[BAB III]
Metodologi Penelitan
BAB III METODE DESAIN DAN PERENCANAAN RANGKA BALOK BAJA 3.1 Diagram Alir Perencanaan Kuda kuda Mulai
KUDA –KUDA TYPE 1
KUDA –KUDA TYPE 2
PRE/DESIGN GORDING PEMBEBANAN
No
Predesign Kuda kuda Pembebanan kuda – kuda Running SAP ( analisa struktur
KUDA –KUDA TYPE 3
PRE/DESIGN GORDING PEMBEBANAN
PRE/DESIGN GORDING PEMBEBANAN
Cek Kekuatan
Predesign Kuda kuda Pembebanan kuda – kuda Running SAP ( analisa struktur
Predesign Kuda kuda Pembebanan kuda – kuda Running SAP ( analisa struktur
Cek batang tarik dan tekan
Cek Kekuatan No Yes Pilih yang paling optimal dan efisiensi
Sambungan baut dan cek kekuatan dan kapasitas baut
Gambar
Selesai
III- 1 http://digilib.mercubuana.ac.id/
[BAB III]
Metodologi Penelitan
3.2 Keterangan diagram Alir Prencanaan 3.2.1 Data perencanaan
Jenis Baja
: BJ 34
Jenis atap
: Zincallum
Beban atap
: 4,45 kg/m2 + Rangka kuda-kuda ( 9 kg/m2 ) = 13,45 kg/m2
Baban Hujan
: 40 kg/m2
Beban hidup
: 0,89 kN ( 90,75 Kg )
Beban Angin
: 45 kg/m2
Tegangan (Fy)
: 210 Mpa
Jarak antar kuda-kuda
: 4,5 m
Sambungan
: Baut
Jarak antar gording
: 1,5 m
Bentangan Kuda-kuda : 18 m Modulus elastisitas
: 200.000 Mpa
Jenis sambungan
: Baut
Gambar tampak depan :
Gambar 3.1 Rangka type 1
http://digilib.mercubuana.ac.id/ III- 2
[BAB III]
Metodologi Penelitan
Gambar 3.2 Rangka type 2
Gambar 3.3 Rangka type 3
3.2.2
Desain Gording A. Pembebanan pada gording
Beban Tetap
Beban Mati
Beban Atap dan Beban Sendiri
Beban Sementara
Beban Hidup
q angin ( di pihak angin 0,9 & di belakang angin -0,4)
Beban Orang / Beban Hujan
P angin
Gambar 3.4 Aliran pembebanan gording
Analisa pembebanan pada gording terdiri dari beban tetap dan beban sementara
Beban tetap Beban tetap tediri dari beban hidup dan beban mati yaitu: a. Berat genteng, berat sendiri gording http://digilib.mercubuana.ac.id/ III- 3
[BAB III]
Metodologi Penelitan
b. Beban pekerja c. Beban hujan
Beban sementara Untuk Koefisien angin gedung tertutup untuk bidang-bidang luar, koefisien angin (“+” berarti tekan dan “-“ , berarti hisap ) a) Dipihak angin
: +0,9
b) Dibelakang angin
: -0,4
B. Predesain pada Gording Untuk
menentukan
besar
nya
profil
yang
akan
dipakai,maka sebelum nya dicek dahulu kapsitas penampang yang dibutuhkan yaitu : 1. Untuk Asd σp
=
Zx
=
M <σijin Zx M Σijin
2. Untuk LRFD
Mn Zx
= =
Φ * Zx * fy Mu / Φ * fy
C. Cek profil gording
Cek kekuatan Cek terhadap tegangan lentur & geser dan tegangan ideal
Cek kestabilan, cek terhadap lendutan ijin profil
http://digilib.mercubuana.ac.id/ III- 4
[BAB III]
Metodologi Penelitan
3.2.3 Disain Kuda kuda A. Analisa Pembebanan pada Kuda kuda
Beban Tetap
Berat Gording
Beban Sementara
Berat sendiri
Berat Atap
Beban Angin Kanan
Beban Angin Kiri
Gambar 3.5 Pembebaban Kuda-Kuda
1. Beban tetap Beban tetap tediri dari beban hidup dan beban mati yaitu: 1. Beban atap 2. Beban gording 3. Berat sendiri kuda kuda 4. Beban pekerja 5. Beban hujan
2. Beban sementara 3. Untuk Koefisien angin gedung tertutup untuk bidang-bidang luar, koefisien angin (“+” berarti tekan dan “-“ , berarti hisap ) Dipihak angin = +0,9 Dibelakang angin = -0,4
B. Predesain profil a) metode ASD tentukan A kira kira = σijin > P x w 2xA A ≥ (P x w) / 2 σ ijin.
http://digilib.mercubuana.ac.id/ III- 5
[BAB III]
Metodologi Penelitan
b) metode LRFD hitung luas bruto yang diperlukan (Ag)
Ag ≥ Pu / (Φc x Fcr)
C. Desain profil Kuda kuda Perhitungan desain kuda kuda menggunakan aplikasi SAP 2000, dengan langkah langkah sebagai berikut : a. Desain/gambar rangka b. Input profil c. Cek mutu baja,frame section d. Input beban(tetap,sementara,angin) e. Kombinasi pembebanan sesuai SNI 1729-2015 Beban Mati Beban Mati + Beban Hidup Beban Mati + Beban hujan Beban Mati + Beban Hidup + Beban hujan Beban Mati + Beban Hidup + Beban hujan + Beban angin Beban Mati + Beban angin f. Running Sap g. Output data SAP
3.2.4 Cek Batang tarik dan tekan
a. Cek tegangan ijin terhadap tarik dan tekan b. Periksa kestabilan, lendutan yang terjadi terhadap batang tarik dan tekan
3.2.5 Cek Sambungan Cek jumlah baut dan kapasitas baut
yang digunakan berdasarkan gaya yang
bekerja pada profil batang. Sambungan dihitung berdasarkan kapsitas desain dari gaya terbesar yang bekerja.
