPa

Batas tegangan kombinasi,

f1 – (r2 × fuv ) = 410 – (1,9 × 23,46 )

= 365,42 MPa

f2 = 370 MPa


ft ≤ f1 – (r2 × fuv )

307,5 MPa ≤ 365,42 MPa AMAN..........OK

ft ≤ F2

307,5 MPa ≤ 370 MPa AMAN..........OK

8. KONTROL PANJANG ANGKUR BAUT

Panjang angkur tanam yang digunakan

La = 400 mm

Kuat tekan beton, fc’ = 25

Tegangan leleh baja, fu = 410

Diameter angkur baut, d = 12,7 mm


49

Panjang angkur tanam minimum yang diperlukan

퐿 = × ×

= × , × √

= 260 푚푚


Lmin ≤ La

260 mm ≤ 400 mm AMAN..........OK


50

PERHITUNGAN PEDESTAL

Fc’= 25 Mpa Dari hasil SAP

Fy = 400 Mpa Pu = 22208.86N

mu = 33541792 N.mm

Momen gaya aksial rencana

e = = .

= 1525,154 mm

d’ = 40+10+6=56 mm

Dicoba tulangan 4Ø 12 dengan As 452 mm2dan sengkang Ø 10 mm

Pemeriksaan Pu terhadap beban seimbang Pub

D = h – d = 350 – 56= 294 mm

Cb = . = . = 185,68 푚푚

훽1 = 0,85

ab = Cb . 훽1 = 185,68 . 0,85 = 157,83 mm

es’ = 푥 0,003 = , ,

푥 0,003 = 0,002

fs = Es . es = 200000 . 0,002 = 400 Mpa

ϕpnb = ϕ.(0,85.fc’ab.b)+ (As’.fs’)-(As’.fy) ≥ pu

= 0,65.(0,85.25. 157,83.350)+0 ≥ pu

= 763017,04 N ≥ 22399 N ok

Memeriksa kekuatan penampang

.,

+ . .. . ,

≥ pu

452.1525,154 294

,+ . .

. .1525,154

294,

≥ pu

26171,76 + 155400,55 ≥pu

181572,3 N ≥ 22399 N ok


51


52

PERHITUNGAN SLOOF

PRELIMINARY

Penentuan dimensi sloof, digunakan = L

= x 6000 = 428.8 mm

Maka dimensi sloof adalah H = 450 mm

B = 250 mm

t plat = 120 mm

F’c = 25 Mpa

Fy = 240 Mpa

PEMBEBANAN SAP

Berat sendiri = B x H x 2400

= 0,25 x 0,45 x 2400 = 270 kg/m

Berat plat = t plan x B x 2400

= 0,12 x 0,25 x 2400 =72 kg/m +

qd = 342 kg/m

Dari hasil SAP

Vu max = 17043.63 N

mu = 17744153.4 N.mm

Direncanakan tulangan sloof 4-D13 dengan As 531

d = 450 - 40 – 10 – 6,5 = 393,5 mm

As × fy = 0,85 × 푓푐’ × 훽1 × 푥 × 푏

x = ×, × ’× ×

= ×, × × , ×


53

= 47,03

Cek leleh/tidak leleh tulangan

εs = × εw

= , ,,

× 0,003

= 0,022

εy =

=

= 0,002

εs > εy leleh Fs = Fy

Mn = 퐴푠 × 푓푦 × 푑 −

= 퐴푠 × 푓푦 × 푑 −

= 531 × 400 × 393,5 − , ,

= 88483716

ϕMn ≥ Mu

0,8 x 88483716 ≥ Mu

70786972,8 N.mm ≥ 17744153.4 N.mm ok!!

KONTROL DIMENSI BALOK

훷 x 푓′푐 b x d = 0,6 x √25 x 250 x 393,5 = 245837,5 ≥ vu max

Ternyata Φ x 푓′푐 b x d ≥ vu max

245837,5 N ≥ 17043.63 N (dimensi ok)

Menentukan kuat geser yang disumbangkan oleh beton (Vc)

Vc = x 푓′푐 b x d = x √25 x 250 x 393,5 = 81979,167 N

Φ Vc = 0,75 x 81979,167 = 61484,375 N


54

PERHITUNGAN PENULANGAN GESER PADA DAERAH TUMPUAN

Cek kondisi geser pada penampang balok

Vu max = 17043.63 N ≤ 61484,375 N geser min.

