TUGAS STRUKTUR BAJA 1
Tugas Ini Disusun Sebagai Syarat Ujian Akhir Semester
Pada Mata Kuliah Struktur Baja 1 Semester III
Disusun Oleh
ABDUL AZIZ
2008410012
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA
2010
Tugas Struktur Baja 1
Mata Kuliah : Struktur Baja 1
Tugas : Rangka Kuda Kuda
Diketahui :
a. Bentang = 8 meter
b. Sudut atap = 23 derajat
c. Mutu baja = S-41
d. Beban = Atap dari asbes & tidak terdapat plafon
e. Sistem sambungan = Baut
f. Jarak kuda-kuda = 5 meter
g. Kolom dari = K-300
h. Beban angin sesuai = PMI 1983
i. Gording dianggap selalu pada titik simpul rangka kuda-kuda
Ditanya :
a. Hitung gording (dengan CNP)
b. Rencanakan profil kuda-kuda
c. Rencanakan base plate, serta angkar pada kolom
d.
Tugas Struktur Baja 1
BAB I
PERENCANAAN GORDING
1. Dead Load (DL) atau Beban Mati
Dead load atau beban mati terdiri dari
a. Beban asbes =
b. Beban gording (taksiran) = 10 kg/m +
21.95 kg/m
Dari data beban mati di atas maka diperoleh qx & qy
qy = q in
= 21.96 x sin 23
= 8,58 kg/m
qx q
= 21.96 x cos 23
= 20,21 kg/m
Setelah diketahui qx & qy, maka dapat diperoleh Mx dan My dari beban mati (DL)
My =
=
(
)
Mx =
=
2. Life Load (LL) atau Beban Hidup
Life load atau beban hidup terdiri dari
a. Beban orang (p) dengan besar taksiran = 100 kg
Beban P diasumsikan sebagai beban terpusat, maka dapat diperoleh
Tugas Struktur Baja 1
Py = P. Sin 23
= 100 . Sin 23
= 39,07 kg/m
Px = P. Cos 23
= 100 . Cos 23
= 92,05 kg/m
Setelah diketahui Px & Py, maka dapat diperoleh Mx dan My dari beban hidup (LL)
My =
=
(
)
Mx =
=
b. Beban angin atau wind load (W)
Tekanan angin = 40 kg.m
Koefisien angin tekan = (0,02 . ) 0,4
= (0,02 . 23) 0,4
= 0,06
Koefisien angin hisap = - 0,40
Setelah diketahui koef, angin tekan dan hisap, maka dapat dihitung Wtekan & Whisap
Wtekan = (0,02 . 23 0,4 ) . 40
= 2,4 kg/m2
Whisap = (-0,4) . 40
= -16 kg/m2
Arah angin hanya terhadap sumbu x, maka dapat diperoleh Mx tekan & Mx hisap
P = 100kg
L = 5m
Tugas Struktur Baja 1
Mx tekan =
n
=
Mx hisap =
i
=
(- ) -
3. Tinjauan Lentur
Rumus tinjauan lentur
Mn > Mu , dimana nilai = 0,9
Keterangan :
Mn = tekanan momen nominal (beban dalam)
Mu = tekanan momen lentur akibat terfaktor (beban luar)
Menentukan Mn ( beban dalam)
Mn = Mp = Z . fy
Keterangan :
Mp = tahanan momen plastis
Z = Modulus plastis
fy = Kuat leleh
Tipe baja yang digunakan dalam perencanaan kuda-kuda ini adalah S-41. Berdasarkan
SK-SNI baja dengan mutu S-41 memiliki nilai :
fy = 250 Mpa dan fu = 410 Mpa
Keterangan simbol - simbol pada aturan terbaru
D = beban mati
La = beban hidup
W = beban angin
Dari data data hasil perhitungan sebelumnya dapat diketahui :
Tugas Struktur Baja 1
No Jenis Beban Arah (x) kg m Arah (y) kg m
1 Beban Mati (D) Mx = 63,16 My = 2,98
2 Beban Hidup (La) Mx = 115,06 My = 16,28
3 Beban Angin (W) Mx tekan = 7,5
Mx hisap = - 50
Tabel Kombinasi
No Kombinasi Arah X (kg m) Arah Y (kg m)
1 U = 1,4 D = 1,4 . 63,16
= 88,42
= 1,4 . 2,98
= 4,17
2 U = 1,2 D + 0,5 La
= (1,2 . 63,16) + (0,5 .
