Perhitungan Scrubber

PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK

PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 1 Perhitungan Struktur Scrubber

BEBAN SF BEBAN X SF BXS:4

2000 1.5 3000 750

900 225

112506

total beban pendistribusian beban

1875 468.75

dibagi 4 titik tiap framejumlah frame

5 11250 2250 562.5

SF

1 2850 2850 712.5

1 900

1.5

1.5

1.5

1.5

berat(Kg)

7500

1900

600

7500

qw= k x 42.5 + 0.6 x h

= 1.6 X 42.5 + 0.6 X 11.4

= 74.84

tiup

qw= k x 42.5 + 0.6 x h

= 1.2 X 42.5 + 0.6 X 11.4

= 57.84

hisap

qw= k x 42.5 + 0.6 x h

= 1.6 X 42.5 + 0.6 X 13.6

= 76.16

tiup

PERHITUNGAN STRUKTUR SCRUBBER

A. DATA PERENCANAAN

1. PEMBEBANAN

Beban Mati

Scrubber

Stack

Beban Hidup

Beban Orang : 250 kg/m2

Beban Angin Elevasi 11.4 m

Elevasi 13.6 m



qw= k x 42.5 + 0.6 x h

= 1.2 X 42.5 + 0.6 X 13.6

= 59.16

hisap

2. MATERIAL

a. Struktur Baja : ASTM A36

minimum fy = 250 MPa

minimum fu = 400 Mpa

b. Structural bolt : High strength bolt ASTM A-325 & BS 1367 Gr.8.8

shear strength Fvb = 1470 kg/cm2

tension capacity Ftb = 3090 kg/cm2

c. Anchor Bolt : ASTM A-307

d. Welding connection : E70xx

KOMBINASI PEMBEBANAN

Konfigurasi kombinasi pembebanan berdasarkan SNI 1729-2002 dapat dilihat

sebagai berikut :

1. COMB 1 1,4D

2. COMB 2 1,2D + 1,6 L + 0,5 (La atau H)

3. COMB 3 1,2D + 1,6 (La atau H) + 0,8W



4. COMB 4 1,2D + 1,3 W + L + 0,5 (La atau H)

5. COMB 5 1,2D ± 1,0E + L

6. COMB 6 0,9D ± 1,3W

7. COMB 7 0,9D ± 1,0E

8. COMB SERVICE (IJIN) 1D+1L+1W

Keterangan:

D : adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen, termasuk

walkway,galery conveyor, dan peralatan layan tetap.

L : adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gudang , tetapi tidak termasuk

beban lingkungan seperti angin, hujan, dan lain-lain.

La : adalah beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja,

peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda bergerak

H : adalah beban hujan

W: adalah beban angin

E: adalah beban gempa, yang ditentukan menurut SNI 03–1726–2002



B. PEMODELAN

Dalam analisa balok struktur ini menggunakan program bantu SAP2000 sehingga

secara otomatis akan dihasilkan output berupa gaya-gaya dalam.

Gambar 1. Pemodelan Scrubber



Gambar 2. Distribusi Beban Mati



Gambar 3. Distribusi Beban hidup



Gambar 4. Distribusi Beban Angin



C. PENGECEKAN RATIO BERDASAR AISC LRFD 1999 (SNI 03 – 1729 – 2002)

Secara umum semua elemen struktur yang digunakan dalam perencanaan bangunan ini

telah memenuhi syarat desain sesuai AISC LRFD 1999 / SNI 03 – 1729 – 2002. Hal ini

ditunjukkan dengan tidak adanya ratio capacity/frame yang > 1. Adapaun detail dari design

ratio untuk tiap elemen struktur akan disampaikan dalam tabel berikut.

