PERENCANAAN BALOK MELINTANGDirencanakan menggunakan : Data balok melintang A q Zx Zy Ix Iy Tf Tw = = = = = = = = 364 cm 286 kg/m 10900 cm 1040 cm 498000 cm 15700 cm 3,4 cm 1,8 cm = = 4100 kg/cm 2400 kg/cm :

BJ41 fu fy

1. PEMBEBANAN a. Sebelum komposit Pada saat sebelum komposit, beban hidup, beban kerb, dan beban aspal masih belum bekerja. Beban yang bekerja : Berat balok memanjang :

Berat balok melintang

:

Berat plat beton

:

Berat bekisting (ditaksir) :

Momen di titik C akibat qm total :

( Gaya reaksi di titik A dan B :

)

(

)

b. Sesudah komposit Beban mati

beban yang bekerja : Berat aspal : Berat kerb :

Gaya reaksi di titik A dan B

: ( ( ) )

Momen di titik C akibat beban mati (momen maksimum): ( ( ) ) ( ( ) ( ) ( ( ( ) ) ) )

Beban hidup Akibat UDL+KEL

Beban hidup UDL merata : Untuk = 6 m < 30 m Maka digunakan : q UDL = 8 Kpa = 815.8 kg/m Beban terfaktor UDL :

100% q UDL 50% q UDL

= 4894,8 kg/m = 2447,4 kg/m

Beban hidup KEL merata : Beban terfaktor KEL : ( DLA = 40% (grafik factor DLA) ( ) )

100% q KEL 50% q KEL

= 6281,5 kg/m = 3140,75 kg/m

Gaya reaksi di titik A dan B : ( ) ( )

Momen di titik C (momen maksimum) : ( ( ( ) (( (( ) ) ( ) ) ) ) )

Akibat beban truk T

Dari perhitungan plat kendaraan didapat beban truk terfaktor : T = 130 KN = 13256,4 kg Gaya reaksi di titik A dan B : ( )

Momen di titik C akibat beban T (momen maksimum) : ( ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) )

Mc akibat UDL+KEL =85429,3 kg.m > Mc akibat T = 78875,6 kg.m Mc akibat beban hidup = Mc akibat UDL+ KEL = 85429,3 kg.m

2. KONTROL a. Kontrol geser ( = 0,9) Untuk mendapatkan gaya geser maksimum akibat beban lalu lintas, maka beban UDL+KEL dibuat tidak simetris. Dari perhitungan beban hidup akibat UDL+KEL didapat :

Perhitungan gaya reaksi: Gaya reaksi di titik A ( ) ( )

Gaya reaksi di titik B (( ) ( )) ( )

Karena beban mati sebelum komposit lebih besar daripada sesudah komposit, maka beban mati yang digunakan dalam perhitungan gaya geser adalah beban mati sebelum komposit.

Gaya geser total : ( ) ( )

Digunakan rumus plastis :

(

)

syarat kuat geser : (OK)

b. Kontrol lendutan Lendutan ijin () Lendutan yang terjadi akibat beban hidup (r) ( ( ( Syarat lendutan : (OK) ) ) )

c. Kontrol profil terhadap momen Sebelum komposit Kontrol kekompakan penampang - Sayap ( Syarat kekompakan sayap : (OK) Badan )

Syarat kekompakan badan :

(OK)

PENAMPANG KOMPAK Maka : Lb = 125 cm ( )

Lb = 125 cm < Lp = 333,3 cm Maka : Momen nominal :

(BENTANG PENDEK)

Momen ultimate : ( ( ) ( ) ) ( )

Syarat kuat momen : (OK)

Sesudah komposit

cek criteria penampang

Penampang kompak, maka momen penampang dianalisa menggunakan distribusi tegangan plastis. - be = panjang balok memanjang = 6000 mm - be = panjang balok melintang = 2175 mm ) - be = ( be diambil yang terkecil be = 2175 mm Menentukan C Nilai C yang dipakai adalah nilai C yang terkecil. C1 = 873600 kg < C2 = 1508160,3 kg C = C1 = 873600 kg

(

)

(

)

a = 115,8 mm < tebal plat = 200 mm

Maka PNA terletak pada beton dan baja (baja mengalami tekan)

(

)

( (

) )

(

) (

)

Syarat kuat momen : (OK)

3. PENENTUAN JUMLAH STUD Direncanakan menggunakan : = 22 mm Asc = 380,29 mm F`c = 40 Mpa Ec =

Mutu baja Fu Fy

= = =

BJ 55 550 Mpa 410 Mpa

( (

) )

(OK) Karena tidak menggunakan compodeck,maka s = 1.

