BAB III METODE PEMBAHASANeprints.umm.ac.id/42793/4/BAB III.pdf · 3) Analisa Batang Tarik Batang 10...
Transcript of BAB III METODE PEMBAHASANeprints.umm.ac.id/42793/4/BAB III.pdf · 3) Analisa Batang Tarik Batang 10...
54
BAB III
METODE PEMBAHASAN
3.1 Metodologi Desain
Pada pembebanan bangunan bertingkat kondisi sebenarnya (existing),
beban yang diterima bangunan rumah bertingkat tahan gempa ini berupa beban
mati, beban hidup dan beban angin berdasarkan SNI-1727-2013 tentang Beban
Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain serta beban
gempa yang berdasarkan SNI-1726-2012 tentang Tata Cara Perencanaan
Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung dan Non Gedung.
Sebagai dasar acuan preliminary desain profil penampang baja canai dingin
menggunakan SNI 7971-2013 tentang Struktur Baja Canai Dingin dan Buku
Panduan “Kompetisi Bangunan Gedung Indonesia ke-IX Tahun 2017”.
Dalam merencanakan bangunan diperlukan perancangan yang matang dan
terarah. Untuk itu dibutuhkan suatu tahapan yang menjadi acuan dalam
perencanaan. Tahapan-tahapan tersebut yaitu :
a. Mulai
b. Studi Literatur dan Pengumpulan Data
c. Permodelan Struktur
d. Pembebanan
e. Analisa Struktur Menggunakan Software
f. Kontrol Penampang
g. Perhitungan Sambungan
h. Selesai
Perhitungan analisa struktur menggunakan bantuan program/software Staad
Pro V8 Series 6 dan Ms. Excel untuk mempermudah dalam menyediakan data-data
tambahan dalam perencanaan sambungan maupun dalam simulasi gempa bumi.
55
3.2 Diagram Alir Perencanaan Secara Umum
Gambar 3.1 : Diagram alir perencanaan gedung Sasana Kresnapaksa
No
56
3.3 Modelisasi Struktur Sebenarnya
Spesifikasi bangunan sebenarnya :
- Jenis bangunan : Rumah tinggal bertingkat 2 lantai dengan
konstruksi baja canai dingin
- Ukuran denah : 6,0 m x 9,0 m (sisi luar ke luar)
- Tinggi antar lantai : 3,60 m
- Tinggi atap : 1,80 m
- Jarak antar kolom : arah x = 3 m, arah y = 3 m
- Dimensi kolom : 24 cm x 24 cm x 0,24 cm
- Dimensi balok induk : 12 cm x 24 cm x 0,24 cm
- Dimensi balok anak : 7,8 cm x 12 cm x 0,18 cm
- Dimensi rangka kuda-kuda : 9 cm x 9 cm x 0,15 cm
- Tebal lantai 2 : 12 cm
- Material balok : Profil rectangular box baja ringan (canai
dingin)
- Material kolom : Profil square box baja ringan (canai dingin)
- Material rangka atap : Profil siku baja ringan (canai dingin)
- Material dinding : panel dinding bata ringan (Hebel)
- Material plat lantai 2 : Pelat lantai beton bertulang (t=12cm)
- Material penutup atap : Genteng metal multi sirap oval
- Jenis pondasi : Pondasi telapak
- Alat sambung : Baut, mur dan profil siku(18 x 18 x 0,24 cm)
57
3.4 Analisa Struktur
3.4.1 Analisa Perhitungan Kuda-kuda
1) Data perencanaan perhitungan Kuda-Kuda
Panjang bentang kuda-kuda : 6 m
Jarak antar kuda-kuda (Lk) : 3 m
Kemiringan atap : 34o dan 28o
Asumsi dimensi kuda-kuda : Profil siku ukuran 9 cm x 9 cm x 0,15
cm
Luas profil kuda-kuda : 2,678 cm 2 atau 2,678 x 10-4 m2
Panjang Bracing (Ikatan Angin) : √𝐿𝑘2 + 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑘𝑢𝑑𝑎 − 𝑘𝑢𝑑𝑎 2
= √32 + 1,8 2 = 3,5 m
Material : Baja canai dingin (G550)
Jenis profil : Profil siku (L)
Penutup atap : Penutup atap metal multi sirap oval
Berat penutup atap : 6,6 kg/m2
Alat sambung : Mur-baut ukuran Ø 15 mm
Material goding : Kayu Sengon
Asumsi dimensi gording : 6 cm x 9 cm
Berat jenis kayu : 670 kg
Panjang dan Berat Elemen Kuda-kuda :
Gambar 3.2 – Kuda-kuda Bangunan Sebenarnya
Sumber : Permodelan dengan StaadPro
58
Tabel 3.1 - Panjang dan Berat Elemen Kuda-kuda
No
Batang
Panjang
batang (m)
Luas Profil
(m2)
Berat Jenis
(kg/m3) Berat (kg)
S1 1,5
2,678 x 10-4 7850
3,15
S2 1,5 3,15
S3 1,5 3,15
S4 1,5 3,15
S5 1,7 3,57
S6 0,8 1,68
S7 1,8 3,78
S8 1,7 3,57
S9 1,8 3,78
S10 1,8 3,78
S11 1,7 3,57
S12 0,8 1,68
S13 1,7 3,57
2) Pembebanan
Beban Mati (D)
Tabel 3.2 – Berat Komponen Beban Mati
Komponen
Panjang
batang
(m)
Luasan
(m2)
Berat
Komponen
Berat
(kg)
kg/m2 kg/m3
Penutup atap (Pa) 4,5 6,6 29,7
Gording (Pg) 3 5,4 x 10-3 670 10,85
Berat Bacing (Pi) 3,50 2,678 x 10-4 7850 7,35
59
Tabel 3.3 – Berat Kuda-kuda yang Dilimpahkan ke Setiap Buhul
Buhul Batang
Berat
Batang
(kg)
Jumlah
Berat
(kg)
Separuh
Berat Pb (kg)
1 S1 3,15
6,72 x0,5 3,36 S13 3,57
2
S1 3,15
7,98 x0,5 3,99 S12 1,68
S2 3,15
3
S2 3,15
17,22 x0,5 3,44
S3 3,15
S8 3,57
S9 3,78
S11 3,57
4
S3 3,15
7,98 x0,5 2,66 S4 3,15
S6 1,68
5 S4 3,15
6,72 x0,5 3,36 S5 3,57
6
S5 3,57
12,6 x0,5 3,15 S6 1,68
