BAB II perencanaan pembangunan pabrik

7/23/2019 BAB II perencanaan pembangunan pabrik

http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-perencanaan-pembangunan-pabrik 1/64

BAB II Tinjauan Pustaka

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Bangunan Struktur Baja

Bangunan dibuat dengan konstruksi baja umumnya memiliki daya tahan dan

kekuatan yang cukup besar. Biasanya dalam membuat desain yang menggunakan

baja mengacu pada American Institute of Steel Construction (AISC) sebagai ilosoi

manuaktur dan didasarkan pada ambang batas (limited sates). !esain konstruksi

harus mampu menahan kelebihan dalam hal perubahan ungsi struktur principle

disebabkan oleh penyederhanaan yang berlebihan dalam analisis struktur dan "ariasi

dalam prosedur konstruksi.

#ntuk insinyur sipil$ konstruksi baja yang dirancang untuk dapat menjamin

keamanan kemungkinan bah%a berkelanjutan yang berlebihan (overload ) sehingga

bisa membahayakan bangunan dalam jangka panjang. Selain itu$ juga perlu

diperhitungkan kemungkinan daya tahan atau kekuatan lebih rendah Iranian

perhitungan di atas kertas (understrength). Secara umum$ masalah &salah perhitungan' ini terjadi pada batang$ menghubungkan atau sistem konstruksi itu

sendiri.

#ntuk menghindari kesalahan dalam perhitungan konstruksi baja$ ahli

bangunan atau orangorang yang mendirikan rumah dan bangunan telah menghitung

"olume material sebelum strukturnya$ khususnya komponen penting yang membuat

itu sebagai kolom$ balok$ purlins $ piring bahan$ trekstang$ ikatan angina (bracing)$

jarum keras (turn buckle)$ baut$ rangka besi datar dan sudut talang. Sementara

komponen lain di luar pokok adalah tie beam sloo dan diperkuat pelat lantai beton.

#ntuk kolom biasanya menggunakan material baja *ebar rim (+,). Ini

adalah salah satu proil baja struktural yang banyak digunakan dalam semua

konstruksi baja. Sebagian besar pengguna kadangkadang bingung karena proil

jenis ini memiliki beberapa "ariasi nama$ misalnya$ sering disebut proil -$ -+,$ -

BA/$ I+, atau I. Beberapa tempat bahkan disebut +-$ S- dan /-. Samadengan kolom$ balok baja juga menggunakan +,. Sementara 0ording cenderung

http://indoputrajaya.com/sistem-konstruksi-baja-bangunan/





menggunakan jenis bahan baja C6P atau yang biasa disebut sebagai balok purlin$

kanal C$ CChannel$ proil 0ording C.

7omponen utama di atas lalu dihitung "olumenya sesuai dengan gambar

konstruksi baja yang telah direncanakan$ untuk menghindari kesalahan dan

kegagalan seperti tekukan$ kelelahan$ retak dan geser$ deleksi$ getaran$ deormasi

permanen dan rekahan. 8leh karena itu$ beban dan ketahanan terhadap beban

merupakan "ariabel principle harus diperhitungkan. Bahkan$ agak sulit untuk

melakukan analisis principle komprehensi Iranian halhal principle tidak pasti

principle dapat mempengaruhi pencapaian keadaan batas. 9adi perhitungan kasar

dapat digunakan sebagai reerensi umum untuk mencegah kegagalan konstruksi.

Sebagai bahan bangunan$ kelebihan baja terletak pada segi bentuk dan

struktur yang solid. 7edua nilainilai ini membantu para ahli sipil untuk

memprediksi lebih matang lagi dalam membangun konstruksi baja dengan presisi

dan akurasi yang tinggi. Selain itu$ baja juga memiliki daktilitas tinggi$ dalam arti

bah%a meskipun tarik dan tegangan tinggi tidak membuat bahan langsung hancur

atau putus.

Bandingkan dengan kayu. 7elebihan inilah yang dapat mencegah runtuhnya

bangunan tibatiba. Ini adalah salaat satu aspek keselamatan ( safety) baja yang

dimiliki dibandingkan bahan lainnya. 9ika terjadi gempa bumi yang dahsyat$

konstruksi baja cenderung tetap stabil dan tidak jatuh secara bersamaan. Tak sedikit$

untuk daerah yang ra%an gempa$ penggunaan konstruksi baja sebagai bahan untuk

pembangunan perumahan sangat dianjurkan.

2.2 Bangunan Industri dengan Menggunakan Crane

Problem pengangkatan terutama untuk bendabenda berat$ merupakan

masalah yang telah ada sejak lahirnya peradaban manusia. Seiring berkembangnya

peradaban$ manusia menciptakan berbagai jenis peralatan untuk membantu dalam

mengangkat dan memindahkan bendabenda berat. /ulai dari roda sederhana$

gerobak$ ayunan$ katrol$ dan crane hingga saat ini telah berkembang menjadi

berbagai jenis crane yang mampu mengangkat beban ratusan ton. Sumber tenaga

penggeraknya pun juga tidak lagi menggunakan tenaga manusia maupun he%an$melainkan telah menggunakan tenaga listrik$ diesel maupun hidrolis. 6amun






bagaimanapun juga kebutuhan manusia seperti tidak ada habisnya$ masih diperlukan

peralatan yang lebih mampu untuk memindahkan benda yang sangat berat. -al yang

membatasi salah satunya adalah material dan desain strukturnya.

Berkembangnya proses industri membuat pabrikpabrik menggunakan crane

sebagai alat pengangkat untuk memudahkan proses produksi. Pada proses desain

sebuah crane$ selain didesain model dan ukurannya juga direncanakan struktur

bangunan yang mendukung pemakaian crane tersebut sebagai alat angkat.

!alam mendesainmerencanakan struktur crane perlu adanya peraturan

bangunan yang digunakan misalnya di Indonesia menggunakan peraturan S6I

(standar nasional Indonesia)$ 9erman mempunyai Peraturan !I6 (!eutsches Institut

;r 6ormung)$ 9epang mempunyai Peraturan 9SA (9apanese standards Association)$

dan American- Standard . Seperti halnya DIN 4!" memberikan batasan lendutan

yaitu *<44 sedang =S6I T4>344: ?Perencanaan Struktur Baja untuk 9embatan@

juga m emberikan batasan lendutan maksimum *44. Perbedaan batasan lendutan

ini akan mempengaruhi dalam pendimensian proil balok. Bila balok yang memikul

beban crane yang bergerak mengalami lendutan yang ekstrim mengakibatkan crane

tersebut cepat rusak atau tidak memenuhi masa kemampulayanan dengan baik.

!alam hal ini$ salah satu jenis crane yang akan dibahas adalah #verhead

$ravelling Crane. Penggunaan #verhead $ravelling Crane memerlukan rancangan

yang seksama karena crane dipasang tetap ( fi%ed installation) di lokasi yang tepat

dengan jangka %aktu yang lama. !ari posisi tetapnya$ #verhead $ravelling Crane

harus mampu menjangkau semua area yang diperlukan untuk mengangkat beban

yang diangkat ke tempat yang diinginkan.

Pada desain Crane terjadi beban dinamis pada hoist$ sehingga digunakan

aktor dinamis sesuai yang tertera pada peraturan.

2.3 Teori Struktur Baja

Pada masa lalu semua perencanaan struktur direncanakan dengan metoda

desain elastis atau dalam peraturan AISC disebut allo&able stress design method .

Perencana menghitung beban kerja atau beban yang akan dipikul oleh struktur dan

perhitungan dimensi elemen struktur didasarkan pada tegangan ijin. !aktilitas baja

telah ditunjukkan dapat memberikan kekuatan cadangan dan merupakan dasar dari

perencanaan plastis. !alam metode ini$ beban kerja dihitung dan dikalikan dengan

aktor tertentu atau aktor keamanan$ kemudian elemen struktur direncanakan




berdasarkan kekuatan runtuh. 6ama lain dari metoda ini adalah perencanaan batas

(limit design) dan perencanaan runtuh (collapse design).

6amun$ dalam beberapa tahun belakangan ini$ sebuah metoda perencanaan

yang dinamakan metode *=,! (*oad and =esistance ,actor !esign) juga sering

digunakan. /etode *=,! mena%arkan konsep yang pada prinsipnya$ menggunakan

aktor reduksi kekuatan dan aktor kelebihan beban sehigga memungkinkan

terciptanya suatu konstruksi baja yang aman dan ekonomis.

2.3.1 Teori Struktur Baja Metode Eastis

!i dalam metode ini$ elemen struktur pada bangunan

(pelatbalokkolompondasi) harus direncanakan sedemikian rupa sehingga tegangan

yang timbul akibat beban kerjalayan tidak melampaui tegangan ijin yang telah

ditetapkan.

maks ijin

Tegangan ijin ini ditentukan oleh peraturan bangunan atau spesiikasi (seperti

American Institute of Steel Construction (AISC' Spesification )*) untuk

mendapatkan aktor keamanan terhadap tercapainya tegangan batas$ seperti tegangan

leleh minimum atau tegangan tekuk (buckling ). Tegangan yang dihitung akibat

beban kerjalayan harus berada dalam batas elastis$ yaitu tegangan sebanding dengan

regangan seperti ditunjukkan pada graik ber%arna hijau pada kur"a tegangan

regangan baja di ba%ah.

!a"#ar2.1 . 7ur"a teganganregangan baja




Pada kondisi beban kerja$ tegangan yang terjadi dihitung dengan menganggap

struktur bersiat elastis$ dengan memenuhi syarat keamanan (kekuatan yang

memadai) untuk struktur. Pada dasarnya$ tegangan ijin pada baja sesuai kualitasnya

yang diberikan dalam spesiikasi AISC ditentukan berdasarkan kekuatan yang bisa

dicapai bila struktur dibebani lebih dari semestinya (aktor beban tambahan jagaan).

Bila penampang bersiat daktail dan tekuk (buckling ) tidak terjadi$ regangan yang

lebih besar daripada regangan saat leleh dapat diterima oleh penampang tersebut.

Pada metode tegangan kerja (AS!) ini$ tegangan ijin disesuaikan ke atas bila

kekuatan plastis merupakan keadaan bat as yang sesungguhnya. 9ika keadaan batas

yang sesungguhnya adalah ketidakstabilan tekuk (buckling ) atau kelakuan lain yang

mencegah pencapaian regangan leleh a%al$ maka tegangan ijin harus diturunkan.

Syaratsyarat daya layan lainnya seperti lendutan biasanya diperiksa pada kondisi

beban kerja.

a. Batang Tekan Metode Eastis

1. Panjang Tekuk Batang Tekan

Besar panjang tekuk batang tekan sangat bergantung kepada kondisi tumpuan

dikedua ujung batang tekan tersebut.

!a"#ar2.2 ,aktor panjang tekuk eekti c

Panjang Tekuk *7 E

*7 F c *batang

c F aktor panjang tekuk eekti




Panjang Tekuk $k Koo" Struktur Porta tak da%at #ergo&ang dan da%at

#ergo&ang'PPBBI (a 1)*

2. Angka Keangsingan

Angka kelangsingan batang tekan G (PPBBI)E

λ= Lx

imin

dimana *7 F panjang tekuk batang tekan

imin F jarijari girasi minimum $ yaitu imin=√ I min A

Imin F momen inersia minimum penampang proil baja

A F luas penampang proil




3. +aktor Tekuk

!alam desain kekuatan batang tekan dalam digunakan tegangan tekuk (buckling

stress)$ yang dipengaruhi oleh kelangsingan batang tekan G tersebut$ yaitu melalui

aktor tekuk . Besarnya aktor tekuk bergantung kepada angka kelangsingan

batang tekan dan mutu baja.

