Purlin Bracing
-
Upload
wahyunuryanto28600 -
Category
Documents
-
view
103 -
download
15
description
Transcript of Purlin Bracing
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Ikatan Angin (Tie Road Bracing) 1
Gaya tarik pada track stank akibat beban terfaktor, 50000 N
1. DATA BAHAN
PLAT SAMBUNG DATA PLAT SAMBUNG
Tegangan leleh baja, 240 MPa
Tegangan tarik putus, 370 MPa
Tebal plat sambung, 8 mm
Lebar plat sambung, 50 mm
TRACK STANK DATA TRACK STANK
Tegangan leleh baja, 250 MPa
Tegangan tarik putus, 410 MPa
Diameter track stank, 19 mm
BAUT DATA BAUT
Jenis baut, Tipe A-325
Tegangan leleh baja, 740 MPa
Tegangan tarik putus, 825 MPa
Diameter baut, 16 mm
PERHITUNGAN IKATAN ANGIN (TIE ROD BRACING)
[C]2011 : M. Noer Ilham
Tu =
fy =
fup =
tp =
Lp =
fy =
fu =
dt =
fy =
fub =
db =
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Ikatan Angin (Tie Road Bracing) 2
Jumlah baut, n = 2 unit
LAS SUDUT DATA LAS SUDUT
Tipe, Mutu : E7013
Tegangan tarik putus logam las, 390 MPa
Tebal las, 4 mm
Panjang las, 100 mm
1. TAHANAN TARIK PLAT
Luas penampang bruto, 400.00
Luas penampang efektif, 256.00
Tahanan tarik plat berdasarkan luas penampang brutto,
86400 N
Tahanan tarik plat berdasarkan luas penampang efektif,
71040 N
Tahanan tarik plat (terkecil) yang digunakan, 71040 N
2. TAHANAN TARIK TRACK STANK
Luas penampang bruto, 283.53
Luas penampang efektif, 255.18
Tahanan tarik track stank berdasarkan luas penampang brutto,
63794 N
Tahanan tarik track stank berdasarkan luas penampang efektif,
78467 N
Tahanan tarik plat (terkecil) yang digunakan, 63794 N
3. TAHANAN GESER BAUT DAN TUMPU PLAT
Faktor reduksi kekuatan geser baut, 0.75
Kondisi sambungan baut geser tunggal, m = 1
Faktor pengaruh ulir pada bidang geser, 0.4
Luas penampang 1 baut, 201.06
Tahanan geser baut, 99526 N
fuw =
tw =
Lw =
Ag = tp * Lp = mm2
Ae = tp * [ Lp - ( db + 2 ) ] = mm2
f * Tn = 0.90 * Ag * fy =
f * Tn = 0.75 * Ae * fup =
f * Tn =
Ag = p / 4 * dt2 = mm2
Ae = 0.90 * Ag = mm2
f * Tn = 0.90 * Ag * fy =
f * Tn = 0.75 * Ae * fup =
f * Tn =
ff =
r1 =
Ab = p / 4 * db2 =
ff * Vn = ff * r1 * m * Ab * fub * n =
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Ikatan Angin (Tie Road Bracing) 3
Tahanan tumpu plat, 85248 N
Tahanan sambungan baut (terkecil), 85248 N
4. TAHANAN LAS
Tegangan tarik putus plat, 370 MPa
Tegangan tarik putus logam las, 390 MPa
< ® Kuat tarik sambungan, 370 MPa
Tahanan las sudut,
66600 N
5. REKAP TAHANAN SAMBUNGAN
No Tahanan sambungan
berdasarkan kekuatan ( N )
1 Plat 71040
2 Track stank 63794
3 Baut 85248
4 Las 66600
Tahanan sambungan terkcil 63794
50000 N
Syarat yg harus dipenuhi :
£50000 < 63794 ® AMAN (OK)
ff * Rn = 2.4 * ff * db * tp * fup * n =
ff * Vn =
fup =
fuw =
fup fuw fu =
ff * Rnw = 0.75 * tw * ( 0.60 * fu ) * Lw =
f * Tn
Gaya tarik pada track stank akibat beban terfaktor, Tu =
Tu f * Tn
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 4
PERHITUNGAN GORDING DAN SAGROD
A. DATA BAHAN
240
370
70
E = 200000
0.3
B. DATA PROFIL BAJA Lip Channel : C 150.65.20.2,3
150
b = 65
a = 20
2.3
A = 701.2
2480000
411000
33000
9370
59.4
24.2
c = 21.2
Berat profil, w = 5.5
[C]2011 : M. Noer Ilham
Tegangan leleh baja (yield stress), fy =
Tegangan tarik putus (ultimate stress), fu =
Tegangan sisa (residual stress), fr =
Modulus elastik baja (modulus of elasticity),
Angka Poisson (Poisson's ratio), u =
ht =
t =
Ix =
Iy =
Sx =
Sy =
rx =
ry =
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 5