S7 3,78
S8 3,57
7
S7 3,78
11,34 x0,5 3,78 S9 3,78
S10 3,78
8
S10 3,78
12,6 x0,5 3,15 S11 3,57
S12 1,68
S13 3,57
60
Beban hidup (L)
Beban pekerja ditengah bentang ( P ) = 100 kg
Tabel 3.4 – Rekapitulasi Beban Hidup dan Beban Mati
Buhul
Beban Mati Beban Mati
Total
(kg)
Beban
Hidup (kg) Patap
(kg)
Pgording
(kg)
Pi
(kg)
Pb
(kg)
1 14,85 10,85 3,68 3,36 32,15 100
2 - - - 3,99 3,99 -
3 - - - 3,44 3,44 -
4 - - - 2,66 2,66 -
5 14,85 10,85 3,68 3,36 32,74 100
6 29,7 10,85 7,35 3,15 51,05 100
7 29,7 10,85 7,35 3,78 51,68 100
8 29,7 10,85 7,35 3,15 51,05 100
Beban Angin ( W )
Kemiringan atap ( α ) : 28o dan 34o
Jarak kuda-kuda ( Lk ) : 3 m
Tekanan angin minimum (q) : 25 kg/m2
Koefisien angin tekan (Ct) :
α = 28o = 0,02 (28o) – 0,4 = 0,16
α = 34o = 0,02 (34o) – 0,4 = 0,28
Koefisien angin hisap (Ch) : -0,4
61
Gaya tekan tiap buhul :
Angin tekan (α = 28o) = Ct x q x Lk x Ld
= 0,16 x 25 kg/m2 x 3 m x 1,5 m
= 18 kg/m
(α = 34o) = Ct x q x Lk x Ld
= 0,28 x 25 kg/m2 x 3 m x 1,5 m
= 31,5 kg/m
Angin hisap = Ch x q x Lk x Ld
= -0,4 x 25 kg/m2 x 3 m x 1,5 m
= - 45 kg/m
Berikut hasil analisa software STAAD Pro V8i series 6 dengan kombinasi
pembebanan yaitu 1,2D + 1,6 Lr + 0,5W :
Gambar 3.3 – Hasil Reaksi Pembebanan pada kuda-kuda
Sumber : Permodelan dengan StaadPro
Berikut rekapitulasi gaya dari pembebanan kuda-kuda.
Tabel 3.5 – Rekapitulasi Reaksi Kuda-kuda
Sumber : Permodelan dengan StaadPro
62
1.4.2 Analisa Penampang Kuda-Kuda
1) Data-data material:
- Spesifikasi material : Baja ringan (G550)
- Ukuran profil : Profil Siku ( 90 mm x 90 mm x 1,5
mm)
- Tegangan leleh (fy) : 550 N/mm2
- Kekuatan Tarik (fu) : 550 N/mm2
- Modulus Elastis ( E ) : 210.000 N/mm2
- Modulus Geser (G) : 80.000 N/mm2
- r (jari-jari gerasi) : 18,225 mm
- Ag (luas bruto penampa ng) : 267,75 mm2
2) Analisa batang tekan
Batang 9
Gaya aksial tekan (N* ) = 305,928 kg (data tersedia pada lampiran)
Panjang batang (le) = 1800 mm
Periksa syarat kelangsingan batang tekan :
-le = 1800 mm
- λ = 𝑘.𝑙
𝑟 =
1x 1800
18,225 = 98,60 ≤ 200 … ok
Gaya pada setiap batang tekan harus memenuhi persamaan:
a. N* ≤ Φ c Ns
b. N* ≤ Φ c Nc
Menghitung tegangan tekuk elastis (foc)
foc = 𝜋2𝐸
(𝐼𝑒/𝑟)2
= 𝜋2210000
(1800/18,225)2= 212,48 N
Menghitung kelangsingan non dimensi
- λc = √𝑓𝑦
𝑓𝑜𝑐 = √
550
212,48 = 1,61
63
- Untuk λc ≤ 1,5 : fn = (0,658λc2) fy
= (0,6581,612) x 550
= 185,86 N/mm2
Menghitung luas efektif
- Ae = Ag = 267,75 mm2
Menghitung kapasitas komponen struktur nominal (Nc) dan kapasitas
penampang nominal (Ns)
- Ns = Ae x fy
= 267,75 mm2 x 550 N/mm2
= 147262,5 N = 14726,3 kg
- Nc = Ae x fn
= 267,75 mm2 x 185,86 N/mm
= 49764 N = 4976,4 kg
Persyaratan :
Dengan gaya aksial tekan (N* ) = 305,928 kg (batang 9) ,Φ c = 0,85 (tabel
1.6 SNI 7971:2013)
- N* ≤ Φ c Ns
= 305,928 kg ≤ 0,85 x 14726,3 kg
= 305,928 kg ≤ 12517,36 kg …( OK )
- N* ≤ Φ c Nc
= 305,928 kg ≤ 0,85 x 4976,4 kg
= 305,928 kg ≤ 4229,94 kg …( OK )
Berikut tabel perhitungan analisa kuda-kuda untuk batang tekan :
64
Tabel 3.6 – Hasil Pemeriksaan Tegangan Pada Batang Tekan
No
Beam
Profil
N*
Gaya
Tekan
le (L)
Batang λ
Φ cx Ns
Daya
Dukung
Nominal
Syarat
Gaya
Aksial
Tekan
Desain
Ket
(mm) (kg) (mm) (kg)
5 90x 90x 1,5 195,747 1700 93,28 12517,36 Ns > N* Aman
8 90x 90x 1,5 259,996 1700 93,28 12517,36 Ns > N* Aman
9 90x 90x 1,5 305,928 1800 98,77 12517,36 Ns > N* Aman
11 90x 90x 1,5 259,996 1700 93,28 12517,36 Ns > N* Aman
13 90x 90x 1,5 195,747 1700 93,28 12517,36 Ns > N* Aman
Sumber : Perhitungan Analisa
3) Analisa Batang Tarik
Batang 10
- Gaya aksial tarik (N* ) = 54,342 kg = 543,42 N
- Panjang batang (le) = 1800 mm
Analisa sambungan terhadap tarik
Periksa syarat kelangsingan batang tarik :
-le = 1800 mm
- λ = 𝑙𝑒
𝑟𝑚𝑖𝑛 =
1800
18,225 = 98,77 ≤ 240 … OK
Spesifikasi baut :
- M16 (diulir penuh / ada ulir pada bidang geser )
- fuf = 830 MPa
- df= 15,87 mm ( 5/8” )
Luas tegangan tarik satu baut:
- As = Ag = 267,75 mm2
Kapasitas tarik nominal baut :
- Nft = As x fuf
= 267,75 mm2 x 830 N/mm2
= 222232,5 N/baut
65
Persyaratan
Kuat Tarik baut harus memenuhi:
- N*ft = 543,42 N (batang 10)
- Φ = 0,8 (tabel 1.6 SNI 7971:2013)
N*ft ≤ Φ Nft
= 543,42 N ≤ 0,80 x 222232,5 N
= 543,42 N ≤ 177786 N ..................( OK )
Jumlah baut :
- n = N (tarik) / Φ Nft
- n = 543,42 N / 177786 N
- n = 0,0031 ≈ digunakan 2 buah (jumlah baut minimum)
Kontrol Batang Tarik
Data-data :
- Ukuran baut (dh) = 15,87 mm
- Ukuran lubang baut (df) :
Untuk dh ≥ 12 mm, maka df = dh + 2,00
