62
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Gedung
4.1.1 Dimensi Gedung Bangunan yang akan dianalisis adalah bangunan 10 lantai Gambar 4.1 dengan
perincian data sebagai berikut :
a b
c d
© d
Gambar 4.1. Model Kontruksi Baja 10 Lantai. a Model 3D b Denah. c Tampak Depan. d Tampak Samping
3,5 3,5
3,5 3,5
3,5 3,5
3,5 3,5
3,5 3,5
2 4
4 4
2
6
6 6
6 6
4 4
4
2 2
3,5 3,5
3,5 3,5
3,5 3,5
3,5 3,5
3,5 3,5
6 6
6 6
6
Universitas Sumatera Utara
63
4.1.2. Spesifikasi Material Mutu Baja = BJ41
- Tegangan Leleh fy = 250 Mpa
- Tegangan Putus Pu = 410 MPa - Modulus Elastisitas E = 2x10
5
MPa - Modulus Geser =80.000 MPa
- Poisson Ratio µ = 0,3 - Koefisien Pemuaian α = 12x10
-6
C Gedung direncanakan menggunakan HWF dan IWF baja kontruksi , yakni :
- HWF 350x350x12x19 - IWF 300x150x6,5x9
- HWF 300x300x10x15 - IWF 250x125x6x9
- IWF 350x175x7x11
4.2. Beban-beban yang Bekerja 4.2.1 Beban Gravitasi
a. Beban Mati Tambahan pada Pelat Lantai Berat pelat
: 0,12 x 1 x 2400 = 288 kNm
2
Berat spesi : 0,02 x 1 x 2100
= 42 kNm
2
Berat keramik : 0,01 x 1 x 2400
= 24 kNm
2
Plafond Penggantung = 0,2 kNm
2
Instalasi ME = 0.25 kNm
2
+ q
dl
= 1,57 kNm
2
Beban Instalasi ME ,Sumber= Adhitiyo Eka Mahendra, PrasetyaDita Perana, Himawan Indarto, Bambang Pradoy, Bambang Pardoyo, PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG
HOTEL PERSONA JAKARTA, Jurnal Karya Teknik Sipil, VOLUME 4, Nomor 4, Tahun 2015, Universitas Diponegoro, Semarang
b. Beban Mati Tambahan pada Pelat Atap Waterproofing Aspal2cm: 0,02 x 14
= 0,28 kNm
2
Plafond Penggantung = 0,2 kNm
2
Instalasi ME = 0.25 kNm
2
+ q
dl
= 0,73 kNm
2
Universitas Sumatera Utara
64
adapun berat sendiri profil dihitung dengan software SAP2000
b. Beban Hidup life load Berdasarkan PPURG 1987
Beban hidup rencana untuk : - lantai apartemen = 2 kNm
2
- atap apartemen = 1 kNm
2
Koefisien reduksi untuk perencanaan portal = 0,75
Koefisien reduksi untuk peninjauan terhadap masa gempa = 0,3
4.2.2. Beban Angin Gedung direncanakan di Wilayah Medan
Tekanan tiup minimum : 25 kgm
2
Tekanan tiup minimum : 40 kgm
2
di laut dan di tepi laut sampai 5 km dari pantai
Digunakan tekanan angina : 40 kgm
2
Di pihak angin = + 0,9 x 40 = + 36 kgm
2
= 0.36 kNm
2
Di belakang angin = - 0,4 x 40 = - 16 kgm
2
= 0.16 kNm
2
4.2.3. Beban Gempa Perhitungan analisa struktur gedung terhadap gempa mengacu pada Tata Cara
Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung SNI 03-1726-2012
Jenis pemamfaatan bangunan = Apartemen kategori risiko II, tabel 2.8
Faktor keutamaan gempa I
e
= 1 tabel 2.9 S
s
= 0,5g S
1
= 0,3g Jenis tanah
= Keras kelas C Fa
= 1,2 tabel 2.12 dengan input S
s
= 0,5 Fv
= 1,5 tabel 2.13 dengan input S
1
= 0,4
Universitas Sumatera Utara
65
S
DS
= F
a
. S
s
= 1,2 . 0,5 = 0,40
S
D1
= F
V
. S
1
= 1,4 . 0,4 = 0,30
Waktu getar alami : didapat dari modal analysis SAP2000 T
cx
= 0,777 T
cy
= 0,707 Berdasarkan S
DS
gedung berada di kategori risiko : C tabel 2.14
Berdasarkan S
D1
gedung berada di kategori risiko : D tabel 2.15
Sehingga bangunan akan direncanakan dengan kategori risiko D, yaitu sistem rangka baja pemikul momen khusus. Adapun nilai koefisien modifikasi respons
R, faktor kuat lebih Ω dan faktor pembesaran defleksi c
d
adalah Koefisien modifikasi respons R
= 8 Faktor kuat lebih Ω
= 3 Faktor pembesaran defleksi c
d
= 5,5 Jumlah tingkat N
= 10 Gaya gempa statik ekivalen
- Menentukan T
- T
a
= C
t
Ketinggian gedung 10 tingkat dengan tinggi antar tingkat 3,5m , maka dapat menggunakan rumus :
T
a
= 0,110 = 0,1
T
max
= C
u
T
a
- C
u
= 1,4 tabel 2.17 = 1,4 . 1,0
= 1,4 detik Kontrol batasan waktu getar :
T
cx
T
maks
0,777 1,4
Universitas Sumatera Utara
66
T
cy
T
maks
0,707 1,4
- Menentukan nilai C
C
min
= 0,044 . S
DS
. I 0,01 = 0,044 . 0,40 . 1 0,01
= 0,0176 Cs
max
= Cs
max
x = =
, ,
= 0,064 Cs
max
y = =
, ,
= 0,053
- Menentukan berat struktur
Beban mati Tabel 4.1 Berat Gedung Tiap Lantai
Lantai Beban
Mati Tamba
han kN
Beban Hidup
Tereduksi kN
Berat Sendiri
kN Beban
Total kN
Lantai 1 753.6
288 282.306
1323.906 Lantai 2
753.6 288
282.306 1323.906
Lantai 3 753.6
288 282.306
1323.906 Lantai 4
753.6 288
282.306 1323.906
Lantai 5 753.6
288 282.306
1323.906 Lantai 6
753.6 288
230.477 1272.077
Lantai 7 753.6
288 230.477
1272.077 Lantai 8
