Bab 8 - Runway Beam [PDF]

Citation preview

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN



PERENCANAAN



TUGAS STRUKTUR BAJA



HALAMAN: 33



BAGIAN STRUKTUR :



NRP :



RUNWAY BEAM



UNIVERSITAS KRISTEN PETRA



21411043 21411064



PERHITUNGAN



BAB VIII RUNWAY BEAM VIII.1. Idealisasi Struktur Kolom



Balok Crane



End Carriage



Runway Beam WF 400.200.7.11 2.5 m Konsol pendek Pelat penyambung dan haunch 6m



GAMBAR VIII.1 KONFIGURASI RUNWAY BEAM PADA KOLOM



Runway Beam direncanakan menggunakan profil WF 400×200×7×11 Ix = 20000 cm4



tw = 7 mm



Sx = 1010 cm3



Zx = 1128.64 cm3



Iy = 1450 cm4



tf = 11 mm



Sy = 145 cm3



Zy = 217.806 cm3



ix = 16.7 cm



r = 16 mm



q = 56.6 kg/m



A = 72.16 cm2



iy = 4.48 cm



33



PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN



PERENCANAAN



TUGAS STRUKTUR BAJA BAGIAN STRUKTUR :



HALAMAN: 34 NRP :



RUNWAY BEAM



UNIVERSITAS KRISTEN PETRA



21411043 21411064



PERHITUNGAN Pembebanan dari end carriage pada runway beam: Gambar berikut adalah skema beban bergerak pada runway beam. x 2.5 m



z



P



y



6.00 m



P



GAMBAR VIII.2 SKEMA BEBAN BERGERAK PADA RUNWAY BEAM



Pembebanan pada Runway Beam: Arah X: Vx akibat end carriage = gaya V pada end carriage + berat sendiri end carriage = 7550 + 7850 lbs = 15400 lbs = 6985.323 kg berat sendiri runway beam = 56.6 kg/m Arah Y: Vy akibat roda =



1  6985.323 = 698.532 kg......... (PPIUG pasal 6.3.4) 10



Gaya Aksial Tekan Akibat Gaya Rem Melintang: Besar gaya N =



1 1  P 2 roda =  6985.323 = 997.903 kg .........(PPIUG pasal 6.3.2.a) 7 7



Besar Nu = 1.2ND + 1.6NL = 0 + 1.6 (997.903) = 1596.645 kg



34



TUGAS STRUKTUR BAJA



PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN



PERENCANAAN



HALAMAN: 35



BAGIAN STRUKTUR :



NRP :



RUNWAY BEAM



UNIVERSITAS KRISTEN PETRA



21411043 21411064



PERHITUNGAN VIII.2. Analisa Struktur Kemungkinan 1: Momen maksimum terjadi pada runway beam saat roda kiri berjarak 1.75 m dari A End Carriage R = 6985.323 kg P



P



A



B 1.75 m



3492.6615 kg



1.75 m



2.5 m 6m



3492.6615 kg GAMBAR VIII.3



KEMUNGKINAN I POSISI BEBAN PADA RUNWAY BEAM P roda =



6985.323 = 3492.6615 kg 2



Mmax = 3492.6615 x1.75 = 6112.158 kgm Kemungkinan 2: Momen maksimum terjadi pada runway beam saat roda kiri berjarak 3 m dari A End Carriage R = 6985.323 kg



P



P A 2.5 m 6m



B 0.5 m



1989.48kg



3112,42 kg GAMBAR VIII.4



KEMUNGKINAN II POSISI BEBAN PADA RUNWAY BEAM Memakai program sap 2000: Mmax = 6002.046 kgm 35



PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN



PERENCANAAN



TUGAS STRUKTUR BAJA BAGIAN STRUKTUR :



UNIVERSITAS KRISTEN PETRA



RUNWAY BEAM PERHITUNGAN



VIII.3. Perhitungan Momen 1. Untuk Arah X 



Akibat Beban Mati (berat sendiri runway beam) Mx =







1 1  q  l 2 =  56.60  6 2 = 254.7 kgm 8 8



Akibat Beban Hidup Mx = M m ax  = 6002.046 1.15 = 6902.353 kgm







Kombinasi Pembebanan Mux = 1.2MD + 1.6ML = 1.2 (254.7) + 1.6 (6902.353) = 11349.405 kgm



2. Untuk Arah Y 



Akibat Gaya Normal pada Crane Girder N untuk 1 roda =



698.532 2



= 349.266 kg



My = ¼ x 349.266 kg x 6 m = 523.899 kgm 36



HALAMAN: 36 NRP :



21411043 21411064



PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN



PERENCANAAN



TUGAS STRUKTUR BAJA BAGIAN STRUKTUR :



HALAMAN: 37 NRP :



RUNWAY BEAM



UNIVERSITAS KRISTEN PETRA



21411043 21411064



PERHITUNGAN 



Kombinasi Pembebanan Muy = 1.2MD + 1.6ML = 1.2 (0) + 1.6 (523.899) = 838.238 kgm



VIII.4. Cek Kapasitas Penampang Profil WF 400×200×7×11 1. Terhadap Momen Lentur (a) Berdasarkan kekompakan penampang Sayap λ=