= 15,87 + 2,00
= 17,87 mm
- Luas penampang bruto (Ag) = 267,75 mm2
- Luas penampang neto (An) = Ag - n x df x t
= 267,75 mm2 – 2 x 17,87 mm x 1,5 mm
= 214,14 mm2
- Kt (Faktor koreksi) = 0,85 (tabel 3.2 SNI 7971:2013)
- Φ t (Faktor reduksi) = 0,90 (tabel 1.6 SNI 7971:2013)
Pengecekan kapasitas nominal penampang :
- Nt = Ag x fy
= 267,75 mm2 x 550 N/mm2
= 147262,5 N = 14726,3 kg
66
- Nt = 0,85 x kt x An x fu
= 0,85 x 0,85 x 214,14 mm2 x 550 N/mm2
= 85093,88 N = 8509,39 kg
- Digunakan Nt sebagai nilai terkecil = 8509,39 kg
- Persyaratan :
N* ≤ Φ t x Nt
54,342 kg ≤ 0,9 x 8509,39 kg
54,342 kg ≤ 7658,45 kg ………………( OK )
Tabel 3.7 – Hasil Pemeriksaan Tegangan Pada Batang Tarik
No
Beam
Profil
N*
Gaya
Tarik
le (L)
Batang λ
Φ t xNt
Daya
Dukung
Nominal
Syarat
Gaya
Aksial
Tekan
Desain
Ket
(mm) (kg) (mm) (kg)
6 90x 90x 1,5 4,788 800 43,90 7658,45 Nt > N* Aman
7 90x 90x 1,5 54,342 1800 98,77 7658,45 Nt > N* Aman
10 90x 90x 1,5 54,342 1800 98,77 7658,45 Nt > N* Aman
12 90x 90x 1,5 4,788 800 43,90 7658,45 Nt > N* Aman
Sumber : Perhitungan Analisa
1.4.3 Analisa Perhitungan Portal
1) Data perencanaan perhitungan Portal
Material lantai : Beton bertulang (t= 120 mm)
Material dinding : Bata ringan (Bj = 650 kg/m2)
jarak antar kolom terluar
(arah memanjang) : 3,24 m
jarak antar kolom terluar
(arah melintang) : 3,24 m
jarak antar as kolom
(arah memanjang) : 3 m
67
jarak antar as kolom
(arah melintang) : 3 m
Panjang balok induk : 2,76 m
Panjang balok anak : 2,88 m
2) Pembebanan
Beban Mati (D)
Beban mati pada portal berupa berat sendiri struktur (selfweight)
yang meliputi berat kolom, balok, dan plat lantai. Selain itu, terdapat beban
plat lantai sebesar 312 kg/m dan beban dinding sebesar 162 kg/m serta
beban atap yang diperloh dari hasil perhitungan reaksi kuda-kuda dengan
menggunakan software STAAD Pro V8i yaitu sebesar 553,960 kg
Beban Hidup (L)
Beban hidup (Beban fungsi bangunan) = 250 kg/m2
Beban Angin (W)
Arah Portal Memanjang
Angin Tekan = (0,9 x 9 m x 7,2 m x 25 kg/m2 ) : 6 join =243kg
Angin Hisap = (0,4 x 9 m x 7,2 m x 25 kg/m2 ) : 6 join =108kg
Arah Portal Melintang
Angin Tekan = ( 0,9 x 6 m x 7,2 m x 25 kg/m2 ) : 8 join =243kg
Angin Hisap = ( 0,4 x 6 m x 7,2 m x 25 kg/m2 ) : 8 join =108kg
Beban Gempa (L)
Menghitungan gaya gempa dasar (V) berdasarkan SNI 1726-2012,
dengan langkah-langkah sebagai berikut :
68
a. Menentukan Kategori Resiko Gempa
Tabel 3.8 – Kategori Risiko Bangunan Gedung dan Non Gedung
Sumber : SNI 1726-2012
69
Tabel 3.8 Kategori Risiko Bangunan Gedung dan Non Gedung
(Lanjutan)
Sumber : SNI 1726-2012
Dilihat dari pemanfaatan dan fungsi bangunan Rumah bertingkat
sebagai perumahan, maka bangunan bertingkat ini termasuk kategori
resiko II.
b. Menentukan faktor Keutamaan Gempa (Ie)
Tabel 3.10 – Faktor Keutamaan Bangunan
Kategori Risiko Faktor keutamaan gempa, Ie
I atau II 1,00
III 1,25
IV 1,50
Sumber : SNI 1726-2012
Dilihat dari kategori resiko II maka nilai faktor keutamaan gempa
yang digunakan Ie = 1,00
70
c. Menghitung Bobot Bangunan (W)
Berat Lantai 1 (W1)
Tabel 3.11 – Rekapitulasi Berat lantai 1 (W1)
Komponen Unit Luas
Profil
(m2)
Panjang
(m)
Bobot Berat
(Kg)
(Buah) Kg/m2 Kg/m3
Kolom
Kolom lantai 1 12 0,002281 3,6 7850 773,53
Dinding
Dinding Lantai 1
(-10% bukaan) 15 9,38 6,6 928,62
Tangga Utama
Anak tangga 18 0,03 1 2400 1296
Border 1 1,5 0,12 2400 432
Plat 1 6,48 0,12 2400 1866
Berat lain-lain
Asumsi
tambahan berat
non struktur
(5% berat Total)
250,56
Berat Total 5560,96
Berat Lantai 2 (W2)
Tabel 3.12 – Rekapitulasi Berat lantai 2 (W2)
Komponen Unit Luas
Profil
(m2)
Panjang
(m)
Bobot Berat
(Kg) (Buah) Kg/m2 Kg/m3
Kolom
Kolom lantai 2 12 0,002281 3,6 7850 773,53
Dinding
Dinding Lantai
2
(-10% bukaan)
15 9,38 6,6 928,62
Balok
Balok Induk 17 0,001705 2,64 7850 35,33
Balok Anak 6 0,000469 2,76 7850 60,97
Pelat Lantai 40,60 0,12 2400 11692,
51
Berat lain-lain
Asumsi
tambahan berat
non struktur
(5% berat Total)
658,63
Berat Total 14165,
51
71
Berat Atap (Watap)
Tabel 3.13 – Berat Atap (W atap)
Komponen Unit Luas
Profil
(m2)
Panjang
(m)
Bobot Berat
(Kg) (Buah) Kg/m2 Kg/m3
Penutup Atap
Kuda-kuda dan
rangka metal 3 0,0002678 19,8 7850 166,50
Gording 0,00081 47,148 670 25,59
Penutup Atap
Multi Sirap 1 60 12,75 765
Asumsi
tambahan
Ascessoris Atap
(5% berat Total)
47,85
Berat Total 1004,94
Sumber : Perhitungan Analisa
Jadi, berat total bangunan :
Wtotal = W1 + W2 + Watap
= 5560,96 + 14165,51 + 1004,94 = 20731,41 Kg.
