PERHITUNGAN KOLOM DARI ELEMEN TERSUSUN PRISMATIS YANG DIHUBUNGKAN DENGAN PLAT KOPEL

PERHITUNGAN KOLOM DARI ELEMEN TERSUSUN PRISMATIS
YANG DIHUBUNGKAN DENGAN PLAT KOPEL
A. DATA BAHAN
Tegangan leleh baja (yield stress),						fy =	240	MPa
Modulus elastik baja (modulus of elasticity),						E =	200000	MPa
Angka Poisson (Poisson's ratio),						u =	0,3
Modulus geser (shear modulus),						G = E / [ 2 * ( 1 + u ) ] =	76923	MPa
B. DATA ELEMEN STRUKTUR TERSUSUN
Profil baja :						UNP 200.75. 8,5.11,5
Luas penampang (satu elemen),						A1 =	3220	mm2
Momen inersia penampang (satu elemen) thd. sb. x,						Ix1 =	19100000	mm4
Momen inersia penampang (satu elemen) thd. sb. y,						Iy1 =	1480000	mm4
Momen inersia penampang (satu elemen) minimum,						Imin =	1480000	mm
Jari-jari girasi (satu elemen) thd. sb. x,						rx1 =	77	mm
Jari-jari girasi (satu elemen) thd. sb. y,						ry1 =	21,4	mm
Jari-jari girasi minimum (satu elemen),						rmin =	21,4	mm
Panjang kolom thd. sb. x,						Lx =	5000	mm
Panjang kolom thd. sb. y,						Ly =	5000	mm
Faktor panjang tekuk efektif thd. sb. x,						kx =	0,9
Faktor panjang tekuk efektif thd. sb. y,						ky =	0,9
Konstanta struktur tersusun ( m = 2, atau 3, atau 4 )						m =	2
Jarak antara titik berat elemen struktur,						a =	250	mm
Lebar plat melintang (kopel),						h =	180	mm
Tebal plat melintang (kopel),						t =	10	mm
Jarak antara plat melintang (kopel),						Ll =	400	mm
Faktor reduksi kekuatan untuk aksial tekan,						fn =	0,85
Gaya aksial tekan akibat beban terfaktor,						Nu =	950000	N
C. PERHITUNGAN KEKUATAN
1. KELANGSINGAN ELEMEN TERSUSUN
Jarak antara plat kopel,						Ll =	400	mm
Kelangsingan satu elemen tersusun,				®		ll = Ll / rmin  =	18,69
Syarat yang harus dipenuhi,
			ll	≤	50
			18,69	<	50	→	memenuhi syarat (OK)
Panjang tekuk efektif thd. sb. x,						Lkx = kx * Lx =	4500	mm
Jari-jari girasi struktur tersusun thd. sb. x,						rx  = rx1 =	77,00	mm
Kelangsingan struktur tersusun thd. sb. x,						lx = Lkx / rx  =	58,44
Syarat yang harus dipenuhi,
			lx	≥	1.2 * ll
			58,44	>	22,43	→	memenuhi syarat (OK)
Panjang tekuk efektif thd. sb. y,						Lky = ky * Ly =	4500	mm
Momen inersia penampang struktur tersusun thd. sb. y,
Untuk nilai,  m = 2						Iy = m * Iy1 + 1/4 * m * A1 * a2 =	103585000	mm4
Untuk nilai,  m = 3						Iy = m * Iy1 + ( m - 1 ) * A1 * a2 =	-	mm4
Untuk nilai,  m = 4						Iy = m * Iy1 + 5/4 * m  * A1 * a2 =	-	mm4
					®	Iy =	103585000	mm4
Luas penampang struktur tersusun,						A = m * A1 =	6440	mm2
Jari-jari girasi struktur tersusun thd. sb. y,						ry = Ö ( Iy / A ) =	126,83	mm
Kelangsingan struktur tersusun thd. sb. y,						ly = Lky / ry  =	35,48
Kelangsingan ideal struktur tersusun thd. sb. y,
		®				liy = Ö [ ly2 + m / 2 *  ll 2 ] =	40,10	mm
Syarat yang harus dipenuhi,
			liy	≥	1.2 * ll
			40,10	>	22,43	→	memenuhi syarat (OK)
2. KONTROL KEKAKUAN PLAT KOPEL
Plat kopel harus cukup kaku, sehingga memenuhi persamaan :
			Ip / a	≥	10 * Il / Ll
Momen inersia penampang plat kopel,						Ip = 2 * 1/12 * t * h3 =	9720000	mm4
Momen inersia satu elemen,						Il = Imin =	1480000	mm4
Syarat yang harus dipenuhi,
			Ip / a	≥	10 * Il / Ll
			38880,00	>	37000,00	→	memenuhi syarat (OK)
3. TAHANAN AKSIAL TEKAN
Faktor tekuk kolom dihitung dengan rumus sebagai berikut :
a. Untuk nilai   lc  £ 0.25  maka termasuk kolom pendek :
			→		w =  1
b. Untuk nilai   0.25 < lc ≤ 1.20  maka termasuk kolom sedang :
			→		w = 1.43 / ( 1.6 - 0.67 * lc )
c. Untuk nilai   lc  > 1.20  maka termasuk kolom langsing :
			→		w = 1.25 * lc2
Parameter kelangsingan thd. sb. x,						lcx = 1/p * lx*√ ( fy / E ) =	0,6444
a. Kolom pendek :						w =	-
b. Kolom sedang :						w = 1.43 / ( 1.6 - 0.67 * lc ) =	1,2241
c. Kolom langsing :						w = 1.25 * lc2  =	-
Faktor tekuk thd. sb. x,					®	wx =	1,2241
Parameter kelangsingan thd. sb. y,						lciy = 1/p * liy*√ ( fy / E ) =	0,4422
a. Kolom pendek :						w =	-
b. Kolom sedang :						w = 1.43 / ( 1.6 - 0.67 * lc ) =	1,0969
c. Kolom langsing :						w = 1.25 * lc2  =	-
Faktor tekuk thd. sb. y,					®	wiy =	1,0969
Tahanan aksial tekan nominal thd. sb. x,						Nn = A * fy / wx =	1262685	N
Tahanan aksial tekan nominal thd. sb. y,						Nn = A * fy / wiy =	1409110	N
Tahanan aksial tekan nominal terkecil,					®	Nn =	1262685	N
Tahanan aksial tekan,						fn * Nn =	1073282	N
Gaya aksial tekan akibat beban terfaktor,						Nu =	950000	N
Syarat yang harus dipenuhi,
			Nu	≤	fn * Nn
			950000	<	1073282	→	AMAN  (OK)
4. TAHANAN GESER PLAT KOPEL
Gaya geser pada plat kopel akibat beban terfaktor, diperhitungkan sebagai berikut :
						Du = 0.02 * Nu =	19000	N
Faktor reduksi kekuatan geser plat,						ff =	0,75
Luas penampang plat kopel,						Av = h * t =	1800	mm2
Tahanan geser penampang,						ff * Vn = ff * 0.60 * fy * Av =	194400	N
Syarat yang harus dipenuhi,
			Du	≤	ff * Vn
			19000	<	194400	→	AMAN  (OK)