PERANCANGAN BATANG TEKAN LANJUTAN
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 165
P O L B A N P O L B A N
Perkirakan dimensi kolom sedikit lebih besar dibandingkan jika kolom tersebut memikul beban 1100 k hal ini dilakukan karena portal dapat bergoyang sehingga
panjang efektif lebih besar dari panjang aktual. Coba: W14 x 159 A = 46,7 in
2
, I
x
= 1990 in
4
, r
x
62 ,
3 0,5
x 30
2100 15
1900
atas
= =
G = 6,38 in.
kekakuan balok dikalikan dengan 0,5 karena portal dapat bergoyang dan salah satu ujung balok adalah sendi
Gambar 7.10 Kemungkinan Penambahan Portal
G
bawah
= 10 K
x
71 ,
67 38
, 6
15 x
12 40
, 2
= =
x x
x
r L
K
= 2,40
φ
c
F
cr
= 24,04 ksi P
u
= 24,0446,7 = 1122,7 k 1100 k memenuhi syarat
7.4 Pelat Landasan untuk Kolom dengan Beban Konsentris
Gunakan W14 x 159 Dalam contoh ini tidak diberikan faktor reduksi kekakuan seperti yang
dijelaskan dalam Sub Bab 7.2 pada kolom dari portal ini. Spesifikasi LRFD Section C2.2 menyatakan bahwa reduksi kekakuan akibat inelastisitas kolom diijinkan jika telah
diaplikasikan teori kolom yang bersandar pada kolom lain.
Hal yang dikuatirkan adalah jika ada penambahan portal dan penerapan teori kolom yang bersandar. Jika kita mempunyai gedung diberikan dalam garis penuh pada
Gambar 7.10 dan mengingikan penambahan portal diberikan oleh garis putus pada Gambar 7.10, maka kita akan berargumentasi bahwa portal lama akan mengikat portal
yang baru sehingga kita dapat terus menambahkan portal kearah samping tanpa adanya pengaruh pada portal asal. Kenyataannya, kolom yang baru akan menyebabkan kolom
asal runtuh.
Tegangan tekan rencana dalam beton atau tipe pondasi lain jauh lebih kecil dari pada tegangan yang terjadi pada kolom baja. Jika kolom baja ditumpu oleh pondasi, maka
PERANCANGAN BATANG TEKAN LANJUTAN
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 166
P O L B A N P O L B A N
beban kolom harus disebar pada luas pondasi yang cukup sehingga terhindar dari tegangan yang berlebihan. Beban dari kolom baja ditransfer melalui pelat landasan baja
ke pondasi dibawahnya.
Pelat landasan untuk kolom baja dapat dilas langsung atau dengan alat penyambung lain seperti baut atau dilas dengan profil siku. Metoda penyambung ini
diberikan dalam Gambar 7.11. Pelat landasan yang dilas langsung dengan kolom dapat dilihat dalam bagian a. Untuk kolom yang kecil, pelat landasan ini dapat dilas pada
kolom di bengkel, tetapi untuk kolom yang besar pengelasan ini lebih cocok dilakukan dilapangan. Selanjutnya kolom ini diangkur pada pondasi dengan bantuan siku. Tipe
sambungan ini diperlihatkan dalam bagian b.
a b
Gambar 7.11 Pelat Landasan Kolom
Tahapan kritis dalam pelaksanaan bangunan baja adalah akurasi penempatan posisi pelat landasan. Jika pelat tidak ditempatkan pada elevasi yang tepat maka akan
terjadi perubahan tegangan pada balok dan kolom. Salah satu dari tiga metoda berikut dapat digunakan untuk menempatkan kolom pada posisi yang tepat: pelat pembantu
penyetara ketinggian, baut pembantu penyetara ketinggian, atau pelat landasan tambahan. Artikel dari D. T. Ricker, “Some Practical Aspects of Column Bases,”
Engineering Journal, AISC, 26, no. 3 3rd quarter, 1989, pp. 81 – 89 memberikan penjelasan detail mengenai ketiga metoda tersebut.