Untuk daerah tumpuan, x = d = 393,5 mm

(6000-350):2 = 2825 mm

Vu = = , x 17043.63= 14669,58 N

Vs = ∅

− 푉푐 = ,,

− 61484,375 = 62419,716 N

Direncanakan menggunakan tulangan sengkang diameter 10 mm

Av = 2 As = 2 x 푥 푥 10 = 157 mm2

Av = Av min

Avmin = x . Smax = . . = . . = 452,16 mm

Kontrol jarak sengkang

Vs ≤ x 푓′푐 b x d

62419,716 N ≤ x √25x 250 x 393,5

62419,716 N ≤ 163958,33 N

Maka S max = x D = x 393,5 = 171,75 mm

Dengan s = jarak sengkang maximum 150 mm

Jadi dipasang sengkang d10-150 mm pada daaerah tumpuan

Kontrol av min

Av min = x


55

= x ≤ 2 x As

=31,25 mm2 ≤ 157 mm2 ok !!!

PERHITUNGAN PENULANGAN GESER PADA DAERAH LAPANGAN

Cek kondisi geser pada penampang balok

Untuk daerah lapangan diambil ¼ L = = 1412,5 mm

Maka vu = , x 17043.63 = 8521,5 N

Vu = 8521,5 N ≤ 61484,375 N geser min.

Menentukan kuat geser min.

Vs = ∅

− 푉푐 = ,,

− 81979,167 = 71603,83 푁

Direncanakan menggunakan tulangan sengkang diameter 10

Av = 2 As = 2 x 푥 푥 10 = 157 mm2

Av = Av min

Avmin = x . Smax = . . = . . = 452,16 mm

Kontrol jarak sengkang

Vs ≤ x 푓′푐 b x d

71603,83 푁 ≤ x √25 x 250 x 393,5

71603,83 푁 ≤ 163958,33 N

Maka S max = x D = x 393,5 = 196,75 mm

Dengan s = jarak sengkang minimum 150 mm

Jadi dipasang sengkang d10-150 mm pada daaerah lapangan

Kontrol av min


56

Av min = x

= x ≤ 2 x As

=31,25 mm2 ≤ 157 mm2 ok !!!

TUMPUAN

LAPANGAN

250

SENGKANG Ø10 - 150

TULANGAN UTAMA 4 D 13


450

250

SENGKANG Ø10 - 150



450


57

PERHITUNGAN PONDASI

B pondasi = 1.5 m t pondasi = 0.3 m

L pondasi = 1.5 m B tanah = 0.575 m

b pedestal = 0.35 m t pedestal = 1.75 m

h pedestal = 0.35 m t tanah = 1m

L tanah = 1,5 m

γ = 2,15 Mu : 3453,97 kg m

σ = 2,2 Pu : 2264.65 kg

1. Pembebanan Pondasi (q)

Berat sendiri pondasi = tebal pondasi × BJ pondasi

= 0,3 × 2400

= 720 kg/m2

Berat tanah di atas pondasi = tebal tanah × BJ tanah

= 1 × 2150

= 2150 kg/m2

q = 720 kg/m2 + 2150 kg/m2 = 2870 kg/m2

2. Pembebanan Pondasi (P)

Berat pedestal = volume pedestal × 2400

= 0,35 × 0,35 ×1,75 × 2400

= 514,5 kg

Berat sloof = volume sloof × 2400

= 6 × 0,45 × 0,25 × 2400

= 1620 kg

P = 514,5 kg + 1620 kg = 2134,5 kg


58

3. Cek terhadap tegangan ijin tanah

σo =×

±× ×

+ 푞 ≤ σ tanah

= . ,, × ,

± ,× , × ,

+ 2870 ≤ σ tanah

= 4825,17 ± 6140,39 ≤ σ tanah

σmax = 4825,17 + 6140,39 = 10965,56 ≤ 22000 kg/m2

σmin = 4825,17 – 6140,39 = –1315,22 ≤ 22000 kg/m2

4. Kontrol terhadap geser 1 arah

d = h − sb − × ∅TU

= 300 − 50 − × 13

= 243,5 mm

a = − − d

= − − 243,5

= 331,5 mm → 0,3315 m

σa = σ + (B − a) ×

= 1315,22 + (1,5 − 0,3315) × , ,,

= 33533,57 kg/m

Gaya tekan ke atas dari tanah (Vu) :