Gambar 5. Rasio Interaksi Hasil Analisa



Gambar 6. Kesesuaian design profil dengan analisa



Frame Station OutputCase CaseType P V2 V3 T M2 M3

Text m Text Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m

125 0 DSTL1 Combination 17.38 -103.73 -0.25 0.000558 -0.00535 19.94

125 0.36667 DSTL1 Combination 17.38 -89.06 -0.25 0.000558 0.08505 55.28



125 1.1 DSTL1 Combination 17.38 596.54 -0.25 0.000558 0.27 109.83

125 1.46667 DSTL1 Combination 17.38 611.22 -0.25 0.000558 0.36 -111.59



381 0 DSTL1 Combination -6781.25 252.19 -78.65 -0.01343 -47.76 147.45

381 1 DSTL1 Combination -6849.46 252.19 -78.65 -0.01343 30.89 -104.74

381 2 DSTL1 Combination -6917.68 252.19 -78.65 -0.01343 109.54 -356.94

Tabel 1. Rasio Kolom dan Balok



Data Perencanaan

Menggunakan Profil WF 250x125x6x9

W = 29.6 kg/m h = d - 2(tf+r) Sy = 47 cm3

A = 37.7 cm2 = 208 mm iy = 2.79 cm

d = 250 mm Ix = 4050 cm4 Zy = 104 cm3

tw = 6.0 mm Sx = 324 cm3 J = mm4

bf = 125 mm ix = 10.40 cm Iw = mm6

tf = 9.0 mm Zx = 351.9 cm3

r = 12 mm Iy = 294 cm4

Balok Yang ditinjau Frame 125

q = 40.0 kg/m

kg

kg.m

m

Mux = kg.m

Muy = kg.m

Hx = kg

Kontrol Lendutan

u Lendutan ijin

L 220

240 240

u Lendutan yang terjadi

5 . q L4

P x L3

384 E Ix 48 E Ix

5 x 0.400 x 220 4 3

384 x 2E+06 x 4050 48 2E+06

= +

= cm Ok

Kontrol Penampang Profil

u Kontrol sayap u Kontrol plat badan

bf h

2tf tw

bf 170 h 1680

2tf fy0.5

tw fy0.5

6.94 < 10.97 Ok 35 < 108.44 Ok

Jadi karena bf dan h maka tergolong

2tf tw

penampang kompak Mn = Mp

Mnx = Mp = 351.9 x 2400

= kg.cm = kg.m

Mux f . Mnx

kgm 0.9x kgm

kgm kgm Ok

Mny = Mp = 104.0 x 2400

= kg.cm = kg.m

Muy f . Mny

kgm 0.9x kgm

kgm kgm Ok

2,496.00

0.53700 2,246.40

570.58 8,444.66

570.58 7,600.20

Zy . fy =

Zx . fy =

844,466.40 8,444.66

0.0015

lp lp

74430.00

4.2690E+06

0.0

17.376

= +0.000 220

4050

f = = = 0.91667 cm

f = +

2.2

19.94 496.64

570.58

0.537

17.376

0.0015 0.0000

< lp

249,600.00

<

2,496.00

0.53700

lp

D. PERHITUNGAN BALOK



Kontrol Lateral Buckling

Lb = 220 cm

Lp = 1.76 . iy . E/fy0.5

= 1.76 . 2.79 28.870.5

= cm

Lr = iy x1/fL 1 + (1 + x2.fL2)0,5 0.5

fL = fy - fr = 2400 - 700 = 1,700 kg/cm2

x1 = (p/Sx)((EGJA)/2)0,5

p 0.5

324

= kg/cm2

Sx2 Iw

G.J Iy2

8.E+05 .7.4430

= kg/cm2

Lr = 2.79 1,700 1 + 1 + 1,7000,5 0,5

= cm 4.92626

Lp L Bentang Menengah

Lr - L LRFD 8.3.2 hal 34

Lr - Lp

u Mencari faktor Cb

19.94

A

B

496.64

MA = 70.26 kgm x = 0.5500m

MB = 109.83 kgm x = 1.1000m

MC = 224.99 kgm x = 1.6500m

Mmax = 496.640 kgm x = 0.0000m

Cb = 12.5 Mmax 2.3

2.5 Mmax + 3 MA + 4 MB + 3 MC

= 12.5 x 496.64 2.3

2.5 x 496.64 + 3 x 70.26 + 4 x 109.83 + 3 x 224.99

= 2.419 ≥ 2.3 digunakan Cb = 2.3

u Mr = Sx ( fy - fr ) u Mr = Sy ( fy - fr )