Untuk pelat landasan ukuran kecil dan sedang s.d. 22 in., perlu diberikan pelat pembantu dengan tebal sekitar ¼ in dan dimensi yang sama atau lebih besar dari pelat
landasan yang dipasang pada lokasi. Selanjutnya kolom dengan pelat landasannya disambungkan pada pelat pembantu tersebut.
Karena pelat pembantu ini tidak terlalu berat, maka dapat dikerjakan secara manual oleh kontraktor pekerjaan pondasi. Untuk pemasangan pelat landasan yang
besar diperlukan derek atau crane dan hal ini dilakukan oleh kontraktor pekerjaan baja.
PERANCANGAN BATANG TEKAN LANJUTAN
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 167
P O L B A N P O L B A N
Untuk pelat landasan dengan dimensi sampai dengan 36 in, diperlukan baut pembantu penyetara ketinggian. Untuk menjamin kestabilan selama pelaksanaan, baut
ini paling sedikit harus dipasang pada empat angkur. Jika pelat landasan lebih besar dari 36 in, kolom dengan pelat landasan yang
sudah terpasang akan terlalu berat dan jika pelat landasan dipasang dibengkel akan timbul kesulitan dalam pengangkutan ke lapangan. Dalam hal ini akan lebih baik jika
pelat landasan dikirim ke lapangan dan dipasang di lapangan. Untuk penyetaraan ketinggian dapat digunakan baji dari material baja.
Untuk pelat landasan yang sangat besar dan berat, perlu dibuatkan portal dari baja siku sebagai tumpuan pelat. Portal tersebut secara hati-hati dipasang pada elevasi
yang direncanakan kemudian diisi dengan beton. Jika diperlukan permukaan beton harus diratakan dan pelat landasan dipasang langsung diatasnya.
Kolom mentransfer beban ke tumpuan melalui pelat landasan. Jika luas beton pendukung A
2
lebih besar dari pelat landasan A
1
, kekuatan beton akan lebih besar. Dalam hal ini, beton disekitar luas kontak akan memberikan sokongan lateral pada
bagian beton yang mendapat beban secara langsung, sehingga beton yang dibebani dapat memikul beban lebih besar lagi. Hal ini telah diperhitungkan dalam tegangan
rencana.
Panjang dan lebar pelat landasan biasanya diambil kelipatan genap dalam satuan inci dan tebal kelipatan dari 18, ¼, s.d. 1¼ in. Untuk memastikan bahwa beban kolom
tersebar merata pada pelat landasan maka kontak permukaan antara keduanya harus baik. Penyiapan permukaan pelat landasan ditentukan dalam spesifikasi LRFD Section
M2.8. Disebutkan bahwa pelat landasan dengan tebal 2 in s.d. 4 in dapat dibuat lurus dengan pengepresan. Pelat dengan tebal lebih besar dari 4 in, permukaan atasnya harus
diratakan supaya memenuhi syarat toleransi seperti yang diberikan dalam Tabel 1-19 dan 1-20, Part 1 manual LRFD dalam bagian yang berjudul “Permissible Variations
form Flatness”.
Jika terjadi kontak antara pelat landasan dan permukaan pondasi maka pelat landasan tidak perlu diratakan. Pelat landasan dengan tebal lebih dari 4 in dan dilas
dengan penetrasi penuh, permukaannya tidak perlu ditempa. Jika ‘finishin’ pelat diharuskan mengikuti syarat yang akan dijelaskan dibawah ini, maka pelat harus
dipesan sedikit lebih tebal dari yang diperlukan karena akan terjadi pengurangan dimensi pelat akibat pemotongan.
Mula-mula, kolom diasumsikan akan memikul beban sedang. Jika ternyata beban sangat kecil, sehingga pelat sangat kecil, maka langkah perencanaan harus
direvisi seperti yang akan dijelaskan kemudian. Spesifikasi LRFD tidak menjelaskan secara khusus cara mendesain pelat
landasan untuk kolom. Metoda yang dijelaskan disini didasarkan pada contoh yang diberikan dalam Part 11 manual LRFD.