Faktor reduksi kekuatan untuk lentur, 0.90
Faktor reduksi kekuatan untuk geser, 0.75
Diameter sagrod, d = 10
Jarak (miring) antara gording, s = 1200
Panjang gording (jarak antara rafter), 6000
2000
Sudut miring atap, 25
C. SECTION PROPERTY76923.0769
147.70
1260.50
2.242E+09
7849.77
0.00253
26697
15624
G = modulus geser, modulus penampang plastis thd. sb. x,
J = Konstanta puntir torsi, modulus penampang plastis thd. sb. y,
konstanta putir lengkung, koefisien momen tekuk torsi lateral,
h = tinggi bersih badan, koefisien momen tekuk torsi lateral,
1. BEBAN PADA GORDING
No Material Berat Satuan Lebar Q
(m) (N/m)
1 Berat sendiri gording 55 N/m 55.0
2 150 1.2 180.0
fb =
ff =
L1 =
Jarak antara sagrod (jarak dukungan lateral gording), L2 =
a =
G = E / [ 2 * (1 + u) ] =
h = ht - t =
J = 2 * 1/3 * b * t3 + 1/3 * (ht - 2 * t) * t3 + 2/3 * ( a - t ) * t3 =
Iw = Iy * h2 / 4 =
X1 = p / Sx * √ [ E * G * J * A / 2 ] =
X2 = 4 * [ Sx / (G * J) ]2 * Iw / Iy =
Zx = 1 / 4 * ht * t2 + a * t * ( ht - a ) + t * ( b - 2 * t ) * ( ht - t ) =
Zy = ht*t*(c - t / 2) + 2*a*t*(b - c - t / 2) + t * (c - t)2 + t * (b - t - c)2 =
Zx =
Zy =
Iw = X1 =
X2 =
2.1. BEBAN MATI (DEAD LOAD)
Atap baja (span deck) N/m2
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 6
Total beban mati, 235.0
Beban hidup akibat beban air hujan diperhitungkan setara dengan beban genangan air
setebal 1 inc = 25 mm. 0.25
Jarak antara gording, s = 1.2
Beban air hujan, 300
Beban hidup merata akibat air hujan, 300
Beban hidup terpusat akibat beban pekerja, 1000
3. BEBAN TERFAKTOR
Beban merata, 762.00
Beban terpusat, 1600.00
Sudut miring atap, 0.44
Beban merata terhadap sumbu x, 0.6906
Beban merata terhadap sumbu y, 0.3220
Beban terpusat terhadap sumbu x, 1450.09
Beban terpusat terhadap sumbu y, 676.19
4. MOMEN DAN GAYA GESER AKIBAT BEBAN TERFAKTOR
Panjang bentang gording terhadap sumbu x, 6000
Panjang bentang gording terhadap sumbu y, 2000
Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu x,
3573753
QDL =
2.2. BEBAN HIDUP (LIVE LOAD)
qhujan = 0.025 * 10 =
qhujan * s * 103 =
QLL =
PLL =
Qu = 1.2 * QDL + 1.6 * QLL =
Pu = 1.6 * PLL =
a =
Qux = Qu * cos a *10-3 =
Quy = Qu * sin a *10-3 =
Pux = Pu * cos a =
Puy = Pu * sin a =
Lx = L1 =
Ly = L2 =
Mux = 1/10 * Qux * Lx2 + 1/8 * Pux * Lx =
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 7
Momen pada 1/4 bentang, 2680315
Momen di tengah bentang, 3573753
Momen pada 3/4 bentang, 2680315
Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu y,
297861
Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu x,
5594
Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu y,
1320
Kelangsingan penampang sayap, 28.261
10.973
28.378
Momen plastis terhadap sumbu x, 6407246
Momen plastis terhadap sumbu y, 3749714
Momen batas tekuk terhadap sumbu x, 5610000
Momen batas tekuk terhadap sumbu y, 1592900
Momen nominal penampang untuk :
→
→
→
> dan <
Berdasarkan nilai kelangsingan sayap, maka termasuk penampang non-compact
Momen nominal penampang terhadap sumbu x dihitung sebagai berikut :
compact : -
MA =
MB =
MC =
Muy = 1/10 * Quy * Ly2 + 1/8 * Puy * Ly =
Vux = Qux * Lx + Pux =
Vuy = Quy * Ly + Puy =
5. MOMEN NOMINAL PENGARUH LOCAL BUCKLING
Pengaruh tekuk lokal (local buckling) pada sayap :
l = b / t =
Batas kelangsingan maksimum untuk penampang compact,
lp = 170 / √ fy =
Batas kelangsingan maksimum untuk penampang non-compact,
lr = 370 / √ ( fy - fr ) =
Mpx = fy * Zx =
