Laporan Tugas Besar Baja 2
-
Upload
widhi-prima-cendana -
Category
Documents
-
view
786 -
download
192
Transcript of Laporan Tugas Besar Baja 2
-
TUGAS BESAR
STRUKTUR BAJA 2
Disain Struktur Baja Pada Gedung 4 Lantai
Dibuat oleh :
Widhi Prima Cendana (2411131106)
Asep Taryana (241113093)
Riswan (24111311081)
Dosen pengampu:
Prima Sukma Yuana, ST.
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI
2015
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 i
Daftar Isi
Daftar Isi .................................................................................................................................................... i
BAB I ........................................................................................................................................................ 1
PENDAHULUAN ....................................................................................................................................... 1
1.1. Latar belakang ......................................................................................................................... 1
1.2. Rumusan masalah ................................................................................................................... 1
1.3. Tujuan ...................................................................................................................................... 1
1.4. Standar acuan .......................................................................................................................... 1
BAB II ....................................................................................................................................................... 2
PERMODELAN STRUKTUR ....................................................................................................................... 2
2.1 Sfesifikasi bahan ...................................................................................................................... 2
2.2 Peraturan pembebanan .......................................................................................................... 2
2.3 Kombinasi pembebanan .......................................................................................................... 2
2.4 Disain kolom dan balok ........................................................................................................... 3
BAB III ...................................................................................................................................................... 8
DATA STRUKTUR DAN INPUT DATA ........................................................................................................ 8
3.1 Gambar kerja (arsitektur) ........................................................................................................ 8
3.2 Sfesifikasi bahan ...................................................................................................................... 9
3.3 Perhitungan pembebanan ....................................................................................................... 9
3.4 Pembebanan software .......................................................................................................... 10
BAB IV .................................................................................................................................................... 12
OUTPUT PEMBEBANAN SOFTWARE...................................................................................................... 12
4.1 Momen yang bekerja pada struktur ...................................................................................... 12
4.2 Disain struktur ....................................................................................................................... 13
4.3 Rekap gaya dalam maksimum ............................................................................................... 16
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.Latar belakang
Perancangan struktur dapat didefinisikan sebagai campuran antara seni dan
ilmu pengetahuan yang dikombinasikan dengan intuisi seorang ahli struktur mengenai
perilaku struktur dengan dasar dasar pengetahuan dalam statika, dinamika mekanika
bahan dan analisa struktur, untuk menghasilkan suatu struktur yang ekonomis dan
aman, selama masa layannya. Perhitungan yang melibatkan prinsip-prinsip ilmiah
harus dijadiakan dasar dalam pengambilan keputusan, namun tidak diikuti secara
membabi buta. Sehingga ketika digabungkan antara pengalaman seorang ahli struktur
dan hasil-hasil perhitungan ilmiah akan menjadikan suatu dasar keputusan yang baik.
Semua rancangan yang akan dibuat selalu diupayakan untuk mempertimbangkan
faktor biaya dan kekuatan dengan tetap mematuhi peraturan-peraturan yang berlaku
dimana lokasi gedung tersebut akan berdiri. Hal ini untuk menghindari kegagalan
struktur yang akan dapat menimbulkan kerugian harta maupun jiwa, dan menghasilkan
rancang gedung yang kuat tetapi ekonomis dalam segi biaya.
Dalam perencanaan struktur gedung ini diperlukanlah sebuah perangkat
teknoknologi untuk mrnghitung reaksi dari elemen struktur yang ada baik itu dari
gaya, momen maupun reaksi tumpuan. Maka dari itu untuk permodelan struktur
gedung baja 4 lantai ini digunakanlah sofware ETABS untuk mengeluarkan reaksi-
reaksi yang di hasilkan oleh elemen struktur tersebut.