Untuk menganalisa pelat landasaan dalam Gambar 7.12, kolom dianggap meneruskan beban P
u
ke pelat landasan. Beban ini dianggap terdistribusi merata melalui pelat landasan ke pondasi dengan tegangan sama dengan P
u
A dimana A adalah luas pelat landasan. Pondasi akan memberikan reaksi berupa dorongan dengan tegangan
P
u
A dan cenderung melentur keatas seperti kantilever dengan jepit pada kolom seperti yang ditunjukan dalam gambar. Tekanan ini juga cenderung mendorong pelat landasan
diantara flens kolom ke arah atas.
PERANCANGAN BATANG TEKAN LANJUTAN
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 168
P O L B A N P O L B A N
Berdasarkan Gambar 5.12, manual LRFD merekomendasikan bahwa momen maksimum dalam pelat landasan terjadi pada jarak 0,08 b
f
dan 0,95d. Momen lentur dihitung pada kedua penampang ini dan nilai terbesar digunakan untuk menentukan
tebal pelat yang diperlukan. Metoda ini hanya pendekatan karena sesungguhnya tegangan pada pelat disebabkan oleh kombinasi lentur dalam dua arah.
Luas Pelat Kuat rencana beton dibawah pelat landasan harus lebih besar atau sama dengan beban
yang dipikul. Jika pelat landasan menutupi seluruh luas tumpuan beton, kuat rencana ini sama dengan
φ
c
0,60 untuk tumpuan diatas beton dikalikan dengan kekuatan nominal beton 0,85 f
c ’
dikalikan dengan A
1
dimana f
c ’
adalah kuat tekan beton umur 28 hari dalam ksi dan A
1
85 ,
1
A f
P P
c c
p c
u
φ φ
= =
adalah luas pelat landasan. LRFD Pers. J9-1
7.3
1
85 ,
c c
u
f P
A
φ
=
7.4 Jika tidak seluruh luas tumpuan beton ditutup oleh pelat landasan, beton
dibawah pelat, yang dikelilingi oleh beton diluar pelat landasan, akan lebih kuat. Untuk situasi seperti ini spesifikasi LRFD J9b mengijinkan kuat rencana diatas
1
85 ,
A f
c
φ dan ditingkatkan dengan mengalikan
1 2
A A
. A
2
1 2
A A
adalah luas maksimum dari tumpuan beton yang tidak tertutup pelat dimana secara geometris akan konsentris dengan luas
yang terbebani. Nilai dibatas sebesar 2 seperti dinyatakan dalam rumus
berikut. 2
dengan 85
,
1 2
1 2
1
≤ =
= A
A A
A A
f P
P
c c
p c
u
φ φ
LRFD Pers. J9-2 7.5
Kemudian 2
boleh tidak
dengan 85
,
1 2
1 2
1 1
= A
A A
A A
f P
A
c c
u
φ 7.6
A
1
tidak boleh lebih kecil dari tinggi profil kolom dikalikan dengan lebar flensnya.
A
1
= b
f
Setelah nilai A d
7.7
1
dikontrol seperti diatas, dimensi pelat B dan N diperlihatkan dalam Gambar 7.12 ditentukan sampai 1 atau 2 in yang terdekat, sehingga nilai m dan n
dalam gambar hampir sama. Prosedur ini akan membuat momen kantilever pada kedua
PERANCANGAN BATANG TEKAN LANJUTAN
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 169
P O L B A N P O L B A N
arah hampir sama besar dan hal ini dapat mempertahankan tebal pelat yang minimum. Kondisi m = n dapat dipenuhi jika persamaan berikut dipenuhi.
∆ +
≈
1
A N
7.8 dimana A
1
80 ,
95 ,
5 ,
f
b d
− =
∆
= luas pelat = BN 7.9
7.10
N A
B
1
≈
7.11
Tebal Pelat Untuk menentukan tebal pelat yang diperlukan, momen diambil dalam dua arah seolah-
olah pelat terlentur keatas dengan dimensi m dan n. Berdasarkan Gambar 7.12, berikut ini diberikan momen pada kedua penampang kritis dengan meninjau lebar pelat 1 in.
