Cek Penampang Balok Baja PDF

Preview

Summary

PERENCANAAN PENAMPANG RAFTER (RANGKA GABLE) [NBL]: 2013 1. PROPERTI PENAMPANG Modulus Elastisitas, E= 200,000 MPa Modulus Geser, G= 80,000 MPa Tegangan Leleh, fy = 240 MPa Tegangan Residu, fr = 70 MPa 2. DATA PEMBEBANAN Momen maksimum, Mu = 358,667,603 Nmm Gaya geser maksimum, Vu = 208,519 N Gaya ak...

Description

PERENCANAAN PENAMPANG RAFTER (RANGKA GABLE) [NBL]: 2013

1. PROPERTI PENAMPANG Modulus Elastisitas,

E=

200,000

MPa

Modulus Geser, Tegangan Leleh,

G= fy =

80,000 240

MPa MPa

Tegangan Residu,

fr =

70

MPa

Mu =

358,667,603

Nmm

Gaya geser maksimum,

Vu =

208,519

N

Gaya aksial maksimum,

Nu =

87,769

N

Momen ujung terkecil,

M1x =

41,752,308

Nmm

Momen ujung terbesar, Momen lentur akibat beban (sway) ,

M2x =

358,667,603

Nmm

Mltux =

358,667,603

Nmm

Momen lentur akibat beban (non sway) ,

Mntux =

358,667,603

Nmm

MA =

51,117,946

Nmm

Momen pada 1/2 l,

MB =

100,998,988

Nmm

Momen pada 3/4 l,

MC =

169,222,998

Nmm

Panjang batang arah tegak lurus sumbu x - x,

Lx =

5,000

mm

Panjang batang arah tegak lurus sumbu y - y,

Ly =

2,500

mm

2. DATA PEMBEBANAN Momen maksimum,

Momen pada 1/4 l,

3. GEOMETRI PENAMPANG

WF 600x200 ht =

600

mm

bf =

200

mm

t1 = tw =

11

mm

t2 = tf =

17

mm

r=

22

mm

A= Ix =

134.40 77,600

cm 2 4 cm

Iy =

2,280

cm 4

rx =

24.03

cm

ry =

4.12

Sx =

2,590

cm 3 cm

Sy =

228

cm

4.1. Menentukan panjang tekuk rafter Panjang tekuk batang arah tegak lurus sumbu x - x,

Lkx = Lky =

5,000 2,500

mm

Panjang tekuk batang arah tegak lurus sumbu y - y,

3

4. EFEK KOLOM

[NBL] : 2013

mm

www.LaporanTeknikSipil.wordpress.com

4.2. Menentukan parameter kelangsingan rafter Faktor kelangsingan tegak lurus sumbu x - x,

cx

= (1 / π) * (Lkx / rx)

(fy / E) =

0.23

Faktor kelangsingan tegak lurus sumbu y - y,

cy = (1 / π) * (Lky / ry)

(fy / E) =

0.67

4.3. Menentukan daya dukung nominal rafter Jika, c 0,25 maka, = 1,00 Jika, 0,25 < Jika,

c

c

< 1,2 maka,

1,2 maka,

= 1,43 / (1,6 - 0.67* c)

= 1,25 * c

2

fcrx = fy /

Tegangan tekan kritis arah sumbu x,

fcry = fy /

Tegangan tekan kritis arah sumbu y,

Untuk selanjutnya digunakan Nn minimum : Kuat tekan nominal terfaktor,

y=

240.00 3,225,600 193.27

MPa N MPa

Nny = Ag * fcry =

2,597,571

N

φNn = 0,85 * Nn * min =

2,207,936

N

Kuat tekan nominal arah sumbu y,

87,769

=

Nnx = Ag * fcrx =

Kuat tekan nominal arah sumbu x,

Syarat yang harus dipenuhi, Nu

x

<

φNn

<

2,207,936

AMAN (OK)

→

5. EFEK BALOK 5.1. Menentukan konstanta-konstanta untuk profil WF simetris h1 = tf + r =

39

mm

h2 = ht - 2h1 =

522

mm

h = ht - tf =

583

mm

906,182 1.937E+12

mm mm 6

2,916,895

mm

J=

Konstanta puntir torsi,

bt

/3 =

2 Iw =(Iy * h ) / 4 =

Konstanta puntir lengkung, Modulus penampang plastis,

3

Zx = (b * tf)*(ht - tf) + tw (0.5ht - tf) * (0.5ht - tf) = X1 = (π / Zx) (EGJA / 2) = 2

X2 = 4 * (Zx / GJ) * (Iw / Iy) =

10,631 5.503E-04

3

MPa 2 2 mm /N

5.2. Menentukan kuat nominal lentur penampang dengan pengaruh tekuk lokal Kontrol penampang, termasuk kompak, tidak kompak atau langsing Untuk tekuk lokal pelat sayap, Angka kelangsingan, Batas maksimum untuk penampang kompak, Batas maksimum untuk penampang tak - kompak,

