GaneÇ Swara Vol. 7 No.1 Maret 2013 ANALISIS PROFIL BAJA...

GaneÇ Swara Vol. 7 No.1 Maret 2013

Analisis Profil Baja Kastilasi ………………………….………Ni Kadek Astariani 9

ANALISIS PROFIL BAJA KASTILASI

NI KADEK ASTARIANI

Universitas Ngurah Rai DenpasarABSTRAKSI

Penggunaan baja kastilasi selain dapat mengurangi biaya konstruksi, dapat juga meningkatkan inersia baja,sehingga dapat memperkecil tegangan yang terjadi. Hal ini dapat dilakukan dengan memotong profil baja searahsumbu batang sehingga didapatkan dua bagian profil tersebut yang sama, kemudian kedua bagian profil tersebutdisambung pada bagian punggungnya dengan las, maka didapatkan profil baru yang disebut baja kastilasi, dimanaberatnya sama dengan profil sebelumnya tetapi lebih tinggi.

Pada penelitian ini dicoba menganalisa profil baja IWF 300x150, IWF 200x100, dan IWF 500x200. Untuk profilbaja IWF 300x150, didapat tinggi lubang optimum 460 mm. Profil baja IWF 200x100, tinggi lubang optimumnyasebesar 360 mm, sedangkan untuk profil baja IWF 500x200 lubang optimumnya mencapai 400 mm.

Kata kunci : baja kastilasi, profil IWF, inersia

PENDAHULUANPemakaian baja untuk suatu bangunan struktur sudah lazim dipakai namun dalam kasus tertentu dimana profil

baja yang digunakan tidak memenuhi tegangan yang diijinkan akibat profil baja yang kecil, sehingga profil bajatersebut harus diperbesar. Dengan mengganti profil baja lebih besar akan mengakibatkan biaya konstruksimeningkat dan beban pada struktur tersebut akan bertambah. Umumnya ukuran profil baja yang besar jarang ada dipasaran, sehingga perlu pemesanan khusus untuk profil baja tersebut.

Dengan meninggikan profil baja tersebut dapat meningkatkan inersia baja tersebut sehingga dapat memperkeciltegangan yang terjadi. Hal ini dapat dilakukan dengan memotong profil baja searah sumbu batang sehinggadidapatkan dua bagian profil tersebut yang sama, kemudian kedua bagian profil tersebut disambung pada bagianpunggungnya dengan las, maka didapatkan profil baru yang disebut baja kastilasi, dimana beratnya sama denganprofil sebelumnya tetapi lebih tinggi.

Perubahan tinggi lubang badan pada balok mempengaruhi pada luas badan dan makin tinggi profil dibuat, makinbesar lubang pada lubang pada badan yang diperlukan, hal ini berakibat luas bidang badan penampang balokberkurang sehingga kapasitas geser berkurang pula. Dalam perhitungan nantinya lubang badan harusdiperhitungkan. Untuk lebih jelasnya dapat digambarkan sebagai berikut :

Gaya geser dan lendutan mempengaruhi dalam menganalisa tinggi lubang badan yang akan dibuat. Gaya gesermempengaruhi kapasitas geser profil dalam memikul beban yang bekerja sedangkan lendutan membatasi besarnyabeban yang diterima oleh profil baja hal ini mengakibatkan hasil yang didapatkan untuk tinggi lubang badanbervariatif. Tinggi lubang optimum didapatkan bila kapasitas geser profil baja lebih kecil dari gaya geser akibatbeban yang dipikul oleh profil baja tersebut.

Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang di atas, berapa tinggi lubang badan optimum untuk mendapatkan profil baja kastilasi

yang memenuhi tegangan dan stabilitas penampang ?

Tujuan PenulisanTulisan ini menganalisis tinggi lubang badan (Ds) optimum untuk mendapatkan profil baja kastilasi yang

memenuhi tegangan dan stabilitas penampang

TINJAUAN PUSTAKABalok Terlentur

Balok adalah salah satu diantara elemen struktur yang paling banyak dijumpai pada struktur. Balok adalahelemen struktur yang memikul beban yang bekerja tegak lurus dengan sumbu longitudinalnya yang menghasilkangaya dalam dominan adalah momen lentur dan gaya lintang.



