Laporan tugas besar struktur bangunan baja

i
LAPORAN TUGAS BESAR
STRUKTUR BANGUNAN BAJA
SP-1218
DESAIN STRUKTUR WORKSHOP RANGKA BAJA
Disusun sebagai salah satu syarat kelulusan mata kuliah
SP-1218 Struktur Bangunan Baja
Dosen Pengampu:
Basyaruddin, S.T., M.T., M.Sc
Asisten Dosen :
Disusun Oleh:
Andhika Fajar Septiawan 07151005
Arum Prastyo Putri 07151005
Donny Dharmawan 07151012
Kurniani 07151021
Yuzar Adhitama 07151037
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI KALIMANTAN
2017

ii
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS BESAR
STRUKTUR BANGUNAN BAJA
SP-1218
DESAIN STRUKTUR WORKSHOP RANGKA BAJA
Disusun sebagai salah satu syarat kelulusan mata kuliah SP-1218
Struktur Bangunan Baja
Program Studi Teknik Sipil Institut Teknologi Kalimantan
Disusun Oleh:
Andhika Fajar Septiawan 07151005
Arum Prastyo Putri 07151005
Donny Dharmawan 07151012
Kurniani 07151021
Yuzar Adhitama 07151037
Telah Disetujui dan Disahkan oleh:
Balikpapan, 18 Desember 2017
Dosen Pengampu
NIP/NIPH : 100115037
Dosen Asistensi
NIP/NIPH : 100115037

iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang selalu melimpahkan
rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas Struktur
Bangunan Baja ini dengan lancar. Penulisan ini ditujukan untuk memenuhi tugas
besar pada mata kuliah Struktur Bangunan Baja dengan judul “Desain Struktur
Workshop Rangka Baja” dengan dosen pengampu oleh Bapak Basyaruddin, S.T.,
M.T., M.Sc
Penulis menyadari karya tulis ini tidak akan selesai tanpa bantuan dari
berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan
terima kasih kepada
1. Bapak Basyaruddin, S.T., M.T., M.Sc selaku dosen mata kuliah Struktur
Bangunan Baja sekaligus selaku asistensi dosen.
2. Orang Tua penulis yang selalu memeberikan perhatian, motivasi dan
bimbingan moral kepada penulis
3. Teman-teman Teknik Sipil 2015 atas sharing ilmu yang sering dilakukan
Penulis menyadari karya tulis ini tidak luput dari bebagai kekurangan, untuk
itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan
dan perbaikan perencanaan selanjutnya.
Hormat kami,
Penulis

iv
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN..........................................................................................................................II
KATA PENGANTAR .................................................................................................................................III
DAFTAR ISI..................................................................................................................................................IV
BAB 1 PENDAHULUAN.............................................................................................................................1
1.1 LATAR BELAKANG........................................................................................................................1
1.2 TUJUAN...........................................................................................................................................2
1.3 REFERENSI DAN SOFTWARE.........................................................................................................2
1.4 METODOLOGI.................................................................................................................................3
BAB 2 PERMODELAN STRUKTUR ......................................................................................................5
2.1 MODEL STRUKTUR........................................................................................................................5
2.2 MATERIAL BAJA............................................................................................................................8
2.3 PROFIL BAJA.................................................................................................................................10
BAB 3 PEMBEBANAN..............................................................................................................................15
3.1 BEBAN MATI................................................................................................................................15
3.1.1 Struktur Atap................................................................................................................................15
3.1.2 Struktur Rangka..........................................................................................................................16
3.1.3 Pelat..............................................................................................................................................17
3.2 BEBAN HIDUP...............................................................................................................................17
3.3 BEBAN ATAP ................................................................................................................................18
3.4 BEBAN HUJAN..............................................................................................................................19
3.4 BEBAN ANGIN....................................................................................................................................19
3.5.1 Beban Angin Pada Atap.......................................................................................................19
3.5.2 Beban Angin Pada Dinding...................................................................................................20
3. 6 BEBAN GEMPA.............................................................................................................................20
3.7 KOMBINASI PEMBEBANAN.........................................................................................................27
3.8 PEMILIHAN PROFIL PENAMPANG..............................................................................................28
BAB 4 ANALISIS DAN DESAIN STRUKTUR ..................................................................................30
4.1 GAYA DALAM ULTIMATE ELEMEN...........................................................................................30
4.2 PENGECEKAN KAPASITAS PENAMPANG...................................................................................30
4.2.1 Kapasitas Kolom.........................................................................................................................40
4.2.2 Kapasitas Kuda-Kuda................................................................................................................46
4.2.3 Kapasitas Gording......................................................................................................................53
4.2.4 Kapasitas Pengaku Global (Brecing)......................................................................................57
4.2.5 Kapasitas Balok ..........................................................................................................................62
BAB 5 SAMBUNGAN ................................................................................................................................68
5.1 SAMBUNGAN................................................................................................................................68
5.2 PENGGUNAAN SAMBUNGAN......................................................................................................68
5.2.1 Sambungan Balok – Kolom.......................................................................................................68
5.2.2 Sambungan Brecing dan Kuda –kuda.....................................................................................72
5.2.3 Sambungan Kuda – Kuda dan Kolom.....................................................................................76
BAB 6 DESAIN TANGGA ........................................................................................................................82
6.1 RENCANA TANJAKAN DAN INJAKAN........................................................................................82
6.2 PEMBEBANAN PADA ANAK TANGGA........................................................................................84
6.2.1 Beban Mati...................................................................................................................................84
6.2.2 Beban Hidup................................................................................................................................84
6.3.3 Hasil Analisa Tangga Menggunakan SAP 2000 ...................................................................84
6.3 GAYA DALAM ULTIMATE ELEMEN............................................................................................85
6.4 PENGECEKAN KAPASITAS..........................................................................................................86

v
6.4.1 Kapasitas Balok Anak Tangga .................................................................................................86
6.4.2 Kapasitas Balok Induk Tangga............................................................................................91
6.5 PERHITUNGAN SAMBUNGAN TANGGA.....................................................................................96
6.5.1 Sambungan Balok Anak Tangga – Balok Induk Tangga.....................................................96
6.5.2 Sambungan Pelat Bordess – Balok Induk Tangga.............................................................100
BAB 7 KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................................................104
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................................................................106

vi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Spesifikasi Mutu Baja ..............................................................................9
Tabel 2.2 Spesifikasi Mutu Baut..............................................................................9
Table 2.3 Profil IWF pada Struktur Gedung.......................................................... 11
Tabel 2.4 Profil C pada Struktur Gedung...............................................................12
Table 2.5 Spesifikasi Profil Siku............................................................................13
Tabel 2.6 Spesifikasi Profil H pada Struktur Gedung ...........................................14
Tabel 3.1 Kategori Risiko Bangunan Gedung dan non Gedung untuk Beban
Gempa..................................................................................................21
Tabel 3.2 Faktor keutamaan gempa ...................................................................... 22
Tabel 3.3 Koefisien situs, Fa................................................................................ 24
Tabel 3.4 Koefisien situs, Fv................................................................................. 24
Tabel 3.5 Kombinasi Pembebanan........................................................................ 27
Tabel 4.1 Data Hasil Perhitungan smp Banyaknya Kendaraan ........................... 30
Tabel 4.2 Perhitungan Kapasitas Lentur batang IWF 400.200.8.13 ..................... 38
Tabel 4.3 Perhitungan Kapasitas Geser IWF 400.200..........................................39
Tabel 4.4 Data Kolom profil H 400.400.13.21 ..................................................... 40
Tabel 4.5 Perhitungan Kapasitas Lentur H 400.400.13.21 ................................... 42
Tabel 4.6 Data -data Kuda-Kuda (tabel Queen Cross) H 400.200.8.13………….……..46
Tabel 4.7 Perhitungan Kapasitas Lentur H 400.200.8.13………………………...........52
Tabel 4.8 Perhitungan Kapasitas Geser H 400.200.8.13………………………............52
Tabel 4.9 Data Gording profil C 200x80x7.5x11dari Tabel Gunung Garuda…………..53
Tabel 4.10 Perhitungan Kapasitas Lentur C 200x80x7.5x11 ………………………….........55
Tabel 4.11 Perhitungan Kapasitas Geser C 200x80x7.5x18………………………… ...56
Tabel 4.12 Data Spesifkasi Profil Siku 100.100.7.7…………………………………....57
Tabel 4.13 Analisa kelangsingan struktur brecing ………………………………… ....59
Tabel 4.14 Kapasitas Tekan Pada Brecing…………………………………………… ..60
Tabel 4.15 Data -data Balok (tabel Queen Cross) IWF 400.200.8.13…………………..62
Tabel 4.16 Perhitungan Kapasitas Lentur batang IWF 400.200………………………...65
Tabel 4. 17 Perhitungan Kapasitas Geser IWF 400.200…………………………………67
Tabel 5.1 Spesifikasi Baut Normal ...........................................................................69
Tabel 5.2 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Geser.........................................................71

vii
Tabel 5.3 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Tarik..........................................................71
Tabel 5.4 Syarat Geser dan Tarik…………………………………………… ………….72
Tabel 5.5 spesifikasi Baut Normal.............................................................................72
Tabel 5.7 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Tarik..........................................................75
Tabel 5.8 Syarat Geser dan Tarik ..............................................................................76
Tabel 5.10 Hasil Perhitungan Jumlah baut Geser .......................................................79
Tabel 5.11 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Tarik........................................................79
Tabel 5.12 Syarat Geser dan Tarik.............................................................................79
Tabel 6.1 Rekapitulasi Gaya Dalam pada Induk Tangga dan Anak Tangga ..................85
Tabel 6.2 Data -data Balok Anak Tangga (tabel Queen Cross) IWF 150x75x7x5..........86
Tabel 6.3 Perhitungan Kapasitas Lentur Induk Tangga batang IWF 150x75 ..................89
Tabel 6.4 Perhitungan Kapasitas Geser IWF 150 x75 ..................................................90
Tabel 6.5 Data -data Balok Induk Tangga (tabel Queen Cross) IWF 200x1235x6x9......91
Tabel 6.6 Perhitungan Kapasitas Lentur Induk Tangga batang IWF 200x125................94
Tabel 6.7 Perhitungan Kapasitas Geser IWF 200.125..................................................95
Tabel 6.10 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Tarik........................................................99
Tabel 6.11 Syarat Geser dan Tarik.............................................................................99
Tabel 6.12 spesifikasi Baut Normal......................................................................... 100
Tabel 6.13 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Geser..................................................... 102
Tabel 6.14 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Tarik...................................................... 103
Tabel 6.15 Syarat Geser dan Tarik........................................................................... 103

viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gambar 2.1 Tampak Depan...............................................................5
Gambar 2.2 Tampak 3D View...............................................................................6
Gambar 2.3 Define Grid System Data...................................................................6
Gambar 2. 4 Material Property Data....................................................................7
Gambar 2. 5 Frame Properties..............................................................................7
Gambar 2. 6 Properties of Object .........................................................................8
Gambar 2. 7 Joint Restraints.................................................................................8
Gambar 2. 8 Profil IWF……………………………………..….……………......10
Gambar 2. 9 Profil C……………………………………………………………..11
Gambar 2.10 Profil siku…………………………………………………….……12
Gambar 2.11 profil H-beam………………………..……………………….……14
Gambar 3.1 Define Load Patterns………………………..………………………14
Gambar 3.2 Distribusi Beban Mati pada Pelat Lantai............................................17
Gambar 3. 3 Distribusi Beban Hidup pada Pelat Lantai ....................................... 18
Gambar 3. 4 Peta Zonasi Gempa Indonesia untuk Menentukan Ss ...................... 23
Gambar 3. 5 Peta Zonasi Gempa Indonesia untuk Menentukan S1...................... 23
Gambar 3. 6 Spektrum Respons Desain................................................................ 26
Gambar 3. 7 Spektrum Respons Desain................................................................ 27
Gambar 3. 8 Cek Design Struktur ......................................................................... 28
Gambar 3. 9 Hasil Cek Design Struktur................................................................ 29
Gambar 6.1 Rencana Desain Tangga .................................................................... 82
Gambar 6.2 Tampak Samping Tangga.................................................................. 83
Gambar 6.3 Tampak Atas Tangga......................................................................... 83
Gambar 6.4 Beban Hidup pada Tangga ................................................................ 84
Gambar 6.5 Beban Hidup pada Tangga ................................................................ 85

1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan dunia konstruksi saat ini semakin pesat, hal tersebut
dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti jenis bahan yang merupakan bagian
material konstruksi. Indonesia telah menggunakan beberapa material konstruksi,
salah satunya adalah material baja. Material baja belakangan ini semakin banyak
digunakan oleh para pelaku dunia konstruksi karena baja memiliki beberapa
kelebihan dibandingkan material konstruksi lainnya, yaitu waktu pelaksanaan
konstruksi lebih singkat karena dapat dipabrikasi, selanjutnya memiliki high
strength per unit weight cukup tinggi sehingga berat konstruksi secara keseluruhan
lebih ringan, serta materialnya sangat daktail sehingga mampu menahan deformasi
yang besar. Hal ini dapat terlihat dari banyaknya penggunaan material baja sebagai
material penyusun konstruksi salah satunya adalah bangunan workshop yang
merupakan tempat pelaksanaan berbagai kegiatan industri berupa produksi dan lain
sebagainya.
Sangat penting dalam sebuah perencanaan pekerjaan konstruksi yang baik dan
tahan gempa tentu dibutuhkan beberapa faktor yang perlu dipertimbangankan
sebelumnya, salah satu faktor tersebut adalah kriteria desain. Oleh karena itu,
seorang mahasiswa jurusan teknik sipil harus memahami bagaimana mendesain
struktur baja dengan baik. Salah satu mata kuliah yang membahas materi tersebut
adalah “Bangunan Struktur Baja”, dan terdapat sebuah tugas besar yang dikerjakan
secara kelompok, yaitu membuat sebuah perencanaan struktur dari pusat
perbelanjaan dengan lokasi bangunan berada di Jawa Barat, lebih tepatnya terdapat
diderah Kota Bandung. Perencanaan workshop tersebut akan didesain sesuai
dengan denah yang telah ditentukan sebelumnya.
Dalam segi desain bangunan, gedung workshop telah mengalami banyak
perkembangan. Berkaitan dengan hal tersebut, maka penyusun mencoba
merencanakan desain bangunan tersebut. Struktur bangunan tersebut menggunakan
material baja. Struktur terdiri atas 2 lantai yang direncanakan dapat menahan beban

2
mati (dead load), kemudian beban hidup (live load), dan beban gempa (earthquake),
serta tinggi gedung pada perencanaan yaitu 8 meter dengan jarak antar balok yaitu
A = A1 = A2 = 5 meter.
Dalam pengerjaan konstruksinya, workshop menggunakan material baja
dengan spesifikasi material menggunakan baja bermutu BJ34, sedangkan baut
yang digunakan bermutu A-490, dengan jenis atapnya multiroof dengan jarak
gording adalah 90 cm dan data tambahan kecepatan angin 20 m/s. Dalam
perencanaan struktur bangunan baja ini, diharapkan dapat mengetahui permodelan
struktur yang diperlukan dalam konstruksi, seperti mengetahui spesifikasi tiap
elemen dari struktur tersebut, dan beban yang dapat ditahan oleh konstruksi
workshop tersebut.
1.2 Tujuan
Tujuan dari penulisan tugas besar ini adalah:
1. Mahasiswa dapat mendesain struktur bangunan baja bertingkat banyak
2. Mahasiwa dapat memahami konsep-konsep dasar dalam mendesain strktur
bangunan baja.
3. Mahasiswa dapat membuat sebuah permodelan struktur baja.
4. Mahasiswa dapat mengimplementasikan konsep mendesain struktur
bangunan baja seperti merancang struktur atap, mendesain sambungan,
dan mendesain pembebanan pada struktur baja.
1.3 Referensi dan Software
Dalam penulisan tugas besar ini beberapa referensi dan software yang
digunakan adalah sebagai berikut :
1. SNI 03-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk
Struktur Bangunan Gedung dan Non-Gedung
2. SNI 1727-1989 Tata Cara Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah Dan
Gedung
3. Profil Baja PT. Gunung Garuda
4. AutoCad 2010, merupakan software yang digunakan dalam menggambar
desain bangunan

3
5. SAP 2000 V15, merupakan software yang digunakan dalam mendesain
struktur bangunan dan melakukan perhitungan gaya gaya dan momen yang
terjadi dalam suatu struktur
6. Microsoft Excel, merupakan program komputer yang digunakan dalam
pengolahan angka (aritmatika) dan proses kalkulasi
7. Microsoft Word merupakan program penulisan kalimat yang membantu
dalam penyusunan kata dan penyusunan laporan.
1.4 Metodologi
Dalam merencanakan struktur bangunan, diperlukan sebuah tahapan secara
terstruktur untuk memudahkan dalam pengerjaaan suatu konstruksi. Tahap-tahap
yang dilakukan penyusun dalam tugas ini dapat dilihat pada gambar 1.1 dibawah
ini:
MULAI
DATA PERENCANAAN
- Data Struktur
- Mutu Material
KRITERIA DESAIN
-Pembebanan (Beban Gempa,
Beban Hidup & Mati, Beban
Angin, Beban Atap, Beban
Hujan)
-Model
A
A
ANALISA STRUKTUR
- Gaya Dalam
- Kapasitas

4
Gambar 1. 1 Flowchart Tahapan Perencanaan
AA
TIDAK
Perhitungan &
Pengecekan
Gaya Dalam
YA
PENYUSUNAN LAPORAN
DAN GAMBAR DESAIN
- Atap
- Kuda-Kuda
- Penampang
SELESAI

5
BAB 2
PERMODELAN STRUKTUR
2.1 Model Struktur
Untuk memudahkan permodelan struktur bangunan yang akan difungsikan
sebagai workshop, digunakan software yang telah dibuat untuk memodelkan suatu
konstruksi yaitu program SAP 2000. Program ini dipergunakan untuk melakukan
analisis dan desain pada struktur bangunan dengan cepat dan tepat.
Dalam tugas besar ini akan di desain Model Struktur bangunan yang akan
difungsikan sebagai workshop dengan spesifikasi struktur rangka baja dengan
bentang panjang 20 meter, lebar 15 meter dan kemiringan atas sebesar 20o. Pada
bentang panjang sebesar 20 meter akan dibagi menjadi 4 bagian. Dan pada bentang
lebar selebar 15 meter akan dibagi menjadi 3 bagian.
Berikut ini merupakan tampak depan dan 3D view dari model struktur
bangunan workshop :
Gambar 2.11 Tampak Depan
15
m
4m
2.7m

6
Gambar 2.12 Tampak 3D View
Berikut ini merupakan langkah – langkah dalam memodelkan struktur
bangunan workshop dengan menggunakan software SAP2000 :
1. New Model
File – New model – Grid only
Tentukan grid yang dibutuhkan dalam sesuai dengan model struktur yang
akan dibuat .
Gambar 2.13 Define Grid System Data
2. Input Material Property Data
Define – Material – Add new material

7
Gambar 2. 14 Material Property Data
Input spesifikasi data dari material yang digunakan pada Material Property
Data. Spesifikasi material dapat dilihan pada subbab 2.2
3. Input Frame Properties
Define – section properties – Frame sections – Add new property
Gambar 2. 15 Frame Properties
Input semua frame properties untuk masing – masing jenis profil baja yang
diberikan pada spesifikasi masing – masing profil. Setelah semua
spesifikasi dari masing – masing profil di input, gunakan auto-select list
agar program sap 2000 bisa dengan otomatis menentukan sendiri
spesifikasi masing – masing profil yang paling cocok untuk masing –
masing elemen struktur yang digunakan. Elemen yang terdapat pada
struktur ini antara lain :