-ubungan ,aktor Tekuk dengan Angka 7elangsingan Batang G untuk Baja

Bj.St. >D (,e ><4) dapat dihitung menurut PPBBI J 2H5$ halaman H$ sebagai

berikutE

λg=π √ E

0,7σ yield

•untuk Gs 4$2>$ maka F 2$4

• untuk 4$2> K Gs K 2$ maka ω=

1,41

1,593− λs

• untuk Gs L 2$4$ maka F 3$>2 λ2

s

6ilai aktor untuk berbagai mutu baja juga dapat dilihat pada Tabel 3$ Tabel >$

Tabel 5 dan Tabel : pada PPBBI J 2H5

#. Batang Tarik Metode Eastis

• Batang tarik adalah batang yang menerima beban tarik

• !esain untuk batang tarik merupakan persoalan yang paling sederhana dari

structural engineering

• !esain didasrkan atas ijin tegangan tarik (allo%able tensile stress) di mana

tegangan yang terjadi tidak boleh melampaui tegangan ijin• Selama stabilitas hanya sebagai persoalan sekunder$ desai dari batang tarik

didasarkan atas luas penampang melintang.

• Apabila ada lubang maka luas penampang melintangnya adalah luas netto

(luas brutoluas lubang).

• #ntuk menahan beban berguna dipakai actor o saety (aktor keamanan)

yang cukup terhadap kehancuran.

• Sekali semua serat telah mencapai tegangan leleh maka dianggap bah%a

ultimate capacity telah dicapai.




• !engan membagi ultimate load dengan aktor keamanan$ diperoleh %orking

load (beban kerja) sebagai berikutETu=σ l . Anet

Tu F ultimate capacity

σ l F tegangan leleh

Anet F luas penampang netto

T%

F Tw=Tu

Fs=

σ l . Anet

Fs =σ . A net [ α l

Fs=σ ]

,s F actor o saety

σ F tegangan ijin

T% F %orking load

• Besarnya ,s ini menurut AISC F 2$<:

Sedangkan menurut PPBBI ,sF2$:

/isalnya Bj >D mempunyaiσ l F 3544 kgcm3

σ F

σ l

Fs=

2400

1,5 =1600 kgcm3

¿ lihat ditabel1 PPBBI

1. Kekakuan Batang Tarik

/eskipun stabilitas bukan merupakan suatu kriteria untuk mendesain batang

tarik$ namun batang tarik perlu dibatasi panjangnya untuk menjaga agar batang

jangan terlalu leksibel. Batang tarik yang terlalu panjang akan mempunyai lendutan

yang besar sekali yang disebabkan oleh berat batang tarik itu sendiri. Terlebih lagi

batang akan bergetar bila menahan gaya Jgaya angin rangka terbuka atau bila harus

menahan alatalat yang bergetar seperti kompresor.

#ntuk menanggulangi persalanpersoalan diatas maka perlu diadakan kriteria

kekakuan. 7riteria ini didasarkan atas angka kelangsingan (slenderness ratio) *r

dari batang$ dimana *F panjang batang$ dan rF jarijari kelembaman.

/aMimum slenderness ratio *r menurutE




AISC AAS-8 PPBBI

• #ntuk batang utama 354 344 354

• #ntu bracing dan batangbatang sekunder >44 354 >44

/encari jari jari kelembaman

r= I

A

IF momen inersia

AF luas penampang.

2. Kekuatan Tarik No"ina Metode AS, (PPBBI 2H5)7omponen struktur yang memikul gaya tarik aksial N harus memenuhi E

#ntuk pembebanan tetap$

σ (0,75) . !y

1,5

Akibat pembebanan sementara$

σ (0,75 ) . (1,30 ) . !y1,5

!imana$ σ F tegangan tarik beban kerja.

F N n Ag (ditempat sambungan Anet).

4$D: F aktor tahanan yang diberikan apabila penampang berlobang

memikul gaya tarik$ (ditempat sambungan$ ditempat lain F 2$4).

f y F tegangan leleh sesuai mutu baja (/Pa).

2.3.2 Peren-anaan Pastis

Perencanaan plastis adalah kasus khusus perencanaan keadaan batas yang

tercantum pada bagian 3 dari spesiikasi AISC. 7elakuan inelastis (tak elastis) yang

daktail bisa meningkatkan beban yang mampu dipikul bila dibanding dengan beban

yang bisa ditahan jika struktur tetap berada dalam keadaan elastis. Batas atas dari




kekuatan momen yang disebut kekuatan plastis diperoleh saat seluruh tinggi

penampang meleleh.

!i sini$ keadaan batas untuk kekuatan harus berupa pencapaian kekuatan

plastis$ dan keadaan batas berdasarkan ketidakstabilan tekuk (buckling )$ kelelahan

( fatigue)$ atau patah getas (brittle fracture) dikesampingkan. Pada perencanaan

plastis$ siat daktail pada baja dimanaatkan dalam perencanaan struktur statis tak

tentu$ seperti balok menerus dan portal kaku.

Pencapaian kekuatan plastis di satu lokasi pada struktur statis tak tentu bukan

berarti tercapainya kekuatan maksimum untuk struktur. Setelah salah satu lokasi

mencapai kekuatan plastis$ beban tambahan dipikul dengan proporsi yang berlainan

di setiap bagian struktur hingga lokasi kekuatan plastis kedua tercapai. Pada saat

struktur tidak mempunyai kemampuan lebih lanjut untuk memikul beban tambahan$

struktur dikatakan telah mencapai ?mekanisme keruntuhan@.

Setelah syarat kekuatan dipenuhi dengan perencanaan plastis$ syarat daya

layan seperti lendutan pada kondisi beban kerja harus diperiksa.

2.3.2 Teori Struktur Baja Metode $+, Sesuai Peraturan SK/SNI 2002

Pendekatan umum berdasarkan aktor daya tahan dan beban$ atau disebut

dengan +oad ,esistance Design actor (*=,!) ini adalah hasil penelitian dari

Advisory $ask orce yang dipimpin oleh T. N. 0alambos. Pada metode ini

diperhitungkan mengenai kekuatan nominal . n penampang struktur yang dikalikan

oleh aktor pengurangan kapasitas (under-capacity) ϕ$ yaitu bilangan yang lebih

kecil dar 2$4 untuk memperhitungkan ketidakpastian dalam besarnya daya tahan

(resistance uncertainties). Selain itu diperhitungkan juga aktor gaya dalam ultimit

. u dengan kelebihan beban (overload ) O (bilangan yang lebih besar dari 2$4) untuk

menghitung ketidakpastian dalam analisa struktur dalam menahan beban mati (dead

load )$ beban hidup (live load )$ angin (&ind )$ dan gempa (earth/uake).

Mu .Mn

Struktur dan batang struktural harus selalu direncanakan memikul beban yag

lebih besar daripada yang diperkirakan dalam pemakaian normal. 7apasitas

cadangan ini disediakan terutama untuk memperhitungkan kemungkinan beban yang

berlebihan. Selain itu$ kapasitas cadangan juga ditujukan untuk memperhitungkan

kemungkinan pengurangan kekuatan penampang struktur. Penyimpangan pada




dimensi penampang %alaupun masih dalam batas toleransi bisa mengurangi

kekuatan. Terkadang penampang baja mempunyai kekuatan leleh sedikit di ba%ah

harga minimum yang ditetapkan$ sehingga juga mengurangi kekuatan.

7elebihan beban dapat diakibatkan oleh perubahan pemakaian dari yang

direncanakan untuk struktur$ penaksiran pengaruh beban yang terlalu rendah dengan

pnyederhanaan perhitungan yang berlebihan$ dan "ariasi dalam prosedur

pemasangan. Biasanya perubahan pemakaian yang drastis tidak ditinjau secara

eksplisit atau tidak dicakup oleh aktor keamanan$ namun prosedur pemasangan

yang diketahui menimbulkan kondisi tegangan tertentu harus diperhitungkan secara

eksplisit.

A. Batang Tekan

7omponen struktur baja yang memikul gaya tekan (batang tekan)$ harus

direncanakan sedemikian rupa sehingga selalu terpenuhi E

" u ϕ# " n

dimana 6u adalah kuat tekan perlu$ yaitu nilai gaya tekan akibat beban teraktor$

diambil nilai terbesar diantara berbagai kombinasi pembebanan yang diperhitungkan.

6n adalah kuat tekan nominal$ yaitu nilal gaya tekan terkecil dengan

memperhitungkan berbagai kondisi batas batang tekan sebagai ungsi kondisi tekuk.

6ilai aktor reduksi kekuatan c diberikan seragam untuk semua jenis batang tekan

sebesar 4.:.

7ondisi batas yang harus diperhitungkanE

2. 7elelehan penampang ( yielding )

3. Tekuk lentur ( fle%ural buckling )

>. Tekuk lokal (local buckling )$

5. Tekuk torsi (torsional buckling ).

1. Tekuk $oka (Local Buckling)

Tekuk lokal adalah peristi%a menekuknya elemen pelat penampang (sayap atau

badan) akibat rasio lebar terhadap tebal yang terlalu besar. Tekuk lokal mungkin

terjadi sebelum batang kolom menekuk lentur. 8leh karena itu disyaratkan pula

nilai maksimum bagi rasio lebar terhadap tebal pelat penampang batang tekan.

2. $entur (Flexural Buckling)




Tekuk lentur adalah peristi%a menekuknya batang tekan (pada arah sumbu

Iemahnya) secara tibatiba ketika terjadi ketidakstabilan. 7uat tekan nominal 6n

pada kondisi batas ini dirumuskan dengan ormula yang telah dikenal E

" n= Ag ! #r= Ag

! y

ω

#ntuk λ# 0,25

makaω=1,0

#ntuk0,25< λ#<1,2 maka

ω= 1,43

1,6−0,67 λ#

#ntuk λ# $1,2

makaω=1,25 λ# 3

3. Tekuk Torsi

Tekuk torsi terjadi terhadap sumbu batang sehingga menyebabkan penampang

batang tekan terputarterpuntir. Tekuk torsi umumnya terjadi pada konigurasi

elemen batang tertentu$ seperti pada proil sikuganda dan proil T. 7uat tekan

nominal pada kondisi batas mi dirumuskan sebagai berikut E

" nlt = Ag ! #lt

!imanaE

! #lt =( ! #ry+ ! #r%2 & )[1−√1−4 ! #ry! #r% &

( ! #ry+ ! #r% )2 ]

Besaranbesaran A g' λ# 'ω ' ! y ' ! #lt ' ! #r ' ! #ry ' ! #r% dan - adalah parameterparameter

penampang.

. Prosedur u"u" desain $+, untuk #atang tekan4

2. -itunglah beban layan teraktor Pu dengan menggunakan semua beban

kombinasi yang sesuai

3. Asumsikan nilai tegangan kritik ,cr$ berdasarkan angka kelangsingan G F

lkimin yang diasumsikan.

>. -itunglah luas bruto Ag yang diperlukan dari Pu(c,cr).

5. Pilihlah suatu penampang dengan memperhatikan pembatasan ratio

lebartebal untuk mencegah terjadinya tekuk lokal.