Perilaku Tegangan pada BalokPada balok baja kastilasi ketika menerima berbagai tahap pembebanan kemungkinan momen maksimum yang

terjadi di pelat badan balok tanpa lubang atau pelat badan balok dengan lubang badan (Gambar 1 dan 2).Dengan menganggap stabilitas lateral memadai, desain balok berdasarkan pada pencapaian kekuatan lentur

penampang maksimum. Distribusi tegangan pada sayap lebar yang mengalami momen lentur yang semakin besarditunjukkan oleh Gambar 3 untuk balok tanpa lubang dan Gambar 4 untuk balok dengan lubang badan (castelitebeam). Dimana kelakuan ini berdasarkan pada beban tetap elastic yang bertambah dari kondisi sampai titik lelehtercapai, kemudian pada nilai regangan tertentu tidak menimbulkan kenaikan pada tegangan. Hubungan tegangan-regangan ini diperlihatkan pada Gambar 5 dan merupakan idealisasi yang dapat diterima bagi baja struktur lunakdengan tegangan leleh fy maksimum 418 MPa. Baja seperti ini umumnya menunjukkan kekakuan elastoplastis.

Gambar 1. Momen maksimum terjadi pada pelattanpa lubang

Gambar 3. Momen maksimum terjadi padaPelat badan dengan lubang badan

A

A

B

B

Plastis

PlastisElastis PlastisSeluruh-nyaPenam-pang a-a M<My M=My My<M<Mp M=Mp

f<Fy f=Fy f<Fy f<Fy

(a) (b) (c) (d)Gambar 2. Distribusi tegangan pada berbagai tahappembebanan pada pelat badan tanpa lubang badan

Plastis

Plastis

Elastis

Elastis

PlastisSeluruh-nyaPenam-pang b-b M<My M=My My<M<Mp M=Mp(a) (b) (c) (d)

f<Fy f=Fy f<Fy f<Fy

Gambar 4. Distribusi tegangan pada berbagai tahap pembebanan padapelat badan dengan lubang badan (castelite beam)

Regangan (mm/mm)

Tegangan(N/mm2)

0,05 0,1 0,15 0,2 0,25100200300400500

Gambar 5. Diagram tegangan reganganPada baja structural



Dengan menganalisis balok dengan lubang badan (castelite beam) ini harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :1. Kelangsingan penampang pada balok ( ≤ p), yaitu :

Pada flens< (1)

Pada web( ) < (2)

Persyaratan kekuatan untuk balok yang mengalami lenturan dapat dinyatakan sebagai :b Mn ≥ Mu (3)b= faktor resistensi untuk lentur = 0,9 .,Mn = kekuatan momen nominal.,Mu=momenbeban layanan terfaktor

Untuk penampang-penampang yang memenuhi ≤ p, kuat lentur nominal penampang adalah :Mn = Mp (4)dimana Mp = kekuatan momen plastis = Z.fy , Z = modulus plastis , fy = tegangan leleh baja

2. Kuat lentur nominal penampang dengan pengaruh tekuk laterala. Bentang pendek

MULAI

Menentukan ukuran profil I WF,panjang bentang (L) dan mutu baja (fy)

Menentukan tinggi lubang (Ds)

Periksa kelangsinganpenampang < p

Hitung kekuatan lentur nominal penampang denganpengaruh tekuk torsi lateral

Hitung besarnya beban merata qu

yang diterima balok

Kontrol lendutan( q = qu)L ≤ L/240

Beban q diperkecil denganpersamaan L = L/240

Menentukan panjang pengelasan (Lw)

Hitung Mu

persamaan L =L/240

Periksa gaya geser padatampang kritis Vux ≤ Vn

SELESAI

ya

tidak

Ds diperkeciltidak

penampangtidak kompak

penampang kompak ya

tidak

Ds diperkecil

Gambar 6. Diagram Alir (flow chart) AnalisisTinggi Lubang Badan



Untuk komponen struktur yang memenuhi L ≤ Lp kuat nominal komponen struktur terhadap momenlentur adalah :Mn = Mp

Lp = 1,76.ry. (5)

ry = (6)

b. Bentang menengahUntuk komponen struktur yang memenuhi Lp ≤ L ≤ Lr, kuat nominal komponen struktur terhadapmomen lentur adalah :