8
 Bracing
 Kolom
 Kuda – kuda
 Gording
4. Menggambarkan Model Struktur
Draw – Draw Frame/cable/tendon
Gambarkan elemen – elemen struktur yang ada sesuai dengan frame yang
akan digunakan. Contoh untuk bracing digunakan pada bracing, dan
kemudian untuk gording frame untuk gording, dan seterusnya.
Gambar 2. 16 Properties of Object
5. Draw – Draw Frame/cable/tendon
Assign – Joint – Restraints
Sistem perletakan yang digunakan dalam struktur bangunan gedung ini
adalah perletakan jepit sehingga pergerakan translasi dan rotasi keduanya
dikunci.
Gambar 2. 17 Joint Restraints
2.2 Material Baja
Menurut SNI 03 - 1729 - 2002, baja struktur dapat dibedakan berdasarkan
kekuatannya menjadi beberapa jenis, yaitu BJ 34, BJ 37, BJ 41, BJ 50, dan BJ 55.
Besarnya tegangan leleh (fy) dan tegangan ultimit (fu) berbagai jenis baja struktur
sesuai dengan SNI 03 - 1729 - 2002, Dapat dilihat dalam tabel dibawah ini :

9
Tabel 2.1 Spesifikasi Mutu Baja
Jenis Baja Kuat Tarik Batas (fu)
MPa
Tegangan Leleh (fy)
MPa
BJ 34 340 210
BJ 37 370 240
BJ 41 410 250
BJ 50 500 290
BJ 55 550 410
Material Baja yang digunakan dalam pengerjaan tugas besar ini ditentukan oleh
dosen asistensi yaitu BJ 34.
Setiap struktur baja merupakan gabungan dari beberapa komponen batang
yang disatukan dengan alat pengencang. Salah satu alat pengencang adalah baut.
Dua tipe dasar baut mutu tinggi yang distandardkan oleh ASTM adalah tipe A325
dan A490. Selain mutu tinggi ada pula baut mutu normal A307 terbuat dari baja
kadar carbon rendah.
Tabel 2.2 Spesifikasi Mutu Baut
Tipe Baut Diameter (mm)
Proof Stress
(MPa)
Kuat Tarik Min.
(MPa)
A307 6.35-10.4 - 60
A325
12.7-25.4
28.6-38.1
585
510
825
725
A490 12.7-38.1 825 1035
Material Baut yang digunakan dalam pengerjaan tugas besar ini ditentukan oleh
dosen asistensi yaitu A4 90.

10
Rincian material yang digunakan dalam pengerjaan tugas besar ini ditentukan oleh
dosen asistensi, dengan rincian sebagai berikut :
a. Jenis Atap : Multiroof
b. Jarak Gording Max : 0.9 m
c. Mutu Baja : BJ 34
d. Mutu Baut : A4 90
Dengan data tambahan sebagai berikut :
a. Kecepatan Angin : 30 Km/jam
b. Fungsi Bangunan : Workshop
2.3 Profil Baja
Profil penampang yang digunakan untuk masing–masing elemen pada
bangunan workshop adalah sebagai berikut:
1. Balok dan kuda-kuda menggunakan profil IWF
Profil Web-Flange (IWF)
Gambar 2. 18 Profil IWF
Profil IWF atau yang umumnya disebut I-beam digunakan sebagai balok,
kolom, tiang pancang, top & bottom chord member pada truss, composite
beam, kantilever kanopi rencana pada bangunan baja. Dalam
merencanakan struktur, digunakan dimensi profil yang terlampir pada
Tabel 2.3 di bawah ini:

11
Tabel 2.3. Profil IWF pada Struktur Gedung
2. Gording menggunakan profil C
Profil C
Gambar 2. 19 Profil C
Profil Canal “C” digunakan sebagai rangka utama pada konstruksi kuda-
kuda baja ringan. Sementara untuk konstruksi pendukung seperti reng
sebagai tempat kedudukan penutup atap/genteng.

12
Tabel 2.4 Profil C pada Struktur Gedung
Sumber : PT. Gunung Garuda
3. Bracing menggunakan profil Siku
Profil Siku
Gambar 2.20 Profil siku

13
Tabel 2.5 Spesifikasi Profil Siku

14
4. Kolom menggunakan profil H-beam
Profil H-beam
Gambar 2.11 profil H-beam
Tabel 2.6 Profil H pada Struktur Gedung

15
BAB 3
PEMBEBANAN
Setelah melakukan pemodelan struktur, maka dilakukan assign pembebanan
sebelum dilakukan analisis struktur secara keseluruhan.
Langkah-langkah yang harus dilakukan adalah :
a. Define Load Patterns
b. Kemudian input beban-beban yang akan di-assign pada struktur, antara
lain beban mati/DL (dead load), beban hidup/LL (live load), Beban
Atap/SIDL, Beban Angin (Wind Load), Beban Hujan/R (Rain Load), serta
Beban Gempa.
Gambar 3. 1 Define Load Patterns
3.1 Beban Mati
Beban Mati atau Dead Load adalah beban struktur bangunan workshop itu
sendiri yang terdiri dari beban elemen-elemen penyusunnya yang dalam hal ini
merupakan material baja.
3.1.1 Struktur Atap
a. Kuda-Kuda
 Rangka Utama
Jumlah rangka utama: 5

16
Untuk perumusan rangka utama yaitu = Luas penampang x Massa jenis
baja. Sehingga, Luas penampang (A) pada rangka utama menggunakan
profil C: 39250 AC
 Bracing
Jumlah Bracing (n) = 32
Untuk perumusan bracing yaitu = Luas penampang x Massa jenis baja
Sehingga, Luas penampang (A) pada bracing menggunakan profil C:
251200 AC
b. Gording
Jumlah gording (n) = 14
Untuk perumusan bracing yaitu = Luas penampang x Massa jenis baja
Sehingga, Luas penampang (A) pada gording menggunakan profil siku:
109900 Asiku
c. Penutup Atap
Sisi miring (Lebar) = 7,97 meter
Panjang = 20 meter
maka, luas atap luasan persegi panjang yaitu
luas atap = Px L
= 7,97 x 20
= 159.4 m2
Luas atap total atap adalah 2x 159.4 m2 = 318.8 m2
Sehingga, beban atap dapat dihitung dengan perumusan sebagai berikut:
Beban atap = Luas atap x massa jenis atap (multiroof)
= 318.8 m2 x 40 kg/m2
= 12.752 kg
3.1.2 Struktur Rangka
a. Balok
Jumlah Balok (n) = 28
Untuk perumusan kolom yaitu = Luas penampang x Massa jenis baja
Sehingga, Luas penampang (A) pada balok menggunakan profil IWF:
219800 A IWF

17
b. Kolom
Jumlah Kolom (n) = 32
Untuk perumusan kolom yaitu = Luas penampang x Massa jenis baja
Sehingga, Luas penampang (A) pada kolom menggunakan profil IWF:
251200 A IWF
3.1.3 Pelat
ϒc = 2400 Kg/m3
Tinggi Segitiga = 2.5m
Tebal Pelat = 0.12m
Sehingga Distribusi beban mati pelat yaitu
Distribusi beban mati = ϒc x Tinggi Segitiga x Tebal Pelat
= 2400 Kg/m3 x 2.5m x 0.12 m
= 720 kg/m
Gambar 3. 2 Distribusi Beban Mati pada Pelat Lantai
3.2 Beban Hidup
Beban hidup atau Live Load pada struktur bangunan gudang ini diasumsikan
sebagai berikut beban hidup pada pelat lantai yang di assign pada pelat lantai
adalah 400 kg sesuai dengan peraturan pembebanan Indonesia untuk bangunan
workshop.

18
Berikut ini merupakan perhitungan distribusi beban hidup pada lantai, sebagai
berikut:
Beban pelat = 400 Kg/m2
Tinggi Segitiga = 2.5 m
Sehingga, Distribusi bebannya segitiganya yaitu :
Bebannya Segitiga = Beban Pelat x Tinggi Segitiga
= 400 kg/ m2 x 2.5 m
= 1000 kg/m
Gambar 3. 3 Distribusi Beban Hidup pada Pelat Lantai
3.3 Beban Atap
Beban atap ini bekerja berdasarkan luasan dengan cara menghitung Tributary
Area di daerah dimana beban ini ditahan oleh gording atap, Adapun beban atap
terdiri dari beberapa macam berupa kuda-kuda dengan berat 39250 AC, kemudian
bresing sebesar 251200 AC, selanjutnya gording 109900 Asiku, serta beban atap
sebesar 12.752 kg.

19
3.4 Beban Hujan
Berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung tahun 1983
pada bab 3.2 menjelaskan beban hujan terjadi pada atap, dengan besar beban sesuai
dengan peraturan adalah
Q = (40 – 0,8 x α) kg/m2
= (40 – 0,8 x 20)
= 24 kg/m2
Karena, beban tersebut melebihi dari ketentuan maka, beban tersebut tidak perlu
diambil lebih besar dari 20 kg/ m2
3.4 Beban Angin
Beban angin pada Struktur bangunan gedung terjadi pada bagian atap dan
kolom. Berdasarkan peraturan yang ada dimana lokasi struktur jauh dari letak
pantai, maka beban yang terjadi adalah sebesar q = 25 kg/m2.
3.5.1 Beban Angin Pada Atap
Beban angin pada atap diasumsikan tegak lurus pada bidang atap sehingga
beban angin yang bekerja pada atap harus dikonversi menjadi beban angin arah
vertikal dan beban angin arah horizontal sebelum bisa di assign pada gording
sebagai penerima beban angina dan dimodelkan pembebanannya dalam program
SAP2000.
Berikut ini perhitungan faktor konversi atap dalam menerima beban angin.
T (tinggi atap) = 2,7 m
X (lebar atap) = 15 m
Α (sudut atap) = 20 ͦ
Cara mencari P di peraturan pembebanan 1983 pada pasal 4.2 no 3.
Rumus:
P = V²/16=kg/m²
Beban angin yang terjadi pada atap dibedakan menjadi dua dimana bagian
yang berhadapan langsung dengan arah datangnya angin disebut bagian tiup dan
bagian yang tidak berhadapan langsung dengan angin disebut bagian hisap dan
kedua jenis beban angin ini memilik koefisien pengali yang berbeda.