:. Berdasarkan harga yang lebih besar dari GM F lkiM atau Gy F lkiy untuk penampang yang dipilih$ maka hitunglah tegangan kritikal ,cr




<. -itunglah kekuatan desain cPn F cPcr Ag untuk penampang tersebut.

D. Bandingkan c,cr dengan Pu Bila kekuatan yang dicapal hanya beberapa

persen kurang dari kekuatan yang diminta$ desain tersebut masih dapat

diterima. Bila tidak$ ulangi langkah 2 sampai D.

#ntuk penampang tempa (+,)$ tegangan kritik ,cr dapat dihitung sebagaiE

dalam hal ini E

#ntuk λ# √ (1,5 $ maka F #r=(0,658( . λ2

#)( F y

#ntuk λ# √ (1,5 $ maka F #r=(0,877 λ#

2 )( F y

!alam hal iniE

λ#= )l

rπ √ F y E

dimanaE

,cr F tegangan kritis akibat tekuk lentur (dalam /Pa.)

Q F 2 untuk penempang tempa (hot formed )

,y F tegangan leleh ( yield stress) material baja (dalam /Pa.)

F modulus elastisitas baja (dalam /Pa.)

7 F aktor panjang tekuk$ tergantung kondisi kedua ujung batang (untuk kedua ujung

batang dengan tumpuan sendi$ maka 7F2)

l F panjang batang tanpa pengaku lateral (dalam mm)

r F jarijari girasi penampang terhadap sumbu tekuk (dalam mm)

Catatan E 2 /Pa. F 24 kgcm3 .

B. Batang Tarik

Batang tarik banyak dijumpai dalam banyak struktur baja$ seperti struktur

struktur jembatan$ rangka atap$ menara transmisi$ ikatan angin$ dan lain sebagainya.

Batang tarik ini sangat eekti dalam memikul beban. Batang ini dapat terdiri dari

proil tunggal ataupun proilproil tersusun. Contohcontoh penampang batang tarik

adalah proil bulat$ pelat$ siku$ siku ganda$ siku bintang$ kanal$ +,$ dan lainlain.

!engan demikian$ batang tarik adalah elemen batang pada struktur yang menerima




gaya tarik aksial murni. 0aya tarik tersebut dikatakan sentris jika garis gaya berimpit

dengan garis berat penampang.

1. Kekuatan Tarik No"ina Metode $+, 'SNI 03/1526/2002*

!alam menentukan kekuatan nominal penampang suatu batang tarik$ harus

ditinjau terhadap tiga macam kondisi keruntuhan yang menentukan$ yaitu E

2) 7ondisi leleh dari luas penampang kotorbruto$ didaerah yang jauh dari

sambungan.

3) 7ondisi rakturputus dari luas penampang eekti pada daerah sambungan.

>) 7ondisi geser blok pada sambungan.

7omponen struktur yang memikul gaya tarik aksial teraktor N u harus memenuhi E

N u ϕ N n

!imana$ N n F kekuatan nominal penampang.

ϕ F aktor tahananreduksi (S6I 4>2D3H3443$ tabel <.53$

hal.2).

(S6I 4>2D3H3443$ s.24.2)

2. Pada kondisi ee( dari uas %ena"%ang #ruto.

Bila kondisi leleh yang menentukan$ maka kekuatan nominal N n dari batang

tarik harus memenuhi persamaan berikut$

N n F Ag . f y

!imana$ Ag F luas penampang bruto (mm3).

f y F tegangan leleh sesuai mutu baja (/Pa).

Pada kondisi ini aktor tahanan adalah ϕ F 4$H4

3. Pada kondisi 7raktur8%utus dari uas %ena"%ang e7ekti78netto %ada

sa"#ungan.

Pada batang tarik yang mempunyai lobang$ pada daerah penampang yang

berlobang tersebut bentuk tegangan tarik tidak linear$ terjadi konsentrasi tegangan

pada tepi lobang$ seperti gambar berikut$




!a"#ar 2.3 4 Bentuk probahan tegangan pada tepi lobang sejalan dengan

bertambahnya beban$ gbr. (a) penampang masih dalam keadaan elastis$ gbr.(b)

sebagian penampang sudah leleh dan gbr.(c) pada seluruh penampang sudah leleh..

Apabila kondisi rakturputus yang menentukan maka kekuatan nominal tarik

( N n)

tersebut harus memenuhi persamaan sebagai berikut$

N n F Ae . f u

!imana$ Ae F luas penampang eektinetto (mm3).

f u F tegangan putus sesuai mutu baja (/pa).

Pada kondisi ini aktor tahanan adalah ϕ F 4$D:.

. $uas Pena"%ang Netto.

Batang tarik yang disambung dengan paku keling (ri"et) atau baut (bolt) harus

dilobangi. Ini mengakibatkan berkurangnya luas penampang yang dibutuhkan untuk

memikul gaya tarik$ sehingga kekuatan tarik batang akan berkurang.

S6I 4>2D3H3443 s.24.3.3. menyebutkan dalam suatu potongan 0umlah luas

lubang tidak boleh melebihi 12 luas penampang utuh $ atau dengan kata lain luas

penampang netto seperti yang diberikan oleh persamaan berikut$

Anet $ : R Ag




!imana$ Ag F luas penampang bruto (mm3).

a*. Ukuran o#ang %aku atau #aut.

/enurut S6I 4>2D3H3443$ s.2D.>.< diameter nominal lobang (d) yang

sudah jadi harus 3 mm lebih besar dari diameter nominal baut (dn) untuk suatu baut

diameternya tidak melebihi 35 mm$ dan maksimum > mm lebih besar untuk baut

dengan diameter lebih besar$ kecuali untuk lubang pada pelat landas.

!a"#ar 2. E !iameter nominal baut dan lobang$ d F diameter lobang$

dn F diamater nominal$ d F dn 3 mm untuk dn 35 mm$

d F dn > mm untuk dn 35 mm (S6I).

#*. $o#ang Sejajar dan $o#ang Berseang/seing.

#ntuk menghitung luas penampang netto mengikuti gambar berikut$

!a"#ar 2.9 E Skema peninjauan penampang netto.

b2). Pada lobang sejajar seperti gambar 3.:.a$ luas penampang netto (pot. aa)

diberikan oleh

persamaan berikut$

Anet F Ag J n . d . t

!imana$ n F jumlah lobang > lobang).

d F diameter lobang (mm)$ mengikuti ketentuan S6I diatas$




yaitu d F dn 3mm$ atau d F dn >mm.

Ag F luas penampang bruto F h . t

t F tebal pelat terkecil antara t2 dan t3

b3). Pada lobang yang berselangseling (0br.3.:b)$ peninjauan luas penampang netto

dilakukan sebagai berikut$

• Potongan ab E AnetF Ag J n.d.t

nF 3 lobang

• Potongan acb E Anet F Ag n.d.t+*1

2.t

4.+ 1 ++* 2

2. t

4.+ 2

nF > lobang

• Potongan acd E Anet F Ag n.d.t+*1

2.t

4.+ 1 ++* 2

2. t

4.+ 2

nF > lobang

!ari ketiga peninjauan ini luas penampang netto diambil yang terkecil$ dan harus$

Anet $ : R Ag

-*. $o#ang Berseang/seing Pada Baja Siku.

!a"#ar 2.: E *etak lobang pada baja siku

9arak #3 F ga gb J t

• Potongan ab E AnetF Ag J n.d.t nF 3 lobang




• Potongan acb E Anet F Ag n.d.t+*1

2.t

4.+ 1 ++* 2

2. t

4.+ 2

nF > lobang

• Potongan acd E Anet F Ag n.d.t+*1

2

.t 4.+ 1

+ +* 22

. t 4.+ 2

nF > lobang

!ari ketiga peninjauan ini luas penampang netto diambil yang terkecil$ dan harus$

Anet $ : R Ag

d*. $o#ang Berseang/seing Pada Pro7i Baja Kana dan ;+.

!a"#ar 2.5 E Sambungan pada proil kanal proil +,

Proil kanal C (0br.<.a)$ #3 F ga gb J t

Apabila tebal sayap t2 dan tebal badan t3 maka$ #3 F (ga gb) J (23t2 23t3)

Proil I (0br.<.b)$ #3 F ga3 gb J t

Apabila tebal sayap t2 dan tebal badan t3 maka$ #3 F (ga3 gb) J (23t2 23t3)

9. *uas Penampang 6etto ekti.

*uas neto ( Anet) yang diperoleh sebelumnya harus dikalikan dengan faktor

efektifitas penampang $ 3 $ akibat adanya eksentrisitas pada sambungan$ yang disebut

shear leg $ S6I 4> 2D3H3443 s.24.3. menetapkan sebagai berikut$

Ae F 3 . Anet




!imana$ Ae F luas neto eekti.

3 F koeisien reduksi.

Anet F luas neto penampang.

7oeisien reduksi 3 untuk hubungan yang menggunakan baut atau paku keeling

diperoleh dari persamaan berikutE

3 F 2 J ( % +) 4$H

!imana$ 3 F aktor reduksi.

% F eksentrisitas sambungan jarak tegak lurus arah gaya tarik$ antara

titik berat penampang komponen yang disambung dengan bidang

sambungan$ mm.

+ F panjang sambungan pada arah gaya

Bentukbentuk eksentrisitas sambungan adalah seperti gambar berikut$

!a"#ar 2.) E *etak eksentrisitas sambungan.

Pada sambungan las$ eksentritas dihitung sebagai berikut (S6I s.24.3.3)$

a). Bila gaya tarik hanya disalurkan oleh pengelasan memanjang ke komponen

struktur yang bukan pelat$ atau oleh kombinasi pengelasan memanjang dan

melintang$

Ae F Ag




b). Bila gaya tarik hanya disalurkan oleh pengelasan melintang$ A adalah jumlah luas

penampang neto yang dihubungkan secara langsung dan 3 F 2$4.

Ae F # . Ag F Ag

c). Bila gaya tarik disalurkan ke sebuah komponen struktur pelat dengan pengelasan

sepanjang kedua sisi pada ujung pelat$ dengan l & E




!a"#ar 2.6 E Sambungan las.

Ae F # . Ag

untuk l 3& 3 F 2$44

untuk 3& l 2$:& 3 F 4$D

untuk 2$:& l & 3 F 4$D:

:. Keangsingan Batang Tarik.

7elangsingan komponen struktur tarik$ G F +kr$ dibatasi sebesar 354 untuk

batang tarik utama$ dan >44 untuk batang tarik sekunder$ dimana +k adalah panjang

batang tarik$ r adalah jarijari inertia$ S6I s.24.>.5.(2).

5. !eser Bok .

Suatu keruntuhan dimana mekanisme keruntuhannya merupakan kombinasi

geser dan tarik dan terjadi mele%ati lubanglubang baut pada komponen struktur tarik disebut keruntuhan geser blok. 7eruntuhan jenis ini sering terjadi pada

sambungan dengan baut terhadap pelat badan yang tipis pada komponen struktur

tarik. 7eruntuhan tersebut juga umum dijumpai pada sambungan pendek$ yaitu

sambungan yang menggunakan dua baut atau kurang pada garis searah dengan

bekerjanya gaya.




!a"#ar 2.10 E 0eser blok$ kombinasi keruntuhan antara geser dan tarik.

