PERHITUNGAN KOLOM DARI ELEMEN TERSUSUN PRISMATIS

Transkripsi

1 PERHITUNGAN KOLOM DARI ELEMEN TERSUSUN PRISMATIS YANG DIHUBUNGKAN DENGAN PLAT KOPEL A. DATA BAHAN [C]2011 : M. Noer Ilham Tegangan leleh baja (yield stress ), f y = 240 MPa Modulus elastik baja (modulus of elasticity ), E = MPa Angka Poisson (Poisson's ratio ), u = 0,3 Modulus geser (shear modulus ), G = E / [ 2 * ( 1 + u ) ] = MPa B. DATA ELEMEN STRUKTUR TERSUSUN [C]2011 : MNI Kolom Dari Elemen Tersusun Prismatis Yang Dihubungkan Dengan Plat Kopel 1

2 Profil baja : UNP ,5.11,5 Luas penampang (satu elemen), A 1 = 3220 mm 2 Momen inersia penampang (satu elemen) thd. sb. x, I x1 = mm 4 Momen inersia penampang (satu elemen) thd. sb. y, I y1 = mm 4 Momen inersia penampang (satu elemen) minimum, I min = mm Jari-jari girasi (satu elemen) thd. sb. x, r x1 = 77 mm Jari-jari girasi (satu elemen) thd. sb. y, r y1 = 21,4 mm Jari-jari girasi minimum (satu elemen), r min = 21,4 mm Panjang kolom thd. sb. x, L x = 5000 mm Panjang kolom thd. sb. y, L y = 5000 mm Faktor panjang tekuk efektif thd. sb. x, k x = 0,9 Faktor panjang tekuk efektif thd. sb. y, k y = 0,9 Konstanta struktur tersusun ( m = 2, atau 3, atau 4 ) m = 2 Jarak antara titik berat elemen struktur, a = 250 mm Lebar plat melintang (kopel), h = 180 mm Tebal plat melintang (kopel), t = 10 mm Jarak antara plat melintang (kopel), L l = 400 mm Faktor reduksi kekuatan untuk aksial tekan, f n = 0,85 Gaya aksial tekan akibat beban terfaktor, N u = N C. PERHITUNGAN KEKUATAN 1. KELANGSINGAN ELEMEN TERSUSUN Jarak antara plat kopel, L l = 400 mm Kelangsingan satu elemen tersusun, l l = L l / r min = 18,69 l l 50 18,69 < 50 memenuhi syarat (OK) Panjang tekuk efektif thd. sb. x, L kx = k x * L x = 4500 mm Jari-jari girasi struktur tersusun thd. sb. x, r x = r x1 = 77,00 mm Kelangsingan struktur tersusun thd. sb. x, l x = L kx / r x = 58,44 [C]2011 : MNI Kolom Dari Elemen Tersusun Prismatis Yang Dihubungkan Dengan Plat Kopel 2

3 l x 1.2 * l l 58,44 > 22,43 memenuhi syarat (OK) Panjang tekuk efektif thd. sb. y, L ky = k y * L y = 4500 mm Momen inersia penampang struktur tersusun thd. sb. y, Untuk nilai, m = 2 I y = m * I y1 + 1/4 * m * A 1 * a 2 = mm 4 Untuk nilai, m = 3 I y = m * I y1 + ( m - 1 ) * A 1 * a 2 = - mm 4 Untuk nilai, m = 4 I y = m * I y1 + 5/4 * m * A 1 * a 2 = - mm 4 I y = mm 4 Luas penampang struktur tersusun, A = m * A 1 = 6440 mm 2 Jari-jari girasi struktur tersusun thd. sb. y, r y = ( I y / A ) = 126,83 mm Kelangsingan struktur tersusun thd. sb. y, l y = L ky / r y = 35,48 Kelangsingan ideal struktur tersusun thd. sb. y, l iy = [ l y 2 + m / 2 * l l 2 ] = 40,10 mm l iy 1.2 * l l 40,10 > 22,43 memenuhi syarat (OK) 2. KONTROL KEKAKUAN PLAT KOPEL Plat kopel harus cukup kaku, sehingga memenuhi persamaan : I p / a 10 * I l / L l Momen inersia penampang plat kopel, I p = 2 * 1/12 * t * h 3 = mm 4 Momen inersia satu elemen, I l = I min = mm 4 I p / a 10 * I l / L l 38880,00 > 37000,00 memenuhi syarat (OK) 3. TAHANAN AKSIAL TEKAN Faktor tekuk kolom dihitung dengan rumus sebagai berikut : a. Untuk nilai l c 0.25 maka termasuk kolom pendek : w = 1 b. Untuk nilai 0.25 < l c 1.20 maka termasuk kolom sedang : [C]2011 : MNI Kolom Dari Elemen Tersusun Prismatis Yang Dihubungkan Dengan Plat Kopel 3

4 w = 1.43 / ( * l c ) c. Untuk nilai l c > 1.20 maka termasuk kolom langsing : w = 1.25 * l c 2 Parameter kelangsingan thd. sb. x, l cx = 1/p * l x * ( f y / E ) = 0,6444 a. Kolom pendek : w = - b. Kolom sedang : w = 1.43 / ( * l c ) = 1,2241 c. Kolom langsing : w = 1.25 * l c 2 = - Faktor tekuk thd. sb. x, w x = 1,2241 Parameter kelangsingan thd. sb. y, l ciy = 1/p * l iy * ( f y / E ) = 0,4422 a. Kolom pendek : w = - b. Kolom sedang : w = 1.43 / ( * l c ) = 1,0969 c. Kolom langsing : w = 1.25 * l c 2 = - Faktor tekuk thd. sb. y, w iy = 1,0969 Tahanan aksial tekan nominal thd. sb. x, N n = A * f y / w x = N Tahanan aksial tekan nominal thd. sb. y, N n = A * f y / w iy = N Tahanan aksial tekan nominal terkecil, N n = N Tahanan aksial tekan, f n * N n = N Gaya aksial tekan akibat beban terfaktor, N u = N N u f n * N n < AMAN (OK) 4. TAHANAN GESER PLAT KOPEL Gaya geser pada plat kopel akibat beban terfaktor, diperhitungkan sebagai berikut : D u = 0.02 * N u = N Faktor reduksi kekuatan geser plat, f f = 0,75 Luas penampang plat kopel, A v = h * t = 1800 mm 2 Tahanan geser penampang, f f * V n = f f * 0.60 * f y * A v = N D u f f * V n < AMAN (OK) [C]2011 : MNI Kolom Dari Elemen Tersusun Prismatis Yang Dihubungkan Dengan Plat Kopel 4

5 [C]2011 : MNI Kolom Dari Elemen Tersusun Prismatis Yang Dihubungkan Dengan Plat Kopel 5