= 324 2400 - 700 = 47 2400 - 700

= kgcm = kgcm

= kgm = kgm

550,800.00 79,900.00

5,508.00 799.00

x2 = 4324 4.2690E+06

294

1.720E-04

x 37.66

205,342.583

x2 = 4

141.75

= 2.E+06 x 8.E+05 x

Mn = Cb Mr +(Mp - Mr) Mp

7.4430

205,342.58/ 1.720E-04x

492.63



u Mp = u Mp =

= 351.9 x 2400 = 104.0 x 2400

= kgcm = kgcm

= kgm = kgm

4.926 -2.20

4.926 -2.20

= kgm > kgm

sehingga dipakai Mnx = kgm

4.926 -2.20

4.926 -2.20

= kgm > kgm


Lkx 2496

ix 10.40

lc = l fy = 240.00 2400 = 2.65

p E p 2.E+06

lc > 1.2 w = 8.75 LRFD 7,6,2 hal 28

fHn = 0.85 . Ag . fy

w

= 0.85 x 37.7 2400

8.75

= 8,776.00 kg

Hu + Mux + Muy < 1

2f Hn f Mnx f Mny

17.38 + 570.58 + 0.54 < 1

2.00 x 8,776.00 0.9 8,444.66 0.9 2,496.00

0.00049 + 0.0750741 + 0.0002 < 1

0.0758 < 1 Ok

SAP 2000 0.072

2,496.00

5,740.80 2,496.00

2,496.00

lx = = = 240.00 Menentukan

19,422.73 8,444.66

8,444.66

Mny = 2.30 799 + 2,496 - 799

Zx . fy Zy . fy

844,466.40 249,600.00

8,444.66 2,496.00

Mnx = 2.30 5,508 + 8,445 - 5,508 8,444.66



Perhitungan kolom Frame 381

381

Data dari SAP2000

Mux = kg.m Mtump 1 = kg.m

Muy = kg.m Mtump 2 = kg.m

Hx = kg

Vux = kg

Vuy = kg

Data Perencanaan

Menggunakan Profil HB 200X200X8X12

W = 49.9 kg/m h = d - 2(tf+r) Sy = 160 cm3

A = 63.5 cm2 = 150 mm iy = 5.02 cm

d = 200.0 mm Ix = 4720 cm4 Zy = 243 cm3

tw = 8.0 mm Sx = 472 cm3 J = mm4

bf = 200.0 mm ix = 8.62 cm Iw = mm6

tf = 12.0 mm Zx = 513 cm3

r = 13.0 mm Iy = 1600 cm4

Faktor Tekuk

kc = 1.80 Dari nomogram kolom bergoyang

Faktor Kekuatan Kolom

kg

kgm

Lkx = kcx x L

= 1.80 x 200 = cm

kgm

Lkx 360

ix 8.62

l fy 41.76 2400

p E p 2.E+06

LRFD 7,6,2 hal 28

Menentukan

lc = = = 0.46

0,25 <lc<1,2 w = 1.11

331.71

x

lx = = = 41.76

6917.68

3.21

0.07

147.45

360.00

251904.00

1.4138E+07

6,917.68

356.94 147.45

109.94 331.71

E. PERHITUNGAN KOLOM



fy

w

2400

1.11

= kg

Pu < f Pn

< Ok

f Pn

p2E Ag

l2

p22E+06 63.5

2

Kontrol Persamaan Interaksi Aksial Momen

Cm = 0.6 - 0.4 bm

= -0.300

-0.300

Pu

Ncrbx

= -0.303 < 1 dipakai dbx =1.00

1 Lk fy0.5

p iy E

1 360.0 24000.5

p 5.02 2E+06

= 0.791

Ag fy

63.53 2400

0.791 2

1

SNu

SNcr

= 1.029

Mux = dbx Mntx Muy = dby Mnty

= 1.00x = 1.03x

= kgm = kgm

Mnx = 2400 Mny = 2400

= kgcm = kgcm

= kgm = kgm

8 Mux 8 Muy

2f Pn 9f Mnx 9f Mny

8 8

2 x 9 0.9 12,315.65 9 0.9 5,827.58

+ + < 1

< 1 Ok0.076808

< 1117,045.33

0.029551 0.028625 0.018632

