Contoh Soal Portal Komposit [PDF]

Citation preview

CONTOH SOAL PORTAL KOMPOSIT Rencanakanlah sebuah portal komposit seperti pada gambar dengan data-data perencanaan sebagai berikut : L = 15 m H = 4 m J arak portal = 5m



4m



15 m Diminta : ~ Rencanakan ukuran balok baja komposit dan ukuran kolom baja. ~ Perhitungan sambungan balok-kolom dan sambungan kolom-pondasi ~ Gambar sketsa dari portal Penyelesaian :



4m



15 m Diambil : q = 4.0 t/m Menentukan rasio kekakuan balok dan kolom (k) k=



I



balok



(h/l) = 0.26667 I kolom Dalam perencanaan profil balok dan kolom dianggap sama ql2 = 24.81617647 ton 4(k+2)h Va = Vd = 1/2 q.L = 30 ton qL 2 Ma = Md = = 33.08823529 tm 12(k+2) Mb = Mc = -2Ma = -66.1765 tm (3k+2)qL 2 Mmaks = = 46.32352941 tm 24(k+2) Ha =



Hd =



Bef hc



=



12 cm



Bef



< 1/4 x L



=



3.8 m



Bef



< 12 hc



=



1.44



Bef



< jarak balok



=



hs ~



Bef yang diambil adalah yang terkecil, 1.44 m sehingga Bef =



2.10E+05 Mpa = = 4700 f'c mutu kuat tekan rencana beton diambil 2.10E+04 Mpa = ~ Perhitungan modulus ratio 2.10E+05 Es n= = = 10 2.10E+04 Ec ~ Profil baja untuk balok komposit 46.3235 tm = 4632353 kgcm Mmaks = 24.8162 t H = = 24816.18 kg 1600 kg/cm2 Digunakan mutu baja Bj.37 () = Dicoba baja I profil flens lebar DIN ---> profil I 20 300 12 b = mm s = 2 232.0 3740 As = Wx = cm cm3 28 84220 cm4 t = mm Is = M P + = 1345.56 kg/cm2 = W A syarat :  >  1600 > 1345.56 ……….Oke !!! Es Ec



Ac = Ic



=



bef x hc n 1 x 12



Penampang Plat Beton Profil baja Komposit



=



0.0173



bef.hc3 n



A 172.957 263.0 436.0



=



y 46 20



=



172.957 cm2



2075.48 cm4



A.y A.y2 7956.007 365976.3003 5260 105200 13216.0 471176.3



Io 2073.6 140340 142413.6



20 Mpa



m 5m



y komposit I



komposit



A.y A



=



= 30.31495 cm



2 2  Io + (  A.y ) - (  A ) ( y komposit ) 212947.2605 cm4



= =



21.685



30.31495 30.315



atas bawah ~



= =



M . yatas I



= 471.7261



komposit



M.ybawah I



komposit



I



komposit +



=



659.457



Desain : I average : A average :



Is



2 A



komposit+As



2



= =



212947.2605 + 2 436.0 + 2



140340 263.0



= 176643.6 = 349.4783



Perhitungan Sambungan Komposit Digunakan penghubung geser (shear conector), yaitu : Diameter (d) baut diambil = 40 mm = 4 cm Tinggi baut (H) diambil = 20 cm Digunakan baut dengan mutu tinggi dimana tegangan baut yang diijinkan = Q = A (baut) x 0.58 x  = 17492.38789 M maksimum global terjadi di tumpuan sebesar: -66.17647059 tm = 6.618E+06 kgcm M maks = D = 1/2 . q . L = 30 t = 30000 kg d = 12 cm 7E+06 M F = = = 551470.59 kg 12 d J umlah baut yang diperlukan:



F F paku



=



2400



kg



551470.59 = 17492.38789



31.53



~



46



Perhitungan Sambungan Kolom - Pondasi Digunakan penghubung geser (shear Conector), yaitu : Diameter angker (d) diambil = 12 cm 1600 kg/cm2 Digunakan mutu baja ST. 37 untuk angker dimana  leleh = 2 2400 kg/cm tegangan tarik yang diizinkan = 1.5 x  = Q M P



= A x  = 120637.16 kg = 33.08823529 tm = 1/2 . q . L =



A



30 t =



30000



kg



=



1/4 x  x d2



=



buah



sehingga



50.26548 cm2



kg/cm2



J enis tanah adalah pasir, dimana kepadatan pasir = 2.4 gr/cm3 , sudut geser dalam = 33 o Nj = 33 , Nq = 32 Pondasi yang digunakan adalah pondasi dangkal dengan kedalaman : 15 m dan berbentuk bujur sangkar, dengan lebar : 1.5 m qult = qult =



1.3 . c . Nc +  . d . Nq + 0,4 .  . B . Nj 162.72 t/m2 = 162720 kg/m2



Banyaknya penghubung geser yang digunakan : Vmaks 366120 n= = = 3.034886 ~ Q 120637



4



buah



Perhitungan kolom baja 33.334 tm = 3333400 kgcm M = 20 20000 kg N = t = 1600 kg/cm2 Digunakan mutu baja Bj.37 () = Dicoba baja I profil flens lebar DIN ---> profil I 55 40 550 16 b = mm s = 263.0 cm2 5100 As = Wx = 24 140340 t = mm Is = M P + = 729.653 kg/cm2 = W A syarat :  >  1600 > 729.653 ……….Oke !!! Perhitungan sambungan balok - kolom 33.334 tm = 3333400 kgcm M = 52 d = t 3E+06 M F = = = 64103.85 kg 52 d F baut = 2 . 1/4 .  . d2 . baut  baut = (0,6 . ) F baut =



11822.441



J umlah baut yang diperlukan:



F F baut



=



64103.85 = 11822.44147



5.42



~



6



buah



LATIHAN : Rencanakanlah sebuah portal komposit seperti pada gambar dengan data-data perencanaan sebagai berikut : L = 14,XX m H = 5,XX m J arak portal = 5,X m



5,XX m



14,XX m



Diminta : ~ Rencanakan ukuran balok baja komposit dan ukuran kolom baja. ~ Perhitungan sambungan balok-kolom dan sambungan kolom-pondasi ~ Gambar sketsa dari portal NB : Mutu Bahan dapat ditentukan sendiri………..Selamat Bekarja