TUGAS AKHIR PERBANDINGAN PERHITUNGAN KUDA KUDA BAJA BENTANG PANJANG METODE ASD DENGAN LRFD Diajukan sebagai syarat untuk meraih gelar Sarjana Teknik Strata 1 (S-1) Disusun oleh : NAMA : RENI JUNIARTI NIM : 41109110034 UNIVERSITAS MERCU BUANA FAKULTAS TEKNIK SIPIL dan PERENCANAAN PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL 2011
LEMBAR PENGESAHAN SIDANG SARJANA PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS MERCU BUANA Q Semester : Ganjil Tahun Akademik : 2010/2011 Tugas akhir ini untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik, jenjang pendidikan Strata 1 (S-1), Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Mercubuana, Jakarta. Judul Tugas Akhir : Perbandingan Perhitungan Kuda Kuda Baja Bentang Panjang Metode ASD dengan LRFD. Disusun Oleh: Nama : Reni Juniarti NIM : 41109110034 Jurusan / Program Studi : Teknik Sipil Telah dinyatakan LULUS pada Sidang Sarjana Tanggal 4 Maret 2011. Pembimbing Tugas Akhir Ir.Edifrizal Dharma Jakarta, 4 Maret 2011 Mengetahui, Ketua Penguji Mengetahui, Ketua Program Studi Teknik Sipil Ir. Zainal Abidin Shahab,MT Ir.Sylvia Indriany,MT ii
LEMBAR PERNYATAAN SIDANG SARJANA PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS MERCU BUANA Q Yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Reni Juniarti Nomor Induk Mahasiswa : 41109110034 Program Studi : Teknik Sipil Fakultas : Teknik Sipil dan Perencanaan Menyatakan bahwa Tugas Akhir ini merupakan kerja asli, bukan jiplakan (duplikat) dari karya orang lain. Apabila ternyata pernyataan saya ini tidak benar maka saya bersedia menerima sanksi berupa pembatalan gelar kesarjanaan saya. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya untuk dapat dipertanggung jawabkan sepenuhnya. Jakarta, Maret 2011 Yang Memberikan Pernyataan Reni Juniarti iii
KATA PENGANTAR Kata pengantar Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul Perbandingan perhitungan kuda kuda baja bentang panjang metode ASD dan LRFD sesuai waktu yang telah ditentukan. Penyusunan tugas akhir ini dimaksudkan untuk melengkapi salah satu syarat dalam menyelesaikan program Strata I (S1) pada program studi Teknik Sipil Universitas Mercubuana. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapakan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dorongan, bimbingan, pengarahan selama pembuatan tugas akhir ini sampai selesai, terutama kepada: 1. Bapak Ir.Edifrizal Dharma,MT selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, pikiran serta pengarahan dalam pengerjaan tugas akhir ini. 2. Ibu Ir.Sylvia Indriany,MT selaku ketua program studi Teknik Sipil UMB. 3. Bapak Ir. Alizar, MT selaku ketua tugas akhir koordinasi program studi Teknik Sipil UMB. 4. Semua Bapak/Ibu dosen program studi Teknik Sipil,UMB 5. Kedua orang tua, kakak, yang telah memberikan dorongan dan suport baik moril maupun materil. 6. Bapak/Ibu bagian administrasi UMB. 7. Teman-teman angkatan kelas karyawan Teknik Sipil Mercubuana. 8. Kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini. v
Kata pengantar Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan, keterbatasan, dan belum sempurna. Oleh karena itu saran dan kritik sangat diharapkan untuk penyempurnaan tugas akhir ini, dan penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat bermamfaat bagi kita semua, khususnya mahasiswa Teknik Sipil. Jakarta, Februari 2011 Penulis v
