95
Ada nya bukaan pada pelat badan balok castella mengakibatkan peningkatan lendutan maksimum hingga sekitar 9.
5.7. Pemeriksaan Kekuatan
Kekuatan dari masing-masing komponen struktur akan diperiksa terhadap gaya- gaya dalam yang terjadi akibat beban-beban yang bekerja pada struktur portal gable.
Metode “Load Resistance Factor Design” LRFD akan digunakan untuk melakukan pemeriksaan kekuatan struktur dengan berdasarkan pada beban pada keadaan ultimit.
Komponen struktur yang akan diperiksa meliputi komponen balok dan kolom. Balok lantai 2, balok lantai 3, dan rafter menggunakan penampang balok yang sama,
sehingga kekuatan penampang balok hanya perlu diperiksa terhadap gaya maksimum yang terjadi pada balok lantai 2, balok lantai 3, dan rafter. Kekuatan kolom akan
diperiksa sebagai komponen yang memikul kombinasi lentur dengan aksial. Sedangkan kolom praktis yang hanya menerima beban aksial perlu dilakukan pemeriksaan terhadap
kekuatan aksialnya.
5.7.1. Pemeriksaan Kekuatan Komponen Balok
Penampang balok yang digunakan terdiri dari dua jenis yaitu balok dengan ukuran H700×200×10×16 pada ujung balok dan balok castella dengan ukuran H700×200×10×16
dengan bukaan sebesar 400 mm pada bagian tengah bentang balok. Beberapa kekuatan yang perlu diperiksa terhadap gaya-gaya dalam yang terjadi yaitu:
1. Kapasitas lentur balok castella
Penampang balok castella yang digunakan ditunjukkan pada Gambar 5.6.
Universitas Sumatera Utara
96
639.72 30.14
150
400
150
200
Gambar 5.6 Penampang balok castella Luas penampang T:
4540 10
16 150
16 200
= ×
− +
× =
LT
A
mm
2
Jarak antar pusat berat penampang T atas dan bawah: 72
. 639
=
U
H mm
Kapasitas plastis penampang castella: 1046
72 .
639 360
4540 =
× ×
= =
U y
LT p
H F
A M
kN-m
2. Kapasitas lentur balok H
Modulus plastis: 3634
10 16
350 16
700 16
200
2
= ×
− +
− ×
× =
x
Z cm
3
Kapasitas plastis penampang H: 1309
3634000 360
= ×
= =
x y
p
Z F
M kN-m
Universitas Sumatera Utara
97
3. Kapasitas geser vertikal balok castella
Total luas badan penampang T:
3000 10
150 2
= ×
× =
WUL
A
mm
2
Kapasitas geser vertikal:
624 3000
360 3
3 3
3 =
× ×
= =
WUL Y
VY
A F
P
kN
4. Kapasitas geser horizontal balok castella
Luas minimum web post:
2000 10
200 =
× =
WP
A
mm
2
Kapasitas geser vertikal:
417 2000
360 3
3 3
3 =
× ×
= =
WP Y
VH
A F
P
kN
Universitas Sumatera Utara
98
5. Kekuatan lentur dan tekuk dari web post
Nilai koesifien yang diperlukan:
329 .
5 00108
. 0853
. 645
. 3
987 .
6 00683
. 0625
. 441
. 1
169 .
8 00174
. 1464
. 097
. 5
40 10
200 2
2 16
. 2
200 432
2 3
2 2
2 1
= −
+ =
− =
− +
= =
− +
= =
× =
= =
= =
β β
β β
β β
β α
C C
C t
d d
S
w
Kapasitas web post pada potongan A-A: 36
360 200
10
2 4
1
= ×
× ×
=
E
M kN-m
Momen maksimum izin dari web post: 1617
3 2
2 1
= −
− ×
= C
C C
M M
E MAX
α α
kN-m
Pada balok lantai 2, lantai 3, dan rafter, momen negatif terbesar terjadi pada ujung balok lantai 3 yaitu sebesar 1119 kN-m. Penampang balok pada ujung balok ini adalah
penampang balok tanpa bukaan. Pemeriksaan kekuatan lentur balok adalah sebagai berikut:
1 950
. 1309
9 .
1119 =
× =
=
p u
n
M M
R φ
… Memenuhi
Pada balok lantai 2, lantai 3, dan rafter, momen positif terbesar terjadi pada tengah bentang rafter yaitu sebesar 455 kN-m. Gaya geser maksimum adalah sebesar 141 kN.
Penampang balok pada tengah bentang rafter ini adalah penampang castella dengan bukaan pada pelat badan.
Universitas Sumatera Utara
99
1. Pemeriksaan kekuatan lentur balok adalah sebagai berikut:
1 483
. 1046
9 .
455 =
× =
=
p u
n
M M
R φ
… Memenuhi 2.
Pemeriksaan kekuatan geser vertikal adalah sebagai berikut:
1 251
. 624
9 .
141 =
× =
=
VY u
n
P V
R
φ … Memenuhi
3. Pemeriksaan kekuatan geser horizontal adalah sebagai berikut:
2 .
95 73
. 639
432 141
2 =
× =
− =
t s
i hi
y H
S V
V
1 254
. 417
9 .
2 .
95 =
× =
=
VH hi
n
P V
R
φ … Memenuhi
4. Pemeriksaan kekuatan lentur dan tekuk dari web post adalah sebagai berikut:
1 313
. 1617
9 .
455 =
× =
=
MAX u
n
M M
R
φ … Memenuhi
Seluruh rasio kekuatan komponen balok lebih kecil dari 1 sehingga balok aman untuk digunakan pada struktur gable ini.
5.7.2. Pemeriksaan Kekuatan Komponen Kolom
Kategori