1.2.Rumusan masalah
1. Perancangan bangunan gedung 4 lantai dengan menggunakan baja
2. Perancangan ditinjau hanya terahadap beban mati, beban hidup dan beban gempa.
3. Untuk beban gempa tidak dilakukan perhitungan melainkan diasumsikan diawal
perancangan.
4. Mendesain penampang dengan menggunakan metode LRFD.
1.3.Tujuan
1. Mengetahui perancangan struktur gedung 4 lantai
2. Mengetahui analisa pembebanan dalam suatu kontruksi gedung
3. Mampu merancang dimensi penampang baja dengan menggunakan desain LRFD.
1.4.Standar acuan
1. SNI 03-1729-2015, Tata cara perhitungan struktur baja untuk bangunan gedung.
2. SKBI-1.3.53.1987, Pedoman perencanaan pembebanan untuk rumah dan gedung
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 2
BAB II
PERMODELAN STRUKTUR
2.1 Sfesifikasi bahan Bahan yang digunakan dalam perancangan struktur gedung 4 lantai ini adalah
material baja sebagai struktur utamanya dan beton sebagai plat lantai. Adapun
sefisifikasi bahan yang digunakan adalah sebagai berikut :
1. Berat jenis baja s : 7.850 kg/m3
2. Modulus elastisitas baja Es : 200000 Mpa 3. Mutu baja IWF BJ 34 Fy : 210 Mpa
Fu : 340 Mpa
2.2 Peraturan pembebanan 1. Beban Mati:
Beban mati struktur telah terhitung secara otomatis oleh ETABS.
2. Beban Mati Tambahan: a. Dinding bata = 250 kg/m2 b. Plester / Spesi 1 cm = 21 kg/m2 c. Keramik 1 cm = 24 kg/m2 d. Plafond dan penggantung = 18 kg/m2 e. Mekanikal Elektrikal = 25 kg/m2 f. Waterproofing (lantai atap) = 5 kg/m2
3. Beban Hidup (PPIUG 1983): a. Ruang Kantor = 250 kg/m2 b. Koridor = 300 kg/m2 c. Canopy dan Lantai atap = 100 kg/m2
2.3 Kombinasi pembebanan Untuk mensimulasikan arah pengaruh gempa rencana yang sembarang
terhadap struktur bangunan gedung, pengaruh pembebanan gempa dalam arah
utama harus dianggap efektif 100% dan harus dianggap terjadi bersamaan dengan
pengaruh pembebanan gempa dalam arah tegak lurus pada arah utama
pembebanan tadi, tetapi dengan efektifitas hanya 30%.
Berikut adalah kombinasi pembebanannya:
1. 1,4 DL + 1,4 SDL 2. 1,2 DL + 1,2 SDL + 1,6 LL 3. 0,9 DL + 0,9 SDL + 0,3 Qx + Qy 4. 0,9 DL + 0,9 SDL - 0,3 Qx + Qy 5. 0,9 DL + 0,9 SDL + 0,3 Qx - Qy 6. 0,9 DL + 0,9 SDL - 0,3 Qx - Qy 7. 0,9 DL + 0,9 SDL + Qx + 0,3 Qy 8. 0,9 DL + 0,9 SDL - Qx + 0,3 Qy 9. 0,9 DL + 0,9 SDL + Qx 0,3 Qy 10. 0,9 DL + 0,9 SDL - Qx 0,3 Qy 11. 1,2 DL + 1,2 SDL + LL + 0,3 QX + QY 12. 1,2 DL + 1,2 SDL + LL - 0,3 QX + QY 13. 1,2 DL + 1,2 SDL + LL + 0,3 QX - QY 14. 1,2 DL + 1,2 SDL + LL - 0,3 QX - QY
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 3
