5 0 582 KB
STRUKTUR BAJA Nama : Melani Humairoh Nim
: 1507117120
Kelas : A
S.4.2 Hitunglah tahanan tekan rencana dari masing-masing komponen struktur tekan yang ditunjukkan dalam gambar berikut :
Penyelesaian : Dik : WF 300.300.10.15 BJ 41 Data-data : ๏ท ๏ท ๏ท ๏ท
d b ๐ก๐ค ๐ก๐
= 300 mm = 300 mm = 10 mm = 15 mm
๏ท ๏ท
๐0 ๐ด๐
= 18 mm = 1198 ๐๐2
Melani Humairoh (1507117120)
1
STRUKTUR BAJA ๏ท ๏ท
๐๐ฅ ๐๐ฆ
= 131 mm = 75,1 mm
๏ท ๏ท
๐ผ๐ฅ ๐ผ๐ฆ
= 204 ๐๐4 = 67,5 ๐๐4
๏ท
โ
= d-2(๐ก๐ + ๐0) = 300-2 (15+18) = 234 mm
Jawab : Kondisi tumpuan jepit-jepit , factor panjang tekuk (k=0,65) ๏ arah sumbu kuat (sumbu x): ๏ฌx =
๐ฟ.๐ ๐๐ฅ
๏ฌcx =
=
8000 ร0,65 131
๏ฌx ๐๐ฆ โ ๐ ๐ธ
=
= 39,69
39,69 250 โ ๐ 200000
0,25 ๏ผ ๏ฌcx ๏ผ 1,2 ๏ฎ ๏ทx =
= 0,447
1,43 1,6โ0,67๏ฌcx
1,43
๏ทx = 1,6โ0,67(0,447) = 1,0995 Nn = ๐ด๐ ร
๐๐ฆ ๏ทx
250
= 1198 ร 1,0995 = 272396,5439 N = 27,24 ton
Maka tahan pada sumbu x adalah 27,24 ton ๏ arah sumbu lemah (sumbu y): ๏ฌy =
๐ฟ.๐ ๐๐ฆ
๏ฌcy =
=
8000 ร0,65 75,1
๏ฌy ๐๐ฆ โ ๐ ๐ธ
=
= 69,24
69,24 250 โ ๐ 200000
= 0,779 1,43
0,25 ๏ผ ๏ฌcy ๏ผ 1,2 ๏ฎ ๏ทy = 1,6โ0,67๏ฌcy 1,43
๏ทy = 1,6โ0,67(0,779) = 1,326 Nn = ๐ด๐ ร
๐๐ฆ ๏ทy
250
= 1198 ร 1,326 = 225867,27 N = 22,59 ton
Maka tahan pada sumbu x adalah 22,59 ton
Melani Humairoh (1507117120)
2
STRUKTUR BAJA S.4.4 Periksalah bahaya tekuk local dari masing-masing komponen struktur tekan dalam soal S.4.1
11,5 m
WF 400.400.13.21 BJ 37
Penyelesaian : Dik : WF 400.400.13.21 (BJ 37) Data-data : ๏ท ๏ท ๏ท ๏ท
d b ๐ก๐ค ๐ก๐
= 400 mm = 400 mm = 13 mm = 21 mm
๏ท ๏ท
๐0 ๐ด๐
= 22 mm = 2187 ๐๐2
๏ท ๏ท
๐๐ฅ ๐๐ฆ
= 175 mm = 101 mm
๏ท ๏ท
๐ผ๐ฅ ๐ผ๐ฆ
= 666 ๐๐4 = 224 ๐๐4
๏ท
โ
= d-2(๐ก๐ + ๐0) = 400-2 (21+22) = 314 mm
Melani Humairoh (1507117120)
3
STRUKTUR BAJA Jawab : Periksa kelangsingan penampang : ๏ flens ๐ 400 = = 9,523 2ร๐ก๐ 2 ร21 250 250 = 240 = 16,14 ๐ โ โ ๐ฆ ๐ 2ร๐ก๐
๏ผ
250 โ๐๐ฆ
๏ฎmemenuhi
Jadi, flens profil WF 400.400.13.21 masih mampu menahan tekuk lokal ๏ Web โ 314 = = 24,15 ๐ก๐ค 13 665 665 = = 42,93 โ๐๐ฆ โ240 โ ๐ก๐ค
