Date post: | 20-Feb-2023 |
Category: |
Documents |
Upload: | nathansaputra |
View: | 0 times |
Download: | 0 times |
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
TUGAS I
SOAL 1
Dik :
- Mutu baja BJ – 37- Profil baja menggunakan siku ganda- Beban :
Beban P1 (kN) P2 (kN) P3 (kN) P4 (kN) P5 (kN)Beban 8 4 5 7 5
Jawab :
I. Reaksi Perletakan
M∑ B = 0
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
VA × 15,25 – 0,5 P1 × 15,25 +P2 × 1,352 – P1 × 12,5 +P2 × 2,705 – P1×9,75 +P2× 3,75 – P1 × 7,625 – P5 × 7,625 – P4 × 3,75– P5× 5,5 – P4 × 2,705 – P5 × 2,75 – P4 × 1,352 – P3× 12,5 – P3× 9,75 – P3 × 5,5 – P3× 2,75 = 0
VA = 1
15,25 × (-61+ 5,41- 100+ 10,82 - 78 + 15 - 61 - 38,125 -
38,125 – 26,25 – 27,5 - 18,94 – 13,75 + 9,47 – 62,5 – 48,75 – 27,5 – 13,75)
VA = 1
15,25 × (463,35)
VA = 30.45 kN
M∑ A = 0
– VB × 15,25 + P1 × 2,75+ P2 × 1,352+ P1 × 5,5+ P2 × 2,71 + P1 × 7,625+ P2 ×3,75 + P5 × 7,625 –P4× 3,75 + P5× 9,75-P4 × 2,71 + P5 × 12,5 –P4 × 1,352 + 0,5P5× 15,25 + P3 × 12,5 – P3× 9,75 – P3× 5,5 – P3× 2,75 = 0
VB = 1
15,25 × (22+ 5,41 + 44+ 10,82 + 61 + 15+ 38,125 + 26,25
+48,75 + 18,94 + 62,5 – 9,47 + 38,125 + 62,5 + 48,75- 27,5 – 13,75)
VB = 115 × (376,447)
VB = 24,80 kN
H∑ = 0
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
HA + (P2 × 2,71) – (P4 × 2,71) = 0
HA = - 10.82+ 18.94
HA = 8.115 kN
Cek
V∑ = 0
VA + VB – 0,5 P1 – P1× 3,75 – P5 × 3,75 – 0,5 P5 = 0
30.45 + 24.80 – 4 – 30 – 2,5 –18,75 = 0
0 = 0 … OK
II. Perhitungan Gaya Batang dengan Cara Manual
Titik A
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
V = 0∑ H = 0∑
VA – 0,5. 4,4 + S7 sin 31 + S1 sin 11 = 0 HA + S7 cos 31 + S1
cos 11 = 0
26,265 – 2,2 + S7 0,515 + S1 0,190 = 0 2,7 + S7 0,857 + S1
0,981 = 0
S7 0,515 + S1 0,190 = -24,065 … (1) S7 0,857 + S1 0,981
= -2,7 … (2)
Dari persamaan (1) dan (2)
S7 0,515 + S1 0,190 = -24,065
S7 0,857 + S1 0,981 = -2,7
maka didapat,
S1 = 56,245 kN
S7 = -67,562 kN
Titik C
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
H = 0∑ V = 0∑
-S1 cos 11 + S2 cos 11 = 0 -P3 – S1 sin 11 + S2 sin 11 + S13 = 0
-55,212 + S2 cos 11 = 0 -3,45 – 10,732 + 10,732 +S13 = 0
S2 = 56,245 kN S13 = 3,45 kN
Titik H
V = 0∑ H = 0∑
-P2 – S13 – S7 sin 31 – S14 sin 11 + S8 sin 31 = 0 P1 – S7 cos 31 + S14 cos 11 + S8 cos 31 = 0
-4,4 – 3,45 + 34,797 – S14 0,191 + S8 0,515 = 0 2,8 + 57,912 + S14 0,982 + S8 0,857 = 0
– S14 0,191 + S8 0,515 = -26,947 … (1) S14 0,982 + S8 0,857 = -60,712 … (2)
Dari persamaan (1) dan (2)
– S14 0,191 + S8 0,515 = -26,947
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
S14 0,982 + S8 0,857 = -60,712
maka didapat,
S8 = -56,852 kN
S14 = -12,209 kN
Titik D
H = 0∑ V = 0∑
-S2 cos 11– S14 cos 11 + S3 cos 11 = 0 -P3 + S15 – S2 sin 11 + S14