DAFTAR ISI Daftar Isi HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ABSTRAK KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR,TABEL i iii iv v vii x BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang I-1 1.2 Maksud dan Tujuan Tugas Akhir I-2 1.3 Batasan Masalah I-2 1.4 Metodelogi Penulisan I-3 1.5 Sistematika Penulisan I-4 BAB II DASAR TEORI 2.1 Material Baja II-1 2.1.1 Jenis Baja II-1 2.1.2 Sifat Bahan Baja II-2 2.1.3 Profil Baja II-5 2.1.3.1 Sumbu Utama II-7 2.1.3.2 Sumbu Bahan dan Sumbu Bebas Bahan II-8 2.2 Type Batang Pada Struktur Baja II-9 2.2.1 Batang Tarik II-9 2.2.2 Batang Tekan II-10 2.3 Desain Struktur II-12 2.3.1 Prinsip Prinsip Desain II-13 2.4 Type Struktur Penyangga Atap Baja II-15 2.5 Pembebanan Struktur II-17 2.5.1 Beban Mati II-17 vii
Daftar Isi 2.5.2 Beban Hidup II-17 2.5.3 Beban Angin II-18 2.6 Faktor Reduksi II-19 2.7 Balok Baja II-21 2.7.1 Prinsip Desain Balok II-21 2.7.2 Analisa Tegangan pada Balok II-23 2.7.3 Gambaran Umum Desain Balok ASD dan LRFD II-29 2.8 Metode ASD (Allowed Stress Desain) II-33 2.8.1 Desain Balok II-33 2.8.2 Batang Tarik II-33 2.8.3 Batang Tekan II-34 2.9 Metode LRFD (Loud Resistance Factor Desain) II-36 2.9.1 Desain Balok II-36 2.9.2 Batang Tarik II-38 2.9.3 Batang Tekan II-40 2.10 Sambungan Baut II-43 2.10.1 Pengurangan Luas Akibat Lubang Baut II-44 2.10.2 Tata Letak Baut II-45 2.10.3 Kekuatan Baut II-45 2.10.4 Sambungan LRFD II-48 BAB III METODE DESAIN DAN PERENCANAAN KUDA KUDA 3.1 Diagram Alir Perencanaan Kuda Kuda III-1 3.2 Keterangan Diagram Alir Perencanaan III-2 3.2.1 Data Perencanaan III-2 3.2.2 Desain Gording III-3 3.2.3 Desain Kuda Kuda III-4 3.2.4 Cek Batang tarik dan Tekan III-6 3.2.5 Sambungan III-6 BAB IV ANALISA PERHITUNGAN 4.1 Perhitungan Metode ASD IV-1 vii
Daftar Isi 4.1.1 Perhitungan Gording IV-1 4.1.1.1 Prelimery Desain IV-2 4.1.1.2 Desain Perhitungan Gording IV-4 4.1.1.3 Perhitungan Trestang IV-7 4.1.2 Pembebanan Kuda Kuda IV-8 4.1.2.1 Analisa Pembebanan IV-8 4.1.2.2 Analisa Respon Struktur (gaya batang) IV-11 4.1.3 Desain Batang Tarik dan Batang Tekan IV-12 4.1.4 Sambungan IV-14 4.2 Perhitungan Metode LRFD IV-15 4.2.1 Perhitungan Gording IV-15 4.2.1.1 Prelimery Desain IV-15 4.2.1.2 Desain Perhitungan Gording IV-17 4.2.2 Pembebanan Kuda Kuda IV-22 4.2.2.1 Analisa Pembebanan IV-22 4.2.2.2 Analisa Respon Struktur (gaya batang) IV-23 4.2.3 Desain Batang Tarik dan Batang Tekan IV-24 4.2.4 Sambungan IV-27 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan V-1 5.2 Saran V-2 LAMPIRAN DAFTAR PUSTAKA vii
Daftar gambar, tabel Daftar Gambar Gambar 2.1 Hubungan tegangan uji tarik II.3 Gambar 2.2 Profil baja II.6 Gambar 2.3a Sumbu utama bahan II.7 Gambar 2.3b Sumbu utama bahan II.7 Gambar 2.4 Sumbu bebas bahan II.8 Gambar 2.5 Bentuk penampang tarik II.10 Gambar 2.6 Bentuk penampang tekan II.11 Gambar 2.7 Type struktur baja II.15 Gambar 2.8 Prilaku balok II.23 Gambar 2.9 Pengekang lateral balok II.26 Gambar 2.10 Torsi pada balok II.27 Gambar 2.11 Balok geser II.28 Gambar 2.12 Pusat geser balok II.28 Gambar 2.13 Garis tegangan utama II.29 Gambar 2.14 Distribusi tegangan II.31 Gambar 2.15 Nilai kekakuan baja II.34 x
Daftar gambar, tabel Gambar 2.16 Sambungan berseling II.43 Gambar 2.17 Sambungan berseling II.44 Gambar 2.18 Baut dalam geser II.46 Gambar 2.19 Penempatan baut II.47 Gambar 3.1 Tampak depan kuda kuda III.2 Gambar 3.2 Pembebanan gording III.3 Gambar 3.3 Pembebanan kuda kuda III.4 Gambar 3.4 Diagram Alir desain gording metode ASD III.7 Gambar 3.5 Diagram Alir desain gording metode LRFD III.8 Gambar 3.6 Diagram Alir desain batang tekan, tarik metode ASD III.9 Gambar 3.7 Diagram Alir desain batang tekan, tarik metode LRFD III.10 x
Daftar gambar, tabel Daftar Tabel Tabel 2.1 Kuat tarik batas dan tegangan leleh II.1 Tabel 2.2 Faktor reduksi II.19 Tabel 2.3 Tegangan tarik ijin baut II.46 x