BN m
P m
m BN
P
u u
2 2
2
=
7.12
BN n
P n
n BN
P
u u
2 2
2
=
7.13
Gambar 7.12 Pelat Landasan
PERANCANGAN BATANG TEKAN LANJUTAN
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 170
P O L B A N P O L B A N
Kuat rencana momen pelat per in. harus lebih besar atau sama dengan momen terbesar dari dua momen tersebut. Dalam bab selanjutkan akan dibahas bagaimana
menghitung kuat rencana momen. Untuk pelat, kuat rencana momen adalah
4
2
t F
y
φ 7.14
dimana t adalah tebal pelat dan φ = 0,90.
Samakan persamaan diatas dengan momen maksimum yang telah dihitung, sehingga didapat tebal pelat yang diperlukan.
BN n
P BN
m P
t F
u u
y
2 atau
2 4
2 2
2
= φ
7.15
BN F
P n
BN F
P m
t
y u
y u
90 ,
2 atau
90 ,
2 =
7.16
Jika beban yang bekerja pada pelat landasan kecil, seperti untuk kolom pada bangunan yang tidak tinggi, maka metoda perencanaan yang dijelaskan diatas akan
menghasilkan luas pelat landasan yang sangat kecil. Akibatnya, pelat landasan yang diperlukan hanya diperlukan sedikit diluar profil kolom dan momen yang dihitung dan
tebal pelat akan sangat kecil sehingga tidak praktis untuk dipasang.
Beberapa masalah untuk menyelesaikan masalah tersebut telah diusulkan. Pada tahun 1990 W. A. Thornton dalam artikelnya: “Design of Base Plates for Wide Flange
Columns – A Concatenation of Methods,” Engineering Journal, AISC, 27, no. 4 4th quarter, 1990, pp. 173-174 mengkombinasikan ketiga metoda menjadi satu prosedur
yang dapat diterapkan baik untuk pelat landasan yang mendapat beban ringan maupun berat. Motoda ini digunakan dalam contoh perencanaan pelat landasan dalam Part 11
manual LRFD dan juga dalam contoh dari buku ini.
Thornton mengusulkan bahwa tebal pelat ditentukan dengan menggunakan nilai terbesar dari m, n, atau
λn
’
. Dia menamakan nilai terbesar ini dengan l. l = maks m, n, atau
λn
’
7.17 Untuk menentukan
λn
’
1
85 ,
A f
P
c c
p c
φ φ
=
, perlu mensubstitusikan rumus berikut seperti yang telah dijelaskan dalam artikelnya.
untuk pelat yang menutup seluruh pedestal beton
1 2
1
A A
A f
P
c c
p c
φ φ
= dimana
1 2
A A
harus ≤ 2 untuk pelat yang tidak menutupi
seluruh pedestal beton.
PERANCANGAN BATANG TEKAN LANJUTAN
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 171
P O L B A N P O L B A N
p c
u f
f
P P
b d
db X
φ
+ =
2
4
7.18
1 1
1 2
≤ −
+ =
X X
λ 7.19
4
f
db n
λ λ =
7.20 Akhirnya, tebal pelat ditentukan dengan
BN F
P l
t
y u
90 ,
2 =
7.21
Tiga contoh perencanaan pelat landasan diberikan dibawah ini. Contoh 7.4 memberikan ilustrasi perencanaan pelat landasan yang ditumpu pada luas permukaan
beton A
2
yang beberapa kali lebih besar dari A
1
. Dalam Contoh 7.5 suatu pelat landasan dipikul oleh beton dengan luas yang sama besar dengan luas pelat.
