Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1
-
Upload
muhammad-erfanie -
Category
Documents
-
view
282 -
download
46
description
Transcript of Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1
![Page 1: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/1.jpg)
DESAIN STRUKTUR PORTAL BAJA DAN DETAILING
oleh: Dr. Ir. Syahril Taufik ,M.Sc.Eng.
Struktur Baja II – HSKB 405Program Studi S1 Teknik Sipil
![Page 2: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/2.jpg)
Struktur bangunan baja
Dasar Peraturan Perencanaan Struktur Bangunan Baja Indonesia
SNI 03 – 1729 – 2002
TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJAUNTUK BANGUNAN GEDUNG
![Page 3: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/3.jpg)
Tujuan SNI 03 – 1729 – 2002
Tujuan tata cara ini adalah untuk mengarahkan terciptanya pekerjaan
perencanaan dan pelaksanaan baja yang memenuhi ketentuan minimum serta mendapatkan hasil pekerjaan struktur yang aman, nyaman, dan ekonomis.
Struktur baja harus memenuhi persyaratan stabilitas struktur dengan detailing cukup
![Page 4: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/4.jpg)
Persyaratan-persyaratanDalam perencanaan struktur baja harusdipenuhi syarat-syarat berikut:1) Analisis struktur harus dilakukan dengan cara-cara mekanika teknik yang baku;2) Analisis dengan komputer, harus memberitahu-
kan prinsip cara kerja program dan harus ditunjukan dengan jelas data masukan serta penjelasan data keluaran;
3) Percobaan model diperbolehkan bila diperlukan untuk menunjang analisis teoritis;
![Page 5: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/5.jpg)
Persyaratan-persyaratan4) Analisis struktur harus dilakukan dengan model-
model matematis yang mensimulasikan keadaan struktur yang sesungguhnya dilihat dari segi sifat bahan dan kekakuan unsur-unsurnya;
5) Bila cara perhitungan menyimpang dari tata cara ini, maka harus mengikuti persyaratan sebagai berikut:
(1) struktur yang dihasilkan dapat dibuktikan dengan perhitungan dan atau percobaan yang cukup aman;
![Page 6: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/6.jpg)
Persyaratan-persyaratan(2) Tanggung jawab atas penyimpangan, dipikul oleh
perencana dan pelaksana yang bersangkutan;
(3) Perhitungan dan atau percobaan tersebut diajukan kepada panitia yang ditunjuk oleh pengawas bangunan, yang terdiri dari ahli-ahli yang diberi wewenang menentukan segala keterangan dan cara-cara tersebut. Bila perlu, panitia dapat meminta diadakan percobaan ulang, lanjutan atau tambahan. Laporan panitia yang berisi syarat-syarat dan ketentuan-ketentuan penggunaan cara tersebut mempunyai kekuatan yang sama dengan tata cara ini.
![Page 7: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/7.jpg)
Sifat mekanis baja struktur
Jenis Baja Tegangan putus minimum, fu (MPa)
Tegangan leleh minimum, fy (MPa)
Peregangan minimum
(%)
BJ 34 340 210 22
BJ 37 370 240 20
BJ 41 410 250 18
BJ 50 500 290 16
BJ 55 550 410 13
![Page 8: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/8.jpg)
Kombinasi pembebanan
Berdasarkan beban-beban yang bekerja, makastruktur baja harus mampu memikul semuakombinasi pembebanan di bawah ini: 1,4 D (1) 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (La atau H) (2) 1,2 D + 1,6 (La atau H) + (gL L atau 0,8W) (3)
1,2 D + 1,3 W + gL L + 0,5 (La atau H) (4)
1,2 D ± 1,0 E + gL L (5) 0,9 D ± (1,3 W atau 1,0 E) (6)
![Page 9: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/9.jpg)
Aksi-aksi lainnya
Setiap aksi yang dapat mempengaruhi kestabilan,kekuatan, dan kemampuan-layan struktur,termasuk yang disebutkan di bawah ini, harusdiperhitungkan:1) gerakan-gerakan pondasi;2) perubahan temperatur;3) deformasi aksial akibat ketaksesuaian ukuran;4) pengaruh-pengaruh dinamis;5) pembebanan pelaksanaan.
![Page 10: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/10.jpg)
Gaya-gaya horisontal minimumPada struktur bangunan berlantai banyak harusdianggap bekerja gaya-gaya horisontal fiktifmasing-masing sebesar 0,002 kali beban vertikalyang bekerja pada setiap lantai. Gaya-gayahorisontal fiktif ini harus dianggap bekerjabersama-sama hanya dengan beban mati danbeban hidup rencana dari SNI 03-1727-1989, atau penggantinya dan dibandingkan dengan persamaan(5) dan (6) untuk menghasilkan kombinasipembebanan yang lebih berbahaya untuk keadaan-keadaan kekuatan batas dan kemampuan-layan batas.Gaya-gaya horisontal fiktif ini tidak bolehdimasukkan untuk keadaan kestabilan batas.