753.6 288
230.477 1272.077
Lantai 9 753.6
288 230.477
1272.077 Lantai 10Atap
350.4 144
230.477 724.877
Total 7132.8
2736 2563.915
12432.72 Adapun beban hidup total permeter luas adalah
Universitas Sumatera Utara
67
- lantai = 0,75 x 200 = 150 kNm
2
- atap = 0,75 x 100 = 75 kNm
2
- Menentukan gaya geser dasar
Vx = C
s
x W= 0,064 12432.72= 800,046 kN Vx
= C
s
y W = 0,053 12432.72= 600,378 kN
- Menghitung Distribusi Beban Gempa
= =
∑
T = 1,0 detik, maka nilai k = 1,3
Tabel 4.2 Distribusi Beban Gempa Tiap Lantai
Lantai Beban
TotalkN hm
whk Fx kN
Fy kN Px
FxNx kN
Py FxNy
kN Lantai 1
1323.906 3.5
6747.54218 9.334051
7.704558 1.555675
1.284093 Lantai 2
1323.906 7
16614.39772 22.98313
18.97085 3.830522
3.161808 Lantai 3
1323.906 10.5
28145.12872 38.93389
32.137 6.488982
5.356167 Lantai 4
1323.906 14
40909.44586 56.5911
46.71171 9.431851
7.785285 Lantai 5
1323.906 17.5
54677.24373 75.63646
62.43222 12.60608
10.40537 Lantai 6
1272.077 21
66588.38525 92.11345
76.03274 15.35224
12.67212 Lantai 7
1272.077 24.5
81363.4415 112.5522
92.90337 18.7587
15.48389 Lantai 8
1272.077 28
96787.40391 133.8885
110.5149 22.31476
18.41916 Lantai 9
1272.077 31.5
112802.0832 156.0421
128.801 26.00701
21.46683 Lantai 10Atap
724.877 35
73714.47515 101.9712
84.16953 16.99519
14.02826 Total
12432.715 578349.5472
Dimana = Nx= Ny = Jumlah portal Arah x Arah y = 6
Universitas Sumatera Utara
68
- Nilai Simpangan Struktur yang diperoleh : Tabel 4.3 Simpangan Antar Lantai akibat Beban Gempa Statik X
Story hmm
δ
se
mm δ
x
mm ∆
x
mm
∆izinmm Keterangan
1 3500
3.6 3.6
19.8 67.307692
OK 2
3500 10.1
6.5 35.75
67.307692 OK
3 3500
17.3 7.2
39.6 67.307692
OK 4
3500 24.4
7.1 39.05
67.307692 OK
5 3500
31 6.6
36.3 67.307692
OK 6
3500 37.8
6.8 37.4
67.307692 OK
7 3500
43.5 5.7
31.35 67.307692
OK 8
3500 48
4.5 24.75
67.307692 OK
9 3500
51 3
16.5 67.307692
OK 10
3500 52.5
1.5 8.25
67.307692 OK
Tabel 4.4 Simpangan Antar Lantai akibat Beban Gempa Statik Y
Story hmm
δ
se
mm δ
x
mm ∆
x
mm
∆izinmm Keterangan
1 3500
5.5 5.5
30.25 67.30769231
OK 2
3500 14.5
9 49.5
67.30769231 OK
3 3500
24 9.5
52.25 67.30769231
OK 4
3500 33.2
9.2 50.6
67.30769231 OK
5 3500
41.9 8.7
47.85 67.30769231
OK 6
3500 51.6
9.7 53.35
67.30769231 OK
7 3500
60.1 8.5
46.75 67.30769231
OK 8
3500 66.8
6.7 36.85
67.30769231 OK
9 3500
71.5 4.7
25.85 67.30769231
OK 10
3500 74.1
2.6 14.3
67.30769231 OK
4.3.Beban Notional
Untuk struktur yang menahan beban gravitasi terutama melalui kolom, dinding atau portal vertikal nominal, diijinkan menggunakan beban notional untuk
mewakili efek ketidaksempurnaan awal. Beban notional harus digunakan sebagai beban lateral
pada semua level.beban national di hitung otomatis dari program SAP2000 ver14 dengan nominal
0,002 α Y
i
untuk mewakili ketidaksempurnaan awal dan 0,001 α Y
i
untuk
kekakuan lentur, sehingga
N
i
= 0,003 α Y
i
Universitas Sumatera Utara
69
Gambar 4.2. Beban notional pada SAP2000 ver 14
Beban tersebut di distribusikan arah orthogonal baik untuk beban grafitasi beban hidup maupun beban grafitasi akibat beban mati .
4.4. Kombinasi Pembebanan komponen-elemen struktur dan elemen-elemen fondasi menurut SNI
1726:2012 harus dirancang sedemikian hingga kuat rencananya sama atau
melebihi pengaruh beban-beban terfaktor dengan kombinasi-kombinasi sebagai berikut:
1. 1,4D 2. 1,2D + 1,6L
3. 1,2D + 1,0 W + L 4. 1,2D + 1,0 E + L
5. 0,9D + 1,0 W 6. 0,9D + 1,0 E
Universitas Sumatera Utara
70
4.5 Kontrol Profil 4.5.1. Kolom 350 x 350 x 12 x 19 , A = 173,9 cm
2
I
x
= 40300 cm
4
Z
x
= 2493,1 cm
3
I
y
= 13600 cm
4
Z
y
= 1174,9 cm
3
S
x
= 2300 cm
3
L
p
= 44.402 m S
y
= 776 cm
3
L
r
= 16.517 m r
x
= 15,2 cm M
p
=623.295 KNm r
y
= 8,84 cm M
r
= 402.5 KN m J = 179,1089 cm
4
Cw = 3725074 cm
6
Panjang tidak terkekang lateral = 3,5 m
Elastisitas bahan = 200000 MPa
Tegangan leleh bahan = 250 MPa
a. Reduksi Kekakuan
= 1 3624,648
4347,5 = 0,834 ≥ 0,5
Maka,
= 4 1 −
= 4 0,834 [1 − 0,834 ] = 0,555
∗
= 0,8 = 0,8 0,555 200000 = 88718,84
b. Klasifikasi Penampang Sayap =
=
,
= 9,2105 0,56
= 15,8
→ Tidak Langsing Badan =
= = 26
1,49 = 42,144
→ Tidak Langsing
c. Kapasitas kolom terhadap tekan - Tegangan Kritis Tekuk - Lentur
λ =
.
4,71
Universitas Sumatera Utara
71
=
,
4,71 = 39.593
133,219
f
e
= =
, .