15. 1,2 DL + 1,2 SDL + LL + QX + 0,3 QY 16. 1,2 DL + 1,2 SDL + LL - QX + 0,3 QY 17. 1,2 DL + 1,2 SDL + LL + QX 0,3 QY 18. 1,2 DL + 1,2 SDL + LL - QX 0,3 QY
2.4 Disain kolom dan balok 1. Kolom
a. Lantai 1
Di Asumsikan menggunakan baja : W12x170
Data baja :
h = 348 mm
b = 317,5 mm
tf = 35,6 mm
tw = 22,1 mm
Flens
=
= 4,45
=
= 17,25
Web
=
= 15,74
=
= 45,89
Penampang Kompak
b. Lantai 2
Di Asumsikan menggunakan baja : W12x79
Data baja :
h = 315 mm
b = 307,3 mm
tf = 18,7 mm
tw = 11,9 mm
Flens
=
= 8,22
=
= 17,25
Web
=
= 26,47
=
= 45,89
Penampang Kompak
c. Lantai 3
Di Asumsikan menggunakan baja : W12x58
Data baja :
h = 309,9 mm
b = 254 mm
tf = 16,3 mm
tw = 9,1 mm
Flens
=
= 7,79
=
= 17,25
Web
=
= 34,05
=
= 45,89
Penampang Kompak
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 4
d. Lantai 4
Di Asumsikan menggunakan baja : W10x39
Data baja :
h = 252 mm
b = 202,9 mm
tf = 13,5 mm
tw = 8 mm
Flens
=
= 87,51
=
= 17,25
Web
=
= 31,5
=
= 45,89
Penampang Kompak
2. Balok utama
a. Balok utama lt 1-3 Asumsi menggunakan baja : W8x67
Data Baja :
d = 228,6 mm
bf = 210,3 mm
tf =23,7 mm
tw = 14,5 mm
h/tw = 11,1
Zx = bf. tf (d-tf) + tw (
tf)2
= 210,3 . 23,71 (228,6 23,71) + 14,5 (
23,7)2
= 1140646,402 mm
3
Zy =
. tf . bf
2 +
(d-2tf).tw
2
=
. 23,7.210,3
2 +
(228,6-2.23,7).14,5
2
= 533603,49 mm3
Momen Plastis
Mp = Zx.fy =1140646,402 mm3 x 210 N/mm
2
= 239535744,4 N.mm = 239,5357444 KN.m
Pemeriksaan penampang kompak
Faktor kelangsingan berdasarkan tebal pelat sayap
=
=
= 4,43
p =
=
= 11,731
r =
=
= 31,27
Untuk penampang yang memenuhi ( p) => Kompak jadi momen nominal tekuk lokal sayap (MTLS)
MTLS = Mp = 239,5357444 KN.m
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 5
Faktor kelangsingan berdasarkan tebal pelat badan
=
= 11,1
p =
=
= 115,93
p =
=
= 175,97
Untuk penampang yang memenuhi ( p) => Kompak jadi momen nominal tekuk lokal badan (MTLB)
MTLB = Mp = 239,5357444 KN.m
b. Balok utama lt 4 Asumsi menggunakan baja : W10x26
Data Baja :
d = 261,6 mm
bf = 146,6 mm
tf =11,2 mm
tw = 6,6 mm
h/tw = 34
Zx = bf. tf (d-tf) + tw (
tf)2
= 146,6 . 11,2 (261,6 11,2) + 14,5 (
11,2)2
= 618651,15 mm
3
Zy =
. tf . bf
2 +
(d-2tf).tw
2
=
. 11,2. 146,6
2 +
(261,6-2.11,2).6,6
2
= 122957,624 mm3
Momen Plastis
Mp = Zx.fy =618651,15 mm3 x 210 N/mm
2
= 129916742,1 N.mm = 129,9167421 KN.m
Pemeriksaan penampang kompak
Faktor kelangsingan berdasarkan tebal pelat sayap
=
=
= 6,54
p =
=
= 11,731
r =
=
= 31,27
Untuk penampang yang memenuhi ( p) => Kompak jadi momen nominal tekuk lokal sayap (MTLS)
MTLS = Mp = 129,9167421 KN.m