๏ผ
665 โ๐๐ฆ
๏ฎmemenuhi
Jadi, Web profil WF 400.400.13.21 masih mampu menahan tekuk lokal
Melani Humairoh (1507117120)
4
STRUKTUR BAJA S.4.6 Periksalah bahaya tekuk local dari masing-masing komponen struktur tekan dalam soal S.4.3
4,5 m
WF 250.250.9.14 BJ 55
Penyelesaian : Dik : WF 250.250.9.14 (BJ 55) Data-data : ๏ท ๏ท ๏ท ๏ท
d b ๐ก๐ค ๐ก๐
= 250 mm = 250 mm = 9 mm = 14 mm
๏ท ๏ท
๐0 ๐ด๐
= 16 mm = 921,8 ๐๐2
๏ท ๏ท
๐๐ฅ ๐๐ฆ
= 108 mm = 62,9 mm
๏ท ๏ท
๐ผ๐ฅ ๐ผ๐ฆ
= 108 ๐๐4 = 36,5 ๐๐4
๏ท
โ
= d-2(๐ก๐ + ๐0) = 250-2 (14+16) = 190 mm
Melani Humairoh (1507117120)
5
STRUKTUR BAJA Jawab : Periksa kelangsingan penampang : ๏ flens ๐ 250 = = 8,93 2ร๐ก๐ 2 ร14 250 250 = 410 = 12,35 ๐ โ โ ๐ฆ ๐ 2ร๐ก๐
๏ผ
250 โ๐๐ฆ
๏ฎmemenuhi
Jadi, flens profil WF 250.250.9.14 masih mampu menahan tekuk lokal ๏ Web โ 190 = = 21,11 ๐ก๐ค 9 665 665 = = 32,84 โ๐๐ฆ โ410 โ ๐ก๐ค
๏ผ
665 โ๐๐ฆ
๏ฎmemenuhi
Jadi, Web profil WF 250.250.9.14 masih mampu menahan tekuk local
Melani Humairoh (1507117120)
6
STRUKTUR BAJA S.4.8 Jika masing-masing komponen struktur tekan dalam soal S.4.2 diberi pengekang lateral dalam arah sumbu lemah , hitunglah besarnya tahanan tekan rencananya ! Penyelesaian : Dik : WF 300.300.10.15 BJ 41 Data-data : ๏ท ๏ท ๏ท ๏ท
d b ๐ก๐ค ๐ก๐
= 300 mm = 300 mm = 10 mm = 15 mm
๏ท ๏ท ๏ท ๏ท
๐0 ๐ด๐ ๐๐ฅ ๐๐ฆ
= 18 mm = 1198 ๐๐2 = 131 mm = 75,1 mm
๏ท ๏ท
๐ผ๐ฅ ๐ผ๐ฆ
= 204 ๐๐4 = 67,5 ๐๐4
๏ท
โ
= d-2(๐ก๐ + ๐0) = 300-2 (15+18) = 234 mm
Jawab : Kondisi tumpuan jepit-jepit , factor panjang tekuk (k=0,65) ๏ arah sumbu kuat (sumbu x) : ๏ฌx =
๐ฟ.๐ ๐๐ฅ
=
8000 ร0,65 131
= 39,69
๏ arah sumbu lemah (sumbu y) : ๏ฌy =
๐ฟ.๐ ๐๐ฆ
=
4000 ร0,65 75,1
= 34,62
๏ฌx ๏พ ๏ฌy (batang menekuk kea rah sumbu kuat) ๏ฌcx =
๏ฌx ๐๐ฆ โ ๐ ๐ธ
=
39,69 250 โ ๐ 200000
= 0,447 1,43
0,25 ๏ผ ๏ฌcx ๏ผ 1,2 ๏ฎ ๏ทx = 1,6โ0,67๏ฌcx Melani Humairoh (1507117120)
7
STRUKTUR BAJA 1,43
๏ทx = 1,6โ0,67(0,447) = 1,0995 Nn = ๐ด๐ ร
๐๐ฆ ๏ทx
250
= 1198 ร 1,0995 = 272396,5439 N = 27,24 ton
๏ฆc.Nn = 0,85 ร 27,24 = 23,26 ton