,
= 1257,934 MPa
2,25
,
2,25
0,199
2,25 f
cr
=
0,658
. f
y
=
0,658
,
x 250 = 230,046 MPa
- Tegangan Kritis Tekuk - Puntir
= +
1 +
Kolom Jepit-Jepit, Maka K
z
L = KL
= 1368,11
f
cr
=
0,658
. f
y
= 231,592 MPa
F
cr
tekuk-puntir f
cr
tekuk lentur, maka tekuk yang terjadi tekuk lentur
ϕPn = 0,9 x f
cr
x A = 0,9 x 230,046 x 17390
= 3600,45 KN Pu = 617,258 kN ϕPn = 3600,45 kN OK
Universitas Sumatera Utara
72
d. Kapasitas kolom terhadap momen sumbu x Lb
= 3,5 m L
p
= 4,402 m L
r
= 16,517 m
didapat Lp Lb, sehingga momen ultimate adalah M
n
= F
y
x Z
x
= 623,295 KN m ϕ M
n
= 0,9 . 623,295 = 560,966 KN m
e. Kapasitas kolom terhadap momen sumbu y ϕ M
n
= 0,9 . Z
y
. f
y
= 0,9 . 1174,9 . 250 = 264,371 KN m
f. Menghitung Capacity Ratio
- Jika
≥ 0,2
ϕ Pn +
8 9 ϕ Mnx
+ ϕ Mny
≤ 1
- Jika
0,2
2ϕ Pn +
ϕ Mnx +
ϕ Mny ≤ 1
Tabel nilai capacity ratio yang diperoleh dapat dilihat di Lampiran A – Tabel A1. Dari Tabel A1, diperoleh Capacity ratio maximum adalah 0,3276 1 OK
No. Profil
Capacity Ratio Status
1 350 x 350 x 12 x 19
0,328 OK
2 350 x 350 x 12 x 19
0,306 OK
3 350 x 350 x 12 x 19
0,326 OK
4 350 x 350 x 12 x 19
0,348 OK
g. Kapasitas kolom terhadap geser
Universitas Sumatera Utara
73
Tabel 4.5 Resume gaya geser Kolom 350 x 350 x 12 x 19
V2, kN V3, kN
V
max
24,072 15,67
V
min
-0.086 -0,241
Kontrol terhadap geser ϕV
n
= 0,9 . 0,6 . A
w
. f
y
= 0,9 . 0,6 . 3744 . 250 = 505,44 KN 24,072 kN
OK
4.5.2. Kolom 300 x 300 x 10 x 15 , A = 119,8 cm
2
I
x
= 20400 cm
4
Z
x
= 1464,7 cm
3
I
y
= 6750 cm
4
Z
y
= 681,7 cm
3
S
x
= 1360 cm
3
L
p
= 3,737 m S
y
= 450 cm
3
L
r
= 13,262 m r
x
= 13,1 cm M
p
=366,1875 KN m r
y
= 7,51 cm M
r
= 238 KN m J = 77 cm
4
Cw = 1370672 cm
6
Panjang tidak terkekang lateral = 3,5 m
Elastisitas bahan = 200000 MPa
Tegangan leleh bahan = 250 MPa
a. Reduksi Kekakuan
= 1 2402,068
2995 = 0,802 ≥ 0,5
Maka,
= 4 1 −
= 4 0,802 [1 − 0,802 ] = 0,635
∗
= 0,8 = 0,8 0,555 200000 = 101619,4
Universitas Sumatera Utara
74
b. Klasifikasi Penampang Sayap =
=
,
= 10 0,56
= 15,84
→ Tidak Langsing Badan =
= 27 1,
= 42,144
→ Tidak Langsing
c. Kapasitas kolom terhadap tekan - Tegangan Kritis Tekuk Lentur
λ =
.
4,71 =
. ,
4,71 = 46,66
133,219
f
e
= =
, .
,
= 907,89 MPa
2,25
,
2,25
0,275
2,25 f
cr
=
0,658
. f
y
=
0,658
,
. 250 = 222,785 MPa
- Tegangan Kritis Tekuk - Puntir
= +
1 +
Kolom Jepit-Jepit, Maka K
z
L = KL
= 664,967
f
cr
=
0,658
. f
y
= 213,6 MPa
F
cr
tekuk-puntir f
cr
tekuk lentur, maka tekuk yang terjadi tekuk puntir
Universitas Sumatera Utara
75
ϕPn = 0,9 x f
cr
x A = 0,9 x 213,6 x 11980
= 2303,03 KN Pu = 293,112 kN ϕPn = 2303,03 kN OK
d. Kapasitas kolom terhadap momen sumbu x Lb
= 3,5 m L
p
= 3,737 m L
r
= 13,262 m didapat Lp Lb, sehingga
M
n
= C
b
[M
p
– M
p
- M
r
. ]
= 1 . [ 366,1875 - 366,1875 – 238 .
, ,
, ,
] = 366,188 KN m
ϕ M
n
= 0,9 . 366,188 = 329,569 KN m
e. Kapasitas kolom terhadap momen sumbu y ϕ M
n
= 0,9 . Z
y
. f
y
= 0,9 . 681,75 . 250 = 153,394 KN m
f. Menghitung Capacity Ratio
- Jika
≥ 0,2
ϕ Pn +
8 9 ϕ Mnx
+ ϕ Mny
≤ 1
- Jika
0,2
2ϕ Pn +
ϕ Mnx +
ϕ Mny ≤ 1
Tabel nilai capacity ratio yang diperoleh dapat dilihat di Lampiran A – Tabel A2.
Universitas Sumatera Utara
76
Dari Tabel A2, diperoleh Capacity ratio maximum adalah 0,296 1 OK No.
Profil Capacity Ratio
Status 1
300 x 300 x 10 x 15 0,296
OK 2
300 x 300 x 10 x 15 0,258
OK 3
300 x 300 x 10 x 15 0,270
OK 4
300 x 300 x 10 x 15 0,309
OK g. Kapasitas kolom terhadap geser
Tabel 4.6 Resume gaya geser Kolom 300 x 300 x 10 x 15
V2, kN V3, kN
V
max
19.093 9.055
V
min
-0.039 -0.836
Kontrol terhadap geser ϕV
n
= 0,9 . 0,6 . A
w
. f
y
= 0,9 . 0,6 . 2700 . 250 = 364,5 KN 19,093
OK
4.5.3. Balok 350 x 175 x 11 x 17 , A = 63,14 cm
2
I
x
= 13600 cm
4
Z
x
= 840,85 cm
3
I
y
= 984 cm
4
Z
y
= 172,46 cm
3
S
x
= 775 cm
3
L
p
= 1,965 m S
y
= 112 cm
3
L
r
= 5,774 m r
x
= 14,68 cm M
p
=366,1875 KN m r
y
= 3,95 cm M
r
= 238 KN m J = 19,404 cm
4
r
ts =
46,3 mm Cw = 282705,7 cm
6
Panjang tidak terkekang lateral = 6 m
Elastisitas bahan = 200000 MPa
Tegangan leleh bahan = 250 MPa
Universitas Sumatera Utara
77
a. Reduksi Kekakuan
= 1 983,2598
1578,5 = 0,6229 ≥ 0,5
Maka,
= 4 1 −
= 4 0,6229 [1 − 0,6229 ] = 0,9396
∗
= 0,8 = 0,8 0,9396 200000 = 150332
b. Klasifikasi Penampang 12b
f
t
f
= 7,95 λ
pf
= 0,38EFy
12
= 10,748 Sayap kompak
ht
w
= 50 λ
pw
= 3,76 EFy
12
= 106,349 Badan kompak
Maka, Profil 300x175x17x11 termasuk klasifikasi kompak
c. Kapasitas balok terhadap momen sumbu x Lb
= 6 m L
p
= 1,965 m L
r
= 5,774 m didapat Lb Lr, sehingga
M
n
= 1 + 0,0078
= 164,703 kNm ϕ M
n
= 0,9 x 164,703 = 148,23 KN m
Mux = 0,1629 kNm ϕ M
n
= 148,23 kNm OK
d. Kapasitas balok terhadap momen sumbu y ϕ M
n
= 0,9 . Z
y
. f
y
= 0,9 x 172,46 x. 250 = 38,8035 KNm
Muy = 29,098 kNm ϕ M
n
= 38,8035 kNm OK e. Kapasitas balok terhadap tekan
- Tegangan Kritis Tekuk Lentur
Universitas Sumatera Utara
78
λ =
.