Mpy = fy * Zy =
Mrx = Sx * ( fy - fr ) =
Mry = Sy * ( fy - fr ) =
a. Penampang compact, l £ lp
Mn = Mp
b. Penampang non-compact, lp < l £ lr
Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp)
c. Penampang langsing, l > lr
Mn = Mr * ( lr / l )2
l lp l lr
Mn = Mp =
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 8
non-compact : 5615352
langsing : -
Momen nominal terhadap sumbu x penampnon-compact 5615352
Momen nominal penampang terhadap sumbu y dihitung sebagai berikut :
compact : -
non-compact : 1607379
langsing : -
Momen nominal terhadap sumbu y penampnon-compact 1607379
Momen nominal komponen struktur dengan pengaruh tekuk lateral, untuk :
→
→
→Panjang bentang maksimum balok yang mampu menahan momen plastis,
1230
Tegangan leleh dikurangi tegangan sisa, 170
Panjang bentang minimum balok yang tahanannya ditentukan oleh momen kritis tekuk
torsi lateral, 3463
Koefisien momen tekuk torsi lateral,
1.14
Momen plastis terhadap sumbu x, 6407246
Momen plastis terhadap sumbu y, 3749714
Momen batas tekuk terhadap sumbu x, 5610000
Momen batas tekuk terhadap sumbu y, 1592900
Panjang bentang terhadap sumbu y (jarak dukungan lateral), 2000
L > dan L <
® Termasuk kategori : bentang sedang
Momen nominal terhadap sumbu x dihitung sebagai berikut :
-
Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp) =
Mn = Mr * ( lr / l )2 =
Mnx =
Mn = Mp =
Mn = Mp - (Mp - Mr) * ( l - lp) / ( lr - lp) =
Mn = Mr * ( lr / l )2 =
Mny =
6. MOMEN NOMINAL PENGARUH LATERAL BUCKLING
a. Bentang pendek : L £ Lp
Mn = Mp = fy * Zx
b. Bentang sedang : Lp £ L £ Lr
Mn = Cb * [ Mr + ( Mp - Mr ) * ( Lr - L ) / ( Lr - Lp ) ]
c. Bentang panjang : L > Lr Mn = Cb * p / L*√ [ E * Iy * G * J + ( p * E / L )2 * Iy * Iw ]
Lp = 1.76 * ry * √ ( E / fy ) =
fL = fy - fr =
Lr = ry * X1 / fL * √ [ 1 + √ ( 1 + X2 * fL2 ) ] =
Cb = 12.5 * Mux / ( 2.5*Mux + 3*MA + 4*MB + 3*MC ) =
Mpx = fy * Zx =
Mpy = fy * Zy =
Mrx = Sx * ( fy - fr ) =
Mry = Sy * ( fy - fr ) =
L = L2 =
Lp Lr
Mnx = Mpx = fy * Zx =
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 9
6968430
-
Momen nominal thd. sb. x untuk : bentang sedang 6968430
>
Momen nominal terhadap sumbu x yang digunakan, 6407246
Momen nominal terhadap sumbu y dihitung sebagai berikut :
-
3415536
-
Momen nominal thd. sb. y untuk : bentang sedang 3415536
<
Momen nominal terhadap sumbu x yang digunakan, 3415536
7. TAHANAN MOMEN LENTUR
Momen nominal terhadap sumbu x :
5615352
6407246
Momen nominal terhadap sumbu x (terkecil) yg menentukan, 5615352
Tahanan momen lentur terhadap sumbu x, ® 5053817
Momen nominal terhadap sumbu y :
1607379
3415536
Momen nominal terhadap sumbu y (terkecil) yg menentukan, 1607379
Tahanan momen lentur terhadap sumbu y, ® 1446641
Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu x, 3573753
Momen akibat beban terfaktor terhadap sumbu y, 297861
0.7071
0.2059
Syarat yg harus dipenuhi :
0.9130 < 1.0 AMAN (OK)
8. TAHANAN GESER
Mnx = Cb * [ Mrx + ( Mpx - Mrx ) * ( Lr - L ) / ( Lr - Lp ) ] =Mnx = Cb * p / L*√ [ E * Iy * G * J + ( p * E / L )2 * Iy * Iw ] =
Mnx =
Mnx Mpx
Mnx =
Mny = Mpy = fy * Zy =
Mny = Cb * [ Mry + ( Mpy - Mry ) * ( Lr - L ) / ( Lr - Lp ) ] =Mny = Cb * p / L*√ [ E * Iy * G * J + ( p * E / L )2 * Iy * Iw ] =
Mny =
Mny Mpy
Mny =
Berdasarkan pengaruh local buckling, Mnx =Berdasarkan pengaruh lateral buckling, Mnx =
Mnx =
fb * Mnx =
Berdasarkan pengaruh local buckling, Mny =Berdasarkan pengaruh lateral buckling, Mny =