Vu =× ×( )

= , × , ×( , , )

= 11063,59 kg/m

Gaya geser yang disumbangkan oleh beton (Vc) :

Vc = × B × d

= √ × 1500 × 243,5

= 304375 N


59

= 30437,5 kg

Syarat yang harus dipenuhi :

φ×Vc ≥ Vu

0,75× 30437,5 ≥ 11063,59 kg/m2

22828,125 ≥ 23448,54 kg/m2

Maka tidak memerlukan tulangan geser

5. Kontrol terhadap geser 2 arah (geser pons)

Gaya tekan ke atas (Vu)

Vu = {B2- ( b + d ) x ( h + d )} x { }

= {1.52 – (0.35 + 0.2435) x ( 0.3 + 0.2435 )} x { , , }

= 1,89 x 6140,39

= 11605,33 kg

ßc =

= ..

= 1

bo = 2 x { ( b + d) + (h+d)}

= 2 x { ( 0.35 + 0.2435 ) + (0.35+0.2435) }

= 2,374 m

= 2374 mm

Gaya yang disumbangkan oleh beton (Vc)

Vc1 = (1 + ) x

= ( 1 + ) x √ ,

= 1445172,5 N

= 144517,25 kg


60

Vc 2 = ( 2 + ) x

= ( 2 + , ) x √ ,

= 1469258,708 N

= 146925,871 N

Vc 3 = x 푓푐 x bo x d

= x √25 x 2374 x 243,5

= 963448,33 N

= 96344,83 kg

Dari Vc 1, Vc 2, dan Vc 3 diambil Vc 3 karena paling kecil

휑 Vc ≥ Vu

0,75 x 96344,83 ≥ 11605,33 kg

72258,62 kg ≥ 11605,33 kg ok!!!

6. Penulangan Pondasi

X = -

= . – .

= 0,6 m

휎x = σmin + ( ( B – x ) x ( ) )

= 1315,22 + ( ( 1,5 – 0,6 ) x ( , , ) ,

)

= 7105,44 kg/m

MUltimate = ( ∗ 휎푥 ∗ 푋2) + ( ∗ 푥2)

= ( ∗ 7105,44 ∗ 0,62) + ( , , ∗ 0,62)

= 1742,19 kgm

= 17421900 Nmm


61

Mn = Rn =×

m =, ×

= ,

=× ,

=, ×

= 21777375 N mm = 0,24 MPa = 18,82

ρ = × 1 − 1 − × ×

=,

× 1 − 1 − × , × ,

= 0,0006

ρmin = , = , = 0,0035

ρmax = 0,75 × , × × 훽 ×

= 0,75 × , × × 0,85 ×

= 0,0203

Karena ρ < ρmin maka yang dipakai adalah ρmin

As = ρmin × b ×d

= 0,0035 × 1500 × 243,5

= 1278,375

Tabel tulangan → D13 = 10 buah → 1327 mm2

Jarak antar tulangan

1500 – 2×sb – 2ØTU = 1500 – 2×50 – 2×13

= 1374 1374

(n − 1) =1374

(10 − 1) = 152,67 mm ~ 150 mm


62

∑H = 0

T = C

As × fy = 0,85 × 푓푐’ × 훽1 × 푥 × 푏

x = ×, × ’× ×

= ×, × × , ×

= 19,59 mm

Cek leleh/tidak leleh tulangan arah X

εs = × εw

= , , ,

× 0,003

= 0,03

εy =

=

= 0,002

εs > εy leleh Fs = Fy

Mn = 퐴푠 × 푓푦 × 푑 −

= 퐴푠 × 푓푦 × 푑 − ∗

= 1327 × 400 × 243,5 − , ,

= 124830491,9 × 0,8 > 17421900

= 99864393,52 Nmm > 17421900 Nmm ok !!!

contoh merencana baja

Documents