7eruntuhan geser blok adalah perjumlahan antara tarik leleh (atau tarik

raktur) dengan geser raktur (atau geser leleh)$ dengan tahanan nominal ditentukan

oleh salah satu persamaan berikut$

a). 0eser leleh dengan tarik raktur$

Bila f u . Ant $ 4$< f u . An" $ maka N n F 4$< f y . Ag" f u . Ant

b). 0eser raktur dengan tarik leleh$

Bila f u . Ant K 4$< f u . An" $ maka N n F 4$< f u . An" f y . Agt

!imana$

Ag" F luas kotorbruto akibat geser.

An" F luas netto akibat geser.

Agt F luas kotorbruto akibat tarik.

Ant F luas netto akibat tarik.

C. ,esain $+, Ko"%onen Struktur Koo"

Perencanaan komponen struktur balok kolom$ diatur dalam S6I 4>2D3H3443

Pasal 22.> yang menyatakan bah%a suatu komponen struktur yang mengalami

momen lentur $gaya geser$ dan gaya aksial

Mo"en $entur

=umus umum perhitungan tegangan akibat momen lentur$ dapat digunakan

dalam kondisi umum. Tegangan lentur pada penampang proil yang mempunyai




minimal satu sumbu simetri$ dan dibebani pada pusat gesernya$ dapat dihitung dari

persamaanE

! = , x

* x

+ , y

* y

dengan x=¿

I x

- y*¿

dan y=¿

I y

- x*¿

sehingga! =

, x - y

I x+

, y - x

I y

dengan ! F tegangan lentur

, x ' , y F momen lentur arah M dan y

* x ' * y F modulus penampang arah M dan y

I x ' I y F momen inersia arah M dan y

# x # y F jarak dari titik berat ke tepi serat rah M dan y

7omponen struktur yang mengalami momen lentur $gaya geser$ dan gaya aksial

harus direncanakan untuk memenuhi ketentuan sebagai berikutE

#ntuk

" u

ϕ . " n$0,2

" u

ϕ . " n+8

9

(

, ux

ϕb ., nx+ , uy

ϕb . , ny

)1,0

#ntuk

" u

ϕ . " n<0,2

" u

ϕ . " n+8

9 ( , ux

ϕb . , nx

+ , uy

ϕb . , ny)<1,0

dengan E

" u adalah gaya tekan aksial teraktor




" n Adalah tahanan tekan nominal dengan menganggap batang sebagai suatu

elemen tekan murni Adalah aktor reduksi tahanan tekan F4$:

, ux Adalah momrn lentur teraktor terhadap sumbu %$ dengan

memperhitungkan eek orde kedua$ yang akan dibahas kemudian , nx Adalah tahanan momen mominal untuk lentur terhadap sumbu %

ϕb Adalah aktor reduksi tahanan lentur F 4$H4

, uy Sama dengan . u%$ namun dihitung dengan acuan sumbu y

, ny Sama dengan . n%$ namun dihitung dengan acuan sumbu y

!alam pembahasan di atas disebutkan bah%a besarnya momen lentur teraktor

dari suatu kompenen struktur balok kolom dihitung dengan menggunakan analisis

orde kedua. S6I 4>2D3H3443 menyatakan bah%a pengaruh orde kedua harus

diperhatikan melalui salah satu dari dua analisis berikutE

2. Suatu analisis orde pertama dengan memperhitungkan perbesaran momen.

3. Analisis orde kedua menurut caracara yang telah baku dan telah diterima

secara umum.

,. ,esain $+, Ko"%onen Struktur Baok

Perencanaan komponen struktur balok kolommenyatakan bah%a suatu

komponen struktur yang mengalami momen lentur $gaya geser$ dan gaya torsi

• /omen *entur

=umus umum perhitungan tegangan akibat momen lentur$ dapat digunakan

dalam kondisi umum. Tegangan lentur pada penampang proil yang mempunyai

minimal satu sumbu simetri$ dan dibebani pada pusat gesernya$ dapat dihitung dari

persamaanE

! = , x

* x

+ , y

* y

dengan x=¿

I x

- y

*¿

dan y=¿

I y

- x

*¿




sehingga! =

, x - y

I x+

, y - x

I y

dengan ! F tegangan lentur

, x ' , y F momen lentur arah M dan y

* x ' * y F modulus penampang arah M dan y

I x ' I y F momen inersia arah M dan y

# x # y F jarak dari titik berat ke tepi serat arah M dan y

!esai Balok Terkekang *ateral

Tahanan balok dalam desain *=,! harus memenuhi persyaratanE

ϕb . , n> , u

denganϕb F 4$H4

, n F tahanan momen nominal

, u F momen lentur akibat beban teraktor

!alam perhitungan tahanan momen nominal dibedakan antara penampang

kompak$ tidak kompak$ dan langsing seperti halnya saatmembahas batang tekan.

!imana batasannya adalah sebagai berikutE

2. Penampang kompak E λ< λ /

3. Penampang tidak kompak E λ /< λ< λr

>. *angsing E λ> λr

• Penampang 7ompak

Tahanan momen nominal untuk balok terkekang lateral dengan penampang kompakE

, n= , /=0 . ! y

dengan E , / F tahanan momen plastis

0 F modulus plastis




! y F kuat leleh

• Penampang Tidak 7ompak

Tahanan momen nominal pada saat λ= λr adalahE

, n= , r= (! y−! r ) . *

dengan E ! y F tahanan leleh

! r F tegangan sisa

*F modulus penampang

Besarnya tegangan sisa ! r F D4/Pa untuk penampng gilas panas$ dan 22: /pa

untuk penampang yang dilas.

Bagi penampang tidak kompak yang mempunyai λ /< λ< λr $ maka

besarnya tahanan momen nominal dicari dengan melakukan interpolasi linear$

sehingga diperolehE

, n= λr− λ λr− λ /

, /+ λ− λ /

λr− λ /

, r

dengan λ=¿ kelangsingan penampang balok (F

b

2 t ! )

λr ' λ / dapat dilihat dalam table D:.2 Peraturan Baja atau dalam

Tabel H.2 dan Tabel H.3

#ntuk balokbalok hibrida dimana ! y! > ! yw maka perhitungan , r arus

didasarkan pada nilai terkecil antara ( ! y! −! r ¿ dengan

! yw .

• Torsi Puntiran Pada Balok

Pembebanan pada bidang yang tak melalui pusat geserakan mengakibatkan batang

terpuntir jika tak ditahan oleh pengekan luar. Tegangan punter akibat mmen punter




(torUue) terdiri dari tegangan lentur dan geser. Tegangan ini harus digabungkan

dengan tegangan lentur dan geser yang bukan disebabkan oleh torUue.

Torsi dapat dibedakan menjadi dua jenis$ yakni torsi murni (pure torsion Saint

Nenant's Torsion) dan torsi terpilin ( %arping torsion). Torsi murni mengasumsikan

bah%a penampang melintang yang datar akan tetap datar setelah mengalami torsi

dan hanya terjadi rotasi saja.

Torsi /urni

Seperti halnya kelengkungan lentur (perubahan kemiringan perstauan panjang) dapat

diekspresikan sebagai .5I6 d " yd " 7 $ yakni momen dibagi kekakuan lentur sama

dengan kelengkungan$ maka dalam torsi murni$ puntiran . dibagi keekakuan torsi

89 sama dengan kelengkungan torsi (perbahan sudut punterϕ

persatuan panjang)

, s=12 dϕ

d%

denganE , s adalah torUue murni

8 adalah modulus geser

I adalah konstanta torsi

Torsi Terpilin

0ambar 3.22 Torsi Pada Proil Baja

Sebuah balok yang memikul torUue , % $ maka bagian lens tekan akan

melengkung kesalah satu sisi lateral$ sedang lens tarik melengkung ke sisi lateral

lainnya. Penampang pada 0ambar 3. /emperlihatkan balok yang puntirannya

ditahan di ujungujung namun lens bagian atas berdeormasi kesamping (arah




lateral) sebesar u f: lenturan ini menimbulkan tegangan norma lentur (tarik dan tekan)

serta tegangan geser sepanjang lens.

Secara umum torsi pada balok dianggap sebagai gabungan antara torsi murni dan

torsi terpilin.

• Persamaan !ierensial utuk Torsi Terpuntir

!ari gambar $ untuk sudut ϕ yang kecil akan diperolehE

u! =ϕ .h

2

Bilau! dideerensiasikan tiga kali terhadap 7 $ makaE

d2

u !

d%2 =

h

2.

d3ϕ

d%3

!ari hubungan momen dan kelengkungandapat dituliskanE

d2u !

d%2 = , !

E . I !

!engan

, ! adalah momen lentur pada satu lens$ I f adalah momen inersia satu

lens terhadap sumbuy dari balok. 7arena ;6d.d7 $ makaE

d3u !

d%3 =

3 !

E . I !

!engan menyamakan persamaan diatas maka didapatkanE

3 ! =− E . I ! h

2. d

3ϕ

d%3

!alam 0ambar komponen torUue , w $ yang menyebabkan lenturan lateral dari

lens$ sama dengan gaya geser lens dikalikan h< sehinggaE

, w=3 ! . h=− E . I ! .h

2.d

3ϕ

d%3=− E .- w .

d3ϕ

d%3

dengan - w= I ! h

2

2 dengan sebut sebagai konstanta torsi terpilin.




TorUue total yang bekerja pada balok adalah jumlah dari , s dan

, w $ yakniE

, %= , s+ , w=1 .2 dϕ

d%− E .- w .

d3ϕ

d%3

9ika persamaan diatas dibagi dengan− E .- w maka didapatkanE

d3ϕ

d%3 =

1 . 2

E .- w

dϕ

d% =

− , %

E . - w

!engan mensubsitusikan λ

2= 1. 2

E . - w $ akan didapatkan suatu persamaan

dierensial linear tak homogenE

d3ϕ

d%3− λ

2. dϕ

d%=− , %

E .- w

Solusi dari persamaan dierensial ini adalahE

ϕ=ϕh+ϕ /= A1 . e λ%+ A2 . e

− λ%+ A3¿+(! 1 ( % ))

Atau ϕ= A sinh λ%+B cosh λ%+- = ! ( % )

dengan λ=

√ 1 . 2 E . - w

Torsi *ateral

Tekok torsi lateral adalah kondisi batas yang menentukan kekuatan sebuah balok.

Sebuah balok mampu memikul momen maksimum hingga mencapai momen plastis

( .p). Tercapai atau tidaknya momen plastis $ keruntuhan dari sebuah struktur balok

adalah satu dari peristi%a berikutE

2. Tekuk lokal dari lens tekan

3. Tekuk lokal dari %eb dalam tekan lentur

>. Tekuk torsi lateral

7etiga macam keruntuhan tersebut dapat terjadi pada kondisi elastis maupun

inelastis.

• Tekuk Torsi *ateral lastis




#ntuk memperhitungkan pengaruh akibat momen tak seragam$ S6I 4>2D3H

3443 (Pasal .>.2)menyatakan bah%a momen kritis untuk kondisi tekuk torsi

lateral untukproil I dan kanal ganda adalahE

, #r=- b . π L √

E . I y . 12 +( πE L )

2

I y . - w

• Tekuk Torsi *ateral lastis

7etika serat tekan mencapai regangan sebesar4

yang lebih besar dari

4 y(4>! y

E) $ pada keadaan ini cukup besar potensi terjadinya tekuk torsi

lateral inelastic. /eskipun kekakuan torsi tidak terlalu terpengaruh oleh

tegangan residu$ namun tegangan residu ini memberikan pengaruh cukup

besar terhadap tahanan lens tekan.