4,71 =
. ,
4,71 = 151,9
133,219
f
e
= =
, .
,
= 85,464 MPa 2,25
,
2,25
2,925
2,25 f
cr
=
0,877
=
0,877 85,464
= 74,9515 MPa - Tegangan Kritis Tekuk - Puntir
= +
1 +
balok Jepit-Jepit, Maka K
z
L = KL
= 284,344
2,25
,
2,25
0,879
2,25 f
cr
=
0,658
. f
y
= 173,03 MPa
F
cr
tekuk-puntir f
cr
tekuk lentur, maka tekuk yang terjadi tekuk lentur
ϕPn = 0,9 x f
cr
x A = 0,9 x 74,95 x 6314 = 425,92 KN
Universitas Sumatera Utara
79
f. Menghitung Capacity Ratio
- Jika
≥ 0,2
ϕ Pn +
8 9 ϕ Mnx
+ ϕ Mny
≤ 1
- Jika
0,2
2ϕ Pn +
ϕ Mnx +
ϕ Mny ≤ 1
Tabel nilai capacity ratio yang diperoleh dapat dilihat di Lampiran A – Tabel A3. Dari Tabel A3, diperoleh Capacity ratio maximum adalah 0,751 1 OK
No. Profil
Capacity Ratio
Status 1
350 x 175 x 11 x 17 0,751
OK 2
350 x 175 x 11 x 17 0,433
OK g. Kuat Geser Nominal
Tabel 4.7 Resume gaya geser Balok 300 x 175 x 11 x 17
V2, kN V3, kN
V
max
26,497 0,179
V
min
-28,449 -0,181
Kontrol terhadap geser ϕV
n
= 0,9 . 0,6 . A
w
. f
y
= 0,9 . 0,6 . 2926 . 250 = 309,96 KN 28,449
OK
Universitas Sumatera Utara
80
4.5.4. Balok 300 x 150 x 6,5 x 9 , A = 46,18 cm
2
I
x
= 7210 cm
4
Z
x
= 522,08 cm
3
I
y
= 508 cm
4
Z
y
= 104,23 cm
3
S
x
= 481 cm
3
L
p
= 1,64 m S
y
= 67,7cm
3
L
r
= 4,862 m r
x
= 12,41 cm M
p
= 130,52 KN m r
y
= 3,3 cm M
r
= 374,95 KN m J = 9,953 cm
4
r
ts =
39,2 mm Cw = 107544,9 cm
6
Panjang tidak terkekang lateral = 4 m
Elastisitas bahan = 200000 MPa
Tegangan leleh bahan = 250 MPa
a. Reduksi Kekakuan
= 1 724,541
1169,5 = 0,6195 ≥ 0,5
Maka,
= 4 1 −
= 4 0,6195 [1 − 0,6195 ] = 0,94285
∗
= 0,8 = 0,8 0,94285 200000 = 150855,9
b. Klasifikasi Penampang 12b
f
t
f
= 8,33 λ
pf
= 0,38EFy
12
= 10,748 Sayap kompak ht
w
= 46,15 λ
pw
= 3,76 EFy
12
= 106,349 Badan kompak
Maka, Profil 300x150x6,5x9 termasuk klasifikasi kompak
c. Kapasitas balok terhadap momen sumbu x Lb
= 4 m L
p
= 1,64 m L
r
= 4,862 m didapat Lb Lp Lr, sehingga
Universitas Sumatera Utara
81
M
n
= [
− −
] = 236,31 kNm
ϕ M
n
= 0,9 x 236,31 = 212,679 KN m
Mux = 0,1149 kNm ϕ M
n
= 212,679 kNm OK
d. Kapasitas balok terhadap momen sumbu y ϕ M
n
= 0,9 . Z
y
. f
y
= 0,9 x 104,23 x. 250 = 23,4518 KNm
Muy = 18,2887 kNm ϕ M
n
= 23,4518 kNm OK
e. Kapasitas balok terhadap tekan - Tegangan Kritis Tekuk Lentur
λ =
.
4,71 =
. ,
4,71 = 121,2
133,219
f
e
= =
, .