Jadi jumlah stud yang dibutuhkan di sepanjang balok melintang : Jarak antar stud :

PERENCANAAN BALOK MEMANJANG1. PEMBEBANAN

Direncanakan menggunakan : Data balok memanjang :

A = 174,5 cm q = 137 kg/m Wx = 3530 cm Wy = 199 cm Ix = 10300 cm Iy = 7670 cm ix = 24,3 cm iy = 6,63 cm E = a. Beban mati Berat aspal

:

Berat plat

:

Berat bekisting

:

(

)

Berat balok sendiri : Beban mati total : Momen di titik C akibat beban mati (momen maksimum): ( )

Gaya reaksi balok melintang terhadap beban mati yg dipikul balok memanjang:

b. Beban hidup

Beban UDL

= 6 m < L = 30m sehingga: q = 8 Kpa = 8 KN/m Beban KEL P = DLA =

44 KN/m 40% (dari gambar 2.8) ( ) ( )

Momen di titik C akibat UDL dan KEL (momen maksimum): ( ( ( ) ) ) ( ( ) )

Akibat beban truk T (sebagai pembanding) P = 100 KN (BMS 2.3.4.1) DLA = 30% (BMS 2.3.6) ( ) ( )

Momen di titik C akibat beban truk T (momen maksimum): ( ) ( )

Mc akibat UDL dan KEL = 16366,445 kg/m < Mc akibat beban truk T = 39769 kg/m Maka: Mc akibat beban hidup = Mc akibat beban truk T = 39769 kg/m

2. KONTROL

a. Lendutan Lendutan ijin

Lendutan akibat beban UDL+KEL ( ) ) ( ( ( ( ) ) ) )

(

( ( )

)

Lendutan akibat beban truk T ( ( ( ( ) (OK) (OK) ) ) )

= 1,2 cm > r1 = 0,253 cm = 1,2 cm > r2 = 0,58 cm

b.

Gaya geser Gaya geser maksimum terjadi pada saat beban berada dekat dengan perletakan. Gaya geser akibat beban mati dan beban hidup UDL+KEL

( (

) )

( (

) )

Gaya geser akibat beban mati dan beban truk T

( (

)

( ) (

) )

Va1 = 14154 kg < Va2 = 38593,2 kg Maka: gaya geser yang menentukan (Vu) = Va2 = 38593,2 kg c. Local buckling (PLASTIS) Maka:

Syarat:

; dimana = 0,9 ( ) (OK)

d. Kontrol penampang

(OK)

Penampang kompak Maka: Mnx = Mpx

(OK)

e. Kontrol momen lentur dengan tekuk lateral Lb = 0 Lp = Bentang pendek

Syarat: ; dimana: = 0,9 (OK)

PERENCANAAN IKATAN ANGIN1. PERHITUNGAN BEBAN ANGIN Letak bangunan > 5 km Kecepatan angin rencana : 30 m/s Faktor beban (Kew) : 1,2 Luas bangunan yang terkena beban angin : ) (( (( Dimana n = = h = Maka : banyak bentang panjang bentang tinggi rangka : (( ) (( ) ))

)

))

Gaya angin rencana pada rangka batang Rumus : ( Dimana : Tew1 = gaya angin rencana pada rangka batang Cw = koefisien seret (1,2) Vw = kecepatan angin rencana Ab = luas kotor bangunan Sehingga didapat : ( ) Gaya angin rencana pada kendaraan Rumus : ( Dimana : Tew2 = gaya angin rencana pada kendaraan Cw = koefisien seret (1,2) Vw = kecepatan angin rencana Sehingga didapat : ( ) Gaya angin yang diterima ikatan angin bawah (( ) ( ) ) ) )