sin 11 + S3 sin 11 = 0
-55,212 + 11,985 + S3 cos 11= 0 -3,45 + S15 – 10,732 – 2,330 + 8,403 = 0
S3 = 44,036 kN S15 = 8,109 kN
Titik I
V = 0∑ H = 0∑
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
-P2 - S15 – S8 sin 31- S16 sin 31 + S9 sin 31 = 0 P1 – S8 cos 31+S16 cos 31 + S9 cos 31= 0
-4,4 – 8,109 + 29,281 - S16 sin 31 + S9 sin 31 = 0 2,8 + 48,732 + S16 cos 31 + S9 cos 31= 0
- S16 sin 31 + S9 sin 31 = -16,772 … (1) S16 cos 31 + S9 cos 31= -51,532 … (2)
Dari persamaan (1) dan (2)
- S16 sin 31 + S9 sin 31 = -16,772
S16 cos 31 + S9 cos 31= -51,532
maka didapat,
S9 = -46,342 kN
S16 = -13,777 kN
Titik J
H = 0∑ V = 0∑
P1 – P4 – S9 cos 31 + S10 cos 31 = 0 -P2 – P5 – S17 – S9 sin 31– S10 sin 31 = 0
2,8 – 3,7 + 39,723 + S10 0,857 = 0 -4,4 – 6,1 - S17 + 23,868+ 23,327 = 0
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
S10 = -45,292 kN S17 = 36,695 kN
Titik E
V = 0∑
-P3 + S17 – S3 sin 11 + S16 sin 31 – S4 sin 11 + S18 sin 31 = 0
-3,45 + 36,695 – 8,403 – 7,096 – S4 sin 11 + S18 sin 31 = 0
– S4 sin 11 + S18 sin 31 = -17,746 … (1)
H = 0∑
-S3 cos 11 – S16 cos 31 + S4 cos 11 + S18 cos 31= 0
-43,227 + 11,809 + S4 cos 11 + S18 cos 31= 0
S4 cos 11 + S18 cos 31= 31,418 … (2)
Dari persamaan (1) dan (2)
– S4 sin 11 + S18 sin 31 = -17,746
S4 cos 11 + S18 cos 31= 31,418
maka didapat,
S4 = 48,702 kN
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
S18 = -16,413 kN
Titik K
H = 0∑ V = 0∑
-P4 – S18 cos 31–S10 cos 31+S11 cos 31 = 0 -P5 – S18 sin 31– S19 – S11 sin 31 + S10 sin 31 = 0
-3,7 + 14,069 + 38,823 + S11 0,857= 0 -6,1 + 8,453 – S19 + 29,558 – 23,327 = 0
S11 = -57,389 kN S19 = 8,584 kN
Titik F
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
V = 0∑ H = 0∑
-P3 + S4 sin 11 + S19 – S5 sin 11 + S20 sin 11 = 0 -S4 cos 11+S5 cos 11+ S20 cos 11 = 0
-3,45 + 9,293 + 8,584 – S5 0,190 + S20 0,190 = 0 S5 0,981+ S20 0,981 = 47,807 … (2)
– S5 0,190 + S20 0,190 = -14,427 … (1)
Dari persamaan (1) dan (2)
– S5 0,190 + S20 0,190 = -14,427
S5 0,981+ S20 0,981 = 47,807
maka didapat,
S5 = 62,332 kN
S20 = -13,599 kN
Titik L
H = 0∑ V = 0∑
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
-P4 – S20 cos 11- S11 cos 31+ S12 cos 31 = 0 -P5 – S2 – S20
sin11 +S11sin31–S12 sin 31 = 0
-3,7 + 13,349 + 49,192 + S12 0,857 = 0 -6,1– S21 + 2,595 – 29,558 + 35,355 = 0
S12 = -68,646 kN S21 = 2,3 kN
Titik G
H = 0∑
-S5 cos 11+ S6 cos 11 = 0
-61,187 + S6 0,982 =0
S6 = 62,332 kN
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
III. Perhitungan Gaya Batang dengan menggunakan SAP
1. Reaksi Perletakan
2. Gaya Batang
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
IV. Perbandingan Perhitungan Manual dan Perhitungan SAP