Badan



b 200 * 0.5 = = 9.09 11 t



λp =



170 = 10.97 240



λ=



400  2  (11  16) h = = 49.43 tw 7



λp =



1680 = 108.44 ............. (SNI Tabel 4.5) 240



 < λp (penampang kompak) Untuk arah X



Untuk arah Y



Mpx = Zx × fy



Mpy = Zy × fy



= 1128.64 x 103 x 240



= 217.806 x 103 x 240



= 270873.6 Nm



= 52273.44 Nm



Mnx = Mpx = 270873.6 Nm



Mny = Mpy = 52273.44 Nm



(b) Berdasarkan Lateral Torsional Buckling L = 6000 mm Lp = 1.76  i y 



2.1  105 E = 1.76  44.8  = 2332.36 mm fy 240



bt 3 J=  = 221900 mm4 3



2.1  105 E G= = = 80769.23 MPa 2 (1   ) 2 (1  0.3) A = 7216 mm2 X1 =



 Sx



EGJA 2



37



TUGAS STRUKTUR BAJA



PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN



PERENCANAAN



BAGIAN STRUKTUR :



HALAMAN: 38 NRP :



RUNWAY BEAM



UNIVERSITAS KRISTEN PETRA



21411043 21411064



PERHITUNGAN =



 1010 103



2.1x105  80769.231 221900 7216 2



= 11462.33 MPa Iw = ¼ Iy h2 = ¼ × 1450 ×104 × (400- 2×27)2 = 433970.5 × 106 mm6 I X2 = 4 × w Iy



 Sx    G J 



2



433970.5  10 6 =4× 1450  10 4



Lr = iy



X1 fL



= 44.8 ×



 1010  10 3  .  80769.23  221900



1 1 X 2  fL



11462.33 170



2



  = 3.802 × 10-4 mm4MPa2 



2



1  1  (3.802  10 -4 )  170 2 = 6380.92 mm



Lp < L < Lr termasuk bentang menengah, sehingga: Cb =



=



12 .5M m ax  2.3 2.5M m ax  3M A  4M B3M C



         



12.5 1 8  2.3 3 2.5 1  3 4 1 3 3 8 32 8 32



= 1.136  2.3 Mr = Sx × (fy – fr) = 1010 × 103 × (240-70) = 171700 Nm  ( M px  M r )(Lr  L)  Mnx = Cb   M r   ( Lr  L p )  



 (270873.6  171700)(6.38092  5)  = 1.136  171700   (6.38092  5)   = 307712.41 Nm



38



TUGAS STRUKTUR BAJA



PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN



PERENCANAAN



BAGIAN STRUKTUR :



HALAMAN: 39 NRP :



RUNWAY BEAM



UNIVERSITAS KRISTEN PETRA



PERHITUNGAN 2. Kapasitas Nominal Tekan λcx =



=



fy



L  ix



E



6000   167



240 2.1  10 5



λcy =



L  iy



λcy =



6000   44.8



= 0.3866



fy E 240 2.1  10 5



= 1.4412



Diambil λc = λc max = 1.4412 ω =1.25*λcy2= 2.596 Nn = 0.85 × Ag ×



fy







= 0.85 × 7216 ×



240 = 566993.401 N 2.596



VIII.5. RUMUS INTERAKSI Nu 15966.45 = = 0.028< 0.2  N n 566993.401



 M ux M uy  Nu  ≤1   2 N n  b M nx b M ny  0.028  113494.05 8382.38     ≤1 2  0.9  270873 .6 0.9  52273 .44 



0.016+ 0.466 + 0.178 = 0.66≤ 1 VIII.6. PEMERIKSAAN LENDUTAN Lendutan maksimum yang diijinkan: Δ max =



L 6000 = = 12 mm 500 500



(PPBBI Pasal 15.1 Tabel 31)



Lendutan yang terjadi: Arah X = ∆ akibat beban mati + ∆ akibat beban hidup



5 q L4 P L3 ∆ = + 384 E Ix 48 E Ix =



69853.23  60003 5  56.6  102  60004 + 384  2.1 105  20000  104 48  2.1  105  20000  104



= 0.227 +7.48 = 7.707 mm < ∆ max = 12 mm (OK) 39



21411043 21411064



TUGAS STRUKTUR BAJA



PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN



PERENCANAAN



BAGIAN STRUKTUR :



RUNWAY BEAM



UNIVERSITAS KRISTEN PETRA



PERHITUNGAN Arah Y = ∆ ∆ =



akibat beban mati



+∆



akibat beban hidup



5 q L4 P L3 + 384 E I y 48 E I y



= 0+



698.532  10  60003 48  2.1  105  1450  104



= 10.323 mm < ∆ max = 12 mm (OK) VIII.7. Hasil Perhitungan Jadi, WF 400×200×7×11 dapat digunakan sebagai runway beam



40



HALAMAN: 40 NRP :



21411043 21411064