Gaya angin yang diterima ikatan angin atas (( ) ( ) )

2. DISAIN IKATAN ANGIN ATAS

Perhitungan gaya batang C1 dan C2

(

)

(

)

( ( ( Substitusi persamaan I dan II : ) ( )

) )

Perhitungan gaya batang C3 dan C4

(

)

(

)

(

)

( ( ( Substitusi persamaan I dan II : ) ( )

) )

Dari C1,C2,C3,dan C4 di atas dipilih gaya batang yang paling besar. Sehingga didapat : Pu = 1284,88 kg (batang tarik) Dimensi ikatan angin atas : a. Syarat kelangsingan

b. Perencanaan profil Direncanakan menggunakan profil : Data profil : b = 130 mm Ix = Iy = 605 cm d = 16 mm ix = iy = 3,92 cm A = 39,3 cm i = 2,52 cm q = 30,9 kg/m Beban tarik (Pu) : 1284,88 kg baut = 12 mm (dibor) lubang = 12 mm + 1,6 = 13,6 mm c. Kontrol kekuatan (OK)

(OK)

3. DISAIN IKATAN ANGIN BAWAH

Perhitungan gaya batang C1 dan C2

( ( ( ( ( Substitusi persamaan I dan II : ) (

) )

( ) ) )

)

Perhitungan gaya batang C3 dan C4

(

)

(

)

(

)

(

)

( ( ( ( Substitusi persamaan I dan II : ) (

) ) ) )

Dari C1,C2,C3, dan C4 di atas dipilih gaya batang yang paling besar. Sehingga didapat : Pu = 1446,45 kg (batang tarik) Dimensi ikatan angin bawah : a. Syarat kelangsingan

b. Perencanaan profil Direncanakan menggunakan profil : Data profil : b = 60 mm Ix = Iy = 22,6 cm d = 6 mm ix = iy = 1,82 cm A = 6,91 cm i = 1,17 cm q = 5,42 kg/m Beban tarik (Pu) : 1446,45 kg baut = 12 mm (dibor) lubang = 12 mm + 1,6 = 13,6 mm c. Kontrol kekuatan (OK)

(

)

(

)

(OK)

PERENCANAAN LANTAI KENDARAAN1. PERENCANAAN TEBAL PLAT

Berdasarkan BMS pasal 6.1.12 ( ( ( ) ))

ATAU

Diambil:

d3=200 mm=0,2 m

2. PEMBEBANAN a. Beban mati Berat plat : Berat aspal :

Beban mati total (qm): Momen akibat qm: ( Dimana: KMS=1,3 ( ) )

b. Beban hidup Beban truk (T) P DLA untuk pembebanan truk KTT

= = =

100 KN 0,3 2,0

(BMS 2.3.4.1) (BMS 2.3.6) (BMS 2.3.4)

( ( Momen akibat T : M 08 10 )

)

Momen total ultimate:

3. PERENCANAAN TULANGAN PLAT Data perencanaan: fc = 40 Mpa fy = 390 Mpa selimut beton = 40 mm tebal plat = 200 mm faktor reduksi kekuatan untuk tulangan yang terkena aksial tarik & aksial tarik dengan lentur: ( ( ) )

diameter tulangan yang dipakai:

=14 mm

F

( ( Momen nominal yang dibutuhkan: )

)

Kuat rencana (Rn): ( )

(

)

(

)

Jadi dipakai:

Luas penampang tulangan yang dibutuhkan :

Digunakan tulangan : 14-160 mm (As = 962 mm) As susut (arah y) : Digunakan tulangan: 10-220 mm (As = 357 mm)

4. KONTROL GESER Akibat roda tengah truk Syarat: Dimana: Vn :

gaya geser akibat truk (terfaktor)

Vc :

kuat geser nominal ( ) ( )

Dimana:

c

:rasio sisi panjang terhadap sisi pendek daerah beban terpusat. : keliling penampang kritis ( )) ( ( ( ( ) (OK)

b0

))

Sehingga: ( )

Akibat roda depan truk T = 25 KN

( ( ( ) ( ) (

( ))

))

(OK)

PERENCANAAN STRUKTUR RANGKA BATANG UTAMA1. GARIS PENGARUH Dalam tugas ini, gaya batang yang dihitung hanya gaya batang S1,S2,S3, dan S4.