Faktor kelangsingan berdasarkan tebal pelat badan
=
= 34
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 6
p =
=
= 115,93
p =
=
= 175,97
Untuk penampang yang memenuhi ( p) => Kompak jadi momen nominal tekuk lokal badan (MTLB)
MTLB = Mp = 129,9167421 KN.m
3. Balok anak a. Balok anak lantai 1-3
Asumsi menggunakan baja : W8x21
Data Baja :
d = 210,3 mm
bf = 133,9 mm
tf = 10,2 mm
tw = 6,4 mm
h/tw = 27,5
Zx = bf. tf (d-tf) + tw (
tf)2
= 133,9 . 10,2 (210,3 10,2) + 6,4 (
10,2)2
= 330991,794 mm
3
Zy =
. tf . bf
2 +
(d-2tf).tw
2
=
. 10,2. 133,9
2 +
(210,3 2. 10,2).6,42
= 93383,54 mm3
Momen Plastis
Mp = Zx.fy =330991,794 mm3
x 210 N/mm2
= 69508276,74 N.mm = 69,50827674 KN.m
Pemeriksaan penampang kompak
Faktor kelangsingan berdasarkan tebal pelat sayap
=
=
= 6,56
p =
=
= 11,731
r =
=
= 31,27
Untuk penampang yang memenuhi ( p) => Kompak jadi momen nominal tekuk lokal sayap (MTLS)
MTLS = Mp = 69,50827674 KN.m
Faktor kelangsingan berdasarkan tebal pelat badan
=
= 27,5
p =
=
= 115,93
p =
=
= 175,97
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 7
Untuk penampang yang memenuhi ( p) => Kompak jadi momen nominal tekuk lokal badan (MTLB)
MTLB = Mp = 69,50827674 KN.m
b. Balok anak lantai 4 Asumsi menggunakan baja : W8x21
Data Baja :
d = 206,8 mm
bf = 133,4 mm
tf = 8,4 mm
tw = 5,8 mm
h/tw = 29,9
Zx = bf. tf (d-tf) + tw (
tf)2
= 133,4 . 8,4 (206,8 8,4 ) + 5,8 (
8,4)2
= 274664,104 mm
3
Zy =
. tf . bf
2 +
(d-2tf).tw
2
=
. 8,4. 133,4
2 +
(206,8 2. 8,4).5,8 2
= 76339,25 mm3
Momen Plastis
Mp = Zx.fy =274664,104 mm3
x 210 N/mm2
= 57679461,84 N.mm = 57,67946184 KN.m
Pemeriksaan penampang kompak
Faktor kelangsingan berdasarkan tebal pelat sayap
=
=
= 6,56
p =
=
= 11,731
r =
=
= 31,27
Untuk penampang yang memenuhi ( p) => Kompak jadi momen nominal tekuk lokal sayap (MTLS)
MTLS = Mp = 57,67946184 KN.m
Faktor kelangsingan berdasarkan tebal pelat badan
=
= 29,9
p =
=
= 115,93
p =
=
= 175,97
Untuk penampang yang memenuhi ( p) => Kompak jadi momen nominal tekuk lokal badan (MTLB)
MTLB = Mp = 57,67946184 KN.m
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 8
BAB III
DATA STRUKTUR DAN INPUT DATA
2.5 Gambar kerja (arsitektur) 1. denah 2.
2. Potongan
3. Permodelan ETABS
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 9
3.2 Sfesifikasi bahan Baja dengan mutu BJ34 :
1. Tegangan leleh (fy) = 210 MPa 2. Tegangan runtuh (fu) = 340 MPa 3. Modulus Elastisitas (E) = 200.000 MPa
3.3 Perhitungan pembebanan 1. Beban mati
Beban mati struktur telah terhitung secara otomatis oleh ETABS.