Dalam Contoh 7.6 suatu pelat landasan ditumpu oleh beton yang 4 in lebih lebar dari luas pelat. Artinya A
2
tidak dapat ditentukan sebelum A
1
1. Hitung dihitung. Jadi perlu proses
coba-coba dalam mendesain pelat landasan ini. Proses tersebut adalah sebagai berikut:
1
85 ,
c c
u
f P
A
φ
=
2. Hitung
4 4
2
+ +
= N
B A
3. A
1
1 langkah
dari 85
,
1 2
1 1
2
A A
A A
A f
P
c c
u
=
φ dapat dihitung dari
dan nilai yang dipilih
untuk B dan N. 4. Nilai A
2
yang ditentukan dari langkah 2 telah berubah sehingga harus mengulangi langkah 2 dan 3 sampai didapat perubahan A
1
Contoh 7.4 Rencanakan pelat landasan dengan A36 untuk kolom W12 x 65 F
yang tidak terlalu besar.
y
= 50 ksi dengan beban aksial terfaktor P
u
c
f
= 720 k. Kolom ini ditumpu oleh pondasi beton dengan kuat tekan
= 3 ksi. Asumsi dimensi pondasi adalah 9 ft x 9 ft. Solusi:
Gunakan kolom W12 x 65 d = 12,12 in, b
f
= 12,00 in
PERANCANGAN BATANG TEKAN LANJUTAN
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 172
P O L B A N P O L B A N
A
2
= 12 x 912 x 9 = 11.664 in
Gambar 7.13 Dimensi Pelat Landasan untuk Contoh 7.4
2
2
1 2
≥ A
A
Menentukan luas pelat landasan yang diperlukan Asumsikan luas beton jauh lebih besar dari luas pelat landasan, misalnya
2 1
2
in 3
, 25
2 3
85 ,
6 ,
720 85
, =
= A
A f
P
c c
u
φ
Kontrol
2 04
, 7
3 ,
235 664
. 11
1 2
= =
A A
memenuhi
Pelat landasan harus lebih besar atau sama dengan luas kolom A
1
= db
f
= 12,1212,00 = 145,44 in
2
in 957
, 2
00 ,
12 8
, 12
, 12
95 ,
2 8
, 95
, =
− =
− =
∆
f
b d
Optimasi dimensi pelat landasan
in 30
, 16
957 ,
3 ,
235
1
= +
= ∆
+ = A
N
Ambil16 in
d = 12,12 in 0,95 d = 11,51 in
m = 2,24 in n = 2,70 in
0,80 b
f
= 9,60 in
b
f
= 12,00 in B = 15,00 in
m = 2,24 in n = 2,70 in
N = 16 in d = 12,12 in
0,95 d = 11,51 in
m = 2,24 in n = 2,70 in
0,80 b
f
= 9,60 in
b
f
= 12,00 in B = 15,00 in
m = 2,24 in n = 2,70 in
N = 16 in
PERANCANGAN BATANG TEKAN LANJUTAN
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 173
P O L B A N P O L B A N
in. 71
, 14
16 3
, 235
1
= =
= N
A B
Ambil 15 in.
in 24
, 2
2 12
, 12
95 ,
16 2
95 ,
= −
= −
= d
N m
Menghitung tebal pelat landasan yang diperlukan
in 70
, 2
2 00
, 12
8 ,
15 2
8 ,
= −
= −
=
f
b B
n
k 4
, 734
2 15
16 3
85 ,
6 ,
85 ,
6 ,
1 2
1
= =
= A
A A
f P
c p
c
φ
980 ,
4 ,
734 720
00 ,
12 12
, 12
00 ,
12 12
, 12
4 4
2 2
= +
=
+
=
p c
u f
f
P P
b d
db X
φ
, 1
73 ,
1 980
, 1
1 980
, 2
1 1
2 =
− +
= −
+ =
X X
λ Gunakan 1,0
in 01
, 3
4 00
, 12
12 ,
12 1
4 =
= =
f
db n
λ λ
l = maks m, n, λn
’
in 30
, 1
16 15
36 9
, 720
2 01
, 3
90 ,
2 =
= =
BN F
P l
t
y u
= 3,01 in
Gunakan PL 1½ x 15 x 1 ft 4 in. Contoh 7.5
Rencanakan pelat landasan dengan A36 untuk kolom W12 x 152 F
y
= 50 ksi dengan beban aksial terfaktor P
u
c
f
= 960 k. Kolom ini ditumpu oleh pondasi beton dengan kuat tekan
= 3 ksi. Asumsi kan bahwa pelat landasan menutup seluruh permukaan pondasi.