115,06)
= 133,32
= (1,2 . 2,98) + (0,5 . 16,28)
= 11,72
3
U = 1,2 D + 1,6 La
= (1,2 . 63,16) + (1,6 .
115,06)
= 259,89
= (1,2 . 2,98) + (1,6 . 16,28)
= 29,62
U = 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W
= (1,2 . 63,16) + (1,6 .
115,06) + (0,8 . 7.5) = 265,89
= (1,2 . 2,98) + (1,6 . 16,28)
+ (0,8 . 0) = 29,62
4 U = 1,2 D + 1,3 W + 0,5 La
= (1,2 . 63,16) + (1,3 . 7,5)
+ (0,5 . 115,06)
= 143,07
= (1,2 . 2,98) + (1,3 . 0) +
(0,5 . 16,28)
= 11,72
5 U = 0,9 D 1,3 W
= 0,9 . 63,16 + 1,3 . 7,5
= 66,59
= 0,9 . 63,16 1,3 . (50) = -8,16
= 0,9 . 2,98 + 1,3 . 0
= 2,68
= 0,9 . 2,98 1,3 . (0) = 2,68
Nilai tertinggi terdapat pada kombinasi ke 3 dengan Mux = 265,89 dan Muy = 29,62 , Mu
total = 295,51
Profil baja yang digunakan untuk gording adalah baja CNP 150.65.20.3,2
Dari profil baja tersebut diketahui
Ix = 332 . 104 mm
4
Iy = 54 . 104 mm
4
Zx = 44,331 . 103 mm
3
Zy = 12,268 . 103 mm
3
Diketahui mutu baja S-41 memiliki nilai fy = 250 Mpa
fu = 410 N/mm2
Dari data diatas dapat diketahui nilai tekanan momen nominal (Mn)
Tugas Struktur Baja 1
Mnx = Zx . fy
= (44,331 . 10-3
mm3 . (250 N/mm
2)
= 11082750 Nmm
= 1108,28 kg m
Mny = Zy . fy
= (12,268 . 103 mm
3) . (250 N/mm
2)
= 3067.103 Nmm
= 306,7 kg m
Kesimpulan tinjauan lentur nilai :
Mn > Mu
0.9(1414,98) > 295,51
1273,48 > 295,51 (ok)
4. Cek Kelangsingan
.
.
5. Tinjauan Terhadap Lendutan
Dimana E = 2 . 105 Mpa qx = 8,58 kg/m
= 2. 1010
kg /m2 qy = 20,21 kg/m
( )
( )
Tugas Struktur Baja 1
Jadi syarat untuk tinjauan lendutan adalah
BAB II
PERENCANAAN TRACKSTANG
Tugas Struktur Baja 1
Diketahui :
in q in
Keterangan :
b = Jumlah gording
q = Penjumlahan qgording taksiran + live load (LL) + qgording sebenarnya
Kalkulasi nilai q :
q gording taksiran =
Live Load =
q sebenarnya = 7,51 kg/m
Total q = 41,19 kg/m
Tugas Struktur Baja 1
Menentukan Besarnya T
Menentukan Diameter Trackstang
Diketahui :
=
BAB III
PERENCANAAN IKATAN ANGIN
Tugas Struktur Baja 1
Berdasarkan gambar diatas diperoleh :
Koefisien ikatan angin (c) = 0.4 dan W = 40 kg/m2
Mencari Nilai R1, R2, dan R3
Mencari Reaksi di A dan B (RA & RB)
Tugas Struktur Baja 1
Diketahui :
=
BAB IV
PERENCANAAN KUDA KUDA
DEAD LOAD
9
1 2
10
3 4 5 6 7 8
11
12 13
14
15
16
17 18 19
24
23
22 21
25
26 27 28 29
20
Tugas Struktur Baja 1
1) Berat atap sendiri : mkgm
mkg /,cos
/ 755923
111
0
2 mkgm
mkg /,cos
,/ 7559
23
5011
0
2
2) Berat gording : mkgmkg // 50510 mkgmkg /,/ 2550510
3) Berat trackstang : mkgm
mkg /,cos
/ 861023
12
0
2 mkgm
mkg /,cos
,/ 55
23
502
0
2
4) Berat finishing : mkgm
