250.250.8.13 Menghitung Portal Baja _ Rizky Muhammad Faisal

8/13/2019 250.250.8.13 Menghitung Portal Baja _ Rizky Muhammad Faisal

1/138

PERHITUNGAN PORTAL BAJA

A. DATA PERHITUNGAN

24o

1

5

4

Data yang diperoleh :

1. Type konstruksi : Portal Gable

2. Bahan penutup atap : Asbes

3. Jarak antar portal (l) : 4 meter

4. Bentang kuda-kuda : 28 meter

5. Jarak gording : 1.703 meter

6. Tinggi kolom : 5 meter

7. Kemiringan atap : 24o

8. Beban angin kanan : 55 kg/m2

9. Beban angin kiri : 55 kg/m3

10. Beban berguna : 100 kg

11. Alat sambung : Baut dan Las

12. Mutu baja : Fe360

13. Modulus elastisitas Baja : kg/cm2

14. Tegangan izin baja : kg/cm3

15. Berat penutup atap : 11 kg/m3

16. Berat Crane : 7 ton = kg

B. PERHITUNGAN GORDING

6.23

2814 14

1600

2100000

15.32

2,1x105Mpa =

PERHITUNGAN KONSTRUKSI BAJA II

PORTAL GABLE

7000

Page 1


2/138


1. Menghitung Panjang Balok

Jarak C-D

x 14

r r

cos 24

Jarak D-F

y = y

x 14

y = tan 24 x 14

= m

Jarak gording yang direncanakan = 2 meter

Banyak gording yang dibutuhkan =

maka dibulatkan, dan jumlah gording yang digunakan menjadi 9 buah

Jarak gording yang sebenarnya =

15.3249079 m

=

o

1.702767544 m

2=

r =

=

9=

15.3249079

=

15.32490798.66245395

24

o24

14=

tan

cos

+ 1

6.233201594

Page 2


3/138


2. Perhitungan Dimensi Gording

Untuk dimensi gording dicoba dengan menggunakan profil baja Light Lip Channel :

A = cm2 q = kg/m

Ix = cm4

Wx = cm3

Iy = cm4

Wy = cm3

a. Beban mati / Dead Load

Berat sendiri gording = kg/m

Berat penutup atap= x 11 = kg/m

berat sambungan 10% berat gording = kg/m

Q = kg/m

24o

qx = q x sin qy = q x cos

= x sin 24 = x cos 24

= kg/m = kg/m

2 3

1 l

8 3

1 4

11

19.8

buah, maka dibagi :

C150

99.2

489

13.97

65.2

x

2

dengan data sebagai berikut :

Gording ditempatkan tegak lurus bidang penutup atap atap dan beban mati qx bekerja vertikal, q

diuraikan pada sumbu X dn sumbu Y, sehingga diperoleh:

= 80%

1.1

12.53987089

30.83044299

(

Pembebanan pada gording

qx x

28.16501115

xMx

Gording diletakkan di atas beberapa tumpuan (kuda-kuda), sehingga merupakan balok menerus di atas

beberapa tumpuan dengan reduksi momen lentur maksimum adalah 80%

M max akibat beban mati dengan memperhitungkan trackstang sebany

30.83044299

)2

1.702767544 18.73044299

11

30.83044299

=

Page 3


4/138


8 3

= kgm

1

8

1

8

= kgm

b. Beban Hidup ( Live Load)

24o

Px = P x sin Py = P x sin

= 100 x sin 24 = 100 x cos 24

= kg = kg

Momen yang timbul akibat beban hidup :

1 l

4 3

1 4

4 3

= kgm

1

4

1

4

Mx

My

My x ( )2

28.16501115 (

40.67366431 x ( )

10.84631048

x 91.35454576= ( )4x

)

)2

l

4

x Py x l ) x

x

80%

Beban berguna atau beban hidup adalah beban terpusat yang bekerja di tengah-tengah bentang

gording. Beban ini diperhitungkan kalau ada orang yang bekerja di atas gording. Besarnya beban hidup

diambil dari PPIUG 1987, P=100 kg

x qy

2.22931038

x 80%

x 80%

x 80%

45.06401784

40.67366431 91.35454576

.

x

x

x

80%

80%

x

=

=

=

(

=

x Px x (

=

Page 4


5/138


= kgm

c. Beban Angin

240

ketentuan:

Koefisien angin tekan (c) = (0,02*-0,4) = 0.08

Koefisien angin hisap (c') = -0.4

Beban angin kiri (q1) = 55 kg/m2

Beban angin kanan (q2) = 55 kg/m2

Kemiringan atap () = 24o

Jarak gording (A) = m

Angin Kiri

Tekan (wt) = c x q x A

= 0.08 x 55 x

= kg/m

1.702767544

7.492177195

73.08363661

1.702767544

Beban angin diperhitungkan dengan menganggap adanya tekanan positif (tiup) dan tekanan negatif

(hisap), yang bekerja tegak lurus pada bidang atap. Menurut PPIUG 1987, tekanan tiup harus diambil

minimal 25 kg/m2. Dalam perencanaan ini, besarnya tekanan angin (w) diambil sebesar 50 kg/m

2untuk

angin kanan dan 38 kg/m2 untuk angin kiri.

Page 5


6/138


Hisap (wh) = c' x q x A

= -0.4 x 55 x

= kg/m

Angin Kanan

Tekan (wt) = c x q x A

= 0.08 x 55 x

= kg/m

Hisap (wh) = c' x q x A

= -0.4 x 55 x

= kg/m

Dalam perhitungan diambil harga w (tekan terbesar)

Wmax= kg/m

Wx = 0 , karena arah beban angin tegak lurus sumbu batang balok

Momen akibat beban angin :

1 l

8 3

1 4

8 3

= kgm

1

8

1

8

= kgm

80%

Mx

( )2= x 7.492177195 x

80%My

0

=

=

x ( )2 x 80%

= x Wy x ( )2

80%4

11.98748351

7.492177195

x x

1.702767544

-37.46088598

7.492177195

x Wx

x

x

l

1.702767544

0 ( )2

-37.46088598

1.702767544

x

Page 6


7/138


d. Kontrol Gording terhadap Tegangan

Kombinasi I

Mx = Mx Beban Mati + Mx Beban Hidup

= +

= kgm = kgcm

My = My Beban Mati + My Beban Hidup

= +

= kgm = kgcm

= kgcm2

= 1600 kgcm2

.........

11814.76544

=1307.562086

+11814.76544

19.8 65.2

247.2465482

10.84631048 0

0

45.06401784 73.08363661

P dan M Atap+Gording

100 7.492177195

2.22931038

Mx total

Wy+

73.08363661 11.98748351

2.22931038 10.84631048

13.07562086 1307.562086

=

91.35454576 7.492177195

Beban Hidup Angin

=

My (kgm)

30.83044299

12.53987089

28.16501115

1600 kg/cm2

qx/Px/Wx

(kg/m, kg)

qy/Py/Wy

(kg/m, kg)

118.1476544

45.06401784

Q/P

(kg/m, kg)

Mx (kgm)

40.67366431

Wx

Mytotal

Daftar Beban dan Momen

OK

Page 7


8/138


Kombinasi II

Mx = Mx Beban Mati + Mx Beban Hidup + Mx Beban Angin

= + + 0

= kgm = kgcm

My = My Beban Mati + My Beban Hidup + My Beban Angin

= + +

= kgm = kgcm

= kgcm2

= 1600 kgcm2

.........

e. Kontrol Beban Lendutan

- E = kg/cm2

- l = 4 m = 400 cm

- Ix = 489 cm4

- Iy = 99.2 cm4

l 400

240 240

1 1000

240 2

1. Kontrol terhadap beban mati

qx = kg/m = kg/cm

qy = kg/m = kg/cm0.281650111

kg/cm2

13.07562086

11.98748351

0.125398709

1307.562086

45.06401784 73.08363661

130.135138 13013.5138

Mx total+

= x = 1.667 cm

12.53987089

28.16501115

Mytotal= 1600

Wy Wx

=

= 2.083 cm

=1307.562086

+13013.5138

19.8 65.2

265.6322591

2100000

2.22931038 10.84631048

= x

OK

Lendutan yang diizinkan untuk gording (pada arah x tersiri dari 2 wilayah yang ditahan oleh

trackstang). Diketahui:

Page 8


9/138


l

3

384 x E x Iy

400

3

384 x x 99.2

= cm

fy 5 x qy x ( l )4

384 x E x Ix

= 5 x x ( 400 )4

384 x x 489

= cm

2. Akibat Beban Hidup

Px = kg

Py = kg

l

3

48 x E x Iy

400

3

48 x x 99.2

= cm

48 x E x Ix

0.009641782

)4

fy =Py x ( )