20
Bidang atap di pihak angin :
Koefisien C = (0,02 x α) – 0,4
= (0,02 x 20) – 0,4 = 0
Qtekan = P x C
= 25 X 0 = 0
Bidang atap dibelakang angin :
Koefisien C = 0,4
Qhisap = P x C
= 25 X 0,4 = 10
3.5.2 Beban Angin Pada Dinding
Perhitungan Beban Angin pada Dinding tidak jauh berbeda dengan
perhitungan Beban angin pada atap dimana terdapat beban angin bagian tekan dan
beban angin bagian hisap. Akan tetapi, beban angin yang bekerja pada dinding
hanya beban vertikal yang terjadi pada kolom struktur
 Bidang kolom di pihak angin :
Koefisien C = 0.9
Qtekan = q x 0,9
= 25 x 0,9 = 22,5 kg/m²
 Bidang kolom dibelakang angin :
Koefisien C = -0.4
Qhisap = q x -0,4
= 25 x -0,4 = -10 kg/m²
3. 6 Beban Gempa
Beban Gempa merupakan beban yang terjadi secara alami akibat
terjadinya pergerakan pada lapisan tanah sehingga adanya percepatan pada tanah
yang menyebabkan beban pada struktur akibat interaksi tanah dengan struktur dan
karakteristik respon struktur. Beban gempa timbul akibat percepatan
sehingga semakin besar berat struktur maka semakin besar juga beban gempa yang
diterima oleh struktur tersebut.
Beban gempa rencana ditetapkan sebagai gempa dengan kemungkinan
terlewati besarannya selama umur struktur bangunan 50 tahun adalah sebesar 2%.
Untuk mendesain struktur bangunan yang tahan gempa, kita harus

21
mempertimbangkan berbagai hal, salah satunya adalah faktor keutamaan dan
kategori resiko struktur bangunan. Berikut adalah tabel faktor keutamaan dan
kategori resiko struktur bangunan:
Tabel 3.1 Kategori risiko bangunan gedung dan non gedung unttukbeban gempa
Jenis Pemanfaatan
Kategori
Resiko
Gedung dan non gedung yang memiliki resiko rendah terhadap jiwa manusia
pada saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk antara lain :
- Fasilitas petanian, perkebunan, peternakan, dan perikanan
- Fasilitas sementara
- Gedung penyimpanan
- Rumah jaga dan struktur kecil lainnya
I
Semua gedung dan struktur lain, kecuali yang termasuk dalam kategori resiko I,
II, III, IV, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk :
- Perumahan
- Rumah took dan rumah kantor
- Pasar
- Gedung perkantoran
- Geedung apartemen/ rumah susun
- Pusat perbelanjaan/ mall
- Bangunan industry
- Fasilitas manufaktur
- Pabrik
II
Geung dan non gedung yang memiliki resiko tinggi terhadap jiwa manusia pada
saat terjadi kegagalan, termasuk, tapi tidak dibatasi untuk:
- Bioskop
- Gedung petemuan
- Stadion
- Fasilitas kesehatan yang tidak memiliki unit bedah dan unit gawat
darurat
- Fasilitas penitipan anak
- Penjara
- Bangunan untuk orang jompo
Gedung dan non gedung, tidak termasuk dalam kategori IV, (termasuk, tetapi
tidak dibatasi untuk fasilitas manufaktur, proses, penanganan, penyimpanan,
penggunaan atau tempat pembuangan bahan bakar berbahaya, bahan kimia
berbahaya, limbah berbahaya, atau bahan yang mudah meledak) yang
mengandung bahan beracun atau peledak dimana jumlah kandungan bahannya
melebihi nilai batas yang diisyaratkan oleh instansi yang berwenang dan cukup
menimbulkan bahaya bagi masyarakat jika terjadi kebocoran
III

22
Gedung dan non gedung yang ditunjukan sebagai fasilitas yang penting,
termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk:
- Bangunan-bangunan monumental
- Gedung sekolah dan fasilitas pendidikan
- Rumah sakit dan fasilitas lainnya yang memiliki fasilitas bedah dan unit
gawat darurat
- Tempat perlindungan terhadap gempa bumi, angina badai, dan tempat
perlindungan darurat lainnya
- Fasilitas kesiapan darurat, komunikasi, pusat operasi dan fasilitas
lainnya untuk tanggap darurat
- Pusat pembangkit energy dan fasilitas public lainnya yang dibutuhkan
pada saat keadaan darurat
- Struktur tambahan (termasuk menara telekomonukasi, tangka
penyimpanan bahan bakar , menara pendingin, struktur stasiun listrik,
tangka air pemadam kebakaran atau struktur rumah atau struktur
pendukung air atau mineral atau peralatan pemadam kebakaran) yang
diisyaratkan untuk beroperasi pada saat keaadaan darurat
Gedung dan non gedung yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi
struktur bangunan lain yang masuk ke dalam kategori resiko IV
IV
Tabel 3.3 Faktor keutamaan gempa
Kategori Resiko Faktor Keutamaan Gempa, I£
I atau II 1,0
III 1,25
IV 1,50
Analisis beban gempa akan lebih mudah bila kita menggunakan respons
spektral. Respons spektral adalah suatu spektrum yang disajikan dalam bentuk
grafik antara periode getaran struktur T vs respon-respon maksimum berdasarkan
rasio redaman dan gempa tertentu. Dalam menentukan respons spektral,
diberikan data, sebagai berikut:
 Asumsi tanah yang akan dibangun struktur bangunan adalah tanah keras,
sangat padat dan bantuan lunak (SC);
 Daerah struktur bangunan yang dibangun adalah Bandung.
Jadi, berikut langkah-langkah dalam membuat respons spektral, sebagai berikut:
1. MCER, Ss dan S1
Ss adalah parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan
untuk perioda pendek. Untuk mendapatkan nilai MCER Ss, kita lihat pada peta
gempa Indonesia yang terdapat keterangan Ss, sebagai berikut:

23
Gambar 3. 4 Peta Zonasi Gempa Indonesia untuk Menentukan Ss
Berdasarkan peta zonasi gempa Indonesia di daerah Bandung, maka
didapatkan MCER Ss = 1,0 – 1,2 g dan Ss = 1,0 g ialah yang digunakan. S1 adalah
parameter respons spektral percepatan gempa MCER terpetakan untuk perioda 1,0
detik. Untuk mendapatkan nilai MCER S1, dapat dilihat pada peta gempa Indonesia
yang terdapat keterangan S1, sebagai berikut:
Gambar 3. 5 Peta Zonasi Gempa Indonesia untuk Menentukan S1
Berdasarkan peta zonasi gempa Indonesia di daerah Bandung, maka
didapatkan S1 = 0,4 – 0,5 g dan S1 = 0,4 g ialah yang digunakan.

24
2. Fa dan Fv
Fa adalah faktor amplifikasi getaran terkait percepatan pada getaran perioda
pendek. Sedangkan Fv adalah faktor amplifikasi getaran terkait percepatan yang
mewakili getaran perioda 1 detik. Mencari nilai Fa dan Fv dilakukan dengan
melihat pada grafik koefisien Fa dan Fv, sebagai berikut:
Tabel 3.4 Koefisien situs,Fa
Kelas Situs
Parameter respons spectral percepaatan gempa (MCER) terpetakan pada periode
pendek, T=0,2 detik, S1
Ss < 0,25 Ss = 0.5 Ss= 0,75 Ss= 1,0 Ss > 1,25
SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
SC 1,2 1,2 1,1 1,0 1,0
SD 1,6 1,4 1,2 1,1 1,0
SE 2,5 1,7 1,2 0,9 0,9
SF SS
Tabel 3.4 Koefisien situs,Fv
Kelas Situs
Parameter respons spectral percepaatan gempa (MCER) terpetakan pada periode
pendek, T=0,2 detik, S1
S1 < 0,1 S1 = 0.2 S1 = 0,3 S1 = 0,4 S1 > 0,5
SA 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8
SB 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
SC 1,7 1,6 1,5 1,0 1,3
SD 2,4 2 1,8 1,4 1,5
SE 3,5 3,2 2,8 2,4 2,4
SF SS
Jadi, dengan menginterpolasi nilai Fa yang ada di tabel 2.3, maka didapatkan
nilai Fa untuk tanah keras, sangat padat dan bantuan lunak (SC) dan Ss.

25
3. Sms dan Sm1
Sms adalah parameter spektrum respons percepatan pada perioda pendek.
Sedangkan, Sm1 adalah parameter spectrum respons percepatan pada perioda 1
detik. Sms dan Sm1 dapat dicari dengan, sebagai berikut:
Sms = Fa × Ss
= 1,0 × 1,0
= 1,0
Sm1 = Fv × S1
= 1,0 × 0,4
= 0,4
4. Sds dan Sd1
Sds adalah parameter percepatan spektral desain untuk perioda pendek dan
Sd1 adalah parameter percepatan spektral desain untuk perioda 1 detik. Sds dan Sd1
dapat dicari dengan, sebagai berikut:
Sds =
2
3
× Sms
=
2
3
× 1,0
= 0,67
Sd1 =
2
3
× Sm1
=
2
3
× 0,4
= 0,27
5. Ts, T0, dan Sa
Bila spektrum respons desain diperlukan oleh tata cara ini dan prosedur gerak
tanah dari spesifik-situs tidak digunakan, maka ketentuannya :
a. Untuk perioda yang lebih kecil dari T0, spektrum respons percepatan
desain Sa, harus diambil dari persamaan:
Sa = SDS (0,4 + 0,6
𝑇
𝑇0
)
b. Untuk perioda lebih besar dari atau sama dengan T0 dan lebih kecil dari
atau sama dengan Ts, spektrum respons percepatan desain Sa sama
dengan SDS.