mkg /,cos
/ 1627523
15
0
2
5) Beban elektrikal : mkgm
mkg /,cos
/ 64108523
120
0
2
6) Beban kuda kuda: mkgm
mkg /,cos
/ 162723
125
0
2 mkgm
mkg /,cos
,/ 513
23
5025
0
2
Jumlah P1 = 284 dan P2 (pinggir) = 143
LIVE LOAD
P = 100 kg
q =
( )
yang dipakai adalah beban q karena lebih besar
mkgm
mkg /,cos
,/ 5135
23
505
0
2
mkgm
mkg /,cos
,/ 5545
23
5020
0
2
Tugas Struktur Baja 1
BEBAN ANGIN
Wki
Wtekan =
=
= 13,04 kg/m
Arah x =
=
= 5,15
Arah z =
=
= 12
Wisap =
=
= -86,91 kg/m
Arah x =
Arah z =
=
=
= 80 = 33,9534
Tugas Struktur Baja 1
Wka
Wtekan =
=
= 13,04 kg/m
Arah x =
=
= 5,15
Arah z =
=
= 12
Wisap =
=
= -86,91 kg/m
Arah x =
=
= 80
Arah z =
=
= 33,9534
Tugas Struktur Baja 1
Kombinasi beban pada kuda - kuda
Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik
1 1005.4 679.74 207.36 109.81
2 1173.4 793.26 184.2 73.17
3 1558.4 1053.6 214.72 60.59
4 1462.4 988.68 210.78 53.14
5 1462.4 988.68 129.93 56.66
6 1558.4 1053.6 57.02 59.4
7 1173.4 793.26 6.11 44.41
8 1005.4 679.74 1.61 38.29
9 1204.7 814.45 181.63 256.13
10 1669.1 1128.39 154.08 201.95
11 1607 1086.41 162.95 134.32
12 1350.1 912.73 170.85 53.93
13 1350.1 912.73 80.1 36.08
14 1607 1086.41 78.52 48.25
15 1669.1 1128.39 71.18 55.24
16 1204.7 814.45 45.09 42.45
17 330.76 223.61 14.33 13.13
18 379.67 256.68 48.93 2.31
19 157.18 106.26 3.85 9.93
20 90.11 60.92 2.58 3.94
21 78.52 53.08 0.89 4.55
22 217.33 146.93 18 0.4
23 473.28 319.97 54.55 9.56
24 217.33 146.93 99.88 6.74
25 78.52 53.08 44.57 1.14
26 90.11 60.92 82.61 2.45
27 157.18 106.26 16.8 5.92
28 379.67 256.68 50.39 15.06
29 330.76 223.61 12.4 12,21
No. BatangDead Load Live load Wki Wka
Tugas Struktur Baja 1
Kombinasi I
Tekan Tarik Tekan Tarik
1 1005.44 1407.616
2 1173.36 1642.704
3 1558.44 2181.816
4 1462.42 2047.388
5 1462.42 2047.388
6 1558.44 2181.816
7 1173.36 1642.704
8 1005.44 1407.616
9 1204.71 1686.594
10 1669.08 2336.712
11 1606.99 2249.786
12 1350.08 1890.112
13 1350.08 1890.112
14 1606.99 2249.786
15 1669.08 2336.712
16 1204.71 1686.594
17 330.76 463.064
18 379.67 531.538
19 157.18 220.052
20 90.11 126.154
21 78.52 109.928
22 217.33 304.262
23 473.28 662.592
24 217.33 304.262
25 78.52 109.928
26 90.11 126.154
27 157.18 220.052
28 379.67 531.538
29 330.76 463.064
1,4DNo. Batang
Dead Load
Tugas Struktur Baja 1
Kombinasi II
Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik
1 1005.44 679.74 0 1546.398
2 1173.36 793.26 0 1804.662
3 1558.44 1053.59 0 2396.923
4 1462.42 988.68 0 2249.244
5 1462.42 988.68 0 2249.244
6 1558.44 1053.59 0 2396.923