Mn = + − ≤ (7)

Cb = ,, ≤ 2,3 (8)

Dengan Mmax adalah momen maksimum pada bentang yang ditinjau serta MA, MB, MC adalah masing-masing momen pada ¼ bentang, tengah bentang, dan ¾ bentang komponen struktur yang ditinjau.Mr = Sx (fy – fr) (9)Dimana S adalah modulus penampang elastic dan fr adalah tegangan sisa= 1+ 1 + . (10)= . . . (11)= 4 . (12)= ( ) (13)= ∑ . (14)Dimana b merupakan dimensi panjang dan t dimensi tipis dari elemen persegi panjang.fL = fy – fr (15)

c. Bentang panjangUntuk komponen struktur yang memenuhi Lr ≤ L, kuat nominal komponen struktur terhadap lenturadalah :Mn = Mcr ≤ Mp (16)

Mcr = . . . + . . . (17)= . (18)3. Lendutan maksimum akibat beban mati dan beban hidup harus lebih kecil dari

1/240 L (19)

4. Pelat badan yang memikul gaya geser perlu (Vu) harus memenuhiVu ≤ Vn (20) = faktor reduksi 0,9Vn = kuat geser nominal pelat badanDalam perhitungan kuta geser nominal ada tiga ketentuan, yaitu :a. Jika perbandingan maksimum tinggi terhadap tebal panel h/tw memenuhi rumus :(ℎ/ ) ≤ 1,10 . (21)

Dengan, kn = 5 +

Vn = 0,6.fy.Aw (22)Aw = luas kotor pelat badan



b. Jika perbandingan maksimum tinggi terhadap tebal panel h/tw memenuhi rumus :1,10 . ≤ (ℎ/ ) ≤ 1,37 . (23)

Vn = 0,6.fy.Aw 1,10 . ( / ) (24)

Atau

Vn = 0,6.fy.Aw + ( ), ( / ) (25)= 1,10 . /( / )c. Jika perbandingan maksimum tinggi terhadap tebal panel h/tw memenuhi rumus :1,37 . ≤ (ℎ/ ) (26)= , . .( / ) (27)

Vn = 0,6.fy.Aw + ( ), ( / ) (28)= 1,5 . 1(ℎ/ )5. Panjang pengelasan sepanjang balok

Ltot = (30)

y Rnw = 0,9.te.(0,6.fy) (31)y = 0,9 adalah faktor reduksi kekuatan saat leleh, te= tebal efektif, Rnw= kuat nominal sambungan lasRu = beban terfaktor atau kuat perlu

6. Ukuran lebar pengakua. Lebar pengaku pada setiap sisi pelat badan harus lebih besar dari sepertiga lebar pelat sayap dikurangi

setengah tebal pelat badan.b. Tebal pengaku harus lebih tebal dari setengah tebal pelat sayap dan memenuhi≤ 0,56 (32)

METODE PERHITUNGAN

Data –data perhitunganData-data dalam perhitungan adalah sebagai berikut : Mutu profil baja yang digunakan adalah BJ 37 yangmempunyai sifat mekanis, Tegangan leleh baja : fy = 240 MPa, Modulus elastisitas : E = 200.000 MPa

AsumsiBahan atau material balok bersifat sama di semua penampang, Dalam menghitung besarnya beban, berat sendiriprofil untuk sementara diabaikan, pengaruh suhu diabaikan, Lubang pada pelat badan berbentuk segienam

Perhitungan Mekanika

Perhitungan ini menggunakan peraturan LRFD (Load and Resistance Faktor Design) dengan langkah dasar adalahsebagai berikut : Tentukan ukuran profil WF., Tentukan tinggi lubang pada badan balok (Ds)., Periksa kelangsinganpada penampang balok ( < p)

Pada Flens Pada Web< ( ) <



Bila tidak memenuhi maka kecilkan tinggi lubang (Ds)1. Hitung kuat lentur nominal penampang dengan pengaruh tekuk lateral2. Hitung besarnya beban merata (qu) yang diterima balok3. Control lendutan (L ≤ L/240) dengan metoda elastic, bila tidak memenuhi beban merata (q) diperkecil

berdasarkan persamaan L = L/240, kemudian hitung Mu dari beban merata yang didapat dengan terlebihdahulu merubah q ke qu dengan mengalikan suatu faktor suatu faktor beban