26
c. Untuk perioda lebih besar dari Ts, spektrum respons percepatan desain
Sa, diambil berdasarkan persamaan:
Sa =
𝑆 𝐷1
𝑇𝑠
d. Untuk rumus T0 dan Ts, sebagai berikut:
T0 = 0,2
𝑆 𝐷1
𝑆 𝐷𝑠
= 0,2
0,27
0,67
= 0,80
Ts =
𝑆 𝐷1
𝑆 𝐷𝑠
=
0,37
0,67
= 0,40
6. Plot respons Spektral
Plot respons spektral disesuaikan dengan SNI 1726-2012, sebagai
berikut:
Gambar 3. 6 Spektrum Respons Desain
Berikut ini merupakan grafik spectrum respons yang berasal dari Puskim

27
Gambar 3. 7 Spektrum Respons Desain
3.7 Kombinasi Pembebanan
Pada tuga besar baja kali ini, diberikan kombinasi pembebanan yang terlihat
pada tabel 3.5
Tabel 3.5 Kombinasi Pembebanan
No DL LL Ex Ey R W
1 1.4
2 1.2 1.6
3 1.2 0.5 1 0.3
4 1.2 0.5 1 -0.3
5 1.2 0.5 -1 0.3
6 1.2 0.5 -1 -0.3
7 1.2 0.5 0.3 1
8 1.2 0.5 0.3 -1
9 1.2 0.5 -0.3 1
10 1.2 0.5 -0.3 -1
11 0.9 1 0.3
12 0.9 1 -0.3
13 0.9 -1 0.3
14 0.9 -1 -0.3
15 0.9 0.3 1
16 0.9 0.3 -1
17 0.9 -0.3 1
18 0.9 -0.3 -1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 1 2 3 4 5
Tanah Keras
Tanah Keras

28
19 1.2 1.6 0.5
20 1.2 1 0.5 1.6
21 1.2 1 0.5 -1.6
22 0.9 1.6
23 0.9 -1.6
3.8 Pemilihan Profil Penampang
Pemilihan profil penampang dalam bangunan workshop pada tugas kali ini
dapat dilakukan dengan menggunakan langkah – langkah sebagai berikut :
1. Run hasil permodelan SAP yang telah dibuat dan di assign
pembebanannya
2. Klik design pada SAP 2000, lalu pilih steel frame design /check out of
structure
Design steel frame design start design / check of structure
Gambar 3. 1 Cek Design Struktur

29
Gambar 3. 2 Hasil Cek Design Struktur
3. Frame yang berwarna biru muda merupakan frame yang sudah baik,
sedangkan frame yang berwarna merah merupakan frame yang kurang
baik. Oleh karena itu untuk mempermudah dalam konstruksi dan
perhitungan, dipilih satu macam profil yang paling besar untuk satu
macam struktur. Jadi didapatkan :
a. Kolom menggunakan H 400-400-13-21
b. Balok menggunakan IWF 400-200-8-13
c. Gording menggunakan C 200-80-7.5-11
d. Bracing menggunakan SIKU100-100-5-10
e. Kuda-kuda menggunakan IWF 400-200-8-13

30
BAB 4
ANALISIS DAN DESAIN STRUKTUR
4.1 Gaya Dalam Ultimate Elemen
Pendesainan dengan menggunakan metode LRFD (load resistance factor
design) memerlukan nilai gaya dalam struktur, sehingga penampang yang didesain
tidak over design. Metode LFRD digunakan agar penampang yang digunakan
efisien sehingga struktur akan lebih murah dan tetap kuat. Stuktur yang digunakan
pada tugas besar kali ini adalah terbagi atas empat buah struktur, yaitu pengaku
global (bracing), kuda- kuda, gording dan kolom. Pencarian gaya dalam harus
dilakukan untuk keempat stuktur diatas sehingga profil masing – masing struktur
dapat ditentukan. Gaya dalam yang ditampilkan untuk kolom, kuda-kuda dan
gording yaitu normal, geser dan momen. Gaya galam yang ditampilkan untuk
pengaku global yaitu normal, hal ini dikarenakan pengaku global adalah rangka
batang. Berikut adalah gaya dalam maksimum yang diterima pada masing – masing
struktur dengan menggunakan SAP 2000 v15 :
Tabel 4.1 Rekapitulasi Gaya Dalam Maksimum
Gaya Dalam Maksimum
Kolom Kuda – kuda Gording Brecing Balok
Nu = 57.14 Kn.m Nu = 35.90 KN.M Mu = 30,13 KN.M Nu = 0.419 KN.M Mu = 67.79 KN.M
Vu = 19.88 KN Vu = 15.57 KN Vu = 11.42 KN Vu = 0.481 KN Vu = 70.59 KN
PUtarik = 0
PUtarik= 23.96
KN
PUtarik= 64.92 KN PUtarik= 5.39 KN PUtarik= 4.02 KN
PUtekan= 24.61 KN
PUtekan= 11.51
KN
PUtekan= 6.19 KN PUtekan=3.22KN PUtekan=6.58KN
4.2 Pengecekan Kapasitas Penampang
Pada keempat struktur bangunan workshop ini, yaitu kolom, kuda-kuda
bracing, balok dan gording, memiliki gaya dalam yang sama sehingga pengecekan

31
harus dilakukan secara menyeluruh agar kegagalan tidak terjadi. Pengecekan yang
harus dilakukan adalah pengecekan terhadap momen lentur, gaya geser, kombinasi
gaya geser dan momen lentur, batang tekan dan batang tarik. Sedangkan pengaku
global (bracing) hanya dilakukan pengecekan batang tekan dan tarik, hal ini
disebabkan pengaku global hanya menerima gaya axial.
Berikut merupakan contoh perhitungan kapasistas dari berbagai penampang:
a. Batang Tekan
Berikut ini adalah prosedur dalam menghitung kekuatan penampang menahan
gaya aksial tekan :
1. Cek syarat kelangsingan struktur
Mengecek syarat kelangsingan komponen struktur tekan dengan perumusan
𝜆 =
𝐿𝑘
𝑖𝑦
< 200
Dari persamaan diatas, kita dapat menghitung nilai iy minimum agar
memenuhi syarat kelangsingan struktur
𝜆 =
𝐿𝑘
𝑖𝑦
=
𝐾𝑐. 𝐿
𝑖𝑦
=
0.5 . 500
9.19
= 27.02 < 200
Dari hasil perhitungan diatas, didapatkan nilai kelangsingan struktur, yaitu 𝜆 =
27.02 Dengan nilai kelangsingan seperti diatas, kelangsingan profil memenuhi
syarat. Syarat kelangsingan profil adalah kurang dari 200. Maka, penggunaan
IWF 400.200.8.13 diijinkan.
2. Menghitung nilai ω
Sebelum mendapatkan nilai ω, penentuan parameter kelangsingan kolom
λc terlebih dahulu harus dilakukan. Selanjutnya, nilai λc akan menentukan
rumus yang akan digunakan untuk menghitung nilai ω seperti persamaan
berikut
λc ≤ 0.25 maka ω = 1
0.25 < λc < 1.2 maka ω =
1.43
1.6 − 0.67λc
λc ≥ 1.2 maka ω = 1.25 λc2
Penentuan nilai λc seperti yang disebutkan sebelumnya

32
λc =
1
𝜋
𝐿𝑘
𝑟
√
𝑓𝑦
𝐸
𝑑𝑒𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑘 = 1(𝑠𝑡𝑟𝑢𝑘𝑡𝑢𝑟 𝑗𝑒𝑝𝑖𝑡 − 𝑗𝑒𝑝𝑖𝑡)
λc =
77𝑥 0.5
3.14 𝑥 3.08
𝑥√
210
200000
= 1.229
Karena nilai λc > 1.2 maka
ω = λ = 1,03
3. Menghitung nilai Nn
Daya dukung nominal komponen sturktur tekan dapat dihitung
menggunakan perumusan sebagai berikut :
𝑁𝑛 = 𝐴𝑔𝑥𝐹𝑐𝑟 = 𝐴𝑔𝑥
𝐹𝑦
ω
𝑁𝑛 = 12618 𝑥
210
1,03
= 2572601,94
Sehingga didapat nilai Nn = 2572,601 KN
∅𝑁𝑛 = 0,9 𝑥 2572,601 = 2315,34 𝐾𝑁
Bahaya tekuk juga perlu diperhitungkan dalam desain batang tekan, naka
berikut adalah prosedur dalam menghitung kekuatan oenamoang terhadap bahaya
tekuk :
1. Menentukan Xo dan Yo
Nilai Xo dan Yo tergantung dari bentuk profil baja yang digunakan. Untuk
IWF nilai Xo dan Yo adalah :
Xo = 0 ; Yo = 0
2. Menentukan nilai Ix dan Iy
Nilai Ix dan Iy didapatkan dari tabel profil penampang baja
Ix = 24.570 cm4
Iy = 10.661 cm4
3. Menentukan nilai A
Nilai A didapatkan dari tabel profil penampang baja
A = 126.18 cm2
4. Menentukan nilai ro2

33
ro2 merupakan jari-jari girasi polar terhadap pusat geser yang dapat dihitung
melalui perumusan berikut :
𝑟𝑜2
=
𝐼𝑥 + 𝐼𝑦
𝐴
+ 𝑋𝑜2
+ 𝑌𝑜2
𝑟𝑜2
=
24570 + 10661
126,18
+ 0 + 0
Sehingga diapatkan nilai ro2 = 279,21 cm2 = 27921 mm2
5. Menentukan nilai H
𝐻 = 1 − (
𝑋𝑜2
+ 𝑌𝑜2
𝑟𝑜2
)
Sehingga didapatkan H = 1-0 = 1
6. Menentukan nilai Fcry
𝐹𝑐𝑟𝑦 = 𝐹𝑐𝑟 =
𝑓𝑦
ω
𝐹𝑐𝑟𝑦 =
210
1,03
= 203,88
Sehingga didapat nilai Fcry = 203,88 MPa
7. Menentukan Nilai G (Konstanta Geser)
𝐺 =
𝐸
2(1 + 𝑣)
𝑑𝑒𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑣 𝑏𝑎𝑗𝑎 = 0.3
𝐺 =
200000
2(1 + 0,3)
= 76923,077
Sehingga didapatkan G = 76923,077 MPa
8. Menentukan nilai J (Inersia Torsi)
𝐽 = ∑( 𝑏𝑖 𝑡𝑖3) 𝑥
1
3
Sehingga didapatkan nilai J = 3567 mm4
9. Menentukan nilai Fcrz
𝐹𝑐𝑟𝑧 =
𝐺 𝐽
𝐴𝑟𝑜2
𝐹𝑐𝑟𝑧 =
76923,077 𝑥 3567
12618 𝑥27921
= 77,88
Sehingga didapatkan nilai Fcrz = 77,88 MPa