d. Klasifikasi Situs (Kondisi tanah)
Tabel 3.14 – Penentuan Klasifikasi Situs
Sumber : SNI 1726-2012
Dari table klasifikasi situs diatas, kelas situs yang digunakan
diasumsikan adalah jenis tanah sedang (SD).
72
e. Parameter Gempa
Gambar 3.4 – Peta Lokasi Bangunan Melalui Desain Spektra Indonesia
Sumber : www.puskim.go.id
Berdasarkan lokasi bangunan yang berada di Kota Malang (07º 59’
LS 112º 36’ BT), dengan melalui situs www.puskim.go.id diperoleh desain
spektrum respons dan nilai dari parameter-parameter percepatan gempa
sebagai berikut :
Gambar 3.5 – Peta Lokasi Bangunan Melalui Desain Spektra Indonesia
Sumber : www.puskim.go.id
73
Tabel 3.15– Hasil Desain Spektrum dan Parameter Percepatan Gempa
Sumber : www.puskim.go.id
f. Kategori Desain Seismik
Dalam penentuan nilai kategori desain seismik (KDS) berdasarkan
Tabel 3.15 dan Tabel 3.16 berikut ini.
74
Tabel 3.16 –Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan Pada
Periode Pendek
Sumber : SNI 1726-2012
Tabel 3.17 – Kategori Desain Seismik Berdasarkan Parameter Respons Percepatan Pada
Periode 1 Detik
Sumber : Permodelan dengan StaadPro
Dengan nilai 𝑆DS = 0,681 dan 𝑆D1 = 0,383 , maka diperoleh kategori
risiko pada perioda pendek bangunan yaitu kategori D serta pada perioda 1
detik yaitu kategori resiko D.
g. Periode Fundamental Pendekatan
Untuk bangunan < 12 lantai maka digunakan
- TA = 0,10 x N ( N = Jumlah Lantai )
Maka,
- TA = 0,10 x 2 = 0,2 detik
Maka, didapat nilai Ta sebesar 0,2 detik
h. Mencari Nilai R, Cd, Ω0 untuk Sitem Penahan Gaya Gempa
Nilai R, Cd, dan Ω0 didapatkan dari tabel berikut :
75
Tabel 3.18 – Sistem bangunan yang diperkenankan untuk berbagai kategori desain
seismik (KDS)
Sumber : SNI 1726-2012
Berdasarkan data tabel KDS dengan kategori resiko D dan tabel 2.61
serta bagunan bertingkat menggunakan sistem penahan gaya seismik
dengan tipe Rangka Baja Canai Dingin Pemikul Momen Khusus dengan
Pembautan maka nilai R = 3,5 ; Cd = 3 ; Ω0 = 3,5 serta tinggi struktur
dibatasi 10 m.
76
i. Menghitung Koefisien Respon Seismik, Cs
SDS = Parameter Percepatan Spektrum Respon Desain pada perioda
pendek
R = Faktor Modifikasi respon
Ie = Faktor Keutamaan Gempa
Diketahui :
SDS = 0,618 gr
R = 3,5
Ie = 1
Ta = 0,2 detik
Maka,
Cs = 0,618
( 3,5
1 ) =
0,618
3,5 = 0,177
Kontrol :
Cs = 0,044 SDS Ie ≥ 0,01
= 0,044 x 0,618 x 1 ≥ 0,01
= 0,027 ≥ 0,01 .......... OK
- Batasan Maksimum Cs:
Cs = 0,383
0,2 ( 3,5
1 ) = 0,547 ≥ Cs = 0,177 ............ OK
Cs = 𝑆𝐷𝑆
(𝑅
𝐼𝑒 )
77
j. Gaya Dasar Seismik
Untuk menghitung Gaya Dasar Seismik dipergunakan rumus :
Diketahui :
Cs = 0,177
Wtotal = 20731,41 Kg
Maka,
V = Cs x W
= 0,177 x 20731,41 Kg
= 3669,46 Kg.
k. Distribusi Vertikal Gaya Gempa (Fx)
Berdasarkan data-data diatas diketahui :
Gaya dasar Seismik (V) = 3669,46 kg
Berat bangunan tingkat 1 (w1) = 14165,51 kg
Berat bangunan tingkat 2 (w2) = 1004,94 kg
78
Tinggi tingkat 1 (h1) = 3,6 m
Tinggi tingkat 2 (h2) = 7,2 m
k = 1 (dengan periode natural Ta = 0,2
det ≤ 0,5 det )
Contoh Perhitungan :
Cv1 =𝑤1.ℎ1𝑘
∑𝑤.ℎ =
14165,51 𝑥 3,61
(14165,51 𝑥 3,6)+(1004,94 𝑥7,2) = 0,876
Fx1 = Cv x V
= 0,876 x 3669,46 kg
= 3214,45 kg
Perhitungan selanjutnya di tabelkan.