356.94 109.946,917.68+ +

1,231,564.80 582,758.40

12,315.65 5,827.58

Pu+ + <

356.94 113.15

Zx . fy = 513.2 x Zy . fy =

1

242.8 x

243,843.43

356.94 109.94

243,843.41 kg

dby =1

=

1 - 1 -6,917.68

lc =

=

Ncr =lc

2

= =

dbx =Cm

=

1 - 1 -6,917.68

718,982.18

= = 718,982.18 kg41.76

= 0.6 - 0.4331.71

Pu=

147.45

0.059 < 0.2

Ncrbx =

= 0.85 x 63.5

117,045.33

6,917.68 kg 117,045.33 kg

fPn = 0.85 . Ag .



Kontrol Penampang Profil

u Kontrol sayap u Kontrol plat badan

bf h

2tf tw

bf 170 h 1680

2tf fy0.5 tw fy0.5

8.33 < 10.97 Ok 19 < 108.44 Ok

Jadi karena bf dan h maka tergolong

2tf tw

penampang kompak

Kontrol Lateral Buckling

Lb = 200 cm

Lp = 1.76 . iy . E/fy 0.5

= 1.76 . 5.02 9.13

= cm

Lr = iy x1/fL 1 + (1 + x2.fL2)0,5 0.5

fL = fy - fr = 2400 - 700 = 1,700 kg/cm2

x1 = (p/Sx)((EGJA)/2)0,5

p 0.5

472

= kg/cm2

Sx 2 Iw

G.J Iy2

8.E+05 .25

= kg/cm2

Lr = 5.02 1,700 1 + 1 + 1,7000,5 0,5

= cm

Lp L Lr Bentang Menengah

Lr - L LRFD 8.3.4 hal 38

Lr - Lp

336,802.13/ 1.939E-05x

1,412.25

Mn = Cb Mr + (Mp - Mr) Mp

x2 = 4472 1.4138E+07

1600

1.939E-05

25.1904 x 63.53

336,802.13

x2 = 4

< lp < lp

80.65

= 2.E+06 x 8.E+05 x

lp lp



u Mencari faktor Cb

A x

A

B

C

B

MA = kgm x =

MB = kgm x =

MC = kgm x =

Mmax = kgm x =

12.5 Mmax

2.5 Mmax + 3 MA + 4 MB + 3 MC

12.5 x

2.5 x 331.71 + 3 x 21.35 + 4 x 104.74 + 3 x 230.84

= 2.07 2.3 2.3

u Mr = Sx ( fy - fr ) u Mr = Sy ( fy - fr )

= 472 2400 - 700 = 160 2400 - 700

= kgcm = kgcm

= kgm = kgm

u Mp = u Mp =

= 513.2 x 2400 = 242.8 x 2400

= kgcm = kgcm

= kgm = kgm

u Myx = u Myy =

= 472 x 2400 = 160 x 2400

= kgcm = kgcm

= kgm = kgm

1,412.3 -200.00

1 ,412.3 -80.65

= kgm > kgm


1,412.3 -200.00

1 ,412.3 -80.65

= kgm > kgm

sehingga dipakai Mny = kgm

5,828 -

27,441.31 12,315.65

12,315.65

1,132,800.00 384,000.00

11,328.00 3,840.00

2,720 5,827.58

12,762.85 5,827.58

5,827.58

Mny = 2.30 2,720 +

Mnx = 2.30 8,024 + 12,316 -

1,231,564.80 582,758.40

12,315.65 5,827.58

Sx . fy Sy . fy

8,024 12,315.65

802,400.00 272,000.00

8,024.00 2,720.00

Zx . fy Zy . fy

Cb = 2.3

=331.71

2.3

104.74 1.0000m

230.84 1.5000m

331.71 0.0000m

147.45

331.71

21.35 0.5000m



Kontrol

f Pn Mnx Mny

1 1

1 x 1 0.9 12,315.65 1 0.9 5,827.58

+ + < 1

< 1 Ok

SAP2000 =

0.112267

0 .079

< 1117,045.33

0.059103 0.032203 0.020961

356.94 109.946,917.68+ +

Pu+

Mux+

Muy< 1

Documents

Perhitungan Scrubber