![Page 11: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/11.jpg)
Harga faktor reduksi (f)
Kuat rencana untuk f
Balok lenturPelat badan lentur
0,900,90
Tekan (penampang)Tekan (komponen)
0,850,85
Batang tarik lelehBatang tarik fraktur
0,900,75
Kombinasi lenturKombinasi tekan
0,900,85
Kuat rencana untuk f
Kuat tekan (komp.)Kuat tumpu beton
0,950,60
Kuat lentur plastikKuat lentur elastik
0,850,90
Baut geserBaut tumpu
0,900,75
Las tumpulLas pengisi
0,900,75
![Page 12: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/12.jpg)
Kekuatan, kekakuan dan kemampuan deformasi dari
baja dan sambungan
Prinsip desain struktur baja
![Page 13: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/13.jpg)
Kekuatan – multi story frame
Analysis of the forces on the connection
![Page 14: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/14.jpg)
multi story frame
![Page 15: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/15.jpg)
Sambungan balok-kolom (M–)
curve
![Page 16: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/16.jpg)
Moment–rotation diagrams (M– curves)
Tipikal sambungan semi-kaku
![Page 17: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/17.jpg)
STEEL CONNECTIONbeam to beam beam to column
![Page 18: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/18.jpg)
STEEL CONNECTIONColumn splicesBeam splices
Critical part of steel frame Connection
![Page 19: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/19.jpg)
STEEL CONNECTIONbeam to beam beam to column
![Page 20: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/20.jpg)
Skematis rotational stiffness
![Page 21: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/21.jpg)
Tipikal sambungan baja
![Page 22: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/22.jpg)
Tipikal sambungan semi-kaku
![Page 23: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/23.jpg)
Hubungan M– semi-kaku
![Page 24: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/24.jpg)
Sambungan pondasisendi rigid (1) rigid (2) rigid (3)
![Page 25: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/25.jpg)
Balok komposit
![Page 26: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/26.jpg)
Normal composite beam
Dead load deformation
![Page 27: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/27.jpg)
Cambering
Sagging deformation dead load no deflection (flat)
![Page 28: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/28.jpg)
![Page 29: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/29.jpg)
Instability – connection buckling
![Page 30: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/30.jpg)
Kegagalan sambungan
![Page 31: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/31.jpg)
Sambungan balok-balok
![Page 32: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/32.jpg)
Instability - buckling
![Page 33: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/33.jpg)
Instability – member & connection
![Page 34: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/34.jpg)
Modelling – FEP dengan ANSYS
1
.494816
106.507212.519
318.531424.543
530.555636.567
742.579848.591
954.603
ANSYS 8.1
Response diff.plate thicknesstp.10mm : 85kN.mtp.12mm : 95kN.mtp.15mm : 110kN.m
![Page 35: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/35.jpg)
Instability – column buckling
![Page 36: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/36.jpg)
Nilai kc untuk kolom individual
![Page 37: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/37.jpg)
Nilai kc a) sway b) non sway
![Page 38: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/38.jpg)
Tipical sambungan column base
sambungan sendi
sambungan jepit
![Page 39: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/39.jpg)
Base plate baja
![Page 40: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/40.jpg)
Sambungan kolom-pondasi
![Page 41: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/41.jpg)
Anchorages of holding down bolts
length minimum of 75% slab depth
![Page 42: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/42.jpg)
Portal frame
![Page 43: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/43.jpg)
Detail sambungan – gable frame
![Page 44: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/44.jpg)
Detail sambungan – baja ke beton
geser + momen
![Page 45: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/45.jpg)
Apex detail
![Page 46: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/46.jpg)
Detail – Apex Haunch
![Page 47: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/47.jpg)
Design – 3 storey RC frames
3,5 3,5 3,5 3,5
4,0
4,0
4,0
4,0
+13,0
+9,0
+5,0
+1,0-0.0-1.0
30/40 30/40
30/40 30/40
30/30
175/175/40
20/30
30/35 30/35
30/40 30/40
30/40 30/40
30/40 30/40
30/30
30/30 30/30
30/30
30/30 30/30
30/30
30/30 30/30
![Page 48: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/48.jpg)
Design – 3 storey steel frames
3,5 3,5 3,5 3,5
4,0
4,0
4,0
4,0
+13,0
+9,0
+5,0
+1,0-0.0-1.0
INP20 INP20 INP20 INP20
WF200
150/150/40
20/30
INP INP
INP INP
30/40 30/40
WF
WF
WF
WF
WF
WF
WF
WF
WF
30/30
WF
WF
![Page 49: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/49.jpg)
Design column base & foundation
1500
400
Angker
kolom pedestal 300/300
baseplate300x300x20
balok RC 300/400
Kolom WF200 200
200
300
120
280
poer pondasi 1500x1500x400
N
Nsteel = 525 kN NRC = 700 kN 75%
0.00
![Page 50: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/50.jpg)
Design Steel Frame Syahril Taufik
Komponen Tipe StrukturAtap Gable Frame – Baja WF
Kolom Baja WF200x200Balok Lt 2 - 3 Komposit INP20 + plat RC
Plat Lantai Metal decking + RC t.12cm
Baseplate Baja 300x300x20mmBalok Lt 1 RC300x400 ; kolom pedestal
Kolom Pedestal RC 300x300 h=2000mm
Pondasi Poer RC 1500x1500x400mm
![Page 51: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/51.jpg)
Prospek Syahril Taufik
Adanya beberapa pabrik baja di Kalimantan Selatan
Bangunan dengan struktur baja sudah mulai berkembang di Banjarmasin dan sekitarnya (terutama commercial & industrial building), dengan dimensi pondasi lebih efisien daripada RC frame
Perlu adanya tenaga ahli yang berkompeten dan skill yang tinggi dalam menghasilkan karya desain struktur baja
![Page 52: Desain Struktur Portal Baja Dan Detailing - Kuliah 1](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022061403/55cf929c550346f57b97fd15/html5/thumbnails/52.jpg)
Syahril Taufik
TERIMA KASIH