4. Hitung panjang pengelasan =

5. Periksa gaya geser pada tampang kritis (Vux ≤ Vn ) sejarak 1,5 Lw dari tumpuan.Setelah semua balok profil baja kastilasi dianalisis, hasil perhitungan dibuatkan dalam bentuk tabel profil

baja kastilasi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Perhitungan balok baja kastilasi tanpa pengaku

Data profil baja I WF 300 x 150 sebagai berikut :

A = 300 mm, B= 150 mm, tf = 9 mm, tw = 6,5 mm, r = 9 mm

Profil baja I WF tersebut dirubah menjadi profil baja kastilasi yang digunakan untuk struktur balok pada gedungdengan panjang 6 m dan 12 m dan fy = 240 MPa dengan perletakan sendi rol.

1. Tinggi lubang badan (Ds)Ds = 2 x (A – (2 x tf + 2 x Dtee)Nilai Dtee bervariasi, untukbaja I WF 300 x 150 dimulai dengan Dtee = 116 mm dan untuk nilai Dtee selanjutnyanilai Dtee awal dikurangi 5 mmUntuk nilai Dtee = 116 mm, tinggi lubang adalah :Ds = 2 x (300 – ( 2 x 9 + 2 x 116) = 100 mm

2. Tinggi profil baja kastilasiDc = (2 x tf) + (2 x Dtee) + Ds

= (2 x 9) + (2 x 116) + 100= 350 mm

3. Periksa kelangsingan penampang ( < p)Pada flens< = < √ = 8,33 < 10,973 (penampaang kompak)

Pada web

( ) < = ( ), < √ = 62,462 < 108,444 (penampang kompak)

4. Inersia profil baja kastilasiIbr = (2x(1/12 x 150 x 93 + 150 x 9 x (175 – ½ x 9)2 + (1/12 x 6,5 x 332)2 = 98329849,33 mm4

Ibr = 9832,99 cm4

L DcDstwtf

B

Profil Baja Kastilasitf = 9 mmtw = 6,5 mmB = 150 mmbf = B/2 = 75 mmr = 9 mmGambar 7. Bentuk pembebanan dan

perletakan profil baja kastilasi Gambar 8. Penampang melintangprofil baja kastilasi


Analisis Profil Baja Kastilasi ………………………….………Ni Kadek Astariani2

Ilb = (1/12 x 6,5 x 1002) = 5416,67 mm4 = 54,17 cm4

5Ix = Ibr - Ilb = 9778,82 cm4

Sx = Ix / 0,5 Dc = 9778,82 / (0,5x35) = 558,79 cm3

Iy = 2 x (1/12 x 9 x 1503) + 1/12 x (332 – 100) x 6,53 = 5067809,417 mm4 = 506,78 cm4

5. Modulus penampang elastic profil baja kastilasi= − += {9 150 (350 − 9)} + 6,5 = 623214 mm3 = 623,21 cm3

6. Momen UltimitPemeriksaan panjang bentangIy = 506,78 cm4

An = 2 x (9 x 150) + 232 x 6,5 = 4208 mm2 = 42,08 cm2

ry = = ,, = 3,47Lp = 1,76. Ry. = 1,76 x 3,47 x = 176,30Lr = ry. 1 + 1 + .fl = fy – fr

X1 = . . .X2 = 4. .fl = 2400 – 0,3.2400 = 1680 kg/cm2

G = E / 2(1+) = 2.106 / (2x(1+0,3)) = 770000 kg/cm2

J = 1/3 (2A.tf3 + h.tw

3) = 1/3 (2.150.93 + 332.6,63) = 94137,67 mm4 = 9,41 cm4

Cw = . = , .( ) = 158368,75X1 = , . . . , . , = 98229,35 /X2 = 4. , . , . = 7,43.106 cm4/kg2

Lr = 3,32. , 1 + 1 + 7,43. 10 . 1680 = 483,88 cmJadi Lr (483,88) ≤ L (600), ini termasuk bentang panjang

