Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
PERHITUNGAN KOLOM DARI ELEMEN TERSUSUN PRISMATIS YANG DIHUBUNGKAN DENGAN PLAT KOPEL [C]2011 : M. Noer Ilham
A. DATA BAHAN Tegangan leleh baja (yield stress ), Modulus elastik baja (modulus of elasticity ), Angka Poisson (Poisson's ratio ), Modulus geser (shear modulus ),
fy = E= u= G=E/[2*(1+u)]=
240
MPa
200000
MPa
0,3 76923
MPa
B. DATA ELEMEN STRUKTUR TERSUSUN
[C]2011 : MNI
Kolom Dari Elemen Tersusun Prismatis Yang Dihubungkan Dengan Plat Kopel
1
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
Profil baja : Luas penampang (satu elemen),
UNP 200.75. 8,5.11,5 A1 = 3220
Momen inersia penampang (satu elemen) thd. sb. x, Momen inersia penampang (satu elemen) thd. sb. y, Momen inersia penampang (satu elemen) minimum, Jari-jari girasi (satu elemen) thd. sb. x, Jari-jari girasi (satu elemen) thd. sb. y, Jari-jari girasi minimum (satu elemen), Panjang kolom thd. sb. x, Panjang kolom thd. sb. y, Faktor panjang tekuk efektif thd. sb. x, Faktor panjang tekuk efektif thd. sb. y, Konstanta struktur tersusun ( m = 2, atau 3, atau 4 ) Jarak antara titik berat elemen struktur, Lebar plat melintang (kopel), Tebal plat melintang (kopel), Jarak antara plat melintang (kopel), Faktor reduksi kekuatan untuk aksial tekan, Gaya aksial tekan akibat beban terfaktor,
mm2
Ix1 = Iy1 = Imin = rx1 = ry1 = rmin = Lx = Ly = kx = ky =
19100000
mm4
1480000
mm4
1480000
mm
77
mm
21,4
mm
21,4
mm
5000
mm
5000
mm
m= a= h= t= Ll = fn = Nu =
2
0,9 0,9
250
mm
180
mm
10
mm
400
mm
0,85 950000
N
C. PERHITUNGAN KEKUATAN 1. KELANGSINGAN ELEMEN TERSUSUN Ll = ll = Ll / rmin =
Jarak antara plat kopel,
Kelangsingan satu elemen tersusun,
400
mm
18,69
Syarat yang harus dipenuhi,
ll 18,69 Panjang tekuk efektif thd. sb. x, Jari-jari girasi struktur tersusun thd. sb. x, Kelangsingan struktur tersusun thd. sb. x,
≤ <
50 50
→ memenuhi syarat (OK) Lkx = kx * Lx = 4500 mm rx = rx1 = 77,00 mm lx = Lkx / rx = 58,44
Syarat yang harus dipenuhi,
[C]2011 : MNI
Kolom Dari Elemen Tersusun Prismatis Yang Dihubungkan Dengan Plat Kopel
2
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
lx 58,44
≥ >
1.2 * ll → memenuhi syarat (OK) Lky = ky * Ly = 4500 mm
22,43
Panjang tekuk efektif thd. sb. y, Momen inersia penampang struktur tersusun thd. sb. y,
Iy = m * Iy1 + 1/4 * m * A1 * a2 = Untuk nilai, m = 3 Iy = m * Iy1 + ( m - 1 ) * A1 * a2 = Untuk nilai, m = 4 Iy = m * Iy1 + 5/4 * m * A1 * a2 = Iy = Luas penampang struktur tersusun, A = m * A1 = Jari-jari girasi struktur tersusun thd. sb. y, ry = ( Iy / A ) = Kelangsingan struktur tersusun thd. sb. y, ly = Lky / ry = Untuk nilai, m = 2
103585000
mm4
-
mm4
-
mm4
103585000
mm4
6440
mm2
126,83
mm
35,48
Kelangsingan ideal struktur tersusun thd. sb. y,
liy = [ ly2 + m / 2 * ll 2 ] =
40,10
mm
Syarat yang harus dipenuhi,
liy 40,10
≥ >
1.2 * ll 22,43
→
memenuhi syarat (OK)
2. KONTROL KEKAKUAN PLAT KOPEL Plat kopel harus cukup kaku, sehingga memenuhi persamaan :
Ip / a
≥
10 * Il / Ll 3
Ip = 2 * 1/12 * t * h = Il = Imin =
Momen inersia penampang plat kopel, Momen inersia satu elemen,
9720000
mm4
1480000
mm4
Syarat yang harus dipenuhi,
Ip / a 38880,00
≥ >
10 * Il / Ll 37000,00
→
memenuhi syarat (OK)
3. TAHANAN AKSIAL TEKAN Faktor tekuk kolom dihitung dengan rumus sebagai berikut : a. Untuk nilai lc 0.25 maka termasuk kolom pendek :
→
w= 1
b. Untuk nilai 0.25 < lc ≤ 1.20 maka termasuk kolom sedang :
[C]2011 : MNI
Kolom Dari Elemen Tersusun Prismatis Yang Dihubungkan Dengan Plat Kopel
3
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
w = 1.43 / ( 1.6 - 0.67 * lc )
→
c. Untuk nilai lc > 1.20 maka termasuk kolom langsing :
w = 1.25 * lc2
→
lcx = 1/p * lx*√ ( fy / E ) =
Parameter kelangsingan thd. sb. x,
w= w = 1.43 / ( 1.6 - 0.67 * lc ) = w = 1.25 * lc2 = wx = lciy = 1/p * liy*√ ( fy / E ) =
a. Kolom pendek : b. Kolom sedang : c. Kolom langsing : Faktor tekuk thd. sb. x, Parameter kelangsingan thd. sb. y,
w= w = 1.43 / ( 1.6 - 0.67 * lc ) = c. Kolom langsing : w = 1.25 * lc2 = Faktor tekuk thd. sb. y, wiy = Tahanan aksial tekan nominal thd. sb. x, Nn = A * fy / wx = Tahanan aksial tekan nominal thd. sb. y, Nn = A * fy / wiy = Tahanan aksial tekan nominal terkecil, Nn = Tahanan aksial tekan, fn * Nn = Gaya aksial tekan akibat beban terfaktor, Nu = a. Kolom pendek : b. Kolom sedang :
0,6444 1,2241 1,2241 0,4422 1,0969 1,0969 1262685
N
1409110
N
1262685
N
1073282
N
950000
N
Syarat yang harus dipenuhi,
Nu 950000
≤ <
fn * Nn 1073282
→
AMAN (OK)
4. TAHANAN GESER PLAT KOPEL Gaya geser pada plat kopel akibat beban terfaktor, diperhitungkan sebagai berikut :
Du = 0.02 * Nu = ff = Av = h * t = ff * Vn = ff * 0.60 * fy * Av =
Faktor reduksi kekuatan geser plat, Luas penampang plat kopel, Tahanan geser penampang,
19000
N
0,75 1800 194400
mm2 N
Syarat yang harus dipenuhi,
Du 19000
[C]2011 : MNI
≤ <
ff * Vn 194400
→
AMAN (OK)
Kolom Dari Elemen Tersusun Prismatis Yang Dihubungkan Dengan Plat Kopel
4
Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel
[C]2011 : MNI
Kolom Dari Elemen Tersusun Prismatis Yang Dihubungkan Dengan Plat Kopel
5