= bf / 2 tf =

5.88

= 170 / fy =

10.97

= 370 / (fy - fr) =

28.38

p r

Kompak

[NBL] : 2013

www.LaporanTeknikSipil.wordpress.com

Untuk tekuk lokal pelat badan, Angka kelangsingan,

= (h - 2* tf) / tw = p = 1680 / fy =

Batas maksimum untuk penampang kompak,

r=

Batas maksimum untuk penampang tak - kompak,

2550 / fy =

49.91 108.44 164.60 Kompak

Maka penampang: 5.3. Menentukan batasan momen plastis Momen plastis,

Kompak

→

Mp = (Zx * fy) ≤ 1.5 * fy * Sx =

Momen batas tekuk,

700,054,740

Nmm

Mr = Sx * (fy - fr) =

440,300,000

Nmm

Mn =

700,054,740

Nmm

170

MPa

Momen nominal,

5.4. Menentukan kuat nominal lentur penampang dengan pengaruh tekuk lateral Kontrol penampang, termasuk bentang pendek, menengah atau panjang fl = fy - fr =

Tegangan leleh - tegangan sisa,

Lb =

2,500

mm

Lp = 1.76 * ry * (E / fy) =

2,093

mm

Bentang minimum oleh moemen kritis torsi lateral, 2 Lr = ry * (X1 / fl)* (1 + (1 + X2 * fl )) =

5,823

mm

Bentang maksimum untuk momen plastis,

Bentang menengah

→ Cb =

Koefisien pengali momen tekuk torsi lateral,

2.29

Untuk bentang panjang, Mn = Cb(π / Lb) * (E * Iy * G * J + Iw * Iy ( E / Lb)2) ≤ Mp

50,735,208

Nmm

Mn = Cb*(Mp - (Mp - Mr) *(Lb - Lp)/(Lr - Lp)) ≤ Mp

700,054,740

Nmm

Mn = Mp

700,054,740

Nmm

5.5. Menentukan momen nominal yang paling menentukan dari masing-masing kondisi batas Mn = 700,054,740 Momen nominal berdasar tekuk lokal,

Nmm

Untuk bentang menengah, Untuk bentang pendek,

Momen nominal berdasar tekuk lateral,

Mn =

700,054,740

Nmm

Momen nominal yang paling menentukan,

Mn =

700,054,740

Nmm

φMn = 0.9 * Mn =

630,049,266

Nmm

Syarat yang harus dipenuhi, Mu

<

φMn (kN)

359

<

630

[NBL] : 2013

→

AMAN (OK)

www.LaporanTeknikSipil.wordpress.com

6. MENENTUKAN FAKTOR PERBESARAN MOMEN 6.1. Momen lentur terhadap sumbu x Ditinjau untuk kondisi portal tak bergoyang (braced) Beban kritis elastis untuk komponen struktur tak bergoyang, 2 cx

Ncrb = Ab * fy /

=

m = M1x / M2x =

Perbandingan momen ujung,

Cmx = 0,6 - 0,4 * bx

N

0.12

m

1=

0.55

= Cmx / (1 - (Nu / Ncrb))

1=

1.00

Ncrs = Ab * fy /

2 cx =

61,270,504

Faktor penghubung diagram momen, Faktor amplifikasi,

61,270,504

Ditinjau untuk kondisi portal bergoyang (unbraced)

sx

6.2. Menentukan momen ultimit Momen lentur terfaktor terhadap sumbu x,

Mux =

= 1 / (1-(Nu / Ncrs)) =

bx * Mntux

+

1.001435

sx * Mltux =

717,849,727

Nu / φNn =

0.04

→

AMAN (OK)

Interaksi aksial & lentur,

N

0.59

≤1

8. KONTOR KUAT GESER NOMINAL TANPA PENGAKU Ketebalan minimum pelat badan tanpa adanya pengaku;

Syarat yang harus dipenuhi, h2 / tw

<

6,36 E / fy

47.45

<

183.60

h2 / tw =

47.45

6,36 E / fy =

183.60

AMAN (OK)

→

Kuat geser pelat badan tanpa adanya pengaku; Luas pelat badan,

Aw = tw * ht =

6,600

mm

Kuat geser nominal,

Vn = 0,6 * fy * Aw =

950,400

N

Kuat geser terfaktor,

φVn =

855,360

N

Syarat yang harus dipenuhi, Vu 208,519

<

φVn

<

855,360

Interaksi geser dan lentur,

Kesimpulan, Profil;

[NBL] : 2013

AMAN (OK)

→

Mu / φMn + 0.625 * (Vu / φVn) =

WF 600x200

2

0.72

→

AMAN (OK)

→

AMAN

< 1.375

www.LaporanTeknikSipil.wordpress.com...