Mn = Mcr ≤ MpMn = MpMp = Zx . fy = 623,21 x 2400 = 1495704 kg/cm2

Mu ≤ b MnMu = 0,9.1495704 = 1346133,6 kgcm

7. Besarnya beban merata yang dipikul profil baja kastilasiMu = 1/8 x qu x L2



qu = 8 x Mu / L2 = 8 x 1346133,6 / 6002 = 29,91 kg/cmq = qu

q = qu/ = 29,91 /1,7 = 17,60 kg/cm

8. Kontrol lendutanL ≤ L/2405384 . . ≤ 2405 17,60 (600)384 2000000 9778,82 ≤ 6002401,52 cm ≤ 2,5 cm (lendutan memenuhi syarat)

9. Panjang pengelasan (Lw)Dalam menentukan panjang pengelasan kita anggap bahwa profil tersebut adalah penampang tersusun yangdibentuk dengan menggunakan sarana penyambung las.

Gambar 9. Panjang pengelasan (Lw)

Direncanakan banyaknya lubang pada badan balok adalah 10 buah untuk setengah bentang balok. Panjangpengelasan (Lw) adalah :∑ 3. + 0,5 = 0,530.Lw + 0,5 Lw = 30030,5 Lw = 300Lw = 9,836 cmPanjang pengelasan (Lw) di sepanjang setengah bentang balokPanjang pengelasan sepanjang balok (Ltot)Gaya geser yang terjadi pada bidang kontak antara kedua pelat tersebut dianggap terjadi di tengah bentang yangdiakibatkan oleh momen lentur. Besarnya gaya geser tersebut adalah := . = 1346133,6.639,469832,99 = 87541,90y Rnw = 0,9.tc.fy = 0,9 x 0,5 x 2400 = 1404 kg/cmLtot = = , = 62,35Kontrol panjang pengelasan (Lw)∑ 3. + 0,5 > Ltot

30,5 x 9,836 > 62,35299,998 cm > 62,35 cm ( panjang pengelasan Lw memenuhi syarat)

Lw 0,5 Lw Lw



10. Periksa gaya geser pada tampang kritis

Gambar 10. Gaya geser yang terjadi pada tampang kritis

Gaya geser yang terjadi pada tampang kritis pada jarak 1,5 Lw dari tumpuan sebesar Vux.Vu = ½ x qu x L = ½ x 29,91 x 600 = 8973 kg

Vux = ( , ) ( , ), = ( , ) ( , , ), = 8531,71( − )/ ≤ 1,10 . ; = 5 + 5ℎkn = 5 (asumsi tidak ada pengaku vertikal)350 − 1006,5 ≤ 1,10 5 20000024038,46 ≤ 71Vn = 0,6. fy . Aw = 0,6 x 2400 x (35 -10) x 0,65) = 23400 kgVux ≤ Vn8531,71 ≤ 0,9 x 234008531,71 kg ≤ 21060 kg (kapasitas geser profil baja kastilasi memenuhi)Untuk perhitungan balok baja kastilasi dengan tinggi lubang badan lainnya dibuatkan dalam tabel.

Tabel 1. Profil baja kastilasi dar profil baja I WF 300x150, L = 6 m, fy = 240 MPa

No Ds(mm)

Dc(mm)

Ibr (cm4) Ilb (cm4) Ix (cm4) Zx

(cm3)qu

(kg/cm)Vn (kg) Mu (kg.cm) Ltot

(cm)1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.

100120140160180200220240260280300320340

350360370380390400410420430440450460470

9832,9910484,6511160,9311862,1412588,6313340,7014118,6914922,9215753,7116611,3917496,2918408,7319349,03

54,1793,60

148,63221,87315,90433,33576,77748,80952,03

1189,071462,501774,932128,97

9778,8210391,0511012,2911640,2812272,7312907,3713541,9214174,1214801,6815422,3316033,7916633,8017220,07

623,21640,52656,84672,20686,57699,98712,40723,86734,33743,84752,36759,92766,49

29,9130,7431,5332,2732,9633,6034,2034,7535,2535,7036,1136,4836,79

21060,0020217,6019375,2018532,8017690,4016848,0016005,6015163,2014320,8013478,4012636,0011793,6010753,86

1346142,241383515,641418783,041451914,441482999,841511949,241538792,641563530,041586161,441606686,841625106,241641419,641655627,04

62,3562,4062,3662,2362,0361,7561,4161,0060,5460,0259,4558,8358,16

Dari Tabel 1 pada saat tinggi lubang ditambah menjadi 360 mm perhitungan dihentikan, karena gaya geserVn = 10108,80 kg, sedangkan gaya geser pada tampang kritis sejauh 1,5Lw adalah Vux = 10571, 39 kg,sehingga kapasitas geser profil baja kastilasi tidak memenuhi.


