4.6.4 Perhitungan Kontrol Dimensi Profil Balok dan Kolom 4.6.4.1 Kontrol Lendutan pada Balok
Batang yang dihitung lendutannya adalah balok dengan no frame 5, dengan detail sebagai berikut :
Dimensi Profil : IWF 350x175x7x11 Ix = 13.500 cm
4
; q
bs
= 49,4 kgm q dead : 1,776 Tm
q live : 1,000 Tm q
u
: 1,21,776 + 0,0494 + 1,6 1,000 = 3,789 Tonm Maka,
EI qL
4
. 384
1 =
δ
mm m
m m
T x
m x
m T
456 ,
14 014456
, 000135
, .
10 21
8 789
, 3
. 384
1
4 2
6 4
4
= =
= δ
mm
izin
222 ,
22 360
8000 = =
δ
izin
δ δ
…OK
4.6.4.2 Kontrol Gaya Geser pada Balok
Gaya geser balok terbesar yang terjadi pada struktur adalah pada batang no 10 balok lantai 1 akibat kombinasi pembebanan 2 yaitu sebesar 12,1134 Ton.
V
u
= 12,1134 Ton •
Kuat geser penampang
q dead q live
8 m
Universitas Sumatera Utara
N tw
h fy
V
n
880 .
362 7
. 400
. 240
. 6
, 9
, .
. .
6 ,
9 ,
. =
= =
φ ∅.V
n
= 36,288 Ton ∅.V
n
V
u
= 12,1134 Ton…OK
4.6.4.3 Kontrol Gaya Normal pada Balok
• Periksa kelangsingan penampang
Flens
955 ,
7 11
2 350
2 =
=
f
t b
137 ,
16 240
250 250
= =
fy
r f
t b
λ 2
…OK
Web
857 ,
46 7
11 2
350 =
− =
w
t h
001 ,
71 240
1100 1100
= =
fy
r w
t h
λ
… OK
Gaya normal terbesar terjadi pada batang nomor 1 balok lt.4 akibat kombinasi pembebanan 4 yaitu sebesar 7,8959 Ton N
u tekan
.
Arah sumbu kuat sumbu x :
67 ,
87 6
, 14
800 6
, 1
. =
= =
x r
L k
x x
x
λ
943 ,
000 .
210 240
. 67
, 87
. =
= =
π π
λ λ
E fy
x cx
2 ,
1 25
,
cx
λ →
cx x
λ ω
67 ,
6 ,
1 43
, 1
− =
Universitas Sumatera Utara
477 ,
1 943
, 67
, 6
, 1
43 ,
1 =
− =
x
x
ω
Ton N
fy A
f A
N
x g
cr g
n
281 ,
104 9
, 1021951
477 ,
1 240
. 6291
. .
= =
= =
=
ω
1 0891
, 281
, 104
85 ,
8959 ,
7 .
= =
x N
N
n c
u
φ …OK
Arah sumbu lemah sumbu y :
0202 ,
202 96
, 3
800 ,
1 .
= =
= x
r L
k
y y
y
λ
174 ,
2 000
. 210
240 .
0202 ,
202 .
= =
=
π π
λ λ
E f
y y
cy
2 ,
1
cy
λ →
2
. 25
, 1
cy y
λ ω =
907 ,
5 174
, 2
25 ,
1
2
= =
x
y
ω
Ton N
fy A
f A
N
y g
cr g
n
0803 ,
26 206
, 587
. 255
907 ,
5 240
. 6291
. .
= =
= =
= ω
1 356
, 0803
, 26
85 ,
8959 ,
7 .
= =
x N
N
n c
u
φ … OK
∴
Jadi, profil IWF 350x175x7x11 cukup untuk memikul beban tekan terfaktor 7,8959 Ton.
4.6.4.4 Kontrol Beam-Column
• Aksi kolom
Gaya tekan terbesar terjadi pada kolom nomor 20 akibat kombinasi pembebanan 4 yaitu sebesar 56,8458 Ton
Dalam arah y kolom diasumsikan tertumpu sendi di ujung atas dan bawahnya, sehingga k
y
= 1,0
Universitas Sumatera Utara
889 ,
88 5
, 4
400 1
. =
= =
x r
L k
y y
y y
λ
Dalam arah x, nilai k
x
ditentukan dari nomogram sesuai faktor G berikut :
Gambar 4.7 Nomor joint pada portal
Elemen IWF
I cm4 L cm
IL 17-13
400x200x7x11 19800
400 49.5
13-9 400x200x7x11
19800 400
49.5 9-5
400x200x7x11 19800
400 49.5
5-1 400x200x7x11
19800 400
49.5 18-14
400x200x7x11 19800
400 49.5
14-10 400x200x7x11
19800 400
49.5 10-6
400x200x7x11 19800
400 49.5
5-2 400x200x7x11
19800 400
49.5 19-15
400x200x7x11 19800
400 49.5
15-11 400x200x7x11
19800 400
49.5 11-7
400x200x7x11 19800
400 49.5
7-3 400x200x7x11
19800 400
49.5 20-16
400x200x7x11 19800
400 49.5
16-12 400x200x7x11
19800 400
49.5 12-8
400x200x7x11 19800
400 49.5
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
13 14
15 16
17 18
19 20
8 m 8 m
8 m 4 m
4 m
4 m
4 m
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.1 Faktor kekakuan tiap-tiap elemen
Joint S ILc S ILb