34
10. Menentukan Nilai Fclt
𝐹𝑐𝑙𝑡 =
𝐹𝑐𝑟𝑦 + 𝐹𝑐𝑟𝑧
2 𝐻
[1 − √1 −
4. 𝐹𝑐𝑟𝑦 . 𝐹𝑐𝑟𝑧. 𝐻
(𝐹𝑐𝑟𝑦 + 𝐹𝑐𝑟𝑧)2
]
Sehingga didapatkan nilai Fclt = 159,49 MPa
11. Menentukan nilai Nnlt
𝑁𝑛𝑙𝑡 = 𝐴 𝑥 𝐹𝑐𝑙𝑡
Sehingga didapatkan nilai Nnlt = 2012,44 KN
Nilai terfktor = ∅𝑁𝑛𝑙𝑡 = 0,9 𝑥 2012,44 = 1811,19 𝐾𝑁
Dari dua nilai daya dukung nominal struktur tekan yang didapatkan, daya
dukung nominal struktur yang lebih kecil yang dipilih agar bangunan lebih
konservatif. Nilai Nn yang kita pilih kemudian kita cek kekuatannya
terhadap Nu.
𝑁𝑢 ≤ ∅𝑁𝑛 𝑡𝑒𝑟𝑘𝑒𝑐𝑖𝑙
67,79 𝐾𝑁 ≤ 1811,19 𝐾𝑁
Dari hasil perhitungan diatas dapat kita simpulkan bahwa penampang
IWF 400.200.8.13 yang digunakan kuat menahan gaya ultimate batang
tekan yang terjadi pada bangunan.
b. Batang Tarik
Pada batang tarik, pengecekan yang harus dilakukan adalah dua macam, yaitu
pengecekan bila kegagalan leleh (yielding) dan kegagalan retak (fraktur).
Berikut ini adalah prosedur dalam menghitung kekuatan batan tarik untuk kondisi
kegagalan retak (fraktur) :
1. Menentukan Nilai A
Nilai A didapat dari tabel profil
𝐴 = 126.18 𝑐𝑚2
= 12618 𝑚𝑚2
2. Menentukan Nilai Nn
𝑁𝑛 = 𝐴 𝑥 (0.75 𝑓𝑦)
Sehingga didapatkan Nn = 1987,3 KN
Nn terfaktor = ∅𝑁𝑛 = 0,9 𝑥 1987,3 = 1788,57 𝐾𝑁

35
Berikut merupakan perhitungan batang tarik dimana kegagalannya adalah leleh
(yielding) :
1. Menentukan nilai An (luas nominal penampang)
Pada perhitungan An diasumsikan Alubang = 15% dari Ag (konservatif)
sehingga nilai Ae dapat kita hitung seperti dibawah ini.
𝐴𝑛 = 𝐴𝑔 − 𝐴𝑙𝑢𝑏𝑎𝑛𝑔
𝐴𝑛 = 12618 − 12618 𝑥 0,15 = 10725,3 𝑚𝑚2
2. Menentukan nilai Ae (luas efektif penampang)
Pada perhitungan Ae diasumsikan u = 0.9, dikarenakan u < 0.9 sehingga
nilai Ae dapat kita hitung seperti dibawah ini
𝐴𝑒 = 𝑢 ( 𝐴𝑛)
𝐴𝑒 = 0,9 (10725,3) = 9652,77 𝑚𝑚2
3. Menentukan nilai Nn
𝑁𝑛 = 𝐴𝑒 𝑥 𝐹𝑢
𝑁𝑛 = 9652,77 𝑥 370𝑀𝑃𝑎 = 3571,52 𝐾𝑁
Nn terfaktor = ∅𝑁𝑛 = 0,75 𝑥 3571,52 = 2678,64 𝐾𝑁
Pilih yang lebih kecil lalu nilai Nn yang dipilih kemudian kita cek
kekuatannya terhadap Nu.
𝑁𝑢 ≤ ∅ 𝑁𝑛
4,02 𝐾𝑁 ≤ 2678,64 𝐾𝑁
IWF 400.200.8.13 yang kita gunakan kuat menahan gaya ultimate
batang tarik yang terjadi pada komponen stukrut yang ditinjau.
c. Momen Lentur
Pada pengecekan momen lentur terdapat 2 pengecekan yaitu pengecekan
tebal pelat dan panjang bentang. Untuk pengecekan tebal pelat adalah sebagai
berikut :
1. Pengecekan profil apakah profil compact atau tidak.
Penampang dikatakan compact jika
𝑏
𝑡𝑓
≤ λp =
170
√ 𝑓𝑦

36
ℎ
𝑡𝑤
≤ λp =
1680
√ 𝑓𝑦
Berdasarkan perhitunga, diketahui bahwa
𝑏
𝑡𝑓
=
200
13
= 15.38 > 11.73
ℎ
𝑡𝑤
=
400
8
= 50 < 115.93
Sehinggi dapat diketahui penampang kompak
2. Menentukan Momen Nominal (Mn)
Mn = Mp (Momen Plastis)
𝑀𝑝 = 𝑓𝑦 𝑥 𝑍 = 289 𝐾𝑁. 𝑀
Pengecekan panjang bentang :
1. Menentukan faktor panjang bentang L, Lp (batas bentang pendek), dan
Lr(batas bentang menegah).
𝐿𝑝 = 1.76 𝑥 𝑖𝑦 𝑥 √
𝐸
𝑓𝑦
𝐿𝑝 = 1.76 𝑥 9.19 𝑥√
200000
210
Didapatkan nilai Lp sebesar =499,1 cm = 4991 mm
Untuk menentukan Lr, terlebih dahulu harsu menghitung X1, Iw (konstanta
punter lengkung), X2, dan fl yang bisa kita dihitung dengan cara seperti
dibawah ini.
𝑋1 =
𝜋
𝑆𝑥
√
𝐸𝐺𝐽𝐴
2
𝑋1 =
𝜋
1228400
𝑥588403060,4 = 1504,05
𝐼𝑤 = ℎ2
𝑥 (
𝐼𝑦
4
)
𝐼𝑤 = 4002
𝑥 (
10661
4
) = 4,26𝑥1014
𝑚𝑚6

37
𝑋2 = 4(
𝑆𝑥
𝐺. 𝐽
)
2
.
𝐼𝑤
𝐼𝑦
𝑋2 = 4 (
1228400
76923 𝑥 3567
)
2
.
4,26 𝑥1014
10661
= 320,661
𝐹𝐿 = 80% 𝑓𝑦
FL = 168 MPa
Setelah nilai X1, X2, dan FL diketahui, maka kita sekarang dapat
menghitung Lr.
𝐿𝑟 = 𝑖𝑦. (
𝑋1
𝐹𝐿
) 𝑥 √1 + √1 + 𝑋2 ( 𝐹𝑙)( 𝐹𝐿)
Lr = 8027,78mm
2. Cek faktor panjang bentang
Dari hasil perhitungan diatas didapatkan :
Lp < L < Lr
Maka bentang termasuk bentang menengah.
3. Menghitung momen nominal penampang berdasarkan faktor panjang
bentang.
 Bentang pendek
Mn (Momen Nominal) = Mp (Momen Plastis)
 Bentang Menengah
𝑀𝑛 = 𝑀𝑛 = 𝐶𝑏[𝑀𝑟 – ( 𝑀𝑝 – 𝑀𝑟)
𝐿𝑟 − 𝐿
𝐿𝑟 − 𝐿𝑝
]
Dengan Mr = SxFL
 Bentang Panjang
𝑀𝑛 = 𝑀𝑐𝑟 = 𝐶1 𝑥
𝜋
𝐿
𝑥 (√𝐸 𝑥 𝐼𝑦 𝑥 (𝐺. 𝐽 + 𝐼𝑤 𝑥 𝐸 𝑥 (
𝜋
𝐿
)(
𝜋
𝐿
))
Karena bentang termasuk bentang panjang maka :
Karena momen bekerja secara seragam,maka Cb =1
𝑀𝑛 = 𝐶𝑏 [𝑀𝑟 − ( 𝑀𝑝 − 𝑀𝑟)
𝐿−𝐿𝑝
𝐿𝑟−𝐿𝑝
]
Mn = 206,15 KNm

38
Mn terfaktor = ∅𝑀𝑛 = 0,9 𝑥 206,15 = 185,53 𝐾𝑁𝑚
Tabel 4.2 Perhitungan Kapasitas Lentur batang IWF 400.200.8.13
Dari perhitungan di atas didapat dua nilai momen nominal penampang.
Untuk perhitungan yang lebih konservatif, pilih Mn yang terkecil dari dua Mn
hasil perhitungan sebelumnya. Kemudian nilai Mn kita bandingkan dengan Mu.
𝑀𝑢 ≤ ∅𝑀𝑛
67,79 𝐾𝑁𝑚 ≤ 0,9 𝑥 𝑀𝑛 𝐾𝑁𝑚
67,79 𝐾𝑛𝑚 ≤ 185,53 𝐾𝑁𝑚
Dari hasil perhitungan kekuatan dari penampang untuk menahan lentur,
didapatkan bahwa momen nominal penampang lebih besar dari momen ultimate
yang terjadi. Maka penampang IWF 400.200.8.13 kuat dalam menahan
momen ultimate yang terjadi.
d. Gaya Geser
1. Memperhitungkan perbandingan maksimum tinggi terhadap tebal panel.
ℎ
𝑡𝑤
=
400
8
= 50
2. Menentukan penampang membutuhkan pengaku local atau tidak
ℎ
𝑡𝑤
≤ 6.36 √
𝐸
𝐹𝑦
50 ≤ 196,27
Maka profil tidak membutuhkan pengaku lokal
Lentur
Kelangsingan Panjang bentang
λp untuk b= 11.73 Lp= 4991 mm
untuk h= 115.93 Lr= 8027,78 mm
λr untuk b= 9.970 L= 5000 mm
untuk h= 66.936 Bentang Menengah
b/tf= 15.38 Kompak Mn= 206,15 Kn*m
h/tw= 50 Kompak φ= 0.9
Mp= 289 Kn*m