Tabel 3.19 – Faktor Distribusi Vertikal Gaya Gempa (Fx)
Tingkat Wi (kg) Hi (m) Wi.Hik CVx
1 14165,51 3,6 50995,84 0,876
2 1004,94 7,2 7235,57 0,124
Ʃ 58231,41
Sumber : Perhitungan Analisa
Tabel 3.20 – Distribusi Vertikal Beban Gempa
Beban gempa
per-tingkat
Nilai Hasil Fx Satuan
Cvx V
F1 0,876 3669,46 3214,45 kg
F2 0,124 3669,46 455,01 kg
Kontrol: ΣFx = 3669,46 OK
Sumber : Perhitungan Analisa
Kontrol Fx => ΣFx = V
3669,46 kg = 3669,46 kg ................. OK
79
l. Distribusi Beban Gempa pada Sumbu Lemah dan Sumbu Kuat
Bangunan
F1 3214,45 kg
F2 455,01 kg
Perhitungan distribusi beban gempa tingkat 1 :
Diketahui :
F1 = 3214,45 kg
Sumbu kuat (sb. X) = 100 % x Fx1
Sumbu lemah (sb. Z) = 100 % x Fx1
Jumlah portal sb. X = 3
Jumlah portal sb. Z = 4
80
Distribusi beban gempa searah portal sumbu kuat (sb. X)
= 100 % x Fx1 = 100 % x 3214,45 kg = 3214,45 kg
= 3214,45 kg dibagi 3 portal
= 980,02 kg ÷ 3
Fx1 = 1071,48 kg / portal
Distribusi beban gempa pada portal sumbu lemah (sb. Z)
= 100 % x Fx1 = 100 % x 3214,45 kg = 3214,45 kg
= 3214,45 kg dibagi 4 portal
= 3214,45 kg ÷ 4
Fz1 = 803,61 kg / portal
Perhitungan distribusi beban gempa tingkat 2 :
Diketahui :
F2 = 455,01 kg
Sumbu kuat (sb. X) = 100 % x Fx1
Sumbu lemah (sb. Z) = 100 % x Fx1
Jumlah portal sb. X = 3
Jumlah portal sb. Z = 4
Distribusi beban gempa arah sumbu kuat (sb. X)
= 100 % x Fx1 = 100 % x 455,01 kg = 455,01 kg
= 455,01 kg dibagi 3 portal
= 455,01 kg ÷ 3
Fx2 = 151,67 kg / portal
Distribusi beban gempa arah sumbu lemah (sb. Z)
= 100 % x Fx1 = 100 % x 455,01 kg = 455,01 kg
= 455,01 kg dibagi 4 portal
= 455,01 kg ÷ 4
Fz2 = 113,75 kg / portal
81
3) Analisa Portal Menggunakan software STAADPro V8i
Beban dianalisis menggunakan software untuk mencari gaya-gaya batang
dan displacement dengan kombinasi beban 1,2D + 1,0E + L ( SNI-1727-2013).
Gambar 3.6 – Portal 3D
Sumber : Permodelan StaadPro
Pembebanan gempa dan beban angin diasumsikan terjadi pada 2 arah yaitu
arah sumbu X positif dan sumbu Z positif sebagai beban-beban yang bekerja pada
portal arah memanjang maupun melintang. Analisa portal menggunakan program
StaadPro tersedia pada lampiran.
4) Analisa Simpangan Ijin (Drift)
Simpangan ijin perlantai Berdasarkan tabel 16 SNI 1726 : 2012 Tentang
Ketahanan Gempa terdapat pada Tabel 3.21.
82
Tabel 3.21 – Simpangan Ijin Antar Lantai
Sumber : SNI 1726-2021
Pada pasal 7.12.1.1 SNI 1726:2012 menetapkan untuk suatu sistem penahan
gaya gempa yang hanya terdir dari rangka momen pada struktur yang dirancang
untuk kategori seismic D, E, dan F, maka simpangan antar tingkat desain (∆)
tidak boleh melebihi ∆a/ρ.
Node Displacement
Node displacement yang ditinjau merupakan simpangan setiap titik buhul ke
arah sumbu X,Y,Z yang dihasilkan oleh kombinasi beban mati, beban hidup,
beban angin dan beban gempa yang selanjutnya akan dicari simpangan
maksimalnya.
Gambar 3.7 – Simpangan Ijin Antar Lantai
Sumber : Permodelan StaadPro
Max
Displacement
83
Tabel 3.22. Simpangan permodelan portal menggunakan StaadPro
Sumber : Output permodelan Staadpro
Batas Simpangan Gedung (Top-Displacement)
Diketahui hasil top displacement berdasarkan analisa struktur
menggunakan program STAADpro:
Arah No. Node ∆ (mm) ∆ (m) h (m) ∆/h
X 33 5,885 0,0059 7,2 0,00082
Z 12 6,491 0,0080 7,2 0,00111
Drift Indeks : ∆
ℎ =
0,0059
7,2 = 0,00082 ≤ 0,02 h
= 0,00082 ≤ 0,02 (7,2)
= 0,00082 ≤ 0,144 ................ (OK)
Drift Limitation
Drift antar lantai ditinjau berdasarkan portal memanjang bangunan (sumbu
X) dan portal melintang bangunan (sumbu Z). Berdasarkan hasil analisa struktur
menggunakan program STAAD.Pro v8i diperoleh hasil/nilai displacement
sebagai berikut :
84
(a) (b)
Gambar 3.8 – (a)Displacement Portal Arah Resultan ZX (b) Displacement Portal Arah
Resultan XZ
Sumber : Permodelan StaadPro
Tabel 3.23 – Defleksi Dan Simpangan Antai Lantai Arah Z
Lantai
Height δxe δx = Cd. δxe Δx Δa/ρ Cek
(m) (mm) (mm) (mm) (mm) Δx ≤ Δa/ρ
Atap 7,2 7,795 23,385 7,051 110 OK
2 3,6 5,448 16,334 16,334 55 OK
Tabel 3.24 – Defleksi Dan Simpangan Antai Lantai Arah Z
Lantai Height δxe
δx = Cd. δxe Δx Δa/ρ Cek
(m) (mm) (mm) (mm) (mm) Δx ≤ Δa/ρ
Atap 7,2 7,982 23,946 7,44 110 OK
2 3,6 5,502 16,506 16,506 55 OK
85
1.4.4 Analisa Penampang Balok
Tabel 3.25 – Spesifikasi penampang balok profil Rectangular Box (Hollow)
Sumber : Modelisasi Amesweb Section Properties Calculator
86
Pemeriksaan Kelangsingan penampang balok
λ ≤0,673; bc = b
λ > 0,673; bc = ρb
Rasio kelangsingan (λ) harus ditentukan sebagai berikut:
- k = 0,204
- fcr = (𝑘𝜋2𝐸
12(1−𝑣2))(
𝑡
𝑏)2= (
0,204.𝜋2.210000
12(1−0,32))(
2,4
120)2= 15,49 Mpa
f* = fy = 550
- λ = √𝑓∗
𝑓𝑐𝑟 = √
550
15,49 = 5,96 > 0,673
λ = 5,96 > 0,673 maka nilai bc = ρb,
- ρ = (1−
0,22
λ )
λ =
(1−0,22
5,96 )
5,96 = 0,162 ≤ 1
- bc = 0,162 x 120
= 34,02 mm < b
Syarat bc < b .......OK
Maka penampang balok memenuhi syarat kekompakan.