1 2.93
2 1.47
3 1.47
4 2.93
5 5.87
6 2.93
7 2.93
8 5.87
9 5.87
10 2.93
11 2.93
12 5.87
13 5.87
14 2.93
15 2.93
16 5.87
17 1.00
18 1.00
19 1.00
20 1.00
Tabel 4.2 Faktor kekakuan tiap-tiap elemen
8-4 400x200x7x11
19800 400
49.5 1-2
350x175x7x11 13500
800 16.875
2-3 350x175x7x11
13500 800
16.875 3-4
350x175x7x11 13500
800 16.875
5-6 350x175x7x11
13500 800
16.875 6-7
350x175x7x11 13500
800 16.875
7-8 350x175x7x11
13500 800
16.875 9-10
350x175x7x11 13500
800 16.875
10-11 350x175x7x11
13500 800
16.875 11-12
350x175x7x11 13500
800 16.875
13-14 350x175x7x11
13500 800
16.875 14-15
350x175x7x11 13500
800 16.875
15-16 350x175x7x11
13500 800
16.875
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.8 Nomogram mencari nilai k
Sumber: SNI 03-1729-2002
KOLOM Ga
Gb k
17-13 1.00
5.87
1.75
13-9 5.87
5.87 2.45
9-5 5.87
5.87
2.45
5-1 5.87
2.93 2.05
18-14 1.00
2.93 1.55
14-10 2.93
2.93 1.80
10-6 2.93
2.93 1.80
6-2 2.93
1.47 1.60
19-15 1.00
2.93 1.55
15-11 2.93
2.93 1.80
11-7 2.93
2.93
1.80
7-3 2.93
1.47 1.60
20-16 1.00
5.87
1.75
16-12 5.87
5.87 2.45
12-8 5.87
5.87
2.45
8-4 5.87
2.93 2.05
Tabel 4.3 Nilai k tiap-tiap kolom pada portal
Universitas Sumatera Utara
Sesuai dengan tabel di atas, kolom dengan frame no 20 joint 18-14 memiliki nilai k
sebesar 1,55 .
349 ,
37 6
, 16
400 55
, 1
. =
= =
x r
L k
x x
x x
λ
Maka, λ
y
yang paling menentukan
957 ,
000 .
210 240
. 889
, 88
. 1
. .
1 =
= =
π π
λ
E f
r L
k
y y
y y
c
2 ,
1 25
,
cx
λ →
cx x
λ ω
67 ,
6 ,
1 43
, 1
− =
491 ,
1 957
, 67
, 6
, 1
43 ,
1 =
− =
x
x
ω
Ton N
fy A
f A
N
y g
cr g
n
297 ,
117 510
. 149
. 1
491 ,
1 240
. 7141
. .
= =
= =
= ω
1 570
, 297
, 117
85 ,
8458 ,
56 .
= =
x N
N
n c
u
φ … OK
Cek persamaan ,
1 .
. 9
8 .
≤
+
nx b
ux n
u
M M
N N
φ φ
•
Aksi Balok
Periksa apakah IWF 400x200x7x11 kompak atau tidak :
09 ,
9 11
. 2
200 .
2 =
=
f f
t b
973 ,
10 170 =
=
y p
f λ
548 ,
7141 240
9 ,
9800 2548
, 86
. =
= x
x x
N N
y b
u
φ
y y
b u
y p
f N
N f
665 33
, 2
500
.
− =
φ λ
Universitas Sumatera Utara
926 ,
42 240
665 513
, 57
548 ,
33 ,
2 240
500 =
= −
=
p
λ
p
tw h
λ λ
= −
= =
54 7
11 .
2 400
penampang kompak Mp = Z
x
.f
y
= 999 x 1,15 x 240 9800 = 28,135 Ton-m ∅
b
.M
nx
= 0,9 x 28,135 = 25,322 Ton-m •
Perbesaran momen δ
b
Untuk menghitung δ
b
diperlukan ratio kelangsingan dari portal tak bergoyang
096 ,
24 6
, 16
400 ,
1 .
= =
x r
L k
x
741 ,
29328 ,
10317 ,
4 ,
6 ,
4 ,
6 ,
2 1
=
−
− =
− =
M M
C
m
Ton x
x x
r L
k A
E N
g el
047 ,
2601 9800
096 ,
24 7141
000 .
210 .
. .
2 2
2 2
= =
= π
π
, 1
757 ,
047 ,
2601 8458
, 56
1 741
, 1
= −
= −
=
el u
m b
N N
C
δ
Ambil δ
b
= 1,0 •
Perbesaran momen, δ
s
Ton x
N
u
3832 ,
227 8458
, 56
4 =
=
∑
Ton x
x x
r L
k A
E N
g el
642 ,
1082 9800
349 ,
37 7141
000 .
210 .
. .
2 2
2 2
= =
= π
π
Ton x
N
el
567 ,
330 .
4 642
, 1082
4 =
=
∑
055 ,
1 567
, 330
. 4
3832 ,
227 1
1 1
1 =
− =
− =
∑ ∑
el u
s
N N
δ
• Periksa
, 1
. .
9 8
. ≤
+
nx b
ux n
u
M M
N N
φ φ
Universitas Sumatera Utara
Tm x
x M
M M
ltu s
ntu b
ux
984 ,
10 12962
, 10
055 ,
1 29328
, ,
1 .
. =
+ =
+ =
δ δ
, 1
. .
9 8
. ≤
+
nx b
ux n
u
M M
N N
φ φ
, 1
955 ,
322 ,
25 984
, 10
9 8
57 ,
=
+
∴
Jadi, profil IWF 400x200x7x11 mencukupi untuk memikul beban-beban tersebut, sesuai dengan desain LRFD.
Universitas Sumatera Utara
4.6.5 Rekapitulasi Dimensi Profil – Metode LRFD