3

0.281650111

2100000

0.091424063

40.67366431

91.35454576

x

( )3Px x

=

=fx

=

5 x qx ( )4

5 x x (0.125398709

2100000

0.00247717

( )340.67366431

=fxx

=

l

2100000

Page 9


10/138


48 x x 489

= cm

3. Akibat Beban Angin

Wx = 0 kg/m

Wy = kg/m = kg/cm

l

3

384 x E x Iy

400

3

384 x x 99.2

= cm

fy 5 x Wy x ( l )4

384 x E x Ix

= 5 x x ( 400 )4

384 x x 489

= cm

Fx total = fx1 + fx2 + fx3

= + + 0

= cm = 2.08 cm ..........

fx =

2100000

(5 x Wx

=5 x 0 x ( )

4

2100000

0

=

0.074921772

2100000

0.118615309

0.012118952

0.024319723

0.00247717 0.009641782

400=

(

0.074921772

91.35454576 x

)

4

)3

OK

7.492177195

x

Page 10


11/138


Fy total = fy1 + fy2 + fy3

= + +

= cm = 1.67 cm ..........

F1 =

= +

= cm = 1.67 cm ..........

3. Perhitungan Batang Tarik (Trackstang)

2

Gx = Berat sendiri gording + penutup atap sepanjang gording arah sumbu x

Px = Beban berguna arah sumbu x

P total = Gx + Px =

= (qx x l) + Px = x 4 +

= kg

P

Fn

P

Fbr = Fn x 125 %

kg/m2

Fn =

0.012118952 0.234359096

0.118615309

cm2

, dimana diambil

=

45.41657392

0.024319723

Trackstang yang digunakan adalah sebanyak

0.091424063

=

0.234359096

0.234672228

=

2

1600

45.416573920.028385359=

1600

P =

12.53987089 40.6736643

OK

OK

buah

Batang tarik berfungsi untuk mengurangi lendutan gording pada arah sumbu x (miring atap)

sekaligus untuk mengurangi tegangan lendutan yang timbul pada arah x. Beban-beban yang yangdipikul oleh trackstang yaitu beban-beban yang sejajar bidang atap (sumbu x), maka gaya yang bekerja

adalah gaya tarik Gx dan Px.

((qx x l) + Px)

2

22

P total

()2 + ()2

=

( )2 ( )2

Page 11


12/138


= x

= cm2

1

4

4 x

d2 =

d = cm

= mm

Maka batang tarik yang dipakai adalah 10 mm

Fbr =

=d2

0.212602013

x x d2

2.126020126

3.141592654

0.045199616

0.028385359 1.25

0.035481698

0.035481698

=

Page 12


13/138


4. Perhitungan Ikatan Angin

7.66

7.66

N dicari dengan syarat keseimbangan, sedangkan P = gaya / tekanan angin.

= arc tg

4 =o

P = 55 x

= kg

H = 0 Nx = P

15.3249079

842.8699344

15.3249079

75.3714324

3.831226973.831226975=

15.3249079

,=tan

4

Ikatan angin hanya bekerja menahan gaya normal (axial) tarik saja. Adapun cara kerjanya adalah

apabila salah satu ikatan ikatan angin bekerja sebagai batang tarik, maka yang lainnya tidak menahan

gaya apa-apa. Sebaliknya apabila arah angin berubah, maka secara bergantian batang tersebut bekerja

sebagai batang tarik.

Page 13


14/138


N cos = P

P

cos

= kg

cos

N

Fn

Fn

Fbr = 125 % x Fn = 1.25 x

= cm2

1

4

4

Maka batang tarik yang dipakai adalah 10 mm

=

= 2.085883588 cm2

2.085883588

=

x

3337.41374

N

=842.8699344

75.37143236

x d2

2.607354485

=

= 1.822490242 cm= mm18.2

1600

=

d

Fbr =

2.607354485

3.14

3337.41374

=

x

Page 14


15/138


Peraturan dan standar perencanaan

Tata cara perencanaan baja untuk Bangunan Gedung SNI 03-1729-2002

Pedoman perencanaan pembebanan untuk rumah dan gedung (PPPURG 1987)

Tabel Profil Baja

PPBBI

1. Pembebanan pada Balok Gable

Data teknis:

Penutup asbes = 11 kg/m2

Bentang portal (L) = 28 meter

Jarak gording (A) = meter

Berat sendiri gording (q) = 11 kg/m

Jarak antar portal (l) = 4 meter

Tegangan putus minimum (fu) = 370 Mpa

Tegangan leleh minimum (fc) = 240 Mpa

sudut kemiringan () = 24o

Berat sambungan gording = 1.10 kg/m

Berat Crane = 7.00

H = mm b = mm

Tb = mm Ts = mm

q = kg/m A = cm2

r = mm

Wx = cm3

Wy = cm3

Ix = cm4

Iy = cm4

ix = cm iy = cm

249

13

3350

801

9930

84.7

Perhitungan Pembebanan pada Portal Gable

1.702767544

10.8 6.29

IWF250.250.8.13

248

8

66.5

16

269

TAHANAN MOMEN

MOMEN INERSIA

JARI-JARI INERSIA

Page 15


16/138


124

222

8

1. Akibat Berat Sendiri

4 meter adalah :

11 kg/m2

P = x A x l

= 11 x x 4

= kg

P = x l

= 11 x 4

= kg

P = berat sambungan x l

= 1.10 x 4

= kg

q = kg

74.92177195

44

1.702767544

berat penutup atap

berat sendiri gording

d. Berat balok gable

Pembebanan pada balok gable akibat beban-beban yang dipikul oleh gording dengan jarak antar

111

248

249

portal

c. Berat sambungan gording ( + dengan trackstang dan ikatan angin, 10% berat gording)

b. Berat sendiri gording

a. Berat penutup atap =

Sebelum mendimensi portal gable, hal terpenting yang pertama dilakukan adalah mengidentifikasi

beban yang bekerja pada konstruksi. Beban tersebut nantinya akan menentukan ekonomis atau

tidaknya suatu dimensi portal. Distribusi pembebanan pada bangunan gedung sebagai berikut :

13

4.4

113.23404

Page 16


17/138


q = 10 % x berat balok gable

= 0.1 x

= kg

Catatan :

9

8

Tabel pembebanan terpusat

No 9 (kg) 8 (kg)

1

2

3

4

5

Beban Merata : q = berat sendiri balok + berat sambungan balok

= +

= kg/m

Beban crane : di titik ujung crane sebesar 7 ton = kg

2. Akibat beban hidup

Beban yang bekerja apabila terdapat orang yang sedang bekerja atau berada di atasnya adalah

100 kg

3. Akibat beban angin

Ketentuan :

22

2.2

11.32340417

113.2340417

5.661702085

56.61702085

Berat alat penyambung

Berat balok gerber

44

4.4

e. Berat alat penyambung (10% . Berat balok gable)

G2 s.d. G

123.9396089

74.9217719537.46088598

gording 2 s.d. gording

gording 1 dan gording (karena terletak di ujung balok maka menerima beban 1/2 jarak)

(menerima beban 2x setengah jarak gording)

sebesar

P 247.8792178

Pembebanan

Berat penutup atap

Berat sendiri gording

113.2340417

11.323404

Berat sambungan gording

G1 dan G

113.234042 11.323404

124.5574459

7000

Page 17


18/138


Koefisien angin tekan (c) = (0,02*-0,4) = 0.08

Koefisien angin hisap (c') = -0.4

Beban angin kiri (q1) = 40 kg/m2

Beban angin kanan (q2) = 40 kg/m2

Kemiringan atap ( ) = 24 o

Jarak gording (A) = m

Jarak antar portal (l) = 4 m

Angin tekan (Wt)

Angin Kiri

Wt = C x q1 x A x l

= 0.08 x 40 x 1.7 x 4

= kg

Angin Kanan

Wt = C x q1 x A x l

= 0.08 x 40 x 1.7 x 4

= kg

Angin Hisap (Wh)

Angin Kiri

Wt = C' x q1 x A x l

= -0.4 x 40 x 1.7 x 4

= kg

Angin Kanan

Wt = C' x q1 x A x l

= -0.4 x 40 x 1.7 x 4

= kg

Tabel pembebanan terpusat

1.702767544

21.79542457

-108.9771228

-108.9771228

21.79542457

Page 18


19/138


No 9 (kg) 8 (kg)

1

2

3

4

Angin pada dinding

Dalam perhitungan diambil harga w (tekan terbesar ) angin yaitu kanan.