7 1173.36 793.26 0 1804.662
8 1005.44 679.74 0 1546.398
9 1204.71 814.45 1852.877 0
10 1669.08 1128.39 2567.091 0
11 1606.99 1086.41 2471.593 0
12 1350.08 912.73 2076.461 0
13 1350.08 912.73 2076.461 0
14 1606.99 1086.41 2471.593 0
15 1669.08 1128.39 2567.091 0
16 1204.71 814.45 1852.877 0
17 330.76 223.61 508.717 0
18 379.67 256.68 0 583.944
19 157.18 106.26 241.746 0
20 90.11 60.92 138.592 0
21 78.52 53.08 0 120.764
22 217.33 146.93 334.261 0
23 473.28 319.97 0 727.921
24 217.33 146.93 334.261 0
25 78.52 53.08 0 120.764
26 90.11 60.92 138.592 0
27 157.18 106.26 241.746 0
28 379.67 256.68 0 583.944
29 330.76 223.61 508.717 0
1,2D+0,5LaNo. Batang
Dead Load Live load
Tugas Struktur Baja 1
Kombinasi III
Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik
1 1005.44 679.74 0 2294.112
2 1173.36 793.26 0 2677.248
3 1558.44 1053.59 0 3555.872
4 1462.42 988.68 0 3336.792
5 1462.42 988.68 0 3336.792
6 1558.44 1053.59 0 3555.872
7 1173.36 793.26 0 2677.248
8 1005.44 679.74 0 2294.112
9 1204.71 814.45 2748.772 0
10 1669.08 1128.39 3808.32 0
11 1606.99 1086.41 3666.644 0
12 1350.08 912.73 3080.464 0
13 1350.08 912.73 3080.464 0
14 1606.99 1086.41 3666.644 0
15 1669.08 1128.39 3808.32 0
16 1204.71 814.45 2748.772 0
17 330.76 223.61 754.688 0
18 379.67 256.68 0 866.292
19 157.18 106.26 358.632 0
20 90.11 60.92 205.604 0
21 78.52 53.08 0 179.152
22 217.33 146.93 495.884 0
23 473.28 319.97 0 1079.888
24 217.33 146.93 495.884 0
25 78.52 53.08 0 179.152
26 90.11 60.92 205.604 0
27 157.18 106.26 358.632 0
28 379.67 256.68 0 866.292
29 330.76 223.61 754.688 0
1,2D+1,6LaNo. Batang
Dead Load Live load
Tugas Struktur Baja 1
No
Batang Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik
1 1005.44 679.74 207.36 109.8 0 2547.848
2 1173.36 793.26 184.2 73.17 0 2883.144
3 1558.44 1053.59 214.72 60.59 0 3776.12
4 1462.42 988.68 210.78 53.14 0 3547.928
5 1462.42 988.68 129.93 56.66 0 3486.064
6 1558.44 1053.59 57.02 59.4 0 3649.008
7 1173.36 793.26 6.11 44.41 0 2717.664
8 1005.44 679.74 1.61 38.29 0 2326.032
9 1204.71 814.45 181.63 256.1 2748.772 350.208
10 1669.08 1128.39 154.08 202 3808.32 284.824
11 1606.99 1086.41 162.95 134.3 3666.644 237.816
12 1350.08 912.73 170.85 53.93 3080.464 179.824
13 1350.08 912.73 80.1 36.08 3116.544 64.08
14 1606.99 1086.41 78.52 48.25 3714.894 62.816
15 1669.08 1128.39 71.18 55.24 3863.56 56.944
16 1204.71 814.45 45.09 42.45 2791.222 36.072
17 330.76 223.61 14.33 13.13 769.018 10.504
18 379.67 256.68 48.93 2.31 0 907.284
19 157.18 106.26 3.85 9.93 362.482 7.944