Melani Humairoh (1507117120)
8
STRUKTUR BAJA S.4.10 Profil WF 350.175.7.11 digunakan sebagai suatu komponen struktur tekan dengan panjang 9 m. pada tiap interval 3 m dipasang pengekang lateral dalam arah sumbu lemah. Ujung-ujung komponen struktur tekan tersebut berupa tumpuan sendi dan material yang digunakan adalah BJ 37. Jika rasio D/L = 0,5 hitunglah beban kerja yang dapat dipikul oleh komponen struktur tekan tsb! Penyelesaian : Dik : WF 350.175.7.11 BJ 37 Rasio D/L = 0,5 Data-data : ๏ท ๏ท ๏ท ๏ท
d b ๐ก๐ค ๐ก๐
= 350 mm = 175 mm = 7 mm = 11 mm
๏ท ๏ท
๐0 ๐ด๐
= 14 mm = 631,4 ๐๐2
๏ท ๏ท ๏ท ๏ท
๐๐ฅ ๐๐ฆ ๐ผ๐ฅ ๐ผ๐ฆ
= 147 mm = 39,5 mm = 136 ๐๐4 = 9840 ๐๐4
๏ท
โ
= d-2(๐ก๐ + ๐0) = 350-2 (11+14) = 300 mm
3m 3m o 3m
Jawab : Periksa kelangsingan penampang : ๏ flens ๐ 175 = = 7,95 2ร๐ก๐ 2 ร11 250 250 = 240 = 16,14 ๐ โ โ ๐ฆ ๐ 2ร๐ก๐
๏ผ
250 โ๐๐ฆ
๏ฎmemenuhi
๏ Web โ ๐ก๐ค
=
300 7
= 42,85
Melani Humairoh (1507117120)
9
STRUKTUR BAJA 665 665 = = 42,93 โ๐๐ฆ โ240 โ 665 ๏ผ ๏ฎmemenuhi ๐ก๐ค โ๐๐ฆ
๏ arah sumbu kuat (sumbu x) : ๏ฌx =
๐ฟ.๐ ๐๐ฅ
=
9000 ร1 147
= 61,224
๏ arah sumbu lemah (sumbu y) : ๏ฌy =
๐ฟ.๐ ๐๐ฆ
=
3000 ร1 39,5
= 75,95
๏ฌy ๏พ ๏ฌx (batang menekuk kea rah sumbu lemah) ๏ฌcy =
๏ฌy ๐๐ฆ โ ๐ ๐ธ
=
75,95 240 โ ๐ 200000
= 0,837 1,43
0,25 ๏ผ ๏ฌcx ๏ผ 1,2 ๏ฎ ๏ทy = 1,6โ0,67๏ฌcy 1,43 = 1,376 1,6โ0,67(0,837) ๐ 240 = ๐ด๐ ร ๐ฆ = 631,4 ร ๏ทx 1,376
๏ทy = Nn
= 110127,907 N = 11,01 ton
๏ menghitung nilai bebaan terfaktor (Nu) Diketahui rasio D/L = 0,5 , jadi asumsi DL = 5 , LL= 10 Nu = 1,2DL+1,6LL = 1,2(5) + 1,6(10) = 22 KN = 2,2 ton
Melani Humairoh (1507117120)
10
STRUKTUR BAJA S.4.12 Suatu portal bergoyang terdiri dari kolom WF 200.200.8.12 dan balok WF 250.125.6.9 ,material yang digunakan adalah BJ 37. Tiap batang disusun sedemikian rupa sehingga lentur terjadi di arah sumbu kuat. Asumsikan ky=1,0. Hitunglah besarnya kx untuk kolom-kolom portal tersebut dengan menggunakan nomogram yang ada. Hitung pula tahanan tekan rencana tersebut !