Solusi: Gunakan kolom W12 x 152 d = 13,71 in, b
f
= 12,48 in
PERANCANGAN BATANG TEKAN LANJUTAN
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 174
P O L B A N P O L B A N
2 1
in 5
, 627
3 85
, 6
, 960
85 ,
= =
=
c c
u
f P
A
φ
A
1
= 13,7112,48 = 171,1 in
2
in 52
, 1
2 48
, 12
8 ,
71 ,
13 95
, 2
8 ,
95 ,
= −
= −
= ∆
f
b d
Optimasi dimensi pelat landasan
in 57
, 26
52 ,
1 5
, 627
1
= +
= ∆
+ = A
N
Ambil127 in in.
24 ,
23 27
5 ,
627
1
= =
= N
A B
Ambil 24 in.
in 99
, 6
2 71
, 13
95 ,
27 2
95 ,
= −
= −
= d
N m
Menghitung tebal pelat landasan yang diperlukan
in 01
, 7
2 48
, 12
8 ,
15 2
8 ,
= −
= −
=
f
b B
n
k 4
, 991
24 27
3 85
, 6
, 85
, 6
,
1
= =
= A
f P
c p
c
φ
966 ,
4 ,
991 960
48 ,
12 71
, 13
48 ,
12 71
, 13
4 4
2 2
= +
=
+
=
p c
u f
f
P P
b d
db X
φ
, 1
66 ,
1 966
, 1
1 966
, 2
1 1
2 =
− +
= −
+ =
X X
λ Gunakan 1,0
in 27
, 3
4 48
, 12
71 ,
13 ,
1 4
= =
=
f
db n
λ λ
l = maks m, n, λn
’
in 12
, 2
27 24
36 9
, 960
2 01
, 7
90 ,
2 =
= =
BN F
P l
t
y u
= 7,01 in
Gunakan PL2¼ x 24 x 2 ft 3 in dengan pedestal beton 24 in x 27 in
PERANCANGAN BATANG TEKAN LANJUTAN
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 175
P O L B A N P O L B A N
Contoh 7.6 Ulangi Contoh 7.5 jika kolom dipikul diatas pedestal beton yang lebih besar 4 in setiap
sisi pelat landasan. Solusi:
Gunakan kolom W12 x 152 d = 13,71 in, b
f
= 12,48 in Jika pedestal mempunyai luas yang sama dengan pedestal, A
1
2 1
in 5
, 627
3 85
, 6
, 960
85 ,
= =
=
c c
u
f P
A
φ dihitung dengan
cara berikut.
A
1
= 13,7112,48 = 171,1 in
2
Jika dicoba dimensi pelat 25 x 26 A
1
= 650 in
2
, luas pedestal A
2
akan sama dengan 25 + 426 + 4 = 870 in
2
16 ,
1 650
870
1 2
= =
A A
. Maka
dan
2 1
2 1
in 9
, 540
16 ,
1 3
85 ,
6 ,
960 85
, =
= =
A A
f P
A
c c
u
φ Coba pelat 23 x 24 A
1
= 552 in
2
, luas pedestal menjadi 23 + 424 + 4 = 756 in
2
9 ,
540 756
1 2
= A
A
dan = 1,18. Jadi tidak mengubah A
1
terlampau besar, sehingga tidak perlu iterasi untuk mendapatkan A1 yang baru.
in 52
, 1
2 48
, 12
8 ,
71 ,
13 95
, 2
8 ,
95 ,
= −
= −
= ∆
f
b d
Optimasi dimensi pelat landasan
in 78
, 24
52 ,
1 9
, 540
1
= +
= ∆
+ = A
N
Ambil125 in in.
6 ,
21 25
9 ,
540
1
= =
= N
A B
Ambil 22 in. Gunakan pedestal 26 x 29
17 ,
1 25
22 29
26
1 2
= =
A A
Jadi tidak ada berubah.