20 90.11 60.92 2.58 3.94 209.544 2.064
21 78.52 53.08 0.89 4.55 0 183.504
22 217.33 146.93 18 0.4 513.884 0.32
23 473.28 319.97 54.55 9.56 54.55 1087.536
24 217.33 146.93 99.88 6.74 502.624 79.904
25 78.52 53.08 44.57 1.14 44.57 180.064
26 90.11 60.92 82.61 2.45 208.054 66.088
27 157.18 106.26 16.8 5.92 381.352 0
28 379.67 256.68 50.39 15.06 0 918.652
29 330.76 223.61 12.4 12.21 766.898 9.92
1,2D+1,6LA+0,8WDead Load Live load Wki Wka
Tugas Struktur Baja 1
Kombinasi IV
Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik
1 1005.44 679.74 207.36 109.81 0 1958.719
2 1173.36 793.26 184.2 73.17 0 2139.243
3 1558.44 1053.59 214.72 60.59 0 2754.826
4 1462.42 988.68 210.78 53.14 0 2592.34
5 1462.42 988.68 129.93 56.66 0 2491.811
6 1558.44 1053.59 57.02 59.4 0 2548.269
7 1173.36 793.26 6.11 44.41 0 1870.338
8 1005.44 679.74 1.61 38.29 0 1598.268
9 1204.71 814.45 181.63 256.13 1852.877 569.088
10 1669.08 1128.39 154.08 201.95 2567.091 462.839
11 1606.99 1086.41 162.95 134.32 2471.593 386.451
12 1350.08 912.73 170.85 53.93 2076.461 292.214
13 1350.08 912.73 80.1 36.08 2112.541 104.13
14 1606.99 1086.41 78.52 48.25 2519.843 102.076
15 1669.08 1128.39 71.18 55.24 2622.331 92.534
16 1204.71 814.45 45.09 42.45 1895.327 58.617
17 330.76 223.61 14.33 13.13 523.047 17.069
18 379.67 256.68 48.93 2.31 0 650.556
19 157.18 106.26 3.85 9.93 245.596 12.909
20 90.11 60.92 2.58 3.94 142.532 3.354
21 78.52 53.08 0.89 4.55 0 127.836
22 217.33 146.93 18 0.4 352.261 0.52
23 473.28 319.97 54.55 9.56 54.55 740.349
24 217.33 146.93 99.88 6.74 341.001 129.844
25 78.52 53.08 44.57 1.14 44.57 122.246
26 90.11 60.92 82.61 2.45 141.042 107.393
27 157.18 106.26 16.8 5.92 264.466 0
28 379.67 256.68 50.39 15.06 0 669.029
29 330.76 223.61 12.4 12.21 520.927 16.12
1,2D+1,3W+0,5LaNo. Batang
Dead Load Live load Wki Wka
Tugas Struktur Baja 1
Kombinasi V
Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik
1 1005.44 207.36 109.81 0 1317.217
2 1173.36 184.2 73.17 0 1390.605
3 1558.44 214.72 60.59 0 1760.499
4 1462.42 210.78 53.14 0 1659.274
5 1462.42 129.93 56.66 0 1558.745
6 1558.44 57.02 59.4 0 1553.942
7 1173.36 6.11 44.41 0 1121.7
8 1005.44 1.61 38.29 0 956.766
9 1204.71 181.63 256.13 1084.239 569.088
10 1669.08 154.08 201.95 1502.172 462.839
11 1606.99 162.95 134.32 1446.291 386.451
12 1350.08 170.85 53.93 1215.072 292.214
13 1350.08 80.1 36.08 1261.976 104.13
14 1606.99 78.52 48.25 1509.016 102.076
15 1669.08 71.18 55.24 1573.984 92.534
16 1204.71 45.09 42.45 1139.424 58.617