Akibat adanya tegangan residu tahanan momen elastis maksimum /r adalahE

, r=* x (! y−! r)

#ntuk dapat mencapai kapasitas rotasi =K >$ S6I 4>2D3H3443 (Tabel .>.3)mengambil harga yang lebih rendah$ yaituE

L /

r y

=1,76√ E

! y

Bila diinginkan kapasitas rotasi 5 $3

untuk digunakan dalam analisis

plastis$ S6I 4>2D3H3443 (Pasal D.:.3) mensyaratkanE

L /d

r y

=25.000+15.000(

, 1

, 2 )! y

!engan! y adalah tegangan leleh material$ /Pa

, 1 adalah momen ujung yang terkecil$ 6.mm

, 2 adalah momen ujung yang terbesar$ 6.mm




r y adalah jarijari girasi terhadap sumbu lemah

, 1/ , 2 bertanda positi untuk kasus kelengkungan ganda dan

negati"e untuk kelengkungan tunggal

. +aktor Be#an dan Ko"#inasi Be#an

/Pe"#e#anan

sebuah gedung harus direncanakan kekuatannya terhadap bebanbeban berikut E

2. Beban mati ( Dead +oad )

Beban mati yang diperhitungkan dalam struktur gedung bertingkat ini merupakan

berat sendiri elemen struktur bangunan yang memiliki ungsi struktural menahan

beban

3. Beban hidup ( +ive +oad )

Beban hidup yang diperhitungkan adalah beban hidup selama masa layan. Beban

hidup selama masa konstruksi tidak diperhitungkan karena diperkirakan beban hidup

masa layan lebih besar daripada beban hidup masa konstruksi

>. Beban 0empa

Beban gempa adalah beban yang timbul akibat percepatan getaran tanah pada saat

gempa terjadi. #ntuk merencanakan struktur bangunan tahan gempa$ perlu diketahui

percepatan yang terjadi pada batuan dasar. Berdasarkan hasil penelitian yang telah

dilakukan$ %ilayah Indonesia dapat dibagi ke dalam < %ilayah Vona gempa.

/Ko"#inasi Pe"#e#anan

!alam Persamaan tampak bah%a tahanan rencana harus melebihi jumlah dari beban

beban kerja dikalikan dengan suatu aktor beban.Penjumlahan bebanbeban kerja ini

dinamakan sebagai kombinasi pembebanan. !alam peraturan baja Indonesia$ S6I

4>2D3H3443 Pasal <.3.3 mengenai kombinasi pembebanan (u'< dinyatakan bah%a

dalam perencanaan suatu struktur baja haruslah diperhatikan jenisjenis kombinasi

pembebanan berikut iniE

• 1<,

•

1<2, = 1<: $ = 0<9 '$a atau >*




• 1<2, = 1<: '$a atau >* * = '? $ $ atau 0<);*

• 1<2, = 1<3 ; = ? $ $ = 0<9 '$a atau >*

• 1<2, @ 1<0E = ? $ $

• 0<6, @ '1<3; atau 1<0E*

Keterangan:

, adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen$ termasuk

dinding$ lantai$ atap$ plaon$ partisi tetap$ tangga$ dan peralatan layan tetap.

$ adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung$ termasuk beban

kejut$ tetapi tidak termasuk beban ingkungan seperti angin$ hujan$ dan lainlain.

,aktor beban untuk * harus sama dengan 2$4 untuk garasi parkir$ daerah yang

digunakan untuk pertemuan umum dan semua daerah yang memikul beban hidup

lebih besar dari :kPa

$a adalah beban hidup di atap yang ditimbulkan selama pera%atan oleh pekerja$

peralatan$ dan material$ atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda

bergerak.

> adalah beban hujan$ tidak termasuk yang diakibatkan genangan air.

; adalah beban angina

E adalah beban gempa$ yang ditentukan menurut S6I 4>J2D3<J2HH$ atau

penggantinya.

dengan$ $ 0<9 bila $ 9 kPa$ dan ? $ 1 bila $ 9 kPa. 7ekecualianE ,aktor

beban untuk * di dalam kombinasi pembebanan harus sama dengan 1<0 untuk garasi

parkir$ daerah yang digunakan untuk pertemuan umum$ dan semua daerah di mana

beban hidup

2. Sa"#ungan Baut

Baut adalah alat sambung dengan batang bulat dan berulir$ salah satu ujungnya

dibentuk kepala baut (umumnya bentuk kepala segi enam ) dan ujung lainnya

dipasang murpengunci.

http://www.feri82.blogspot.com/

http://operator-it.blogspot.com/

http://www.feri82.blogspot.com/

http://operator-it.blogspot.com/




!alam pemakaian di lapangan$ baut dapat digunakan untuk membuat konstruksi

sambungan tetap$ sambungan bergerak$ maupun sambungan sementara yang dapat

dibongkardilepas kembali. Bentuk uliran batang baut untuk baja bangunan pada

umumnya ulir segi tiga (ulir tajam) sesuai ungsinya yaitu sebagai baut pengikat.

Sedangkan bentuk ulir segi empat (ulir tumpul) umumnya untuk bautbaut

penggerak atau pemindah tenaga misalnya dongkrak atau alatalat permesinan yang

lain.

0ambar 3.23 Baut

7eterangan E =ing pada pemasangan bautmur berungsi agar mur dikencangkan

dengan keras tidak mudah dol

2.4.1 Jenis Baut

• Baut -itam

Waitu baut dari baja lunak ( St>5 ) banyak dipakai untuk konstruksi ringan sedang

misalnya bangunan gedung$ diameter lubang dan diameter batang baut memiliki

kelonggaran 2 mm.

• Baut Pass

Waitu baut dari baja mutu tinggi (St53 ) dipakai untuk konstruksi berat atau beban

bertukar seperti jembatan jalan raya$ diameter lubang dan diameter batang baut

relati pass yaitu kelonggaran K 4$2 mm

2..2 Ukuran ,ia"eter Baut




0ambar3.2> #kuran !iameter baut

2..3 Keuntungan Sa"#ungan Baut

2. *ebih mudah dalam pemasanganpenyetelan konstruksi di lapangan.

3. 7onstruksi sambungan dapat dibongkarpasang.

>. !apat dipakai untuk menyambung dengan jumlah tebal baja 5d ( tidakseperti paku keling dibatasi maksimum 5d ).

5. !engan menggunakan jenis Baut Pass maka dapat digunakan untuk

konstruksi berat jembatan.

Conto( Sa"#ungan Baut

!a"#ar2.1 Contoh Sambungan Baut2.. Jenis/ Jenis Sa"#ungan Baut




• Baut dengan 2 irisan (Tegangan geser tegak lurus dengan sumbu baut

Baut dengan 3 irisan (Tegangan geser tegak lurus dengan sumbu baut)

• Baut yang dibebani sejajar dengan sumbunya

• Baut yang dibebani sejajar sumbu dan tegak lurus sumbu

2..9 Jarak/ Jarak Baut Pada Sa"#ungan




• Banyaknya baut yang dipasang pada satu baris yang sejajar arah gaya$ tidak

boleh lebih dari : buah.

• 9arak antara sumbu buat paling luar ke tepi atau ke ujung bagian yang

disambung$ tidak boleh kurang dari 2$3 d dan tidak boleh lebih besar dari >d

atau < t (t adalah tebal terkecil bagian yang disambungkan).

• Pada sambungan yang terdiri dari satu baris baut$ jarak dari sumbu ke sumbu

dari 3 baut yang berurutan tidak boleh kurang dari 3$: d dan tidak boleh lebih

besar dari D d

•9ika sambungan terdiri dari lebih satu baris baut yang tidak berseling$ maka

jarak antara kedua baris baut itu dan jarak sumbu ke sumbu dari 3 baut yang

berurutan pada satu baris tidak boleh kurang dari 3$: d dan tidak boleh lebih

besar dari D d atau 25 t.

2..: Prinsi% U"u" Jarak/ Jarak Sa"#ungan Baut

d F tebal pkbaut

t F tebal batang baja utama

tX F tebal plat penyambung

2..5 S&arat Kea"anan Sa"#ungan

Tebal plat penyambung F (tX tX) lebih besar atau sama dengan tebal baja batang

utama (t)

2t 6 $ t




u F jarak ujung F 3d >d

c F jarak tepi F 2$:d >d

s F jarak antar pkbaut F >d Dd ( atau maksimum 25t )

khusus untuk batang tekan FFFFFFFF s F >d 5$:d( maks. Ht )

2..) Prinsi%/ %rinsi% Baut dari SNI

Jarak

9arak antar pusat lubang pengencang tidak boleh kurang dari > kali diameter nominal

pengencang. 9arak minimum pada pelat harus melalui perhitungan struktur seperti

pada S6I.

• 9arak tepi minimum

9arak minimum dari pusat pengencang ke tepi pelat atau pelat proil harus memenuhi

spesiikasi dalam tabelE

Ta#e 2.1 9arak Tepi /inimum

Tepi dipotong dengan

tangan


mesin


potongan

2$D: d b 2$:4 d b 2$3: d b

• 9arak tepi maksimum

9arak dari pusat tiap pengencang ke tepi terdekat suatu bagian yang berhubungandengan tepi yang lain tidak boleh lebih dari 23 kali tebal pelat lapis luar tertipis

dalam sambungan dan juga tidak boleh melebihi 2:4 mm.

2.9 Sa"#ungan $as

Sambungan las adalah sambungan antara dua logam dengan cara pemanasan$ dengan

atau tanpa logam pengisi. Sambungan terjadi pada kondisi logam dalam keadaan

plastis atau leleh. Sambungan las banyak digunakan padaE 7onstruksi baja$ 7etel uap

dan tangki$




2.9.1 Jenis D Jenis Sa"#ungan $as4

0ambar 3.2: Pengelasan Busur 6yala

2) Sambungan Sebidang

Sambungan sebidang dipakai terutama untuk menyambung ujungujung plat datar

dengan ketebalan yang sama atau hampir sarna. 7euntungan utama jenis sambungan

ini ialah menghilangkan eksentrisitas yang timbul pada sambungan le%atan tunggal

seperti dalam 0ambar <.2<(b). Bila digunakan bersama dengan las tumpul penetrasi

sempurna (ull penetration groo"e %eld)$ sambungan sebidang menghasilkan ukuran

sambungan minimum dan biasanya lebih estetis dari pada sambungan bersusun.

7erugian utamanya ialah ujung yang akan disambung biasanya harus disiapkan

secara khusus (diratakan atau dimiringkan) dan dipertemukan secara hatihati

sebelum dilas. -anya sedikit penyesuaian dapat dilakukan$ dan potongan yang akan

disambung harus diperinci dan dibuat secara teliti. Akibatnya$ kebanyakan

sambungan sebidang dibuat di bengkel yang dapat mengontrol proses pengelasan

dengan akurat.

3) Sambungan *e%atan

Sambungan le%atan pada 0ambar 3.2: merupakan jenis yang paling umum.

Sambungan ini mempunyai dua keuntungan utamaE

• /udah disesuaikan. Potongan yang akan disambung tidak memerlukan

ketepatan dalam pembuatannya bila dibanding dengan jenis sambungan lain.

Potongan tersebut dapat digeser untuk mengakomodasi kesalahan kecil

dalam pembuatan atau untuk penyesuaian panjang.