Garis pengaruh RA (GPRA) 1 satuan di A, maka RA = 1 1 satuan di B, maka RA = 0

Garis pengaruh RB (GPRB)

1 satuan di A, maka RB = 0 1 satuan di B, maka RA = 1

Garis pengaruh S1 (GPRS1) 1 satuan di A. maka RA = 1 1 satuan di C, maka RA = 0,9 Dengan metode titik simpul didapat :

( ( )

)

Garis pengaruh S2 (GPS2) 1 satuan di F, maka RA = 0,6 Tinjau titik simpul A : ( Potongan ritter : ( ) ( (

( ) ) ( )

) )

Tinjau titik simpul A

:

1 satuan di G, maka RA = 0,5 Dengan metode potongan ritter didapat :

( ( ) (

)

( ) (

)

( )

)

( ( ) (

)

( )

)

Garis pengaruh S3 (GPRS3) 1 satuan di F, maka RA = 0,6 1 satuan di G, maka RA = 0,5 Dengan metode potongan ritter didapat :

( ( ( ( ) ) )

)

Garis pengaruh S4 (GPRS4) 1 satuan di F, maka RA = 0,6 1 satuan di G, maka RA = 0,5 Dengan metode potongan ritter didapat :

( ( ) ( ( (

)

( ) ) ( (

)

( ) ) )

)

)

(

2. PEMBEBANAN a. Beban mati (P) Terdiri dari : Beban rangka (perkiraan) ( ( Berat profil memanjang ( )) )

Berat profil melintang

Berat beton

Berat aspal

Beban mati total (P) :

b. Beban hidup Beban V ( ( Beban V KEL ) ( ) ( ) )

3. PERHITUNGAN GAYA BATANG a. Akibat beban mati Gaya reaksi A ( ) ( ( Gaya reaksi B Gaya batang S1 ( ) ( Gaya batang S2 ( Gaya batang S3 ( Gaya batang S4 ( ( ( b. Akibat beban hidup Gaya reaksi A (( Gaya reaksi B Gaya batang S1 ( ( ( ) ( Gaya batang S2 ( ( ) ( Gaya batang S3 ( ( (( ( Gaya batang S4 ( ( ( ( ) ) ( ) ) )) ( )) ( ) (( ) ) ) ( ) )) ( )) ( ) )) (( ) )) (( ) ) ( ) ( ( ) ( ) )) ) ) ) ( ( ( ) ( ( ) ) ( ) ( ) )) ( )

)

c. Akibat beban mati + beban hidup Gaya reaksi A (RA) Gaya reaksi B (RB) Gaya batang S1 ( Gaya batang S2 ( Gaya batang S3 ( Gaya batang S4 ( 4. DISAIN RANGKA BATANG A. BATANG TEKAN Batang horisontal Pu = 702357,072 kg = 100 cm ) ) ) )

(

)

(

)

Direncanakan menggunakan profil: Data perencanaan : b = 40 cm h = 40 cm Tw = 3 cm Tf = 5 cm Zx = 8170 cm Zy = 2900 cm Sx = 187000 cm Sy = 60500 cm Ix = 18,8 cm Iy = 10,7 cm

Pu L

= =

702357,072 kg 600 cm

Kontrol Penampang Sayap profil

Bf/2tf = 4 < p = 14,9 Badan profil (OK)

h/tw = 13,3 < p = 39,74 Kontrol kekuatan I min = Iy = 10,7 cm (OK)

(

)

(

)

Pn = 1014570,97 kg > Pu = 702357,072 kg Kontrol kelangsingan I min = Iy = 10,7 cm

(OK)

(OK)

Batang miring Pu = = 100 cm

(

)

(

)