,
= 134,214 MPa 2,25
,
2,25
1,863
2,25 f
cr
=
0,658
. f
y
= 114,644 MPa
Universitas Sumatera Utara
82
- Tegangan Kritis Tekuk - Puntir
= +
1 +
balok Jepit-Jepit, Maka K
z
L = KL
= 280,205
2,25
,
2,25
0,892
2,25 f
cr
=
0,658
. f
y
= 172,092 MPa
F
cr
tekuk-puntir f
cr
tekuk lentur, maka tekuk yang terjadi tekuk lentur
ϕPn = 0,9 x f
cr
x A = 0,9 x 114,644 x 4678
= 482,672 KN
f. Menghitung Capacity Ratio
- Jika
≥ 0,2
ϕ Pn +
8 9 ϕ Mnx
+ ϕ Mny
≤ 1
- Jika
0,2
2ϕ Pn +
ϕ Mnx +
ϕ Mny ≤ 1
Tabel nilai capacity ratio yang diperoleh dapat dilihat di Lampiran A – Tabel A4. Dari Tabel A4, diperoleh Capacity ratio maximum adalah 0,795 1 OK
No. Profil
Capacity Ratio
Status 1
300 x 150 x 6,5 x 9 0,795
OK 2
300 x 150 x 6,5 x 9 0,376
OK
Universitas Sumatera Utara
83
g. Kuat Geser Nominal
Tabel 4.8 Resume gaya geser Balok 300 x 150 x 6,5 x 9
Kontrol terhadap geser ϕV
n
= 0,9 . 0,6 . A
w
. f
y
= 0,9 . 0,6 . 1833 . 250 = 247,455 KN 16,624
OK
4.5.5. Balok 250 x 125 x 6 x 9 , A = 37,66 cm
2
I
x
= 4050 cm
4
Z
x
= 351,86 cm
3
I
y
= 294 cm
4
Z
y
= 72,4 cm
3
S
x
= 324 cm
3
L
p
= 1,391 m S
y
= 47cm
3
L
r
= 4,351 m r
x
= 10,37 cm M
p
= 87,965 KN m r
y
= 2,8 cm M
r
= 208,8 KN m J = 7,81 cm
4
r
ts =
33,1 mm Cw = 42689,5 cm
6
Panjang tidak terkekang lateral = 2 m
Elastisitas bahan = 200000 MPa
Tegangan leleh bahan = 250 MPa
a. Reduksi Kekakuan
= 1 645,1197
941,5 = 0,685 ≥ 0,5
Maka,
= 4 1 −
= 4 0,685 [1 − 0,685 ] = 0,863
∗
= 0,8 = 0,8 0,863 200000 = 150855,9
V2, kN V3, kN
V
max
16.624 0.064
V
min
-12.658 0.00913
Universitas Sumatera Utara
84
b. Klasifikasi Penampang 12b
f
t
f
= 6,94 λ
pf
= 0,38EFy
12
= 10,748 Sayap kompak ht
w
= 41,67 λ
pw
= 3,76 EFy
12
= 106,349 Badan kompak Maka, Profil 250x125x6x9 termasuk klasifikasi kompak
c. Kapasitas balok terhadap momen sumbu x Lb
= 2 m L
p
= 1,391 m L
r
= 4,351 m didapat Lb Lp Lr, sehingga
M
n
= [
− −
] = 112,826 kNm
ϕ M
n
= 0,9 x 112,826 = 101,543 KN m
Mux = 0,0294 kNm ϕ M
n
= 101,543 kNm OK
d. Kapasitas balok terhadap momen sumbu y ϕ M
n
= 0,9 . Z
y
. f
y
= 0,9 x 72,4 x. 250 = 16,29 KNm
Muy = 3,3702 kNm ϕ M
n
= 16,29 kNm OK e. Kapasitas balok terhadap tekan
- Tegangan Kritis Tekuk Lentur λ
=
.
4,71 =
. ,
4,71 = 71,68
133,219
f
e
= =
, .
,
= 383,741 MPa
Universitas Sumatera Utara
85
2,25
,
2,25
0,651
2,25 f
cr
=
0,658
. f
y
= 190,334 MPa
- Tegangan Kritis Tekuk - Puntir
= +
1 +
balok Jepit-Jepit, Maka K
z
L = KL
= 294,659
2,25
,
2,25
0,848
2,25 f
cr
=
0,658
. f
y
= 175,273 MPa
F
cr
tekuk-puntir f
cr
tekuk lentur, maka tekuk yang terjadi tekuk puntir ϕPn
= 0,9 x f
cr
x A = 0,9 x 175,273 x 3766
= 594,071 KN
f. Menghitung Capacity Ratio
- Jika
≥ 0,2
ϕ Pn +
8 9 ϕ Mnx
+ ϕ Mny
≤ 1
- Jika
0,2
2ϕ Pn +
ϕ Mnx +
ϕ Mny ≤ 1
Universitas Sumatera Utara
86
Tabel nilai capacity ratio yang diperoleh dapat dilihat di Lampiran A – Tabel A5. Dari Tabel A5, diperoleh Capacity ratio maximum adalah 0,262 1 OK
No. Profil
Capacity Ratio
Status 1
250 x 125 x 6 x 9 0,262
OK 2
250 x 125 x 6 x 9 0,293
OK g. Kuat Geser Nominal
Tabel 4.9 Resume gaya geser Balok 250 x 125 x 6 x 9
V2, kN V3, kN
V
max
3,264 0.147
V
min
-5,694 0.01
Kontrol terhadap geser ϕV
n
= 0,9 . 0,6 . A
w
. f
y
= 0,9 . 0,6 . 1392 . 250 = 187,92 KN 5,694
OK
Universitas Sumatera Utara
87
Tabel 4.10 Hasil Capacity Ratio untuk Direct Analysis Method
N0 Profil
Capacity Ratio Status
1
Kolom
350 x 350 x 12 x 19 0,328
OK 2
350 x 350 x 12 x 19 0,306
OK 3
350 x 350 x 12 x 19 0,326
OK 4
350 x 350 x 12 x 19 0,348
OK 5
300 x 300 x 10 x 15 0,296
OK 6
300 x 300 x 10 x 15 0,258
OK 7
300 x 300 x 10 x 15 0,270
OK 8
300 x 300 x 10 x 15 0,309
OK 9
Balok
350 x 175 x 11 x 17 0,751
OK 10
350 x 175 x 11 x 17 0,433
OK 11
300 x 150 x 6,5 x 9 0,795
OK 12
300 x 150 x 6,5 x 9 0,376
OK 13
250 x 125 x 6 x 9 0,262
OK 14
250 x 125 x 6 x 9 0,293
OK
Universitas Sumatera Utara
88
4.6. Kontrol Profil dengan cara lama, Effective Length Method 4.6.1. Kolom 350 x 350 x 12 x 19 , A = 173,9 cm
2
I
x
= 40300 cm
4
Z
x
= 2493,1 cm
3
I
y
= 13600 cm
4
Z
y
= 1174,9 cm
3
S
x
= 2300 cm
3
L
p
= 44.402 m S
y
= 776 cm
3
L
r
= 16.517 m r
x
= 15,2 cm M
p
=623.295 KNm r
y
= 8,84 cm M
r
= 402.5 KN m J = 179,1089 cm
4
Cw = 3725074 cm
6
Panjang tidak terkekang lateral = 3,5 m
Elastisitas bahan = 200000 MPa
Tegangan leleh bahan = 250 MPa
a. Menghitung Nilai K - Dengan Rumus
= 1,6
+ 4 +
+ 7,5 +
+ 7.5
G =
+
∗
+ =
∗ ∗
+
∗ ∗
∗ ∗
∗
+
∗ , ∗
= 3,511
G =
+ +
= 1 ,0 Tumpuan jepit
Maka,
=
, , ,
, ,
.
= 1,611
Universitas Sumatera Utara
89
b. Mencari faktor B
2
untuk pengaruh P-Δ pada struktur
= 1
1 −
∝
= =
∗200000 ∗403 ∗10 1,611 ∗3500
= 25003,64
=
∗ ,
→ Pnt = gaya aksial setiap kombinasi pembebanan
c. Klasifikasi Penampang Sayap =
=
,
= 9,2105 0,56
= 15,8
→ Tidak Langsing Badan =
= = 26
4,71 = 42,144
→ Tidak Langsing
d. Kapasitas kolom terhadap tekan - Tegangan Kritis Tekuk - Lentur
λ =
.