39
3. Menentukan nilai Kn
𝐾𝑛 = 5 +
5
𝑎 𝑎
ℎ ℎ
, 𝑑𝑒𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑎 𝑏𝑖𝑙𝑎 𝑡𝑖𝑑𝑎𝑘 𝑎𝑑𝑎 𝑝𝑒𝑛𝑔𝑎𝑘𝑢 𝑙𝑜𝑘𝑎𝑙 = 3 𝑥 ℎ
Kn = 5,56
4. Menentukan faktor untuk perbandingan tinggi terhadap tebal panel
1,1 √
𝐾𝑛 𝐸
𝑓𝑦
= 80,013
5. Menentukan nilai Vn berdasarkan faktor perbandingan tinggi terhadap tebal
panel.
Dari hasil perhitungan diatas didapat
ℎ
𝑡𝑤
≤ 1,1√
𝐾𝑛 𝐸
𝐹𝑦
; 𝑚𝑎𝑘𝑎
𝑉𝑛 = 0,6 𝑓𝑦 𝐴𝑤 , 𝑑𝑒𝑛𝑔𝑎𝑛 𝐴𝑤 = ℎ 𝑥 𝑡𝑤
Vn = 0,6 x 210 MPa x 400 x 8
Vn = 403,2 KN
6. Cek Vn terhadap Vu
Vn terfaktor = ∅𝑉𝑛 = 0,9 𝑥 403,2 = 362,88 𝐾𝑁
𝑉𝑢 ≤ ∅𝑉𝑛
70,59 𝐾𝑁 ≤ 0,9 𝑥 403,2 𝐾𝑁
70,59 𝐾𝑁 ≤ 362,88 𝐾𝑁
Dari hasil perhitungan diatas didapatkan kekuatan geser nominal
penampang lebih besar dari geser ultimate yang terjadi. Maka penampang
IWF 400.200.8.13 kuat dalam menahan gaya geser ultimate yang terjadi.
Tabel 4. 3 Perhitungan Kapasitas Geser IWF 400.200
Geser
h/tw 50 Tidak butuh pengaku
Kn 5.56
h/tw 50
1.1*sqrt(E 80,05
Vn 403,2 Kn
φ= 0.9

40
e. Interaksi yang terjadi antara momen lentur dan gaya geser
Berikut merupakan perhitungan interaksi yang ditimbulkan antara lentur dan
geser pada sktruktur yang mengalami lentur dan geser
𝑀𝑢
∅𝑀𝑛
+
0.625 𝑉𝑢
∅𝑉𝑛
≤ 1,375
67,79
185,53
+
0,625(70,59)
362,88
≤ 1,375
0,486 ≤ 1,375
Dari hasil perhitungan diatas, didapatkan bahwa penampang IWF
400.200.8.13 dapat menahan interaksi yang terjadi antara lentur dan
geser.
4.2.1 Kapasitas Kolom
1. Cek Momen Lentur
Berikut merupakan hasil perhitungan kapasitas kolom
Tabel 4.4 Data Kolom profil H 400.400.13.21 dari Tabel King Cross
berikut :
Data-Data Kolom (Dari Tabel Queen Kross) H 400.400.13.21
H 400 Mm Fy 210 N/mm2
B 400 Mm Fr 42 N/mm2
tw (t1) 13 Mm Fl 168 N/mm2
tf (t2) 21 Mm Fu 340 N/mm2
R 22 Mm Poison 0.3
A 21870 mm2 J 1234800 mm4
Ix 666000000 mm4 E 200000 N/mm2
Iy 224000000 mm4 G 76923.08
Ix 175 Mm L 4000 mm
Iy 101 Mm Iw 8960000000000
Sx 3330000 mm3 X1 13590.53146
Sy 1120000 mm3 X2 436.1426491908

41
1. Pengecekan profil apakah profil kompak atau tidak kompak
Penampang dikatakan kompak jika
b
tf
≤ λp =
170
√fy
h
tw
≤ λp =
1680
√fy
Berdasarkan perhitungan, diketahui bahwa
b
tf
=
400
21
= 19.05 > 11.73
h
tw
=
200
7.5
= 30.77 < 115.93
Sehingga dapat diketahui penampang kompak
Mp = Fy x Z = 783.216 Kn.m
3. Pengecekan Panjang Bentang
Menentukan jenis panjang bentang (bentang panjang, bentang
pendek, dan bentang menengah)
Lp = 1.76 x iy x √
E
Fy
Sehingga didapatkan nilai Lp = 5,485 m
Untuk menentukan Lr, kita terlebih dahulu harus menghitung X1, Iw
(konstanta puntir lengkung), X2, dan fl yang bisa kita hitung dengan cara di
bawah ini.
X1 =
π
Sx
x √
EGJA
2
X2 = 4 (
Sx
GJ
)2
𝑥
Iw
Iy
Iw = ℎ2
𝑥
Iy
4

42
Sehingga didapatkan nilai X1, X2, dan Iw Berturut-turut yaitu = 24495,13 ;
2.78x10-5 ; 177x108
Lr = iy x
𝑋1
F1 − Fr
x √1+ √1 + X2 x 𝑓𝑙2
Lr = 484.0299 m
Sehingga dapat disimpulkan bentang L=5m termasuk bentang Pendek
4. Menentukan Momen Nominal
Karena termasuk bentang pendek maka
Mn = Mp
Mn = 783.216 Kn.m
Untuk perhitungan yang lebih konservatif, pilih Mn yang terkecil dari dua
Mn hasil perhitungan sebelumnya. Kemudian nilai Mn kita bandingkan
dengan Mu.
𝑀𝑢 ≤ 0,9 𝑀𝑛
30,13 Kn.m ≤ 0,9 x 783.216 Kn.𝑚
30,13 Kn.𝑚 < 704.894 Kn.m
Dari hasil perhitungan kekuatan nominal dari penampang untuk menahan
lentur, didapatkan bahwa momen nominal penampang lebih besar dari
momen ultimate yang terjadi. Maka penampang H 400.400.13.21 kuat
dalam menahan momen ultimate yang terjadi
Tabel 4.5 Perhitungan Kapasitas Lentur H 400.400.13.21
Kapasitas Momen penampang adalah φMn = 704.894 Kn.m
Lentur
λp untuk b= 11.73 Lp= 5485.79 mm
untuk h= 115.93 Lr= 484029.92 mm
λr untuk b= 9.97 L= 4000 mm
untuk h= 66.936 Bentang Pendek
b/tf= 19.05
Tdk
Kompak
Mn= 783.216 Kn*m
h/tw= 30.77 Kompak φ= 0.9
Mp= 783.216 Kn*m

43
2. Kolom Tekan
Contoh perhitungan kolom tekan menggunakan profil balok, yaitu H
400.400.13.21. Berikut ini adalah prosedur dalam menghitung kekuatan penampang
menahan gaya aksial tekan :
1. Cek syarat kelangsingan struktur
Mengecek syarat kelangsingan komponen struktur tekan dengan
perumusan
𝜆 =
𝐿𝑘
𝑖𝑦
< 200
Dari persamaan diatas,kita dapat menghitung nilai iy minimum agar
memenuhi syarat kelangsingan struktur
𝜆 =
𝐿𝑘
𝑖𝑦
=
𝐾𝑐. 𝐿
𝑖𝑦
=
0.5 .4000
101
= 19.80 < 200
Dari hasil perhitungan diatas, didapatkan nilai kelangsingan struktur, yaitu
𝜆 = 19.80 Dengan nilai kelangsingan seperti diatas, kelangsingan profil
memenuhi syarat. Syarat kelangsingan profil adalah kurang dari 200.
Maka, penggunaan IWF 400.400.13.21 diijinkan.
Sebelum mendapatkan nilai ω, penentuan parameter kelangsingan kolom
λc terlebih dahulu harus dilakukan. Selanjutnya, nilai λc akan menentukan
rumus yang akan digunakan untuk menghitung nilai ω seperti persamaan
berikut
λc ≤ 0.25 maka ω = 1
0.25 < λc < 1.2 maka ω =
1.43
1.6 − 0.67λc
λc ≥ 1.2 maka ω = 1.25 λc2
λc =
1
𝜋
𝐿𝑘
𝑟
√
𝑓𝑦
𝐸
𝑑𝑒𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑘 = 1(𝑠𝑡𝑟𝑢𝑘𝑡𝑢𝑟 𝑗𝑒𝑝𝑖𝑡 − 𝑗𝑒𝑝𝑖𝑡)
λc =
4000𝑥 1
3.14 𝑥 22
𝑥√
210
200000
=0.18763

44
Karena nilai
λc ≤ 0.25 maka ω = 1
Daya dukung nominal komponen sturktur tekan dapat dihitung
menggunakan perumusan sebagai berikut :
𝐹𝑦
ω
𝑁𝑛 = 21870 𝑥
210
1
= 4592,7
Sehingga didapat nilai Nn = 4592.7 KN
∅𝑁𝑛 = 0,9 𝑥 4592.7 = 4133.43 𝐾𝑁
Bahaya tekuk juga perlu diperhitungkan dalam desain batang tekan, naka berikut
adalah prosedur dalam menghitung kekuatan oenamoang terhadap bahaya tekuk :
1. Menentukan Xo dan Yo
Nilai Xo dan Yo tergantung dari bentuk profil baja yang digunakan. Untuk
IWF nilai Xo dan Yo adalah :
Xo = 0 ; Yo = 0
2. Menentukan nilai Ix dan Iy
Nilai Ix dan Iy didapatkan dari tabel profil penampang baja
Ix = 66.600 cm4
Iy = 22.400 cm4
Nilai A didapatkan dari tabel profil penampang baja
A = 218.7 cm2
4. Menentukan nilai ro2
ro2 merupakan jari-jari girasi polar terhadap pusat geser yang dapat
dihitung melalui perumusan berikut :
𝑟𝑜2
=
𝐼𝑥 + 𝐼𝑦
𝐴
+ 𝑋𝑜2
+ 𝑌𝑜2
𝑟𝑜2
=
66600 + 22400
218.7
+ 0 + 0
Sehingga diapatkan nilai ro2 = 406,95 cm2 = 40695 mm2