B
C
A
D
4,5 m
9m Penyelesaian : Dik : BJ 37 Asumsi ky=1 Kolom : WF 200.200.8.12 Data-data : ๏ท d = 200 mm ๏ท b = 200 mm ๏ท ๐ก๐ค = 8 mm ๏ท ๐ก๐ = 12 mm ๏ท ๐0 = 13 mm ๏ท ๐ด๐ = 635,3 ๐๐2 ๏ท ๐๐ฅ = 86,2 mm ๏ท ๐๐ฆ = 50,2 mm ๏ท ๐ผ๐ฅ = 47,2 ๐๐4 ๏ท ๐ผ๐ฆ = 160 ๐๐4 ๏ท โ = d-2(๐ก๐ + ๐0) = 200-2 (12+13) = 150 mm
Balok : WF 250.125.6.9 Data-data : ๏ท d = 250 mm ๏ท b = 125 mm ๏ท ๐ก๐ค = 6 mm ๏ท ๐ก๐ = 9 mm ๏ท ๐0 = 12 mm ๏ท ๐ด๐ = 376,6 ๐๐2 ๏ท ๐๐ฅ = 104 mm ๏ท ๐๐ฆ = 27,9 mm ๏ท ๐ผ๐ฅ = 40,5 ๐๐4 ๏ท ๐ผ๐ฆ = 2940 ๐๐4 ๏ท โ = d-2(๐ก๐ + ๐0) = 250-2 (19+12) = 188 mm
Jawab : Melani Humairoh (1507117120)
11
STRUKTUR BAJA elemen
Profil WF 200.200.8.12 WF 250.125.6.9 WF 200.200.8.12
A-B B-C C-D
I (๐๐4 ) 4720 4050 4720
L (cm)
I/L
450 900 450
10,48 4,5 10,48
Factor G Join
S(I/L)c / S(I/L)b 10,48/4,5 10,48/4,5 -
A B C D
G 10 2,328 2,328 10
Factor panjang efektif k Kolom
Ga
Gb
k
A-B
10
2,328
2,1
C-D
2,328
10
2,1
Tahanan tekan rencana pada kolom ๏ arah sumbu kuat (sumbu x) ๏ฌx =
๐ฟ.๐ ๐๐ฅ
=
4500 ร2,1 86,2
= 109,629
๏ arah sumbu lemah (sumbu y) ๏ฌy =
๐ฟ.๐ ๐๐ฆ
=
4500 ร2,1 50,2
= 188,247
๏ฌy ๏พ ๏ฌx (batang menekuk kearah sumbu lemah) Kekuatan nimonal batang tekan ๏ฌcy =
๏ฌy ๐๐ฆ โ ๐ ๐ธ
=
188,247 240 โ ๐ 200000
= 2,076
Untuk ๏ฌcy ห 1,2 ๏ฎ ๏ทy = 1,25๏ฌcy 2 ๏ทy = 1,25 ร2,076 2 = 5,387 Nn = ๐ด๐ ร
๐๐ฆ ๏ทy
240
= 635,3 ร 5,387 = 28303,694 N = 28,303 ton
Maka tahanan terbesar pada sumbu y sebesar 28,303 ton
Melani Humairoh (1507117120)
12