• /udah disambung. Tepi potongan yang akan disambung tidak memerlukan

persiapan khusus dan biasanya dipotong dengan nyala (api) atau geseran.

Sambungan le%atan menggunakan las sudut sehingga sesuai baik untuk

pengelasan di bengkel maupun di lapangan. Potongan yang akan disambung




dalam banyak hal hanya dijepit (diklem) tanpa menggunakan alat pemegang

khusus. 7adangkadang potonganpotongan diletakkan ke posisinya dengan

beberapa baut pemasangan yang dapat ditinggalkan atau dibuka kembali

setelah dilas.

• 7euntungan lain sambungan le%atan adalah mudah digunakan untuk

menyambung plat yang tebalnya berlainan.

>) Sambungan Tegak

9enis sambungan ini dipakai untuk membuat penampang bentukan (builtup) seperti

proil T$ proil 2$ gelagar plat (plat girder)$ pengaku tumpuan atau penguat samping

(bearing stiener)$ penggantung$ konsol (bracket). #mumnya potongan yang

disambung membentuk sudut tegak lurus seperti pada 0ambar <.2<(c). 9enis

sambungan ini terutama bermanaat dalam pembuatan penampang yang dibentuk

dari plat datar yang disambung dengan las sudut maupun las tumpul.

5) Sambungan Sudut

Sambungan sudut dipakai terutama untuk membuat penampang berbentuk boks segi

empat seperti yang digunakan untuk kolom dan balok yang memikul momen puntir

yang besar.

:) Sambungan Sisi

Sambungan sisi umumnya tidak struktural tetapi paling sering dipakai untuk

menjaga agar dua atau lebih plat tetap pada bidang tertentu atau untuk

mempertahankan kesejajaran (alignment) a%al.

2.9.2 Keuntungan dan Kee#i(an Sa"#ungan $as4

2. *ebih murah dan lebih ringan

3. Tidak ada pengurangan luas penampang

>. Permukaan sambungan bisa dibuat rata

5. Bahaya terhadap korosi kurang

:. /udah pembersihannya




<. Tampak lebih bagus

7ekuranganE

2. -anya untuk logam sejenis

3. Pengelasan dilapangan lebih sukar dari sambungan kelingbaut

>. Sambungan Cendrung melengkung

2.5.3 Pembatasan Ukuran Las Sudut

Tabel.2.2 Ukuran Minimum Las Sudut

Tebal Pelat (t,mm) Palin Tebal Ukuran Minimum Las Sudut

(a,mm)t 7

7<t 10

10<t <15

15<t

3

4

5

!

Sedankan "embatasan ukuran maksimum las sudut#

a. Untuk $%m"%nen denan tebal !,4mm,diambil setebalk%m"%nen

b. Untuk k%m"%nen denan tebal !,4mm atau lebi&, diambil

1,!mm kuran dari tebal k%m"%nen

Pan'an eekti las sudut adala& seluru& "an'an las sudut

berukuran "enu& dan "alin tidak &arus em"at kali ukuran las, 'ika

kuran maka ukuran las untuk "erenanaan diana" sebesar *

kali "an'an eekti.

2.5.4 Ta&anan +%minal Sambunan Las

il%s%- umum dari L/ ter&ada" "ers0aratan keamanan suatu

struktur, dalam &al ini terutama untuk las, adala& ter"enu&in0a

"ersamaan#

ϕ . 5nw $ 5 n




denan ϕ adala& akt%r ta&anan

5nw adala& ta&anan n%minal "ersatuan "an'an luas

5n adala& beban terakt%r "er satuan "an'an luas

Las Tum"ul

$uat las tum"ul "enetrasi "enu& diteta"kan sebaai berikut#

a. Bila sambunan dibebani denan a0a tarik atau a0a

tekan aksial ter&ada" luas eekti, maka#

ϕ .5nw=0,90.t e . ! y (ba&an dasar)

ϕ . 5nw=0,90.t e . ! yw (las)

b. Bila sambunan dibebani denan a0a eser ter&ada"

luas eekti, maka#

0,6 !

(¿¿ y )ϕ .5nw=0,90. t e .¿

(ba&an dasar)

0,6 !

(¿¿uw)ϕ . 5nw=0,90.t e .¿

(las)

/enan! y dan

! n adala& kuat lele& dan kuat tarik

"utus.

Las Sudut

$uat renana "ersatuan "an'an las sudut, ditentukan sebaaiberikut#




0,6 !

(¿¿uw)ϕ . 5nw=0,75.t e .¿

(las)

ϕ . 5nw=0,90.t e .(0,6 ! u) (ba&an dasar)

Las Ba'i dan Pasak

$uat renana bai las ba'i dan "asak ditentukan#

0,6. !

(¿¿uw) . Aw

ϕ . 5nw=0,75.t e .¿

/imana Aw adala& luas eekti las

! uw adala& kuat tarik "utus l%am las

2.: Peren-anaan Struktur Baa(

!alam pemilihan struktur ba%ah harus mempertimbangkan halhal sebagai

berikut E

2. 7eadaan tanah pondasi

7eadaan tanah ini berhubungan dengan pemilihan tipe pondasi yang sesuai$

yaitu jenis tanah$ daya dukung tanah$ kedalaman lapisan tanah keras.

3. Batasan akibat struktur di atasnya

7eadaan struktur sangat mempengaruhi pemilihan jenis pondasi$ yaitu

kondisi beban dari struktur diatasnya (besar beban$ arah beban$ penyebaran

beban).

>. 7eadaan lingkungan disekitarnya

/eliputiE lokasi proyek$ dimana pekerjaan pondasi tidak boleh mengganggu

atau membahayakan bangunan dan lingkungan di sekitarnya.

5. Biaya dan %aktu pelaksanaan pekerjaan

Pekerjaan pondasi harus mempertimbangkan biaya dan %aktu

pelaksanaannya sehingga proyek dapat dilaksanakan dengan ekonomis dan

memenuhi aktor keamanan. Pelaksanaan juga harus memenuhi %aktu yang

relati singkat agar pekerjaan dapat dilaksanakan dengan eekti dan eisien




!engan mempertimbangkan halhal di atas$ maka pondasi untuk struktur

to%er ini direncanakan pondasi tiang pancang. Selain itu$ pemilihan sistem pondasi

tiang pancang ini didasarkan atas pertimbanganE

2. Beban yang bekerja cukup besar.

3. Pondasi tiang pancang dibuat dengan sistem sentriugal$ menyebabkan beton

lebih rapat sehingga dapat menghindari bahaya korosi akibat rembesan air

>.

2.:.1. Penentuan Para"eter Tana(

7ondisi tanah selalu mempunyai peranan penting pada suatu lokasi

pekerjaan konstruksi. Tanah adalah landasan pendukung suatu bangunan. #ntuk

dapat mengetahui susunan lapisan tanah yang ada$ serta siat siatnya secara

mendetail$ untuk perencanaan suatu bangunan yang akan dibangun maka dilakukan penyelidikan dan penelitian. Pekerjaan penyelidikan dan penelitian tanah ini

merupakan penyelidikan yang dilakukan di laboratorium dan lapangan.

/aksud dari penyelidikan dan penelitian tanah adalah melakukan in"estigasi

pondasi rencana bangunan untuk dapat mempelajari susunan lapisan tanah yang

ada$ serta siatsiatnya yang berkaitan dengan jenis bangunan yang akan dibangun

di atasnya.

2.:.2. Anaisis da&a dukung tana(

Analisis !aya dukung mempelajari kemampuan tanah dalam mendukung

beban pondasi struktur yang terletak di atasnya. !aya dukung tanah ( =earing

Capacity ) adalah kemampuan tanah untuk mendukung beban baik dan segi struktur

pondasi maupun bangunan di atasnya tanpa terjadi keruntuhan geser. !aya dukung

batas ( ultimate bearing capacity ) adalah daya dukung terbesar dari tanah dan

biasanya diberi simbol Pult. !aya dukung ini merupakan kemampuan tanah

mendukung beban$ dan diasumsikan tanah mulai terjadi keruntuhan. Besarnya daya

dukung yang diijinkan sama dengan daya dukung batas dibagi angka keamanan$

rumusnya adalahE

Pall F

/ult

F)

Perancangan pondasi harus dipertimbangkan terhadap keruntuhan geser dan

penurunan yang berlebihan. #ntuk terjaminnya stabilitas jangka panjang$ perhatian

harus diberikan pada perletakan dasar pondasi. Pondasi harus diletakkan pada




kedalaman yang cukup untuk menanggulangi resiko adanya erosi permukaan$

gerusan$ kembang susut tanah dan gangguan tanah di sekitar pondasi.

2.:.3. Peren-anaan %ondasi tiang %an-ang

a. Perhitungan daya dukung "ertikan tiang pancang

Analisisanalisis kapasitas daya dukung dilakukan dengan cara

pendekatan untuk memudahkan perhitungan. Persamaanpersamaan yang dibuat

dikaitkan dengan siat siat tanah dan bentuk bidang geser yang terjadi saat

keruntuhan.

2 Berdasarkan kekuatan bahan

/enurut Peraturan Beton Indonesia (PBI)$ tegangan tekan beton yang

diijinkan yaituE

b F 4.>>YXc E Xc F kekuatan karakteristik beton.

b F 4.>>Y3:4 F 3.: kgcm3

Ptiang F B b Z Atiang.

dimanaE

Ptiang F 7ekuatan pikul tiang yangdiijinkan

b

FTegangan tekan tiang terhadap

penumbukan

A tiang F *uas penampang tiang pancang

2 Berdasarkan hasil sondir

Tes Sondir atau Cone >enetration $est ( CPT ) pada dasarnya adalah untuk

memperoleh tahanan ujung 5nd =earing ( U ) dan tahanan selimut riction >ile ( c )

sepanjang tiang. Tes sondir ini biasanya dilakukan pada tanah tanah kohesi dan

tidak dianjurkan pada tanah berkerikil dan lempung keras. Persamaan untuk

menghitung daya dukung tiang pancang menurut data CPT adalahE

> =

Atiang Z p + # Z 9?>

tiang > :

!imana E

Ptiang F !aya dukung keseimbangan tiang ( kg)




6ilai conus yang dipakai untuk menentukan daya dukung ini

sebaiknya digunakan ratarata dari nilai conus pada kedalaman 5! di atas

ujung ba%ah tiang dan 5! di ba%ah ujung ba%ah tiang.