Direncanakan menggunakan profil: Data perencanaan : b = 40 cm h = 40 cm Tw = 1,8 cm Tf = 2,8 cm Zx = 4480 cm Zy = 1550 cm Sx = 92800 cm Sy = 31000 cm Ix = 17,7 cm Iy = 10,2 cm

Pu L

= =

671 cm

Kontrol Penampang Sayap profil

Bf/2tf = 47,14 < p = 14,9 Badan profil

(OK)

h/tw = 22,2 < p = 39,74 Kontrol kekuatan I min = Iy = 10,7 cm

(OK)

( Pn = 553584,3 kg > Pu =

) (OK)

(

)

Kontrol kelangsingan I min = Iy = 10,2 cm (OK)

B. BATANG TARIK Batang horisontal Pu = = 100 cm

(

)

(

)

Direncanakan menggunakan profil: Data perencanaan : b = 40 cm h = 40 cm Tw = 3 cm Tf = 5 cm Zx = 8170 cm Zy = 2900 cm Sx = 187000 cm Sy = 60500 cm Ix = 18,8 cm Iy = 10,7 cm

Pu L

= =

600 cm

Kontrol Penampang Sayap profil

Bf/2tf = 4 < p = 14,9 (OK)

Badan profil

h/tw = 13,3 < p = 39,74 Kontrol kekuatan I min = Iy = 10,7 cm (OK)

( Pn =

)

( (OK)

)

> Pu = 702357,072 kg

Kontrol kelangsingan I min = Iy = 10,7 cm (OK) Batang miring Pu = = 100 cm

(

)

(

)

Direncanakan menggunakan profil: Data perencanaan : b = 40 cm h = 40 cm Tw = 1,8 cm

Pu L

= =

671 cm

Tf Zx Zy Sx Sy Ix Iy

= = = = = = =

2,8 cm 4480 cm 1550 cm 92800 cm 31000 cm 17,7 cm 10,2 cm

Kontrol Penampang Sayap profil

Bf/2tf = 47,14 < p = 14,9 Badan profil

(OK)

h/tw = 22,2 < p = 39,74 Kontrol kekuatan I min = Iy = 10,7 cm

(OK)

( Pn = 553584,3 kg > Pu = Kontrol kelangsingan I min = Iy = 10,2 cm

) (OK)

(

)

(OK)

DIMENSI BATANG YANG DIGUNAKAN 1. Batang tekan a. Batang horisontal : b. Batang miring : 2. Batang tarik a. Batang horisontal : b. Batang miring :

PERHITUNGAN BEBAN PERLETAKANRencana keadaan batas kelayanan : Beban hidup Beban mati Beban angin : : : K=2 K = 1,3 K=1

1. BEBAN MATI Beban sebelum komposit (Vm1) Pm1 = 17285,16 kg (dari perhitungan balok melintang) Beban sesudah komposit (Vm2) Pm2 = 3339 kg (dari perhitungan balok melintang) Beban rangka utama (Vm3) Pm3 = 5220 kg

(dari perhitungan struktur rangka utama)

Berat ikatan angin atas (Vm4) Qm4 = 30,9 kg/m (dari perhitungan ikatan angin) Jumlah ikatan angin atas = 20 buah Panjang ikatan angin atas = 7,41 m Berat ikatan angin bawah (Vm5) Qm5 = 5,42 kg/m (dari perhitungan ikatan angin)

Jumlah ikatan angin bawah Panjang ikatan angin bawah

= 20 buah = 10,57 m

Berat sambungan dan pelat simpul (Vm6) (

)

Beban mati total (Vm) :

2. BEBAN HIDUP Beban hidup lalu lintas (UDL+KEL) : Pl = 33529 kg (dari perhitungan balok melintang)

3. BEBAN ANGIN Hw = 3368,6 kg 4. BEBAN GEMPA koefisien geser dasar (C) Ditaksir dimensi pilar :

(dari perhitungan portal akhir)

PERENCANAAN PORTAL AKHIR

Gaya-gaya yang bekerja : Ra Rd : 2645,85 kg : 1445,49 kg (dari perhitungan reaksi perletakan ikatan angin bawah) (dari perhitungan reaksi perletakan ikatan angin atas) ( ) ( )

(

)

(

)

Beban Ra tidak diperhitungkan karena langsung bekerja pada perletakan. Beban Rd dibagi 2 terhadap titik simpul C dan D.