Pemeriksaan pengaruh tekuk lateral dan kuat lentur
Balok SRPMK harus memenuhi :
1. Balok pendek, yaitu Lb ≤ Lp
2. HDM (Highly Ductile Member ).
Balok SRPMK diberi lateral pada setiap jarak 1 m.
- Lb = 3000 𝑚𝑚
3 = 1000 mm
Cek HDM:
- Lbmax = 0,086 x ry x 𝐸𝑠
𝑓𝑦
= 0,086 x 97,776 mm x 210000
550
= 3210,61 mm
87
Cek kekuatan:
- Lb < Lbmax … ok
- Lp = 1,76.ry. √𝐸𝑠
𝑓𝑦
= 1,76 x 97,776 mm x √210000
550
= 3362,58 mm
Untuk Lb ≤Lp , maka momen nominal
Mn=Mp= Sxx . fy
= 38160,67 mm3 x 550N/mm2 =20988368,5 N.mm= 2098,84
kg.m
Dengan nilai reduksi lentur Φb = 0,9 maka nilai rasio kapasitas balok
yaitu:
- Rasio moment = Mu
Φb x Mn =
847,541
0,9 x 2098,84 = 0,5 < 1 …… ok
Periksa kuat geser balok
- λw = d
t =
240
2,4 = 100
- kn = 5,34 (SNI 7971:2013 pasal 3.3.4.1)
- √𝑘𝑛.𝐸𝑠
𝑓𝑦 = √
5,34𝑥210000
550 = 45,15
karena λw ≥ √𝑘𝑛.𝐸𝑠
𝑓𝑦 maka kuat geser nominal ditentukan sebagai
Vv = 0,905.𝐸𝑠.Kv.𝑡w3
𝑑 =
0,905x210000x5,34x2,43
240 = 55672,70 N =5675,10 kg
- Dengan nilai reduksi geser Φs = 0,9 , maka rasio kapasitas geser balok :
Rasio_shear = Vu
Φs x Vv =
1050
0,9 x 5675,10 = 0,206 < 1 …….. ok
Periksa interaksi lentur dan geser
Persamaan interaksi :
- Mu
Φb x Mn + 0,625
Vu
Φs x Vn < 1,375……. Ok
- 847,541
0,9 x 2098,84 + 0,625
1050
0,9 x 5675,10 < 1,375
- 0, 577 < 1,375 ……. Ok
88
1.4.5 Analisa Penampang Kolom
Data profil balok
Profil yang digunakan yaitu profil squarebox (hollow) dengan spesfikasi :
- Ukuran profil : 240mm x 240mm x 2,4 mm
- Lk : 3600 mm
Tabel 3.26 – Spesifikasi penampang kolom profil Rectangle (hollow)
Sumber : Modelisasi Amesweb Section Properties Calculator
89
Dari hasil analisa software STAAD.Pro v8i diperoleh gaya aksial atau
gaya dalam kolom terbesar yaitu :
- PU = 3130 kg (kolom 22)
Kekuatan geser balok yang dihitung dalam analisis komponen lainnya
(adjusted beam shear strength) sebesar :
- Vg = 1050 kg (balok 62)
- Lb = 3000 mm
- Vpa = 2. 1,1 x R𝑦 x Mn
lb +Vg = 2.
1,1 x 1,3 x 2098,84
3 + 1050 = 3050,89 kg
- Faktor kuat lebih ( overstrength) : Emh =Vpa
Vu=
3050,89
1050 = 2,91
Sehingg kuat aksial perlu kolom : Pu = Emh x Pu = 2,91 x 3130
= 9108,3 kg
Pemeriksaan Kelangsingan penampang kolom
λ ≤0,673; bc = b
λ > 0,673; bc = ρb
Rasio kelangsinga (λ) harus ditentukan sebagai berikut:
- k = 0,204
- fcr = (𝑘𝜋2𝐸
12(1−𝑣2))(
𝑡
𝑏)2= (
0,204.𝜋2.210000
12(1−0,32))(
2.4
240)2= 7,19 Mpa
f* = fy = 550 Mpa
- λ = √𝑓∗
𝑓𝑐𝑟 = √
550
7,19 = 8,75 > 0,673
λ = 8,75 > 0,673 maka nilai bc = ρb,
- ρ = (1−
0,22
λ )
λ =
(1−0,22
8,75 )
8,75 = 0,111 ≤ 1
- bc = 0,111 x 240
= 26,64 mm < b
Syarat bc < b .......OK
90
Periksa Kelangsingan Elemen Kolom
AISC 3341-10 Sect. D1.4a mengijinkan kekuatan kolom hanya dicek
terhadap kekuatan aksial kecuali ada gaya lintang yang bekerja dalam bentang
kolom tersebut.
Kolom SRPMK harus memenuhi HDM ( high Ductile Member) : Lb < Lbmax
- Lbmax = 0,086.ry.𝐸𝑠
𝑓𝑦 = 0,086 x 97,776 x
210000
550 = 3210,61 mm
- Lb = 3000 mm , Lb < Lkmax ..... (OK)
Periksa Kapasitas Aksial Kolom
a. Menentukan Panjang Efektif Kolom
Dengan menggunakan Direct Analysis Method (DAM), maka kx = ky = 1
- λx = kx.Lb
rx =
1 x 3000
97,776 =30,68
- λy = ky.Lb
ry =
1 x 3000
96,776 =30,68
b. Periksa Tegangan Lentur Tekuk
Rumusan untuk menentukan Fcr pada AISC 360-2010 adalah
sebagai berikut :
- F ey =(π2xEs) / λy2 = (π2x210000) / 30,682 = 2201,95 Mpa
- Fcr = 0,658fy/fey x fey = 0,658(550/2201,95) x 2201,95 Mpa = 1983,37 Mpa
Maka kapasitas aksial kolom adalah :
- ϕPn = ϕc x F cr x As=0,9 x 1983,37 x 2844 = 5076633,85 N= 507663,4 kg
Rasio_Axial = Pu
ϕPn =
3130
507663,4 = 0,00617 < 1..... Ok
91
1.4.6 Pemeriksaan Hubungan Balok-Kolom
Gambar 3.9 – Hubungan Balok Kolom
Sumber :google.com
Kolom squarebox (hollow) ukuran 240 mm x 240 mm x 2,4 mm:
- Pu = 3130 kg = 31300 N (kolom 22)
- ƩM pc = 2Zxc (fy - Pu
As ) = 2 x 90786,57 x (550 -
31300
2844 )
= 97866900,95 N.mm
= 9786,69 kg.m
Balok kiri squarebox (hollow) ukuran 120 mm x 240 mm x 2,4 mm (balok
62):
- Mpr1 =1,1 x Ry x fy x Zxb = 1,1 x 1,3 x 550 x 38160,67
= 30013366,96 N.mm
= 3001,34 kg.m
- Asumsi jarak kolom dengan sandi plastis
sh = 200 mm
- Maka jarak antara dua sendi plastis
Lh = 3000 mm – dc-2.sh
= 3000 – 240- (2 x 200)
= 2360 mm =2,36 m
- Vpr 1 = 2. Mpr1
𝐿ℎ = 2.