PERANCANGAN BATANG TEKAN LANJUTAN
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 176
P O L B A N P O L B A N
in 99
, 5
2 71
, 13
95 ,
25 2
95 ,
= −
= −
= d
N m
Menghitung tebal pelat landasan yang diperlukan
in 01
, 6
2 48
, 12
8 ,
22 2
8 ,
= −
= −
=
f
b B
n
k 6
, 984
25 x
22 29
x 26
25 x
22 3
85 ,
6 ,
85 ,
6 ,
1 2
1
= =
= A
A A
f P
c p
c
φ
973 ,
6 ,
984 960
48 ,
12 71
, 13
48 ,
12 71
, 13
4 4
2 2
= +
=
+
=
p c
u f
f
P P
b d
db X
φ
, 1
69 ,
1 973
, 1
1 973
, 2
1 1
2 =
− +
= −
+ =
X X
λ Gunakan 1,0
in 27
, 3
4 48
, 12
71 ,
13 ,
1 4
= =
=
f
db n
λ λ
l = maks m, n, λn
’
in 97
, 1
25 22
36 9
, 960
2 01
, 6
90 ,
2 =
= =
BN F
P l
t
y u
= 6,01 in
7.1 Pilih profil W12 untuk kolom AB dalam Gambar S7.1 jika P Gunakan PL2 x 22 x 2 ft 1 in dengan pedestal beton 26 in x 29 in
Kekangan Momen pada Dasar Kolom Perencana seringkali menginginkan kekangan momen pada dasar kolom. Sebelum
membahas topik ini, diperlukan pengetahuan tentang perencanaan las dan sambungan momen yang akan dibahas pada bab selanjutnya. Topik mengenai kekangan momen
pada dasar kolom diberikan dalam apendik. Kumpulan Soal
u
= 1100 k. Gunakan baja 50 ksi. Dimensi kolom diatas dan bawah AB hampir sama dengan kolom AB.
Tinjau hanya perilaku dalam bidang portal. Goyangan dikekang dan salah satu ujung balok dikekang terhadap rotasi. a Asumsikan perilaku kolom elastis. b
Asumsikan perilaku kolom inelastis. Jawab: W12 x 106, W12 x 96.
PERANCANGAN BATANG TEKAN LANJUTAN
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 177
P O L B A N P O L B A N
Gambar S7.1 Sebagian dari Portal untuk Soal 7.1
7.2 Ulangi Soal 7.1 jika F
y
= 36 ksi. 7.3 Ulangi Soal 7.1 jika digunakan W14. Jawab: W14 x 109, W14 x 99
7.4 Pilih profil W14 untuk kolom CD dalam Gambar S7.4 jika P
u
= 1330 k. Gunakan baja 50 ksi. Dimensi kolom diatas dan bawah CD hampir sama dengan kolom CD.
Tinjau hanya perilaku dalam bidang portal. Goyangan tidak dikekang dan salah satu ujung balok dikekang terhadap rotasi. a Asumsikan perilaku kolom elastis. b
Asumsikan perilaku kolom inelastis.
Gambar S7.4 Sebagian dari Portal untuk Soal 7.4
28 ft 28 ft
14 ft
14 ft 14 ft
W21 x 68 W21 x 68
W21 x 68 W21 x 68
B A
28 ft 28 ft
14 ft
14 ft 14 ft
W21 x 68 W21 x 68
W21 x 68 W21 x 68
B A
36 ft 36 ft
15 ft 15 ft
15 ft W24 x 84
W24 x 84 W24 x 84
W24 x 84
D C
36 ft 36 ft
15 ft 15 ft
15 ft W24 x 84
W24 x 84 W24 x 84
W24 x 84
D C
PERANCANGAN BATANG TEKAN LANJUTAN
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 178
P O L B A N P O L B A N
7.5 Pilih profil W12 untuk kolom pada Gambar S7.5 dengan baja 50 ksi dan penentuan faktor K inelastis. Ujung atas dan bawah dari kolom dikekang terhadap goyangan
keluar bidang sehingga K = 1,0 dalam arah tersebut. Goyangan dalam bidang portal dimungkinkan. Rencanakan kolom kanan dengan menggunakan K = 1,0 dan kolom
sebelah kiri dengan K ditentukan dari kurva alinyemen dan P
u
= 1900 k. Salah satu ujung dari balok dihubungkan secara kaku pada kolom kiri dan sambungan sendi
pada kolom kanan. Jawab: W12 x 96, W12 x 210
Gambar S7.5 Portal untuk Soal 7.5
7.6 Ulangi Soal 7.5 jika P
u
= 1000k pada setiap kolom dan baja A36. 7.7 Semua kolom dalam Gambar S7.7 pada ujung atas dan bawah ditahan terhadap
goyangan keluar bidang sehingga K = 1,0 pada arah tersebut. Goyangan dalam bidang portal dimungkinkan. Rencanakan kolom interior dengan asumsi K = 1,0 dan
kolom luar dengan K ditentukan dari kurva alinyemen. Data lain: P
u
= 2000 k, F
y
Gambar S7.7 Portal untuk Soal 7.7
= 50 ksi, dan profil yang dipakai dari seri W14. Jawab: W14 x 193, W14 x 233
7.8 Ulangi Soal 7.7 dengan F
y
= 36 ksi.