http://digilib.mercubuana.ac.id/ III- 6
[BAB III]
Metodologi Penelitan
3.2.6 Desain Gording Metode ASD Mulai Prelimery profil gording
Pembebanan
Kombinasi Pembebanan Sesuai SNI 1729-2015
Not ok
Not ok Cek Tegangan
Tegangan geser τ = L . sx / b. Ix τ = τ (geser)
Tegangan lentur σ = Mx / wy σ = σ ( lentur )
Tegangan ideal = √σ2 + 3τ2
Cek lendutan ∂ < δijin = L/240
Dimensi ok
Gambar 3.6 Desain Gording Metode ASD
http://digilib.mercubuana.ac.id/ III- 7
[BAB III]
Metodologi Penelitan
3.2.7 Desain Gording Metode LRFD Mulai
Prelimery profil gording
Pembebanan Pembebanan
Not OK
Kombinasi Pembebanan Sesuai SNI 1729-2015
Cek Momen Ultimate Mu< ФMn Periksa kelangsingan penampang λf= b/2tf < λp, λp= 0.38√E/fy λw = h/tw < λp, λp= 3.76√E/fy
Not OK
Cek kuat lentur
Cek kuat geser = Vu < øVn
Mn = Mp = Fy.Zx
Lb ≤ Lp Lp < Lb ≤ Lr
Lb > Lr
Vn = 0,6Fy Aw Cv ø=0,9
Cek lendutan ∂ < δijin = L/240
Dimensi OK Gambar 3.7 Desain Gording Metode LRFD
http://digilib.mercubuana.ac.id/ III- 8
[BAB III]
Metodologi Penelitan
3.2.8 Diagram alir metode ASD Desain DesainAwal Awal Pembebanan
Not OK
Sesuai SNI 1729-2015
Pakai kombinasi beban terbesar
Not OK Analisa Struktur ( SAP 2000 )
Input SAP ( gaya terbesar Tekan /Taarik )
Desain batang tarik
Cek kestabilan Periksa kelangsingan λtarik < 240 (btg primer) λtarik < 300 (btg primer)
λtarik =
Desain Batang tekan
Cek kekuatan
Cek kestabilan Periksa kelangsingan
Nu ≤ Pn/Ωt
σ=
Nu ≤ Pn/Ωt λtekan < 240
Ωt = 1,67 <
Cek kekuatan
λ=λ
=
Ωt = 1,67 σ = ω
×
=
, ,
,
Jika λ ≤ 1,25 ω
= 1,25 ×
Jika λ ≥ 1,25
Dimensi Ok / aman Gambar 3.8 Diagram Alir Metode ASD
http://digilib.mercubuana.ac.id/ III- 9
[BAB III]
3.2.9
Metodologi Penelitan
Diagram alir metode LRFD Desain Awal
Pembebanan Sesuai SNI 1729-2015
Pakai kombinasi beban terbesar
Analisa Struktur ( SAP 2000 )
Input SAP ( gaya terbesar Tekan /Taarik )
Desain Batang tarik
Cek kestabilan
Desain Batang tekan
Cek kekuatan
Cek kestabilan
Periksa kelangsingan
λtarik < 240 (btg primer) λtarik < 300 (btg primer) λtarik = Lk/ i min i min =√ I min/A
Cek kekuatan
Periksa
Nu ≤ øPn Pn = Fy . Ag
øPn = Fcr . Ag
λtekan < 240 λtekan= Lk/ i i min
a)
KL ≤ 4,71 √E atau Fy ≤ 2,25 r
ø = 0,9
i min =√ I min/A
Pn = Fu . Ae b) ø = 0,75
fy
fe
Fcr = (0,658 fy ) Fy Fe KL > 4,71 √E atau Fy > 2,25 r fy fe Fcr = 0,877 Fe
Dimensi Ok / aman Gambar 3.9 Diagram Alir Metode LRFD
III- 10 http://digilib.mercubuana.ac.id/
[BAB III]
Metodologi Penelitan
3.3 Diagram Alir Secara Keseluruhan Kesimpulan dari keseluruhan diagram alir ASD dan LRFD dapat di rangkum menjadi diagram berikut : Mulai
Metode ASD
TYPE 1
TYPE 2
Metode LRFD
TYPE 3
TYPE 1
TYPE 3
Prelimery Design
Prelimery Design
Pembebanan gording
TYPE 2
Not OK
Not OK
Pembebanan gording
Periksa gording
Periksa gording
Prelimery Design
Prelimery Design
Pembebanan kuda - kuda
Pembebanan kuda - kuda Not OK
Not OK
Analisa struktur SAP 2000
Analisa struktur SAP 2000
Periksa Kuda - kuda
Periksa Kuda - kuda
Design sambungan
Design sambungan Pilih design paling efektif dan efisien/ Desain optimasi
III- 11 http://digilib.mercubuana.ac.id/