No Ds(mm)

Dc(mm)


(cm3)qu


(cm)

Lw1,5 Lw



1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.

100120140160180200220240260280300320340360380400420440

350360370380390400410420430440450460470480490500510520

9832,9910484,6511160,9311862,1412588,6313340,7014118,6914922,9215753,7116611,3917496,2918408,7319349,0320317,5321314,5322340,3823395,4024479,90

54,1793,60

148,63221,87315,90433,33576,77748,80952,03

1189,071462,501774,932128,972527,202972,233466,674013,104614,13

9778,8210391,0511012,2911640,2812272,7312907,3713541,9214174,1214801,6815422,3316033,7916633,8017220,0717790,3318342,3018873,7219382,3019865,77

623,21640,52656,84672,20686,57699,98712,40723,86734,33743,84752,36759,92766,49772,10776,72780,38783,05784,76

6,046,426,807,197,587,978,368,698,818,939,039,129,209,279,329,369,409,42

21060,0020217,6019375,2018532,8017690,4016848,0016005,6015163,2014320,8013478,4012636,0011793,6010753,869719,838728,017775,876861,065981,44

1346142,241383515,641418783,041451914,441482999,841511949,241538792,641563530,041586161,441606686,841625106,241641419,641655627,041667728,441677723,841685613,241691396,641695074,04

62,3562,4062,3662,2362,0361,7561,4161,0060,5460,0259,4558,8358,1657,4556,7055,9155,0854,22

Dari Tabel 2 pada saat tinggi lubang ditambah menjadi 460 mm perhitungan dihentikan, karena gaya geser Vn =5135,01 kg, sedangkan gaya geser pada tampang kritis sejauh 1,5Lw adalah Vux = 5372,37 kg, sehingga kapasitasgeser profil baja kastilasi tidak memenuhi.


No Ds(mm)

Dc(mm)


(cm3)qu


(cm)1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.

100120140160180200220240260280

250260270280290300310320330340

2930,673206,823497,693803,534124,644461,294813,745182,285567,175968,71

45,8379,20

125,77187,73267,30366,67488,03633,60805,57

1006,13

2884,843127,623371,923615,803857,344094,624325,714528,684761,614962,57

255,14263,66271,36278,23284,28289,50293,90297,47300,22302,14

12,2512,6613,0313,3613,6513,9014,1114,2814,4114,50

10692,009979,209266,408553,607840,807128,006415,805702,404989,604276,80

551101,32569509,92586136,52600981,12614043,72625324,32634822,92642539,52648474,12652626,72

42,5642,3742,0841,6941,2140,6540,0139,3138,5537,73



No Ds(mm)

Dc(mm)

Ibr (cm4) Ilb (cm4) Ix (cm4) Zx(cm3)

qu(kg/cm)

Vn (kg) Mu (kg.cm) Ltot(cm)

1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.

100120140160180200220240260280300320340

250260270280290300310320330340350360370

2930,673206,823497,693803,534124,644461,294813,745182,285567,175968,716387,156822,787275,87

45,8379,20

125,77187,73267,30366,67488,03633,60805,57

1006,131237,501501,871801,43

2884,843127,623371,923615,803857,344094,624325,714528,684761,614962,575149,655320,915474,43

255,14263,66271,36278,23284,28289,50293,90297,47300,22302,14303,24303,51302,96

1,781,932,082,232,382,532,672,812,943,073,183,293,38

10692,009979,209266,408553,607840,807128,006415,805702,404989,604276,803564,002851,202138,40

320736,30347729,27374890,11402004,82428859,37455239,73480931,89505721,83529395,51551738,93572538,06591578,88608647,36

24,7725,8726,9127,8928,7829,5930,3130,9431,4731,9032,2232,4332,53





No Ds(mm)

Dc(mm)


(cm3)qu


(cm)1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.