17 330.76 14.33 13.13 316.313 17.069
18 379.67 48.93 2.31 0 408.315
19 157.18 3.85 9.93 146.467 12.909
20 90.11 2.58 3.94 86.221 3.354
21 78.52 0.89 4.55 0 77.74
22 217.33 18 0.4 218.997 0.52
23 473.28 54.55 9.56 70.915 438.38
24 217.33 99.88 6.74 204.359 129.844
25 78.52 44.57 1.14 57.941 72.15
26 90.11 82.61 2.45 84.284 107.393
27 157.18 16.8 5.92 170.998 0
28 379.67 50.39 15.06 0 426.788
29 330.76 12.4 12.21 313.557 16.12
0,9D1,3WNo. Batang
Dead Load Wki Wka
Nilai kombinasi batang terbesar yaitu pada kombinasi 3(1.2D+1.6La+0.8W)
Tekan Tarik
3 Bawah 3776.12
15 Atas 3863.56
23 Tegak 1087.536
28 Diagonal 918.65
komabinasiNo batang Nama batang
Tugas Struktur Baja 1
1. Batang Atas
Nu = 3863,56 kg (tekan) = 3,86 ton
Profil rencana baja siku siku sama kaki 70.70.7 :
Ag = 940 mm2
ex = 19,7 mm
Ix = Iy = 42,4 x 104 mm
4
rx = 21,2 mm
r = 13,7 mm
tp = 8 mm
b = 70 mm
t = 7 mm
a) Cek Kelangsingan
b) Stabilitas
Banyak kopel = 2
Karena perletakan sendi sendi maka, k dianggap 1
{ (
)
}
Tugas Struktur Baja 1
{ (
)
}
c) Cek Tekuk Lentur Torsi
(
) [
( ) ]
{( ) (
)}
Tugas Struktur Baja 1
(
) [
( ) ]
(
) [
]
2. Batang Bawah
Tu = 3776,12 kg = 3,78 ton (tarik)
Profil rencana baja siku siku sama kaki 70.70.7 :
Ag = 940 mm2
ex = 19,7 mm
Ix = Iy = 42,4 x 104 mm
4
rmin = 21,2 mm
Tugas Struktur Baja 1
r = 13,7 mm
tp = 8 mm
b = 70 mm
t = 7 mm
Cek Kelangsingan
Kondisi Leleh
( )
( )
Kondisi Fraktur
; U=0,85
3. Batang Tegak ( Vertikal )
Tu = 1087,5 kg = 1,09 ton (tarik)
Profil rencana baja siku siku sama kaki 70.70.7 :
Ag = 940 mm2
ex = 19,7 mm
Ix = Iy = 42,4 x 104 mm
4
rmin = 21,2 mm
r = 13,7 mm
Tugas Struktur Baja 1
tp = 8 mm
b = 70 mm
t = 7 mm
Cek Kelangsingan
Kondisi Leleh
Kondisi Fraktur
; U=0,85
( )
4. Batang Diagonal
Tu = 918,65 kg = 0,92 ton (tarik)
Profil rencana baja siku siku sama kaki 70.70.7 :
Ag = 940 mm2
ex = 19,7 mm
Ix = Iy = 42,4 x 104 mm
4
rmin = 21,2 mm
r = 13,7 mm
tp = 8 mm
Tugas Struktur Baja 1
b = 70 mm
t = 7 mm
Cek Kelangsingan
Kondisi Leleh
Kondisi Fraktur
; U=0,85
( )
Tugas Struktur Baja 1
BAB V
SAMBUNGAN BAUT
SAMBUNGAN BAUT GANDA
Diketahui:
Ag = 940 mm2
tp = 8 mm
fu = 250 Mpa
fy = 410 Mpa
Tipe Baut = A325
db = 16 mm
m = 2
= 0,75
Kondisi Leleh
( )
( )
Kondisi Fraktur
; U=0,85
Tinjauan Tahanan Baut
Geser :
Tugas Struktur Baja 1
Tumpu :
SAMBUNGAN BAUT TUNGGAL
Diketahui:
Ag = 940 mm2
tp = 8 mm
fu = 250 Mpa
fy = 410 Mpa
Tipe Baut = A325
db = 16 mm
m = 1
= 0,75
Kondisi Leleh
Kondisi Fraktur
; U=0,85
Tinjauan Tahanan Baut
Tugas Struktur Baja 1
Geser :
Tumpu :
Top Related