Batang
Gaya Batang HasilManual (kN)
Gaya Batang HasilSAP (KN)
1 56,245 57.2242 56,245 57.2243 44,036 45.0754 48,702 47.9315 62,332 62.9356 62,332 62.9357 -67,562 -68.5878 -56,852 -57.969 -46,342 -47.33310 -45,292 -46.28311 -57,389 -59.12612 -68,646 -71.96913 3,45 3.4514 -12,209 -12.14815 8,109 8.21516 -13,777 -13.89217 36,695 37.66518 -16,413 -17.15819 8,584 9.33520 -13,599 -15.00421 2,3 3.45
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
V. Pendimensian Batang 15
S15 = 46,342 kN … (Batang Tekan)
L = 2,9155 m
Dicoba Profil ⊥ 65.65.6
Ag = 7,527 cm2 = 752,7 mm2
rx = ry = ix = iy = 1,98 cm = 19,8 mm
x = e = 1,81 cm = 18,1 mm
rmin = iη = 1,27 cm = 12,7 mm
Ix = Iy = 29,4 cm4 = 294000 mm4
BJ37 → fy = 240 MPa
fu = 370 MPa
1. Menentukan dimensi profil berdasarkan syarat kelangsingan
Lrmin ≤ 240
2915,512,7
≤240
229,567 ≤ 240 … OK
2. Pemeriksaan kelangsingan elemen penampang
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
= bt=656
=¿10,833
r = 200√fy
=200√240 = 12,910
= 10,833 < r = 12,910 … OK
3. Penentuan jarak pelat kopel
Syarat 1
1 50 (SNI… 9.3-7)
L1rmin 50 (SNI… 9.3-4)
L1 50 rmin
L1 50 . 12,7
L1 = 635 mm
Maka batang tekan terbagi menjadi :
2915,5635 = 4,591 5 bagian
Jika pelat kopel membagi panjang batang menjadi 4 bagian, maka jarak antara pelat kopel :
L1 = Lk5 = 2915,55 = 583,1 mm
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
1 = L1iη
=583,112,7 = 45,913
Syarat 2
Tinjauan terhadap sumbu bahan (sumbu x)
x 1,2 1 (SNI… 9.3-7)
x = Lkxix
≥1,2 L1iη
2915,519,8
≥ 1,2 . 45,913
147,247 55,096 … OK
Syarat 3
Tinjauan terhadap sumbu bebas bahan (sumbu y)
Asumsi jarak antara profil (a) = 10 mm
Iy = 2 [ Iy + Ag (x + ½a )2 ]
Iy = 2 [ 294000 + 752,7 . (18,1 + ½ 10)2 ]
Iy = 1391296,494 mm4
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
iy = √ Iy2Ag
= √1391296,4942.752,7
iy = 30,401 mm4
y = Lkyiy =2915,530,401 = 95,901
iy = y = 95,901 1,2 . 1
95,901 1,2 . (45,913)
95,901 55,096 … OK
→ Jarak antara pelat kopel adalah 583,1 mm
4. Kuat rencana batang tekan
Profil siku ganda harus direncanakan memikul beban terfaktor x =147,247 > y = 95,901
Tekuk terjadi sumbu bahan ( sumbu x - x )
c = Kc.Lπ.rx √fyE
= 1.2915,5π.19,8 √ 2402.105
= 1,624
c > 1,2 maka:
= 1,25 c2 = 1,25 . 1,624 = 2,03
fcr = fy
ω = 240
2,03 = 118,227 MPa
Annisa Fitri Adhalia (0921032)
PERANCANGAN BANGUNAN BAJA IFAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPILUNIVERSITAS KRISTEN MARANATHAJl. Prof. Drg. Soeria Soemantri No. 65 Bandung 40164
Ø Nn = Ø . Ag . fcr
= 0,75 . 752,7 . 118,227
= 66742,097 N
= 66,742 kN
Gaya maksimum yang bekerja pada batang S9 dengan nial Nu = 46,342 kN
Nu∅Nn
=46,34266,742
=0,694 < 1 … OK
Annisa Fitri Adhalia (0921032)