4,71 =
, ,
4,71 = 63,77
133,219
f
e
= =
, .
,
= 484,845 MPa 2,25
,
2,25
0,516
2,25 f
cr
=
0,658
. f
y
=
0,658
,
x 250 = 201,471 MPa
Universitas Sumatera Utara
90
- Tegangan Kritis Tekuk - Puntir
= +
1 +
Kolom Jepit-Jepit, Maka K
z
L = KL = 1,611L
= 684,404
f
cr
=
0,658
. f
y
= 214,556 MPa
F
cr
tekuk-puntir f
cr
tekuk lentur, maka tekuk yang terjadi tekuk lentur
ϕPn = 0,9 x f
cr
x A = 0,9 x 201,471 x 17390
= 3153,22 KN Pu = 630,445 kN ϕPn = 3153,22 kN OK
e. Kapasitas kolom terhadap momen sumbu x Lb
= 3,5 m L
p
= 4,402 m L
r
= 16,517 m
didapat Lp Lb, sehingga momen ultimate adalah M
n
= F
y
x Z
x
= 623,295 KN m ϕ M
n
= 0,9 . 23,295 = 560,966 KN m
f. Kapasitas kolom terhadap momen sumbu y
ϕ M
n
= 0,9 . Z
y
. f
y
= 0,9 . 1174,9 . 250 = 264,371 KN m
Universitas Sumatera Utara
91
g. Menghitung Capacity Ratio - Jika
≥ 0,2
ϕ Pn +
8 9 ϕ Mnx
+ ϕ Mny
≤ 1
- Jika
0,2
2ϕ Pn +
ϕ Mnx +
ϕ Mny ≤ 1
Tabel nilai capacity ratio yang diperoleh dapat dilihat di Lampiran A – Tabel A6. Dari Tabel A6, diperoleh Capacity ratio maximum adalah 0,437 1 OK
No. Profil
Capacity Ratio Status
1 350 x 350 x 12 x 19
0,437 OK
2 350 x 350 x 12 x 19
0,3996 OK
3 350 x 350 x 12 x 19
0,447 OK
4 350 x 350 x 12 x 19
0,453 OK
h. Kapasitas kolom terhadap geser Tabel 4.11 Resume gaya geser Kolom 350 x 350 x 12 x 19
V2, kN V3, kN
V
max
14,979 0,000173
V
min
-0.252 -6,7E-05
Kontrol terhadap geser ϕV
n
= 0,9 . 0,6 . A
w
. f
y
= 0,9 . 0,6 . 3744 . 250 = 505,44 KN 14,979 kN OK
Universitas Sumatera Utara
92
4.6.2. Kolom 300 x 300 x 10 x 15 , A = 119,8 cm
2
I
x
= 20400 cm
4
Z
x
= 1464,7 cm
3
I
y
= 6750 cm
4
Z
y
= 681,7 cm
3
S
x
= 1360 cm
3
L
p
= 3,737 m S
y
= 450 cm
3
L
r
= 13,262 m r
x
= 13,1 cm M
p
=366,1875 KN m r
y
= 7,51 cm M
r
= 238 KN m J = 77 cm
4
Cw = 1370672 cm
6
Panjang tidak terkekang lateral = 3,5 m
Elastisitas bahan = 200000 MPa
Tegangan leleh bahan = 250 MPa
a. Menghitung Nilai K - Dengan Rumus
= 1,6
+ 4 +
+ 7,5 +
+ 7.5
G =
+
∗
+ =
∗ ∗
+
∗ ∗
∗ ∗
∗
+
∗ , ∗
= 1,777
G =
+ +
=
∗ ∗
+
∗ ∗
∗ ∗
∗
+
∗ , ∗
=
2,644 Maka,
=
, , ,
, ,
, ,
, .
= 1,656
b. Mencari faktor B
2
untuk pengaruh P-Δ pada struktur
Universitas Sumatera Utara
93 =
1 1 −
∝
= =
∗200000 ∗204 ∗10 1,656 ∗3500
= 19825,72
=
∗ 19825,72
→
Pnt = gaya aksial setiap kombinasi pembebanan
c. Klasifikasi Penampang Sayap =
=
,
= 10 0,56
= 15,84
→ Tidak Langsing Badan =
= 27 4,71
= 42,144
→ Tidak Langsing
d. Kapasitas kolom terhadap tekan - Tegangan Kritis Tekuk Lentur
λ =
.
4,71 =
, ∗
. ,
4,71 = 77,19
133,219
f
e
= =
, .
,
= 330,921 MPa 2,25
,
2,25
0,755
2,25 f
cr
=
0,658
. f
y
=
0,658
,
. 250 = 182,228 MPa
Universitas Sumatera Utara
94
- Tegangan Kritis Tekuk - Puntir
= +
1 +
Kolom Jepit-Jepit, Maka K
z
L = KL = 1,656L
= 408,821
f
cr
=
0,658
. f
y
= 193,056 MPa
F
cr
tekuk-puntir f
cr
tekuk lentur, maka tekuk yang terjadi tekuk lentur
ϕPn = 0,9 x f
cr
x A = 0,9 x 182,228 x 11980
= 1964,78 KN Pu = 296,369 kN ϕPn = 1964,78 kN OK
e. Kapasitas kolom terhadap momen sumbu x Lb
= 3,5 m L
p
= 3,737 m L
r
= 13,262 m didapat Lp Lb, sehingga
M
n
= C
b
[M
p
– M
p
- M
r
. ]
= 1 . [ 366,1875 - 366,1875 – 238 .