3001,34
2,36 = 2543,51 kg
- Vgravity1 = 608,137 kg (dari hasil analisis struktur dengan program
komputer)
92
Balok kanan squarebox (hollow) ukuran 120 mm x 240 mm x 2,4 mm (balok
16) :
- Mpr1 =1,1 x Ry x fy x Zxb = 1,1 x 1,3 x 550 x 38160,67
= 30013366,96 N.mm
= 3001,34 kg.m
- Asumsi jarak kolom dengan sandi plastis
sh = 200 mm
- Maka jarak antara dua sendi plastis
Lh = 3000 mm – dc-2.sh
= 3000 – 240- (2 x 200)
= 2460 mm =2,36 m
- Vpr 2 = 2. Mpr2
𝐿ℎ = 2.
3001,34
2,36 = 2053,51 kg
- Vgravity2 = 334,529 kg (dari hasil analisis struktur dengan program
komputer)
Pertemuan Balok Kolom
ƩM pb = ƩM pr + ƩV beam (sh + dc
2 )
= 6002,68 + 5049,69 x (0,2 + 0,24
2)
= 6123,87 kg.m
Periksa terhadap syarat “Strong Column-Weak Beam” :
ƩM pc
ƩM pb =
9786,59
6123,87 = 1,598 > 1 , Memenuhi syarat AISC 341-10, E3-1 ... (OK)
93
1.4.7 Analisa Sambungan Bangunan Sebenarnya
Spesifikasi baut :
- Digunakan baut A325
- M30 (diulir penuh / ada ulir pada bidang geser )
- fuf (SNI 7971:2013 pasal 5.3.5.1(2)) = 830 Mpa
- Diameter baut (df) = 30 mm
- Pelat sambung = profil siku 180 x180 mm
- Tebal pelat sambung (t) = 2,4 mm
1) Sambungan Kolom dengan Lantai Dasar
- Vf* max (geser desain) = 772,99 kg (node 45)
Kekuatan tumpu baut (SNI 7971:2013)
Faktor modifikasi untuk tipe sambungan tumpu (α )
- α = 1,00 – geser tunggal (tabel 5.3.4.2(a) - SNI 7971:2013)
Faktor tumpu ( C )
Berdasarkan tabel 5.3.4.2(b) SNI SNI 7971:2013, untuk tebal pen
ampang atau logam dasar 3 mm dan rasio pengencang dan tebal komponen
struktur (df / t)= 10. Maka nilai C yaitu:
- C = 4 – 0,1(df / t)
= 4 – 0,1 (10)
= 3
Diameter baut nominal
- df = 30 mm
tebal logam dasar (tebal penampang)
- t = 2,4 mm
Kekuatan tarik lembaran
- fu = 550 Mpa = 55 kg/mm2
Kekuatan tumpu nominal
- Vb = α x C x df x t x fu
= 1,00 x 3 x 30 mm x 2,4 mm x 55 kg/mm2
= 11880 kg
94
Kekuatan tumpu rencana
- Vb = Φ x Vb
= 0,60 x 11880 kg
= 7128 kg/baut
Jumlah baut (N) :
- N = Vf∗
𝑉𝑏 =
772,99
7128 = 0,11 baut ≈ 2 baut (jumlah baut minimum)
Gambar 3.10 – Sambungan Pelat Lantai-Kolom
Sumber :Modelisasi sambungan
Kontrol Jarak
Sg > 3 df
120 mm > 3 (30)
120 mm > 90 mm ......... OK
Sp > 1,5 df
60 mm > 1,5 (30)
60 mm > 45 mm ......... OK
Kontrol Sobek
Vf* > ϕ Vf
Faktor reduksi kapasitas sambungan baut (ϕ) yang menerima sobek
𝑓𝑢
𝑓𝑦 =
550
550 = 1,0 < 1,08 maka nilai ϕ = 0,6
95
Kapasitas geser nominal :
Vf = t.e.fu
= 2,4 x 90 x 550
= 118800 N
= 11880 kg
Vf* ≤ ϕ Vf
772,99 ≤ 0,6 x 11880
772,99 ≤ 7128...... OK
Baut dalam geser
V*fv ≤ ϕ Vfv
kapasitas geser nominal baut
Vfv = 0,62 . fuf (nn.Ac + nx.Ao)
= 0,62 . 830 (4. (1/4.π.302) +0 . (1/4.π.302))
= 1454997,22 N = 148317,76 kg
V*fv ≤ ϕ Vfv
772,99 ≤ 0,8 x 148317,76
772,99 ≤ 118654,21 ...... OK
2) Sambungan Kolom dengan Balok
Kolom dan balok yang ditinjau yaitu Kolom squarebox (hollow) ukuran
240 mm x 240 mm x 2,4 mm (kolom 22) dan balok squarebox (hollow)
ukuran 120 mm x 240 mm x 2,4 mm (balok 62). Besarnya nilai V= 608,137
kg dan Nft = 742,89 kg (dari hasil analisis struktur dengan program
komputer).
Kekuatan tumpu baut (SNI 7971:2013)
Faktor modifikasi untuk tipe sambungan tumpu (α )
- α = 1,00 – geser tunggal (tabel 5.3.4.2(a) - SNI 7971:2013)
96
Faktor tumpu ( C )
Berdasarkan tabel 5.3.4.2(b) SNI SNI 7971:2013, untuk tebal
penampang atau logam dasar 3 mm dan rasio pengencang dan tebal
komponen struktur (df / t)= 10. Maka nilai C yaitu:
- C = 4 – 0,1(df / t)
= 4 – 0,1 (10)
= 3
Diameter baut nominal
- df = 30 mm
tebal logam dasar (tebal penampang)
- t = 2,4 mm
Kekuatan tarik lembaran
- fu = 550 Mpa = 55 kg/mm2
Kekuatan tumpu nominal
- Vb = α x C x df x t x fu
= 1,00 x 3 x 30 mm x 2,4 mm x 55 kg/mm2
= 11880 kg
Kekuatan tumpu rencana
- Vb = Φ x Vb
= 0,60 x 11880 kg
= 7128 kg/baut
Jumlah baut (N) :
- N = Vf∗
𝑉𝑏 =
608,137
7128 = 0,085 baut ≈ 2 baut (jumlah baut minimum)
97
Gambar 3.10 - Sambungan Kolom-Balok
Sumber : Modelisasi sambungan
Penggunaan 2 baut df =30 mm pada kolom dan 1 baut df =30 mm
merupakan bentuk implementasi dari sistem sambungan “Strong Column-
Weak Beam” dimana elemen kolom didesain lebih kuat dari balok yang
direncanakan terdapat “sekring” atau sendi plastis sehingga keruntuhan atau
kegagalan pada sambungan kolom dan balok didesain dengan kegagalan pada
bagian balok untuk meminimalisir keruntuhan struktur secara keseluruhan dan
yang diharapkan dapat membantu kinerja struktur penyokong bangunan yang
menggunakan sistem struktur open frame.