PERANCANGAN BATANG TEKAN LANJUTAN
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 179
P O L B A N P O L B A N
7.9 Balok dalam Gambar S7.9 dihubungkan secara kaku pada kolom luar sedangkan sambungan lainnya berupa sendi. Semua kolom pada ujung atas dan bawah ditahan
terhadap goyangan keluar bidang sehingga K = 1,0 pada arah tersebut. Goyangan dalam bidang portal dimungkinkan. Rencanakan kolom interior dengan asumsi K =
1,0 dan kolom luar dengan K ditentukan dari kurva alinyemen. Data lain: P
u
= 1625 k, F
y
= 50 ksi, dan profil yang dipakai dari seri W14. Jawab: W14 x 90, W14 x 193
Gambar S7.9 Portal untuk Soal 7.9
7.10 Ulangi Soal 7.9 dengan menggunakan F
y
= 36 ksi. 7.11 Rencanakan pelat landasan untuk kolom W14 x 82 dengan baja A36. Beban yang
bekerja P
D
= 120 k dan P
L
= 460 k. Kekuatan beton 28 hari adalah 3 ksi. Dimensi pondasi 11 ft x 11 ft. Jawab: PL 1½ x 15 x 1 ft 8 in.
7.12 Rencanakan pelat landasan untuk kolom W12 x 106 dengan baja A36. Beban yang bekerja P
D
= 100 k dan P
L
= 420 k. Kekuatan beton 28 hari adalah 4 ksi. Dimensi pondasi 12 ft x 12 ft.
7.13 Ulangi Soal 7.12 jika kolom ditumpu pada pedestal berukuran 28 in x 28 in. Jawab: PL 1½ x 13 x 1 ft 4 in.
7.14 Rencanakan pelat landasan kolom W14 x 120 baja A36. Kolom memikul beban aksial P
u
= 960 k. Dimensi pedestal 10 ft x 10 ft dan f
c ’
= 3 ksi. 7.15 Rencanakan pelat landasan kolom W14 x 90 dengan P
u
= 650 k, jika mutu baja A36 dan f
c ’
= 3 ksi. Asumsikan kolom dipikul oleh pedestal yang lebih besar dibandingkan pelat landasan yaitu 6 in lebih lebar pada setiap sisi. Jawab: PL 1¼
x 18 x 1 ft 6 in., pedestal 24 x 24.
SAMBUNGAN BAUT
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 180
P O L B A N P O L B A N
Tujuan Pembelajaran Umum: Mengenalkan dan membahas detil tentang sambungan baut pada sambungan sentris.
Tujuan Pembelajaran Khusus: Memberikan pembekalan pada mahasiswa agar mempunyai kompetensi untuk
merancang sambungan baut batang aksial dengan beban sentris. Berbagai tipe sambungan dan juga baut dibahas untuk memberikan tipe sambungan yang paling
ekonomis dan mudah dilaksanakan karena harus menyesuaikan dengan kondisi lapangan dan juga kemampuan pekerja.
SAMBUNGAN BAUT
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 181
P O L B A N P O L B A N
8.1 Pendahuluan