, ,
, ,
] = 366,188 KN m
ϕ M
n
= 0,9 . 366,188 = 329,569 KN m
f. Kapasitas kolom terhadap momen sumbu y
ϕ M
n
= 0,9 . Z
y
. f
y
= 0,9 . 681,75 . 250 = 153,394 KN m
Universitas Sumatera Utara
95
g. Menghitung Capacity Ratio - Jika
≥ 0,2
ϕ Pn +
8 9 ϕ Mnx
+ ϕ Mny
≤ 1
- Jika
0,2
2ϕ Pn +
ϕ Mnx +
ϕ Mny ≤ 1
Tabel nilai capacity ratio yang diperoleh dapat dilihat di Lampiran A – Tabel A7. Dari Tabel A7, diperoleh Capacity ratio maximum adalah 0,363 1 OK
No. Profil
Capacity Ratio Status
1 300 x 300 x 10 x 15
0,363 OK
2 300 x 300 x 10 x 15
0,314 OK
3 300 x 300 x 10 x 15
0,341 OK
4 300 x 300 x 10 x 15
0,391 OK
h. Kapasitas kolom terhadap geser
Tabel 4.12 Resume gaya geser
V2, kN V3, kN
V
max
8,525 2,85E-05
V
min
-0.79 -1,1E-05
Kontrol terhadap geser ϕV
n
= 0,9 . 0,6 . A
w
. f
y
= 0,9 . 0,6 . 2700 . 250 = 364,5 KN 8,525
OK
Universitas Sumatera Utara
96
4.6.3. Balok 350 x 175 x 11 x 17 , A = 63,14 cm
2
I
x
= 13600 cm
4
Z
x
= 840,85 cm
3
I
y
= 984 cm
4
Z
y
= 172,46 cm
3
S
x
= 775 cm
3
L
p
= 1,965 m S
y
= 112 cm
3
L
r
= 5,774 m r
x
= 14,68 cm M
p
=366,1875 KN m r
y
= 3,95 cm M
r
= 238 KN m J = 19,404 cm
4
r
ts =
46,3 mm Cw = 282705,7 cm
6
Panjang tidak terkekang lateral = 6 m
Elastisitas bahan = 200000 MPa
Tegangan leleh bahan = 250 MPa
a. Mencari faktor B
2
untuk pengaruh P-Δ pada struktur
= 1
1 −
∝
= =
∗200000 ∗136 ∗10 1 ∗6000
= 7449,47
=
∗ ,
→
Pnt = gaya aksial setiap kombinasi pembebanan
b. Klasifikasi Penampang 12b
f
t
f
= 7,95 λ
pf
= 0,38EFy
12
= 10,748 Sayap kompak ht
w
= 50 λ
pw
= 3,76 EFy
12
= 106,349 Badan kompak Maka, Profil 300x175x17x11 termasuk klasifikasi kompak
c. Kapasitas balok terhadap momen sumbu x Lb
= 6 m L
p
= 1,965 m L
r
= 5,774 m didapat Lb Lr, sehingga
Universitas Sumatera Utara
97
M
n
= 1 + 0,0078
= 164,703 kNm ϕ M
n
= 0,9 x 164,703 = 148,23 KN m
Mux = 0,154 kNm ϕ M
n
= 148,23 kNm OK
d. Kapasitas balok terhadap momen sumbu y ϕ M
n
= 0,9 . Z
y
. f
y
= 0,9 x 172,46 x. 250 = 38,8035 KNm Muy = 29,249 kNm ϕ M
n
= 38,8035 kNm OK
e. Kapasitas balok terhadap tekan - Tegangan Kritis Tekuk Lentur
λ =
.
4,71 =
. ,
4,71 = 151,9
133,219
f
e
= =
, .
,
= 85,464 MPa 2,25
,
2,25
2,925
2,25 f
cr
=
0,877
=
0,877 85,464
= 74,9515 MPa - Tegangan Kritis Tekuk - Puntir
= +
1 +
Universitas Sumatera Utara
98
balok Jepit-Jepit, Maka K
z
L = KL
= 284,344
2,25
,
2,25
0,879
2,25 f
cr
=
0,658
. f
y
= 173,03 MPa
F
cr
tekuk-puntir f
cr
tekuk lentur, maka tekuk yang terjadi tekuk Lentur
ϕPn = 0,9 x f
cr
x A = 0,9 x 74,9515 x 6314
= 425,92 KN
f. Menghitung Capacity Ratio
- Jika
≥ 0,2
ϕ Pn +
8 9 ϕ Mnx
+ ϕ Mny
≤ 1
- Jika
0,2
2ϕ Pn +
ϕ Mnx +
ϕ Mny ≤ 1
Tabel nilai capacity ratio yang diperoleh dapat dilihat di Lampiran A – Tabel A8. Dari Tabel A8, diperoleh Capacity ratio maximum adalah 0,806 1 OK
No. Profil
Capacity Ratio
Status 1
350 x 175 x 11 x 17 0,806
OK 2
350 x 175 x 11 x 17 0,462
OK
Universitas Sumatera Utara
99
g. Kuat Geser Nominal
Tabel 4.13 Resume gaya geser Balok 300 x 175 x 11 x 17
V2, kN V3, kN
V
max
0,182 1,2E-17
V
min
-0,178 -9,8E-06
Kontrol terhadap geser ϕV
n
= 0,9 . 0,6 . A
w
. f
y
= 0,9 . 0,6 . 2926 . 250 = 309,96 KN 0,182
OK
4.6.4. Balok 300 x 150 x 6,5 x 9 , A = 46,18 cm
2
I
x
= 7210 cm
4
Z
x
= 522,08 cm
3
I
y
= 508 cm
4
Z
y
= 104,23 cm
3
S
x
= 481 cm
3
L
p
= 1,64 m S
y
= 67,7cm
3
L
r
= 4,862 m r
x
= 12,41 cm M
p
= 130,52 KN m r
y
= 3,3 cm M
r
= 374,95 KN m J = 9,953 cm
4
r
ts =
39,2 mm Cw = 107544,9 cm
6
Panjang tidak terkekang lateral = 4 m
Elastisitas bahan = 200000 MPa
Tegangan leleh bahan = 250 MPa
a. Mencari faktor B
2
untuk pengaruh P-Δ pada struktur
= 1
1 −
∝
Universitas Sumatera Utara
100 =
= ∗200000 ∗72,1 ∗10
1 ∗4000 = 8885,97
=
∗ ,
→
Pnt = gaya aksial setiap kombinasi pembebanan
b. Klasifikasi Penampang 12b
f
t
f
= 8,33 λ
pf
= 0,38EFy
12
= 10,748 Sayap kompak ht
w
= 46,15 λ
pw
= 3,76 EFy
12
= 106,349 Badan kompak Maka, Profil 300x150x6,5x9 termasuk klasifikasi kompak
c. Kapasitas balok terhadap momen sumbu x Lb
= 4 m L
p
= 1,64 m L
r
= 4,862 m didapat Lb Lp Lr, sehingga
M
n
= [
− −
] = 236,31 kNm
ϕ M
n
= 0,9 x 236,31 = 212,679 KN m
Mux = 0,049 kNm ϕ M
n
= 212,679 kNm OK
d. Kapasitas balok terhadap momen sumbu y ϕ M
n
= 0,9 . Z
y
. f
y
= 0,9 x 104,23 x. 250 = 23,4518 KNm
Muy = 17,821 kNm ϕ M
n
= 23,4518 kNm OK
Universitas Sumatera Utara
101
e. Kapasitas balok terhadap tekan - Tegangan Kritis Tekuk Lentur
λ =
.
4,71 =
. ,
4,71 = 121,2
133,219
f
e
= =
, .