8 F 7eliling tiang pancang ( cm)

9-P F Total riction ( kgcm

> Berdasarkan hasil SPT

#ntuk menghitung daya dukung tiang pancang dengan menggunakan data

SPT dapat digunakan menurut 9apan ,oad Association. 9apan ,oad Association

mengusulkan cara untuk menentukan tahanan riksi batas dan tahanan ujung batas

untuk precast pile dan cast in place pile. Tahanan riksigaya geser pada dinding

tiang adalah seperti tertera pada tabel 3.>. Tahanan ujung untuk precast pile

ditentukan dengan menggunakan gambar 3.2H. Tahanan ujung (Ud) untuk tiang yang

dicor di tempat dapat diambildiperkirakan dari tabel 3.5 dengan mengabaikan

perbandingan dalamnya lapisan tanah pendukung. *angkahlangkah untuk

menghitung daya dukung tiang pancang dengan metode 9apan ,oad Association

adalah

/enentukan panjang penetrasi

Panjang Penetrasi !itentukan Berdasarkan gambar pada masingmasing hasil

data SPT. #ntuk menentukan panjang penetrasi langkahlangkahnya adalah E

• /enentukan nilai SPT pada ujung tiang (62)

• /enentukan nilai SPT ratarata untuk 5! ke atas dariujung tiang (63)

• /enentukan nilai SPT ratarata dari 62 dan 63 ( N )

[ /enentukan jarak antara nilai SPT ujung tiang dengan

nilai SPT ratarata ( N )

[ /embuat bidang luasan di atas nilai SPT ratarata yang

seimbang dengan bidang luasan di ba%ah nilai SPT ratarata

[ /enentukan jarak antara nilai SPT ratarata dengan nilai

SPT teratas dari bidang luasan di atas nilai SPT ratarata




[ Panjang penetrasi adalah jumlah dari jarak antara nilai SPT

ujung tiang dengan nilai SPT ratarata (6) dan jarak antara nilai SPT rata

rata dengan nilai SPT teratas dari bidang luasan di atas nilai SPT ratarata

/enentukan tahanan ujung (Ud) *angkahlangkahnya yaitu E

[ /embagi panjang penetrasi (l) dengan diameter tiang (!)

[ /enentukan nilai Ud6 dari gambar 3.2<$ kemudian Ud

didapat

/enghitung tahanan ujung (Ud) dari nilai Ud dikalikan luas tiang

/enentukan tahanan riksi (U)

Berdasarkan tabel 3.> diketahui aktor reduksi untuk tahanan riksi. Tahanan

riksi merupakan hasil kali antara keliling tiang dengan jumlah nilai SPT tiap

lapisan tanah

/enentukan daya dukung tiang pancang

Sumber @.ekanika $anah dan $eknik >ondas

Ptiang F Qd Q

Ta#e 2.3 6ilai tahanan riksigaya geser dinding tiang

9enis Tiang

Tiang yang dicor di9enis Tiang Pracetak Tempat

Tanah Pondasi

Tanah Berpasir N (≤ 24) N (≤ 23): 3

Tanah kohesi C or N (≤23)

C or

N (≤ 23)

33




Ta#e 2. /etode untuk menghitung Qd pada castin place pile

Intensitas daya *apisan 7erikil 2) N ≥ :4 D:4

dukung ultimate :4 6 ≥ 54 :3:

pada ujung tiang

*apisan Pasir 2)

54 6 ≥ >4 >44

(Ud) N ≥ >4 >44

*apisan lempung> Uu 3)

7eras

2) Perbedaan antara lapisan kerikil dengan lapisan berpasir dapatdipertimbangkan berdasarkan hasil penyelidikan pada sejumlah

kecil tanah tersebut. *apisan berpasir yang bercampur dengan

kerikil dianggap sama dengan lapisan berpasir tanpa kerikil.

-arga 6 diperoleh dari penyelidikan.3) Pada lapisan lempung keras$ intensitas daya dukung ditetapkan

berkenaan dengan @7riteria perencanaan pondasi kaison Uu

adalah kekuatan geser unconfined (tm3)@

Sumber @ .ekanika $anah dan $eknik >ondasi

!a"#ar 2.1: 0raik perhitungan dari intensitas daya dukung ultimate tanah pondasi

pada ujung tiang




.5 Berdasarkan Pelaksanaan

e f %A%? + n3 Zp

P F

s + 4$: %(c +

c + c +p3

)

2 >

!imana E

P F kapasitas beban pada tiang

+ F berat hammer dalam kg ( F 4$:Z+p <44 kg )

- F tinggi jatuh hammer dalam cm ( 3m F 344 cm )

S F penurunan perpukulan dalam cm ( F 2$5 cm)

c2 F tekanan elastis sementara pada tiang dan penutup F 4$3

c 3 F simpangan tiang akibat tekanan elastis sementara F 4$5

c > F tekanan elastis sementara pada tanah F 4$2

e f F eisiensi hammer F : R untuk double acting hammer

F 244 R untuk drop hammer

n F koeisien restitusi ( 4 sd 4$: )

+p F berat tiang p




2.:. ,a&a ,ukung Ijin Tiang !rou% 'Pa !rou% *

!alam pelaksanaan jarang dijumpai pondasi yang hanya terdiri

dan satu tiang saja$ tetapi terdiri dari kelompok tiang. Teori

membuktikan dalam daya dukung kelompok tiang geser tidak sama

dengan daya dukung tiang secara indi"idu dikalikan jumlah tiang

dalam kelompok$ melainkan akan lebih kecil karena adanya aktor

eisiensi.

!ipakai persamaan dari ?#niorm Building Code dari

AAS-8@ (Pondasi Tiang Pancang untuk #ni"ersitas dan #mum

karangan Ir. Sardjono -S. Penerbit Sinar +ijaya Surabaya )E

a. P"aF Gang Terjadi Pada Tiang Aki#at Pe"#e#anan

5ff =2 − ϕ( n − 2 ) m + ( m − 2 ) n

m Z n.

H4

dim ana E m E 0umlahbaris

N E 0umlahtiangdalamsatubaris

Φ E arc tan (d s)$ dalam dera0at

D E sisi tiang

S E 0arak antar tiang

P all group = × Pall 2 tiang (daya dukung tiang tunggal.




1. P

1. Per(itunPotongan diagra" tekanan tana(

> maM = Σ >v ± .% ZB maM

± .y Z C maM

N n % Σ y3

n y Σ %3

DimanaE

> ma% E beban maM yang diterima2tiang pancang

Σ >v E 0umlah beban vertikal

n E banyaknya tiang pancang

.% E momen arah

.y E momen arah B

C maM E absis maM ( 0arak ter0auh) tiang ke pusat berat kelompok tiang

B maM E ordinat maM ( 0arak ter0auh) tiang ke pusat berat kelompok tiang

n E banyak tiang dalam satu baris arah %

nB E banyak tiang dalam satu baris arah y

Σ y 3 E 0umlah kuadrat 0arak arahB (absis − absis) tiang

Σ % 3 E 0umlah kuadrat 0arak arah (ordinat − ordinat ) tiang

#. Kontro !a&a >oriHonta

Perhitungan menurut oundation of Structure oleh !un

-anma$

tiang akan terjepit sempurna pada kedalaman ( *d ) F \ sd 2> *p.

!imana E *d F kedalaman titik jepitan dari muka tanah

*p F panjang tiang yang masuk tanah

B

F lebar poer

*a F tinggi pile cap




!a"#ar 2.15 !iagram Tekanan Tanah Pasi

a. Tekanan Tana( Pasi7

BB' F 7p2 . γ2 .4$: B

CC' F 7p2 . γ2. 2 B

!!' F 7p2 . γ2. 2$: B

' F 7p2 . γ2. ( 3B 4$:.: ! )

,,' F 7p2 . γ2. ( 3$:B 4$:.: ! )00' F 7p3 . γ3. ( >B 4$:.: ! )

--' F 7p3 . γ3. ( >$:B 4$:.: ! )

I I' F 7p3 . γ3. ( 5B 4$:.: ! )

#. !a&a $atera &ang terjadi %ada tiang %an-ang

P2 F ] .AB.BB'

P3 F ]. BC.( BB'CC')

P> F ].C!.( CC'!!' )

P5 F ].!.( !!'' )

P: F ].,.( ',,' )

P< F ].,0.( ,,'00' )

PD F ].0-.( 00'--' )

P F ].-I.--'

Ptot F P2 P3 P> P5 P: P PD P




2. !a&a $atera &ang diijinkan

!itinjau dari titik *$ maka

Ptot. *V F P2.*2 P3.*3 P>.*> P5.*5 P:.*:

P<.*< PD.*D P.* ^ didapatkan *V

0aya horiVontal yang diijinkan ( -all)

_ /2 F 4 ^ -ult.*h J Ptot.*V F 4 ^ didapatkan - ult

Tiang akan mampu menahan beban horiVontal jika - yang

terjadi lebih kecil dari - ult$ sehingga tidak diperlukan

tiang pancang miring.

2.:.9 Penuangan Tiang Pan-ang Aki#at Pengangkatan Kondisi I

!a"#art 2.1) Pengangkatan Tiang Pancang dengan 3 titik

/2 F1

27∗a

2

/3 F1

8∗(7 (1−2a )2−1

27∗a

2)1

2 7∗a

2

F1

8∗(7 (1−2a )2−1

27∗a

2)

5a3 5a* *3 F 4

Kondisi II




!a"#ar 2.16 Pengangkatan tiang pancang dengan 2 Titik

/2 F1

27∗a

= 2 F1

2 7∗( L−a )−(

1

2 L

3−2aL

( L−a ) )2

=(7 L2−27∗a∗ L

2 ( L−a ) )

/M F = 2 Z x 1

2∗7∗ x

2

/ maM d,x

dx F 4

= 2 J /% F 4

x 6 51

7 =

L22aL

2( L−a )

.ma% 6 ." 6 , ( L2−2aL

2 ( L−a ) ).

1

2 7∗( L

2−2aL

2( L−a) )2

F

1

2∗7 ( L2−aL)

2( L−a)

/2 F /3

1

27∗a

F

1

2∗7 ( L2−aL )

2 ( L−a)

2a2−4aL+ L

2

F 4

2a2−100a+784 F 4

!ari dua kondisi diatas dipilih kondisi dimana momen yang terjadimaksimum sebagai yang menentukan menghitung tulangan.




2.:.:. Peren-anaan Soo7

Pada bagian dasar dari kolomkolom suatu struktur diperlukan adanya balok

balok penghubung yang berungsi untuk menyeragamkan penurunan yang terjadi

pada struktur maupun untuk mengantisipasi tarikantekanan yang terjadi pada kolom

yang bergoyang. Balok tersebut dinamakan sebagai sloo.

• Per(itungan #e#an %ada soo7

Beban yang bekerja pada sloo adalah daya dukung tanah yang dapat dihitung

sebagai berikut E

/ult = (c N c (2+ 4$> = +) +γ D f N / + 4$: γ = N γ (2 − 4$3 = +))

!imana

Pult F daya dukung ultimate tanah ( tm3)

c F kohesi tanah

6 berat isi tanah dasar

BF! F *ebar Pondasi! F 7edalaman pondasi

N γ, N / N c F aktor daya dukung tarVagli

Ap F luas dasar pondasi

* F panjang sloo

sehingga

/tumpuan F23 ZU ult Z *3

/lapangan F 235 Z U ult Z *3

Setelah diketahui / lapangan dan / tumpuannya$ maka dilakukan perhitungan

tulangan pada daerah tumpuan lapangan




2. l%%r ardener

!a"#ar 2.20 ,loor -ardener

,loor -ardener merupakan material bentuk bubuk (po%der) yang ditaburkan pada beton

basah dan kemudian dilakukan inishing dengan menggunakan mesin tro%el$ sehingga

akan menghasilkan permukan yang lebih keras$ tetapi rata dan halus serta mudah

dibersihkan. ,loor -ardener berguna untuk meningkatkan kekerasan beton$ kemampuan

ketahanan abrasi dan meminimalkan debu pada permukaan lantai beton.

,loor -ardener biasa digunakan pada lantai garasi$ area parkir $ area pergudangan$ area

pabrik industri$ dan areaarea yang membutuhkan lalu lintas. 7onsumsi kebutuhan

material ,loor -ardener disesuaikan dengan kondisi lalu lintas yang ada dapat diuraikan

sebagai berikut E

• #ntuk kebutuhan lalu lintas rendah (misalE garasi dan gudang kecil) konsumsi >

kgm3.