Sehingga menjadi :

1. PORTAL AKHIR ATAS MELINTANG

( Mutx Muty Pu = = =

)

(

)

-4849,66 kg.m 0 3368,6 kg

Mc Md Ms

= = =

+4849,66 kg.m -4849,66 kg.m 0

Direncanakan menggunakan profil : Data profil : Q = 40,2 kg/m Ix = 2880 cm H = 175 mm Iy = 984 cm B = 175 mm ix = 7,50 cm Tw = 7,5 mm iy = 4,38 cm Tf = 11 mm Sx = 330 cm A = 51,21 cm Sy = 112 cm Mutu baja : BJ 41 fu = 4100 kg/cm fy = 2500 kg/cm

a. Kontrol lendutan Lendutan ijin (f ijin) Lendutan yang terjadi ( ( ) (OK) b. Kontrol tekuk ( ( ( ( ( ))) )))

Tekuk arah x Kcx = 0,5 (jepit-jepit) L = 870 cm Lkx = ( Tekuk arah y Kcy = 0,5 (jepit-jepit) L = 435 cm Lky = ) ( )

(

)

(

)

Sehingga dalam perhitungan c digunakan x.

(

)

(

)

Maka digunakan rumus interaksi I : ( Sumbu x (batang tidak bergoyang) ( ) ( ) )

Sumbu y (batang tidak bergoyang) ( ) ( )

c. Menentukan Mnx Kontrol penampang profil Sayap

Badan

Penampang profil kompak Maka : Lateral buckling Lb = 435 cm Fr = 700 kg/cm

( (

) )

(( ( ( (

)

( ) ) )

))

(

)

(

) (BENTANG MENENGAH)

M max Ma Mb Mc

= = = =

4849,66 kg.m 2424,8 kg.m 0 2424,8 kg.m

(

)

( (

) )

(

)

(

)

( Sehingga :

(

(

)(

) ))

Persamaan interaksi I : ( ( (OK) ) )

d. Kontrol kuat geser

(OK)

(OK)

2. PORTAL AKHIR DIAGONAL Direncanakan menggunakan : Data profil : q = 232 kg/m h = 414 mm b = 405 mm tw = 18 mm tf = 28 mm A = 295,4 cm Mutu baja : BJ 41 fu = 4100 kg/cm fy = 2500 kg/cm

Ix Iy ix iy Sx Sy E

= 92800 cm = 31000 cm = 17,7 cm = 10,2 cm = 4480 cm = 1530 cm =( ) kg/cm

a. Kontrol lendutan Lendutan ijin (f ijin) Lendutan yang terjadi ( ( ( )))

(

) (OK)

(

(

(

)))

b. Kontrol tekuk Tekuk arah x Kcx = 0,7 (jepit-sendi) L = 671 cm Lkx = ( Tekuk arah y Kcy = 0,7 (jepit-sendi) L = 671 cm Lky = ) ( )

(

)

(

)

Sehingga dalam perhitungan c digunakan y.

(

)

(

)

Maka digunakan rumus interaksi II : ( Sumbu x (batang tidak bergoyang) ( ) ( ) )

Sumbu y (batang tidak bergoyang) ( ) ( )

c. Menentukan Mnx Kontrol penampang profil Sayap

Badan

Penampang profil kompak Maka : Lateral buckling Lb = 671 cm Fr = 700 kg/cm

( ( )

)

(( ( ( ( ) ( ( ( )

) )

( )

))

) ( ( ) ))

(

((

)

))

(BENTANG MENENGAH)

M max Ma Mb Mc

= = = =

4849,66 kg.m 3637,24 kg.m 2424,83 1616,56 kg.m

(

)

( (

)

( )

)

(

)

( Sehingga :

(

(

)(

) ))

Persamaan interaksi II : ( )

( (OK) d. Kontrol kuat geser

)

(OK)

(OK)