,
= 134,214 MPa 2,25
,
2,25
1,863
2,25 f
cr
=
0,658
. f
y
= 114,644 MPa
- Tegangan Kritis Tekuk - Puntir
= +
1 +
balok Jepit-Jepit, Maka K
z
L = KL
= 280,205
2,25
,
2,25
0,892
2,25 f
cr
=
0,658
. f
y
= 172,092 MPa
F
cr
tekuk-puntir f
cr
tekuk lentur, maka tekuk yang terjadi tekuk lentur ϕPn
= 0,9 x f
cr
x A = 0,9 x 114,644 x 4678 = 482,672 KN
Universitas Sumatera Utara
102
f. Menghitung Capacity Ratio
- Jika
≥ 0,2
ϕ Pn +
8 9 ϕ Mnx
+ ϕ Mny
≤ 1
- Jika
0,2
2ϕ Pn +
ϕ Mnx +
ϕ Mny ≤ 1
Tabel nilai capacity ratio yang diperoleh dapat dilihat di Lampiran A – Tabel A9. Dari Tabel A9, diperoleh Capacity ratio maximum adalah 0,779 1 OK
No. Profil
Capacity Ratio
Status 1
300 x 150 x 6,5 x 9 0,788
OK 2
300 x 150 x 6,5 x 9 0,396
OK g. Kuat Geser Nominal
Tabel 4.14 Resume gaya geser
Kontrol terhadap geser ϕV
n
= 0,9 . 0,6 . A
w
. f
y
= 0,9 . 0,6 . 1833 . 250 = 247,455 KN 0,024
OK
V2, kN V3, kN
V
max
0,024 1,74E-06
V
min
-6E-16 -6,8E-08
Universitas Sumatera Utara
103
4.6.5. Balok 250 x 125 x 6 x 9 , A = 37,66 cm
2
I
x
= 4050 cm
4
Z
x
= 351,86 cm
3
I
y
= 294 cm
4
Z
y
= 72,4 cm
3
S
x
= 324 cm
3
L
p
= 1,391 m S
y
= 47cm
3
L
r
= 4,351 m r
x
= 10,37 cm M
p
= 87,965 KN m r
y
= 2,8 cm M
r
= 208,8 KN m J = 7,81 cm
4
r
ts =
33,1 mm Cw = 42689,5 cm
6
Panjang tidak terkekang lateral = 2 m
Elastisitas bahan = 200000 MPa
Tegangan leleh bahan = 250 MPa
a. Mencari faktor B
2
untuk pengaruh P-Δ pada struktur
= 1
1 −
∝
= =
∗200000 ∗40,5 ∗10 1 ∗2000
= 19965,69
=
∗ ,
→
Pnt = gaya aksial setiap kombinasi pembebanan
b. Klasifikasi Penampang 12b
f
t
f
= 6,94 λ
pf
= 0,38EFy
12
= 10,748 Sayap kompak ht
w
= 41,67 λ
pw
= 3,76 EFy
12
= 106,349 Badan kompak Maka, Profil 250x125x6x9 termasuk klasifikasi kompak
c. Kapasitas balok terhadap momen sumbu x Lb
= 2 m L
p
= 1,391 m L
r
= 4,351 m
Universitas Sumatera Utara
104
didapat Lb Lp Lr, sehingga M
n
= [
− −
] = 112,826 kNm
ϕ M
n
= 0,9 x 112,826 = 101,543 KN m
Mux = 0,0503 kNm ϕ M
n
= 101,543 kNm OK
d. Kapasitas balok terhadap momen sumbu y ϕ M
n
= 0,9 . Z
y
. f
y
= 0,9 x 72,4 x. 250 = 16,29 KNm
Muy = 3,752 kNm ϕ M
n
= 16,29 kNm OK e. Kapasitas balok terhadap tekan
- Tegangan Kritis Tekuk Lentur λ
=
.
4,71 =
. ,
4,71 = 71,68
133,219 f
e
= =
, .
,
= 383,741 MPa 2,25
,
2,25
0,651
2,25 f
cr
=
0,658
. f
y
= 190,334 MPa
- Tegangan Kritis Tekuk - Puntir
= +
1 +
Universitas Sumatera Utara
105
balok Jepit-Jepit, Maka K
z
L = KL
= 294,659
2,25
,
2,25
0,848
2,25 f
cr
=
0,658
. f
y
= 175,273 MPa
F
cr
tekuk-puntir f
cr
tekuk lentur, maka tekuk yang terjadi tekuk puntir
ϕPn = 0,9 x f
cr
x A = 0,9 x 175,273 x 3766
= 594,071 KN
f. Menghitung Capacity Ratio
- Jika
≥ 0,2
ϕ Pn +
8 9 ϕ Mnx
+ ϕ Mny
≤ 1
- Jika
0,2
2ϕ Pn +
ϕ Mnx +
ϕ Mny ≤ 1
Tabel nilai capacity ratio yang diperoleh dapat dilihat di Lampiran A – Tabel A10. Dari Tabel A10, diperoleh Capacity ratio maximum adalah 0,2297 1 OK
No. Profil
Capacity Ratio
Status 1
250 x 125 x 6 x 9 0,2297
OK 2
250 x 125 x 6 x 9 0,1531
OK
Universitas Sumatera Utara
106
g. Kuat Geser Nominal
Tabel 4.15 Resume gaya geser Balok 250 x 125 x 6 x 9
V2, kN V3, kN
V
max
0,048 6,73E-07
V
min
-1,1E-13 -2,5E-16
Kontrol terhadap geser ϕV
n
= 0,9 . 0,6 . A
w
. f
y
= 0,9 . 0,6 . 1392 . 250 = 247,455 KN 0,048
OK
Universitas Sumatera Utara
107
Tabel 4.16 Hasil Capacity Ratio untuk Effective Length Method
N0 Profil
Capacity Ratio Status
1
Kolom
350 x 350 x 12 x 19 0,437
OK 2
350 x 350 x 12 x 19 0,3996
OK 3
350 x 350 x 12 x 19 0,447
OK 4
350 x 350 x 12 x 19 0,453
OK 5
300 x 300 x 10 x 15 0,362
OK 6
300 x 300 x 10 x 15 0,314
OK 7
300 x 300 x 10 x 15 0,341
OK 8
300 x 300 x 10 x 15 0,391
OK 9
Balok
350 x 175 x 11 x 17 0,806
OK 10
350 x 175 x 11 x 17 0,462
OK 11
300 x 150 x 6,5 x 9 0,788
OK 12
300 x 150 x 6,5 x 9 0,396
OK 13
250 x 125 x 6 x 9 0,2297
OK 14
250 x 125 x 6 x 9 0,153
OK
Universitas Sumatera Utara
108
4.7. Perbandingan Direct Analysis Method dengan Effective Length Method