100120140160180200220240260280300320340360380

550560570580590600610620630640650660670680690

57221,2759629,9162096,9564622,9067208,2469853,4872559,1375325,6778153,6181043,4683995,7087010,8490089,3993231,8396438,67

83,33144,00228,67341,33486,00666,67887,33

1152,001464,671829,332250,002730,673275,333888,004572,67

57137,9359485,9161868,2964281,5666722,2469186,8271671,7974173,6776688,9579214,1281745,7084280,1886814,0589343,8391866,01

2354,612401,762447,412491,562534,212575,362615,012653,162689,812724,962758,612790,762821,412850,562878,21

113,02115,28117,48119,56121,64123,62125,52127,35129,11130,80132,41133,96135,43136,83138,15

58320,0057204,0055728,0054432,0053436,0051840,0050544,0049248,0047952,0046656,0045360,0044064,0042768,0041472,0040176,00

5085957,605187801,605286405,605381769,605473893,605562777,605648421,605730825,605809989,605885913,605958597,606028041,606094245,606157209,606216933,60

97,9298,1998,3998,5398,6198,6498,6198,5298,3998,2197,9997,7297,4197,0696,67

Dari Tabel 5 pada saat tinggi lubang ditambah menjadi 400 mm perhitungan dihentikan, karena gaya geser Vn =38880,00 kg, sedangkan gaya geser pada tampang kritis sejauh 1,5Lw adalah Vux = 39765,93 kg, sehinggakapasitas geser profil baja kastilasi tidak memenuhi.


No Ds(mm)

Dc(mm)


(cm3)qu


(cm)1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.

100120140160180200220240260280300320340360380400420440460480500520540560580600620

550560570580590600610620630640650660670680690700710720730740750760770780790800810

57221,2759629,9162096,9564622,9067208,2469853,4872559,1375325,6778153,6181043,4683995,7087010,8490089,3993231,8396438,6799710,42103047,56106450,60109920,05113456,39117060,13120731,78124471,82128280,76132159,11136107,35140125,99

83,33144,00228,67341,33486,00666,67887,33

1152,001464,671829,332250,002730,673275,333888,004572,675333,336174,007098,678111,339216,0010416,6711717,3313122,0014634,6716259,3318000,0019860,67

57137,9359485,9161868,2964281,5666722,2469186,8271671,7974173,6776688,9579214,1281745,7084280,1886814,0589343,8391866,0194377,0896873,5699351,94101808,71104240,39106643,47109014,44111349,82113646,10115899,77118107,35120265,33

2354,612401,762447,412491,562534,212575,362615,012653,162689,812724,962758,612790,762821,412850,562878,212904,362929,012952,162973,812993,963012,613029,763045,413059,563072,213083,363093,01

28,2628,8229,3729,9030,4130,9031,3831,8432,2832,7033,1033,4933,8634,2134,5434,8535,1535,4335,6935,9336,1536,3636,5436,7136,8737,0037,12

58320,0057204,0055728,0054432,0053436,0051840,0050544,0049248,0047952,0046656,0045360,0044064,0042768,0041472,0040176,0038880,0037584,0035786,0034635,5732332,0830674,0329059,6127487,1225954,9524461,5723005,5221585,43

5085957,605187801,605286405,605381769,605473893,605562777,605648421,605730825,605809989,605885913,605958597,606028041,606094245,606157209,606216933,606273417,606326661,606376665,606423429,606466953,606507237,606544281,606578085,606608649,606635973,606660057,606680901,60

97,9298,1998,3998,5398,6198,6498,6198,5298,3998,2197,9997,7297,4197,0696,6796,2595,7995,2994,7794,2193,6293,0092,3591,6790,9790,2489,48

Dari Tabel 6 pada saat tinggi lubang ditambah menjadi 640 mm perhitungan dihentikan, karena gaya geser Vn =20199,97 kg, sedangkan gaya geser pada tampang kritis sejauh 1,5Lw adalah Vux = 21230,24 kg, sehinggakapasitas geser profil baja kastilasi tidak memenuhi.