2. Beban mati tambahan (SDL) a. Lantai 1 s/d lantai 3
Pada Balok Eksterior Gedung Dinding bata ( 250 kg/m
2 x 3,5 m ) = 875 kg/m
Pada Pelat Beton Gedung a. Plester / Spesi ( 2 cm ) = 42 kg/m2 b. Keramik 1 cm = 24 kg/m2 c. Plafond dan penggantung = 18 kg/m2 d. Mekanikal Elektrikal = 25 kg/m2
Total =109 kg/m2
Dalam perencanaan di buat beban SDL menjadi 160 kg/m2
b. Lantai 4 a. Plester / Spesi ( 2 cm ) = 42 kg/m2 b. Plafond dan penggantung = 18 kg/m2 c. Mekanikal Elektrikal = 25 kg/m2 d. Waterproofing (lantai atap) = 5 kg/m2 Total = 90 kg/m
2
Dalam perencanaan di buat beban SDL menjadi 80 kg/m2
3. Beban hidup a. Beban hidup lantai 1-3 = 250 kg/m2 b. Beban hidup lantai 4 = 100 kg/m2
4. Beban tangga Beban tangga diasumsikan sebesar = 2 ton / m
5. Beban gempa Beban gempa di asumsikan sebesar = 10 ton
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 10
3.4 Pembebanan software 1. Pelat lantai beton
a. Atap Beban SDL Beban Hidup
b. Lantai 1 sampai dengan lantai 3 Beban SDL Beban Hidup
2. Balok (dinding) dan tangga Beban dinding di letakan di balok exterior lantai 1 -3 dikarenakan balok
exterior menahan secara langsung beban distribusi merata yang diakibatkan oleh dinding. Sedangkan beban tangga di letakkan disetiap balok interior yang menahan secara langsung beban yang dihasilkan oleh tangga sepanjang lebar tangga yang akan dibuat.
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 11
3. Gempa Beban gempa biasanya terjadi di kolom yang berada di titik pusat
(sentroid) dari bangunan. Dikarenakan di dalam gambar tidak terdapat
kolom yang tepat berada disentroid banguanan maka beban gempa
diletkkan pada kolom kolom terdekat dari sentroid bangunan dan nilai bebannya di bagi dua untuk setiap kolom yang menerima beban gempa.
gempa arah x gempa arah y
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 12
BAB IV
OUTPUT PEMBEBANAN SOFTWARE
4.1 Momen yang bekerja pada struktur
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 13
4.2 Disain struktur a. Elevasi a
Disain penampang Rasio
b. Elevasi b Disain penampang Rasio
c. Elevasi c Disain penampang Rasio
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 14
d. Elevasi d Disain penampang Rasio
e. Elevasi 1 Disain penampang Rasio
f. Elevasi 2 Disain penampang Rasio
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 15
g. Elevasi 3 Disain penampang Rasio
h. Tampak lantai 1 Disain penampang Rasio
i. Tampak lantai 2 Disain penampang Rasio
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 16
j. Tampak lantai 3 Disain penampang Rasio
k. Tampak lantai 4 Disain penampang Rasio
4.3 Rekap gaya dalam maksimum 1. Kolom
Story Column P V2 V3 M2 M3
STORY1 C2 -82,7 9,14 10,83 977,756 1121,544
STORY2 C2 -58,34 8,14 10,9 712,131 568,013
STORY3 C2 -63,16 6,37 0,3 -19,659 -440,25
STORY4 C4 -11,3 -3,37 1,89 -113,668 235,855
2. Balok exterior
Story Beam V2 M3 STORY1 B17 -22,19 -1186,7
STORY2 B17 -21,96 -1141,46
STORY3 B17 -21,46 -1047,57
STORY4 B9 4,2 -449,753
3. Balok interior
Story Beam V2 M3
STORY1 B52 7,29 -1394,85
STORY2 B52 8,04 -1354,77
STORY3 B52 9,89 -1271,13
STORY4 B14 -17,63 -810,294
-
Tusas Besar | STRUKTUR BAJA 2 17