Angin pada Dinding

Koefisien angin tekan Ctk = 0.9 maka Wt = 0.9 x 40 x 4 = 144 kg/m

Koefisien angin hisap Ctk = -0.4 maka Wh = -0.4 x 40 x 4 = -64 kg/m

Kombinasi pembebanan

Kombinasi I 1,4 DL

Kombinasi II 1,2 D + 1,6 L + 0,5 H

Kombinasi III 1,2 D + 1,6 L + 0,8 WL

Kombinasi IV 1,2 D + 1,6 L + 0,8 WL + 0,5 H

Keterangan:

D =

L =

La =

H =

W =

E =

adalah beban angin

adalah beban gempa, yang ditentukan menurut SNI 03-1726-1989, atau penggantiannya dengan

L = 0,5 bila L< 5 kPa, dan L= 1 bila L 5 kPa

G2 s.d. G

Beban angin tekan kiri 10.89771228 21.79542457

Beban angin tekan kanan 21.79542457

Pembebanan G1 dan G

adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen, termasuk dinding, lantai,

atap, plafond, partisi tetap, tangga, dan peralatan layan tetap.

adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, termasuk kejut, tetapi tidak

termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dan lain-lain.

adalah beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja, peralatan, dan

material, atau, selama penggunaan biasa oleh orang dan benda bergerak.

adalah beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkeun genangan air.

Beban angin hisap kiri -54.48856142 -108.9771228

Beban angin hisap kanan -54.48856142 -108.9771228

Berdasarkan beban-beban tersebut di atas maka struktur baja harus mampu memikul semua kombinasi

pembebanan di bawah ini :

10.89771228

Page 19


20/138


Kombinasi Pembebanan Metode LRFD

U =

U =

U =

U =

U =

U =

U =

kontrol balok yang direncanakan

terhadap momen tahanan (Wx)

Mmax = kgm = kg cm

Wx = m2

IWF 250.250.8.13

m2

< Wx rencana = cm3

Maka profil dapat digunakan, Ok!

H = mm b = mm ix =

Tb = mm Ts = mm iy =

Wx = cm3

Ix = cm4

Kekecualian : faktor beban untuk L di dalam kombinasi pembebanan pada persamaan 6. 2-3, dan 6. 2-5

harus sama dengan 1,0 untuk garasi parkir, daerah yang digunakan untuk pertemuan umum, dan srmua

daerah dimana beban hidup lebih besar daripada 5 kPa

Arah x (kgm)

3.121034531

20.02926923

13.52148294

IWF 250.250.8.13

10.8

6.29

249

801

a. Terhadap balok yang dibebani lentur

63.08962497

127.160458

1,4 D

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

=

1600

447.49625

1,2D + 1,6 H + L L

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

1,2D + 1,3 W + L L + 0,5H

0,9D + 1,3 W

Mu

Kombinasi Beban

171.01064

715994

801

8

248

dengan harga Wx hitung =

profil baja dengan baja

13

9930

7159.94

715994

0,9D - 1,3 W

Arah y (kgm)

447.49625

Page 20


21/138


Wy = cm3

Iy = cm4

248

13

h

tb

L 1.25 x b

h

cm 23.9 cm

maka pada penampang terjdi pewrubahan bentuk

1 Tb1 = 1 x ( 249 -13 -13 ) = 37.2 mm = 3.717 cm

6 6

ly bidang yang diarir :

1 1.3 24.9 + 1 3.72 0.8=

24.9

6.83842387

31

3350

170.276754

75

ts

269

7524.8

0.8

=

31.125

1.3

=

249

8

Ok

Cek perbahan bentuk atau tidak

=

Terhadap bahaya lipatan KIP

( )3( )3( ) ( )

Page 21


22/138


12 12

= +

= cm4

1.3 24.8 + 3.72 0.8

A = 32.2 + 2.973

A = 35.2 cm2

iy = 0.5 ly 0.5 1673 cm < 6.29 cm

l = LK 170

iy 4.87

w = 1.11 - 1.1 1

=

tabel yang digunakan tabel PBBI faktor tekuk

syarat berubah bentuk

3.142

1532 /

x 210

=

250.250.8.13 Menghitung Portal Baja _ Rizky Muhammad Faisal

Documents

Transcript of 250.250.8.13 Menghitung Portal Baja _ Rizky Muhammad Faisal