Dari hasil perhitungan tinggi lubang badan optimum profil baja kastilasi didapatkan bahwa dengan menaikkantinggi lubang badan, akan meningkatkan inersia profil baja kastilasi tersebut sehingga kapasitas momen lenturmenjadi bertambah besar dan meningkatkan beban merata yang dipikul profil. Untuk profil IWF 300 x 150 yangdirubah menjadi profil baja kastilasi tanpa pengaku dengan panjang bentang 6 meter didapatkan tinggi lubangbadan optimum adalah 340 mm dengan qu sebesar 36,79 kg/cm dan untuk panjang bentang 12 meter didapatkan



tinggi lubang badan optimum 440 mm dengan qu sebesar 9,42 kg/cm. Untuk profil IWF 200x100 tinggi lubangbadan optimum dengan panjang 6 meter adalah 280 mm dengan qu sebesar 14,50 kg/cm dan untuk panjangbentang 12 meter tinggi lubang badan optimum adalah 340 mm dengan qu sebesar 3,38 kg/cm. Profil IWF500x200 tinggi lubang badan optimum dengan panjang 6 meter adalah 380 mm dengan qu sebesar 138,15 kg/cmdan untuk panjang bentang 12 meter adalah 620 mm dengan qu sebesar 37,12 kg/cm.

SIMPULAN DAN SARAN

SimpulanBerdasarkan hasil perhitungan terhadap tinggi lubang badan pada profil baja kastilasi dapat diambil beberapa

kesimpulan yaitu :1. Tinggi lubang optimum dipengaruhi oleh kapasitas geser profil baja kastilasi pada tampang kritis yaitu

1,5Lw dari tumpuan.2. Kapasitas geser profil baja semakin kecil dengan pertambahan tinggi lubang badan, akibat luas badan profil

baja berkurang.3. Lendutan membatasi besarnya beban merata yang dapat dipikul oleh profil baja kastilasi artinya control

lendutan 1/240 L memperkecil beban merata.4. Profil baja I WF dapat dirubah menjadi profil baja kastilasi dengan mengatur tinggi lubang badan pada

profil baja tersebut.

Saran-saran

Saran-saran yang dapat diambil berdasarkan hasil perhitungan tinggi lubang badan optimum profil bajakastilasi adalah sebagai berikut :1. Dalam menentukan tinggi lubang badan optimum yang lebih akurat, penambahan tinggi lubang badan diatur

sedemikian rupa sehingga gaya geser akibat beban merata yang dipikul oleh profil baja tersebut mendekatikapasitas geser profil baja.

2. Untuk mendapatkan hasil yang lebih variatif, bentuk lubang dapat dibuat dengan ukuran yang berbedamisalnya berbentuk bulat, begitu pula dengan jenis perletakan dan pembebanannya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2000, Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung, Penerbit Laboratorium MekanikaStruktur Pusat Penelitian Antar Universitas Ilmu Rekayasa Institut Teknologi Bandung, Bandung.

Anonim, 2000, Kursus Singkat Perencanaan Struktur Baja dengan Metoda LRFD, Penerbit LaboratoriumMekanika Struktur Pusat Penelitian Antar Universitas Ilmu Rekayasa Institut Teknologi Bandung, Bandung.

Gunawan T. dan Margaret S., 1998, Teori Soal dan Penyelesaian Konstruksi Baja I Jilid I, Delta Group Jakarta.Rene Amon, Bruce Knobloch, Atanu Mazubder, 1996, Perencanaan Konstruksi Baja untuk Insinyur dan Arsitek

1, PT. Pradnya Paramita.

Salmon, Charles G. dan Johnson E, 1992, Struktur Baja dan Desain dan Perilaku 1 dan 2 edisi ketiga, terjemahan IPrihminto Widodo, PT. Gramedis Pustaka Utama, Jakarta.

Schodek, Daniel, 1995, Struktur, terjemahan Bambang Suryoatmono, PT. Eresco.

Spiegel, Leonard dan Limbrumer, George F., 1991, Desain Baja Struktural Terapan, terjemahan. BambangSuryoatmono, PT. Eresco.

GaneÇ Swara Vol. 7 No.1 Maret 2013 ANALISIS PROFIL BAJA...

Documents

Transcript of GaneÇ Swara Vol. 7 No.1 Maret 2013 ANALISIS PROFIL BAJA...