Kontrol Jarak
S ≥ 3 df
90 mm ≥ 3 (30)
90 mm ≥ 90 mm ......... OK
S ≥ 1,5 df
45 mm ≥ 1,5 (30)
45 mm ≥ 45 mm ......... OK
Kontrol Sobek
Vf* > ϕ Vf
Faktor reduksi kapasitas sambungan baut (ϕ) yang menerima sobek
𝑓𝑢
𝑓𝑦 =
550
550 = 1,0 >1,08 maka nilai ϕ = 0,6
98
Kapasitas geser nominal :
Vf = t.e.fu
= 2,4 x 45 x 550
= 59400 N
= 5940 kg
Vf* ≤ ϕ Vf
608,137 ≤ 0,6 x 5940
608,137 ≤ 0,6 x 5940
608,137 ≤ 3564 ...... OK
Kontol Baut dalam kombinasi Geser dan Tarik
Baut dalam geser
V*fv ≤ ϕ Vfv
kapasitas geser nominal baut
Vfv = 0,62 . fuf (nn.Ac + nx.Ao)
= 0,62 . 830 (4. (1/4.π.302) +0 . (1/4.π.302))
= 1454997,22 N = 148317,76 kg
V*fv ≤ ϕ Vfv
608,137 ≤ 0,8 x 148317,76
608,137 ≤ 118654,21 ...... OK
- Baut dalam tarik
N*ft ≤ ϕNft
Kapasitas geser nominal baut
Nft = As . fuf
= (1/4.π.302) . 830
= 586692,4 N
= 59805,55 kg
N*ft ≤ ϕNft
742,89 kg ≤ 0,8 x 59805,55
742,89 kg ≤ 47844,44 .............. OK
99
- Baut dalam kombinasi geser dan tarik
(𝑉𝑓𝑣
∗
ϕ Vfv) 2 + (
𝑁𝑓𝑡∗
ϕ Nft) 2 ≤ 1,0
(608,137
118654,21) 2 + (
742,89
47844,44 ) 2 ≤ 1,0
2,6 x 10-4 ≤ 1,0
3) Sambungan Balok Induk dengan Balok Sekunder
Balok dan balok yang ditinjau yaitu balok squarebox (hollow) ukuran 120
mm x 240 mm x 2,4 mm (balok 16) dan balok squarebox (hollow) ukuran 120
mm x 240 mm x 2,4 mm (balok 62). Besarnya nilai V= 391,309 kg dan Nft =
742,89 kg (dari hasil analisis struktur dengan program komputer).
Kekuatan tumpu baut (SNI 7971:2013)
Faktor modifikasi untuk tipe sambungan tumpu (α )
- α = 1,00 – geser tunggal (tabel 5.3.4.2(a) - SNI 7971:2013)
Faktor tumpu ( C )
Berdasarkan tabel 5.3.4.2(b) SNI SNI 7971:2013, untuk tebal
penampang atau logam dasar 3 mm dan rasio pengencang dan tebal
komponen struktur (df / t)= 10. Maka nilai C yaitu:
- C = 4 – 0,1(df / t)
= 4 – 0,1 (10)
= 3
Diameter baut nominal
- df = 30 mm
tebal logam dasar (tebal penampang)
- t = 2,4 mm
Kekuatan tarik lembaran
- fu = 550 Mpa = 55 kg/mm2
Kekuatan tumpu nominal
- Vb = α x C x df x t x fu
= 1,00 x 3 x 30 mm x 2,4 mm x 55 kg/mm2
= 11880 kg
100
Kekuatan tumpu rencana
- Vb = Φ x Vb
= 0,60 x 11880 kg
= 7128 kg/baut
Jumlah baut (N) :
- N = Vf∗
𝑉𝑏 =
391,309
7128 = 0,054 baut ≈ 2 baut (jumlah baut minimum)
Gambar 3.12 - Sambungan Balok-Balok
Sumber : Modelisasi sambungan
Kontrol Jarak
Sg ≥ 3 df
120 mm ≥ 3 (30)
60 mm ≥ 90 mm ......... OK
Sp ≥ 1,5 df
60 mm ≥ 1,5 (30)
60 mm ≥ 45 mm ......... OK
Kontrol Sobek
Vf* > ϕ Vf
Faktor reduksi kapasitas sambungan baut (ϕ) yang menerima sobek
𝑓𝑢
𝑓𝑦 =
550
550 = 1,0 <1,08 maka nilai ϕ = 0,6
Kapasitas geser nominal :
Vf = t.e.fu
= 3 x 90 x 550
= 148500 N
= 14850 kg
101
Vf* ≤ ϕ Vf
391,309 ≤ 0,6 x 14850
391,309 ≤ 8910 ...... OK
Baut dalam kombinasi Geser dan Tarik
- Baut dalam geser
V*fv ≤ ϕ Vfv
kapasitas geser nominal baut
Vfv = 0,62 . fuf (nn.Ac + nx.Ao)
= 0,62 . 830 (4. (1/4.π.302) +0 . (1/4.π.302))
= 1454997,22 N = 148317,76 kg
V*fv ≤ ϕ Vfv
391,309 ≤ 0,8 x 148317,76
391,309 ≤ 118654,21 ...... OK
- Baut dalam tarik
N*ft ≤ ϕNft
Kapasitas geser nominal baut
Nft = As . fuf
= (1/4.π.302) . 830
= 586692,4 N
= 59805,55 kg
N*ft ≤ ϕNft
742,89 ≤ 0,8 x 59805,55
742,89 ≤ 47844,44 .............. OK
- Baut dalam kombinasi geser dan tarik
(𝑉𝑓𝑣
∗
ϕ Vfv) 2 + (
𝑁𝑓𝑡∗
ϕ Nft) 2 ≤ 1,0
(391,309
118654,2 ) 2 + (
742,89
47844,36 ) 2 ≤ 1,0
2,5 x 10-4 ≤ 1,0