0. Cover.pdf

OPTIMASI PERENCANAAN RANGKA MENARA AIR

STRUKTUR BAJA PADA KETINGGIAN 15 M

UNTUK KAPASITAS 25 M3

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi syarat untuk menempuh

Colloqium Doctum/Ujian Sarjana Teknik Sipil

OLEH

DWI SYAH PUTERA TARIGAN NIM : 060424002

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSION DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2011

Universitas Sumatera Utara

OPTIMASI PERENCANAAN RANGKA MENARA AIR STRUKTUR BAJA PADA KETINGGIAN 15 M

UNTUK KAPASITAS 25 M3 (Studi Literatur)

TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas- tugas Dan Memenuhi Syarat untuk

Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara

Disusun oleh:

DWI SYAH PUTERA TARIGAN

NIM. 060 424 002

Disetujui oleh : Pembimbing

Ir. Sanci Barus, MT NIP . 19520901 198112 1 002

Penguji I Penguji II Penguji III

Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan Emilia Kadreni, ST. MT Ir. Robert Panjaitan NIP.19561224 198103 1 002 NIP. 19741012 200012 2 012 NIP. 19591110 198701 1 002

Mengesahkan

Koordinator PPSE Ketua Departemen Teknik Sipil Departemen Teknik Sipil Fak. Teknik USU Fak. Teknik USU

Ir. Zulkarnain A. Muis, M.Eng.Sc Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan NIP. 19560326 198103 1 003 NIP. 19561224 198103 1 002

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSION

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2011


ABSTRAK

Dalam perencanaan rangka menara selain kuat, stabil dan kaku harus

ekonomis karena menyangkut masalah pembiayaan yang cukup besar. Untuk itu perlu dicari suatu keadaan jumlah medan (n), pada rangka menara dengan membandingkan 3 buah profil yang akan menghasilkan biaya yang ekonomis pula sehingga nantinya memberi bobot total rangka menara yang minimum.

Untuk mencapai tujuan tersebut, pada perhitungan dilakukan dengan cara coba – coba dengan jumlah medan (n) adalah 3, 4, 5, dengan membandingkan jenis profil. Profil yang dibandingkan untuk rangka menara adalah profil 2L, profil 2C dan profil IWF. Perhitungan struktur rangka menara menggunakan metode analisis,

dengan memberikan hasil yaitu bobot paling minimum pada jumlah medan (n) =

8 dengan menggunakan profil 2L berat 861,4524 Kg. .( 12,75 % dari profil 2C

dan 42,01 % dari profil IWF)


KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa atas

berkat rahmat, karunia dan penyertaan-Nya, sehingga penulis dapat

menyelesaikan Tugas Akhir ini yang berjudul “ Optimasi Perencanaan Rangka

Menara Air Struktur Baja Pada Ketinggian 15 M Untuk Kapasitas 25 M³ ”.

Tugas Akhir ini merupakan syarat untuk dapat menyelesaikan Program

Pendidikan Sarjana Ekstension Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara.

Dalam menyusun dan menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulis banyak

sekali menerima bimbingan, bantuan, dan dukungan dari berbagai pihak. Maka

dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang

setinggi-tinginya kepada:

1. Bapak Ir. Sanci Barus, MT., sebagai Dosen Pembimbing yang telah

memberikan dukungan penuh dari awal hingga selesainya Tugas Akhir ini;

2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, sebagai Ketua Departemen Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara sekaligus Dosen Wali

penulis;

3. Bapak Ir. Zulkarnain A.Muis, M.Eng,Sc., sebagai Koordinator Program

Pendidikan Ekstension Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sumatera Utara;

4. Seluruh Dosen Staf Pengajar Program Pendidikan Ekstension Departemen

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara;


5. Para Pegawai Tata Usaha Program Pendidikan Ekstension Departemen Teknik

Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara (Kak Lince dan Bang Zul);

6. Secara khusus penulis mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan

mahasiswa terlebih-lebih kepada rekan-rekan Ekstension 2007, 2006, dan

2008 atas dorongan dan bantuan yang diberikan.

7. Secara khusus penulis berterima kasih kepada orang tua, ayah dan ibunda,

adik beserta seluruh keluarga yang telah memberikan dorongan baik moral,

material dan doa restu hingga selesainya Tugas Akhir ini.

Penulis juga menyadari bahwa penulisan ini masih jauh dari

kesempurnaan karena keterbatasan pengetahuan dan pengalaman penulis. Maka

untuk menyempurnakan isi dari tugas akhir ini, penulis dengan rendah hati sangat

mengharapkan saran-saran serta kritik yang konstruktif dari staf pengajar dan

rekan-rekan mahasiswa serta kalangan praktis lainnya.

Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat memberi

manfaat bagi kita semua.

Medan, Juni 2011

Hormat Saya,

Penulis

Dwi Syah Putera Tarigan NIM. 060 424 002


DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK .......................................................................................... i

KATA PENGANTAR ........................................................................ ii

DAFTAR ISI ...................................................................................... iv

DAFTAR TABEL .............................................................................. vi

DAFTAR GAMBAR .......................................................................... viii

DAFTAR NOTASI............................................................................. ix

BAB I PENDAHULUAN ............................................................. 1

A. Umum........................................................................ 1

B. Latar Belakang ........................................................... 1

C. Tujuan ....................................................................... 3

D. Pembatasan Masalah .................................................. 3

E. Metodologi ................................................................ 4

F. Sistematika Penulisan ................................................ 4

BAB II TINJAUAN KEPUSTAKAAN.......................................... 6

A. Umum .......................................................................... 6

B. Karakteristik Baja ......................................................... 6

C. Bentuk – Bentuk Baja Profil ......................................... 17

D. Jenis – Jenis Pembebanan ............................................. 18

1. Beban Mati........................................................ 18

2. Beban Hidup ..................................................... 19


3. Beban Angin ..................................................... 20

4. Beban Gempa .................................................... 21

BAB III METODE PENELITIAN ................................................. 22

A. Data Umum Struktur Baja .......................................... 22

B. Perencanaan Pembebanan .......................................... 23

C. Metode Analisis Rangka Menara................................ 24

1. Perencanaan Rangka Menara ................................ 24

2. Dimensi Rangka Menara ........................................ 27

3. Stabilitas Terhadap Rangka Batang ...................... 27

BAB IV PEMBAHASAN................................................................ 31

A. Berat Sendiri ................................................................. 31

B. Akibat Berat Angin ....................................................... 39

1. Berat Angin Kiri .................................................... 39

2. Berat Angin Kanan................................................. 47

C. Pendimensian Profil ...................................................... 58

D. Perhitungan Berat Profil................................................ 94

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ......................................... 111

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................... 112

LAMPIRAN


DAFTAR TABEL

Halaman

2.1 Daftar Tegangan Dari Beberapa Jenis Baja ................................. 12

4.1 Gaya Batang Akibat Berat Sendiri Pada Jumlah Medan (n) = 3 .. 36



4.4 Gaya Batang Akibat Beban Angin Kiri

Pada Jumlah Medan (n) = 3 .......................................................... 44





4.7 Gaya Batang Akibat Beban Angin Kanan






4.10 Kombinasi Pembebanan Pada Jumlah Medan (n) = 3 .................. 55



4.13 Kombinasi Pembebanan dan Berat Total Profil 2L

dengan Jumlah Medan (n) = 3 ..................................................... 100






4.16 Kombinasi Pembebanan dan Berat Total Profil 2C






4.19 Kombinasi Pembebanan dan Berat Total Profil IWF







DAFTAR GAMBAR

Halaman

2.1 Hubungan Tegangan-Regangan

Untuk Uji Tarik Pada Baja Lunak .............................................. 9

2.2 Penentuan Tegangan Leleh.......................................................... 13

4.1 Grafik Hubungan Berat Profil dengan Jumlah Medan (n)

pada Profil 2L ......................................................................... 109


pada Profil 2C ......................................................................... 109


pada Profil IWF ......................................................................... 110

4.4 Grafik Hubungan Berat Profil dengan Jenis Profil …………... 110


DAFTAR NOTASI

Ix = Inersia Baja (Cm 4 )

σ = Tegangan Ijin Baja (Kg/cm²)

NT = Pembebanan Tetap (Kg)

LK = Panjang Tekuk (cm)

ix,iy = Jari – Jari Kelembaban Dari Batang Tersusun Terhadap Sumbu

(cm)

imin = Jari – Jari Kelembaban Dari Batang Tersusun Terhadap Sumbu

yang Memberikan Harga yang Kecil (cm)

W = Tekanan Angin (Kg/m²)

Sx = Statis Momen Terhadap Sumbu Bebas Bahan (cm³)

2a = Jarak Sumbu ke Sumbu (cm)

FTotal = Luasan Profil (Cm²)

FPerlu = Luasan profil yang direncanakan (Cm²)

λ = Kelangsingan

ω = Faktor tekuk

m = Jumlah Tunggal yang Membentuk Batang Tersusun

n = Jumlah Medan


0. Cover.pdf

Documents

Transcript of 0. Cover.pdf