Mny =
fb * Mny =
Mux =
Muy =
Mux / ( fb * Mnx ) =
Muy / ( fb * Mny ) =Mux / ( fb * Mnx ) + Muy / ( fb * Mny ) ≤ 1.0
Mux / ( fb * Mnx ) + Muy / ( fb * Mny ) =
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 10
Ketebalan plat badan tanpa pengaku harus memenuhi syarat,
£64.22 < 183.60 ® Plat badan memenuhi syarat (OK)
Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu x, 5594
Luas penampang badan, 345
Tahanan gaya geser nominal thd.sb. x, 49680
Tahanan gaya geser terhadap sumbu x, ® 37260
Gaya geser akibat beban terfaktor terhadap sumbu y, 1320
Luas penampang sayap, 299
Tahanan gaya geser nominal thd.sb. y, 43056
Tahanan gaya geser terhadap sumbu x, ® 32292
0.1501
0.0409
Syarat yang harus dipenuhi :
£ 1.0
0.1910 < 1.0 AMAN (OK)
9. KONTROL INTERAKSI GESER DAN LENTUR
Sayarat yang harus dipenuhi untuk interakasi geser dan lentur :
£ 1.375
0.9130
0.1910
1.0324
1.0324 < 1.375 ® AMAN (OK)
10. TAHANAN TARIK SAGROD
Beban merata terfaktor pada gording, 0.3220
Beban terpusat terfaktor pada gording, 676.19
Panjang sagrod (jarak antara gording), 2000
Gaya tarik pada sagrod akibat beban terfaktor,
h / t 6.36 * Ö ( E / fy )
Vux =
Aw = t * ht =
Vnx = 0.60 * fy * Aw =
ff * Vnx =
Vuy =
Af = 2 * b * t =
Vny = 0.60 * fy * Af =
ff * Vny =
Vux / ( ff * Vnx ) =
Vuy / ( ff * Vny ) =
Vux / ( ff * Vnx ) + Vuy / ( ff * Vny )
Vux / ( ff * Vnx ) + Vuy / ( ff * Vny ) =
Mu / ( fb * Mn ) + 0.625 * Vu / ( ff * Vn )
Mu / ( fb * Mn ) = Mux / ( fb * Mnx ) + Muy / ( fb * Mny ) =
Vu / ( ff * Vn ) = Vux / ( ff * Vnx ) + Vuy / ( ff * Vny ) = Mu / ( fb * Mn ) + 0.625 * Vu / ( ff * Vn ) =
Quy =
Puy =
Ly = L2 =
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 11
1320
Tegangan leleh baja, 240
Tegangan tarik putus, 370
Diameter sagrod, d = 10
Luas penampang brutto sagrod, 78.54
Luas penampang efektif sagrod, 70.69
Tahanan tarik sagrod berdasarkan luas penampang brutto,
16965
Tahanan tarik sagrod berdasarkan luas penampang efektif,
19615
Tahanan tarik sagrod (terkecil) yang digunakan, ® 16965
Syarat yg harus dipenuhi : £1320 < 16965 ® AMAN (OK)
Tu = Quy * Ly + Puy =
fy =
fu =
Ag = p / 4 * d2 =
Ae = 0.90 * Ag =
f * Tn = 0.90 * Ag * fy =
f * Tn = 0.75 * Ae * fu =
f * Tn =
Tu f * Tn
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 12
MPa
MPa
MPa
MPa
mm
mm
mm
mm
mm
mm
kg/m
[C]2011 : M. Noer Ilham
mm2
mm4
mm4
mm3
mm3
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 13
mm
mm
mm
mm
°
MPa
mm
MPa
modulus penampang plastis thd. sb. x,
modulus penampang plastis thd. sb. y,
koefisien momen tekuk torsi lateral,
koefisien momen tekuk torsi lateral,
mm4
mm6
mm2/N2
mm3
mm3
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 14
N/m
m
N/m
N/m
N
N/m
N
rad
N/mm
N/mm
N
N
mm
mm
Nm
kN/m2
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 15
Nm
Nm
Nm
Nmm
N
N
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
non-compact
Nmm
) / ( lr - lp)
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 16
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
mm
MPa
mm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
mm
bentang sedang
Nmm
£ Mp
£ Mp
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 17
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Nmm
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 18
Plat badan memenuhi syarat (OK)
N
N
N
N
N
N
AMAN (OK)
N/mm
N/m
m
mm2
mm2
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI Gording dan Sagrod 19
N
MPa
MPa
mm
N
N
N
AMAN (OK)
mm2
mm2