• #ntuk kebutuhan lalu lintas menengah (misalE lantai area pabrik dan area parkir )

konsumsi : kgm3.

• #ntuk kebutuhan lalu lintas tinggi (misal E lantai pabrik yang mennggunakan alat

berat) konsumsi D kgm3.

,loor -ardener bentuk bubuk (po%der) harus diaplikasikan pada beton basah$ kadang hal

Arie *ukman 1 232234442 :

http://www.finishingfloorhardener.com/2014/09/apa-itu-finishing-floor-hardener.html


http://www.finishingfloorhardener.com/

http://www.finishingfloorhardener.com/2015/03/service.html
























tersebut menjadi kendala. /isal area cor beton tersebut mempunyai lalu lintas yang tinggi

selama proyek berlangsung$ jika langsung diaplikasikan ,loor -ardener$ maka lantai

tersebut akan dilalui lalu lintas kendaraan$ padahal idealnya aplikasi ,loor -ardener itu

sebaiknya dilalui setelah akhir proyek tersebut.

2.) Peat Bondek

Bondek '#onde-k* adalah sejenis plat lantai berlapis gal"anis atau yang sering disebut

dengan Structural ,loor !ecking (Struktur Plat *antai) yang berungsi sebagai alternati

pengganti sistem kon"ensional yang selama ini menggunakan tripleM sebagai bekisting

(bacaE cetakan) cor plat lantainya.

Berbeda dengan tripleM yang hanya berungsi sebagai bekisting$ plat bondek memiliki

kelebihan yaitu sebaga i bekisting tetap dan berungsi sebagai tulangan posit pada

struktur plat lantai tersebut.

!a"#ar 2.21 Pelat Bondek

Eeuntungan bila menggunakan >lat =ondek @

• +aktu pengerjaan lebih cepat dan bersih.

Arie *ukman 1 232234442 :H


http://www.finishingfloorhardener.com/2014/09/kelebihan-floor-hardener.html

http://strukturbangunan.com/pemasangan-bondek/

http://www.strukturbangunan.com/


http://www.finishingfloorhardener.com/2014/09/kelebihan-floor-hardener.html

http://strukturbangunan.com/pemasangan-bondek/

http://www.strukturbangunan.com/




• -anya diperlukan perancah support yang sederhana (minim)$ tanpa kehadiran

TripleM.

• Penghematan bahan cor$ dengan adanya proil struktur lobang lekuk pada bondek

bagian ba%ah tersebut$ sehingga plat lantai lebih ringan.

2.6. ,asar/,asar STAA,.Pro

STAA! adalah salah satu program analisa program analisa struktur yang pada saat

ini telah banyak dipakai diseluruh dunia. STAA! menggunakan teknologi yang paling

modern dalam rekayasa elemen hingga$ dengan metode input data berbasis object

oriented. Program ini dikembangkan oleh tim dengan pengalaman lebih dari 34 tahun

riset yang diadakan di #SA$ 7anada$ dan eropa dalam merumuskan metode ini. !engan

ketepatan numerik dan eisiensi perhitungan$ metode ini memberikan hasil yang lebih

baik daripada metode lain yang diketahui pada semua aplikasi rekayasa strukutur.

STAA! Pro adalah pilihan rekayasa structural proessional untuk baja$ beton$

kayu dan alumunium berbentuk desain baja yang mencakup struktur apapun termasuk

goronggorong$ pabrik petrokimia$ tero%ongan$ jembatan$tumpukan$ dan lain lain.$

melalui lingkungan leksibel$ maju itur$dan asih kolaborasi data$.

7elebihan yang sangat dominan yang dimilki oleh STAA! adalah adalah kemudahan

dalam penggunaannya. 0#I (0raphical #ser Interace) dirancang sedemikian rupa agar

userpengguna lebih mudah menggunakan aplikasi dari program ini.

3.H.2 0#I STAA! Pro

#ntuk lebih jelasnya$ bila anda membuka program STAA! maka anda akan mendapat

tampilan 0#I seperti diba%ah ini.

Arie *ukman 1 232234442 <4




gambar diatas adalah 0#I (elemen interace) dari program STAA!$ dimana ungsi dari

elemenelemen tersebut adalah sebagai berikut E

2. /enu Pulldo%n 0#I STAA!: Bisa juga disebut sebagai menu bar$ letaknya disebelah

Arie *ukman 1 232234442 <2




pojok kiri atas layar$ tepatnya diatas menu toolbar$ ungsi dari menu ini adalah untuk

memberikan akses ke semua asilitas dari STAA!

3. /enu Toolbar 0#I STAA!3 Terletak tepat diba%ah menu pulldo%n. /enu ini berguna

untuk mengakses perintah yang sering anda gunakan$ jadi anda tidak perlu repotrepot

lagi untuk mengakses perintah dari menu pulldo%n. 7eberadaan dari menu toolbar akan

sangat membantu sekali ketika anda bekerja dengan banyak pengeditan atau modiikasi

rancang bangun struktur$ sehingga pekerjaan anda akan semakin eekti dan tidak

membuangbuang %aktu karena harus mondarmandir di menu pulldo%n. Selain itu anda

juga bisa membuat customiVed toolbar sendiri.

>. /enu -alaman 0#I STAA!> Terletak disamping kiri layar. /enu halaman

adalah sekumpulan tab yang mana setiap tab dari kumpulan tab tersebut

memiliki page control didalamnya$ dimana didalam page control tersebut

terdapat tooltool yang berguna untuk memberikan perintah spesiik yang akan

memudahkan dalam pemodelan dan "eriikasi hasil analisa. 8rganisasi daritabtab tersebut menggambarkan operasi yang berurutan dari atas ke ba%ah$

sehingga betulbetul akan mengarahkan anda pada pemodelan yang sistematis

(berurutan mulai dari pemodelan J analisa J hingga "eri"ikasi )$ sehingga akan

memudahkan pekerjaan anda. Tidak hanya itu saja$ setiap tab dirancang dengan

nama yang spesiik dan icon tool tersendiri$ sehingga betulbetul memanjakan

dan memudahkan anda ketika bekerja pada program ini.

Arie *ukman 1 232234442 <3




>. /enu !ata Area 0#I STAA!5 Terletak disamping

kanan layar. /enu ini adalah menu tampilan dari operasi

yang anda lakukan pada menu halaman. 9ika andamenjalankan program STAA! dan anda mengoperasikan

ungsi menu halaman$ maka penjelasan dan menu apa

saja yang terkandung didalamnya akan ditampilkan pada

menu data area. Sebagai contoh$ jika anda memilih

general support page pada menu halaman$ maka pada

menu data area akan menampilkan inormasi support

node dan descriptionsupport (jenis perletakanrestraint)

yang akan digunakan$ seperti jepit$ sendi$ roll$ atau anda

bisa mendeinisikannya sendiri.

:. /enu +indo% 0#I STAA!2 menu %indo% adalah layar tempat anda bekerja$ dimana pemodelan yang anda lakukan dan hasil analisa dari pemodelan yang anda lakukan

tersebut ditampilkan.

Arie *ukman 1 232234442 <>




2.6.2 Jenis Ee"en

9enis elemen dapat dikelompokkan sebagai berikut E

2. lemen Batang (Beam lement)

a. Truss 3! (=angka batang 3!)

b. Plane ,rame 3! (Portal 3!)

c. 0rid,loor

d. Truss >! (=angka batang >!)

e. Space ,rame (Portal >!)

3. lemen Segitiga

>. lemen Segi mpat

5. lemen Benda Pejal (Solid lement)

2.6.3 Siste" Koordinat

Ada 3 macam sistem koordinat yang dipergunakan di dalam Staad yaitu Sistem 7oordinat

0lobal dan Sistem 7oordinat *okal.

2.6.3.1 Siste" Koodinat !o#a

Sistem koordinat global adalah sistem koordinat di dalam ruang area pemodelan struktur

`$ W$ $ dan perjanjian tandanya mengikuti aturan tangan kanan. 0ambar berikut adalah

gambar sistem koordinat global dengan arah displacementnya. Selanjutnya boleh disebut

sebagai sistem sumbu global.

Arie *ukman 1 232234442 <5




!a"#ar 2.22 Sistem 7oordinat 0lobal berikut arah displacement

2.6.3.2 Siste" Koordinat $oka

Sistem 7oordinat *okal adalah sistem koordinat terhadap masingmasing elemenbatang

itu sendiri. !an juga mengikuti aturan tangan kanan sebagai perjanjian tandanya.

Seterusnya boleh disebut sebagai sistem sumbu lokal. 0br.3.2H. menunjukkan system

koordinat lokal dari sebuah elemen yang membentang dari titik ?i@ ke titik ?j@ . Sumbu

memanjang M dari ?i@ ke ?j@ adalah merupakan arah positi. Sedangkan sumbu lokal y dan

V adalah merupakan sumbusumbu prinsip dari arah momen inersia elemen.

Arie *ukman 1 232234442 <:




!a"#ar 2.23. Sistem 7oordinat *okal tergambar di dalam sistem global

2.6. Ti%e Struktur

-ampir semua struktur dapat dianalisa dengan menggunakan Staad. Struktur =uang

(SPAC) dengan struktur portal tiga dimensi pembebanan dapat diaplikasikan dari segala

arah.

Struktur Bidang (>+AN5 ) menggunakan sistem koordinat global `W dan

pembebanannya juga dalam arah yang sama pula. Struktur T=#SS$ hanya

mempertimbangkan elemenbatang yang mengalami gayagaya aksial saja$ tidak ada

momen sama sekali.

Sot%are STAA! Pro ini hanya merupakan alat bantu program untuk mempercepat

dan mempermudah pekerjaan seorang engineer. 7enapa disebut dengan program bantu

Waitu karena STAA! Pro hanya kita posisikan sebagai alat bantu hitung saja$ sedangkan

"eriikasi hasil desain dan pengambil keputusan (judgement) tetap ditentukan oleh kita

sebagai actor utama (main actor) dari perencanaan pekerjaan tersebut. 8leh karena itu

Arie *ukman 1 232234442 <<




agar segala keputusan yang kita ambil tetap tetap pada kendali kita$ maka pengetahuan

dasar yang cukup terhadap program dan mekanika teknik dirasa sangat penting sekali$

karena pada dasarnya program aplikasi rekayasa teknik dituntut pengetahuan dasar yang

mencukupi dari pengguna agar dapat mem"alidasi dan mem"eriikasi hasil perhitungan

berdasarkan ilmu mekanika teknik. 0unanya agar kita dapat mempertanggungja%abkan

hasil analisa dalam aplikasi dibidang rekayasa teknik$ baik dalam lingkup akademik

ataupun proessional.

Secara #mum$ urutan input dalam STAA! Pro dapat dibagi dalam beberapa

bagian sebagai berikutE

• 7eterangan mengenai pekerjaan

• 0eometri Struktur

• Bentuk dan #kuran dari batang

• Spesiikasi batang (bila ada)

• 7ondisi tumpuan atau perletakan

• 7ondisi pembebanan primer

• 7ondisi pembebanan kombinasi

• Analisa mekanika struktur

• !esain struktur

• Tampilan hasil analisa

Documents

BAB II perencanaan pembangunan pabrik