45
5. Menentukan nilai H
𝐻 = 1 − (
𝑋𝑜2
+ 𝑌𝑜2
𝑟𝑜2
)
Sehingga didapatkan H = 1-0 = 1
6. Menentukan nilai Fcry
𝐹𝑐𝑟𝑦 = 𝐹𝑐𝑟 =
𝑓𝑦
ω
𝐹𝑐𝑟𝑦 =
210
1
= 210
Sehingga didapat nilai Fcry = 210 MPa
7. Menentukan Nilai G (Konstanta Geser)
𝐺 =
𝐸
2(1 + 𝑣)
𝑑𝑒𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑣 𝑏𝑎𝑗𝑎 = 0.3
𝐺 =
200000
2(1 + 0,3)
= 76923,077
Sehingga didapatkan G = 76923,077 MPa
8. Menentukan nilai J (Inersia Torsi)
𝐽 = ∑( 𝑏𝑖 𝑡𝑖3) 𝑥
1
3
Sehingga didapatkan nilai J = 3567 mm4
9. Menentukan nilai Fcrz
𝐹𝑐𝑟𝑧 =
𝐺 𝐽
𝐴𝑟𝑜2
𝐹𝑐𝑟𝑧 =
76923,077 𝑥 12348
21870 𝑥 40695
= 106.72
Sehingga didapatkan nilai Fcrz = 106,72 MPa
10. Menentukan Nilai Fclt
𝐹𝑐𝑙𝑡 =
𝐹𝑐𝑟𝑦 + 𝐹𝑐𝑟𝑧
2 𝐻
[1 − √1 −
4. 𝐹𝑐𝑟𝑦 . 𝐹𝑐𝑟𝑧. 𝐻
(𝐹𝑐𝑟𝑦 + 𝐹𝑐𝑟𝑧)2
]
Sehingga didapatkan nilai Fclt = 106,72 MPa
11. Menentukan nilai Nnlt
𝑁𝑛𝑙𝑡 = 𝐴 𝑥 𝐹𝑐𝑙𝑡
Sehingga didapatkan nilai Nnlt = 2333,96 KN

46
Nilai terfktor = ∅𝑁𝑛𝑙𝑡 = 0,9 𝑥 2333.96 = 2100,56 𝐾𝑁
Dari dua nilai daya dukung nominal struktur tekan yang didapatkan, daya
dukung nominal struktur yang lebih kecil yang dipilih agar bangunan
lebih konservatif. Nilai Nn yang kita pilih kemudian kita cek
𝑁𝑢 ≤ ∅𝑁𝑛 𝑡𝑒𝑟𝑘𝑒𝑐𝑖𝑙
298,2 𝐾𝑁 ≤ 2100,56 𝐾𝑁
Dari hasil perhitungan diatas dapat kita simpulkan bahwa penampang H
400.400.13.21 yang digunakan kuat menahan gaya ultimate batang
tekan yang terjadi pada bangunan.
3. Interaksi yang terjadi antara momen lentur dan gaya tekan
tekan pada sktruktur yang mengalami lentur dan tekan
𝑀𝑢
2∅𝑀𝑛
+ (
𝑀𝑢𝑥
∅𝑀𝑛𝑥
+
𝑀𝑢𝑦
∅𝑀𝑛𝑦
) ≤ 1,0
298,2
4201,12
+ (
57,14
704,894
+
35,90
237,08
) ≤ 1,0
0,303 ≤ 1,0
Dari hasil perhitungan diatas, didapatkan bahwa penampang H 400.400.13.21
dapat menahan interaksi yang terjadi antara lentur dan tekan.
4.2.2 Kapasitas Kuda-Kuda
Tabel 4.6 Data -data Kuda-Kuda (tabel Queen Cross) H 400.200.8.13
H = 400 mm fy = 210 Mpa
B = 200 mm fr = 48 MPa
tw(t1) = 8 mm fl = 168 MPa
tf(t2)= 13 mm fu =
37
Mpa
0
r = 16 mm
Poisson
Ratio =
0.3

47
a. Cek batang tarik
Pada batang tarik, pengecekan yang harus dilakukan adalah dua macam,
yaitu pengecekan bila kegagalan leleh (yielding) dan kegagalan retak (fraktur).
Contoh perhitungan batang tarik menggunakan profil kuda-kuda, yaitu IWF 400
x 400 x 13 x 21. Berikut ini adalah prosedur dalam menghitung kekuatan batang
tarik untuk kondisi kegagalan retak (fraktur)
Dari tabel spesifikasi penampang didapatkan:
A = 12618 mm2
Daya dukung struktur tarik dapat dihitung dengan rumus dibawah ini.
Nn = A x (0.75 x fy )
= 1987335 N
= 1987,3 KN
Nnterfaktor = Nn x ∅ = 1788,57 KN
Berikut merupakan perhitungan batang tarik dimana kegagalannya
adalah leleh (yielding):
Pada perhitungan An diasumsikan Alubang =15% dari Ag
(konservatif) sehingga nilai Ae dapat kita hitung seperti dibawah ini.
An = Ag – Alubang
𝐴𝑛 = 12618 − 12618 𝑥 0,15 = 10725,3 𝑚𝑚2
A = 12618 mm2
J = 356762.67 mm4
Ix = 245700000 mm4
E = 200000 Mpa
Iy = 106610000 mm4
G = 76923.07
Ix = 139.5 mm L = 7970 mm
Iy = 9,19 mm Iw = 4.264E+09 mm6
Sx = 1228400 mm3
X1 = 15041.915

48
Pada perhitungan Ae diasumsikan u=0,9 dikarenakan u<0,9 sehingga
nilai Ae dapat kita hitung seperti dibawah ini.
Ae = u x An
𝐴𝑒 = 0,9 (10725,3) = 9652,77 𝑚𝑚2
Nn = Ae x Fu
𝑁𝑛 = 9652,77 𝑥 370𝑀𝑃𝑎 = 3571,52 𝐾𝑁
Pada perhitungan daya dukung nominal berdasarkan luas penampang
efektif, digunakan parameter Fu yaitu kekuatan batas tarik yang digunakan
dalam desain.
Nnterfaktor = ∅ x Nn
∅𝑁𝑛 = 0,75 𝑥 3571,52 = 2678,64 𝐾𝑁
Pilih yang lebih kecil lalu nilai Nn yang kita pilih kemudian kita cek
Nu ≤ ∅ Nn
23,96 𝐾𝑁 ≤ 2678,64 𝐾𝑁
H 400.200.8.13 yang kita gunakan kuat menahan gaya ultimate batang
tarik yang terjadi pada komponen struktur yang kita tinjau.
b. Cek Momen Lentur
berikut :
𝑏
𝑡𝑓
≤ λp =
170
√𝑓𝑦
ℎ
𝑡𝑤
≤ λp =
1680
√ 𝑓𝑦

49
Berdasarkan perhitungan, diketahui bahwa:
𝑏
𝑡𝑓
=
200
13
= 15.38 > 11.73
ℎ
𝑡𝑤
=
400
8
= 50 < 115.93
Sehingga dapat diketahui bahwa penampang kompak
Mn = Mp(Momen Plastis)
Mp = Fy x Z = 298 KN.M
3. Menentukan jenis panjang bentang (bentang panjang,
bentang pendek, dan bentang menengah)
Lp = 1,76 x iy x √
𝐸
𝐹𝑦
Sehingga didapatkan nilai Lp = 499,1 cm = 4991 mm
Untuk menentukan Lr, kita terlebih dahulu harus menghitung X1,
Iw(konstanta puntir lengkung), X2, dan fl yang bisa kita hitung dengan cara
di bawah ini.
X1 =
𝜋
𝑆𝑥
√
𝐸𝐺𝐽𝐴
2
𝑋1 =
𝜋
1228400
𝑥588403060,4 = 1504,05
Iw = h² x (
𝐼𝑦
4
)
𝐼𝑤 = 4002
𝑥 (
10661
4
) = 4,26𝑥1014
𝑚𝑚6
X2 = 4 (
𝑆𝑥
𝐺𝐽
) ²
𝐼𝑤
𝐼𝑦
𝑋1 = (
1228400
76923 𝑥 3567
)
2
.
4,26 𝑥1014
10661
=0.000320573
𝐹𝐿 = 80% 𝑓𝑦

50
FL = 168 MPa
Sehingga didapatkan nilai X1, Iw dan X2 berturut – turut =
Lr = iy [
𝑋1
𝐹𝐿
] √[1+ √1 + 𝑥2 𝑥 𝑓𝑙²]
Lr = 17210.70 mm
Lp < L < Lr
4991 < 7970 < 17210.70
bentang.
 Bentang pendek
𝐿𝑟 − 𝐿
]
Dengan Mr = SxFL
 Bentang Panjang
𝜋
𝐿
𝜋
𝐿
)(
𝜋
𝐿
))
Karena bentang termasuk bentang panjang maka :
Karena momen bekerja secara seragam, maka Cb =1
𝑀𝑛 = 𝐶𝑏[𝑀𝑟 − ( 𝑀𝑝 − 𝑀𝑟)
𝐿 − 𝐿𝑝
]
Mn = 57,771 KNm
Mn terfaktor = ∅𝑀𝑛 = 0,9 𝑥 51,771 =51.994 𝐾𝑁𝑚
Untuk perhitungan yang lebih konservatif, pilih Mn yang terkecil dari

51
dua Mn hasil perhitungan sebelumnya. Kemudian nilai Mn kita
bandingkan dengan Mu.
Mu ≤ ∅Mn
35,90 𝐾𝑁𝑚 ≤ 0,9 𝑥 𝑀𝑛 𝐾𝑁𝑚
35,90 𝐾𝑛𝑚 ≤ 51,994 𝐾𝑁𝑚
Dari hasil perhitungan kekuatan dari penampang untuk menahan
momen ultimate yang terjadi. Maka penampang H 400.200.8.13
kuat dalam menahan momen ultimate yang terjadi.
c. Cek kapasitas geser
1. Memperhitungkan perbandingan tinggi dengantebal panel
ℎ
𝑡𝑤
=
400
8
= 50
2. Menentukan apakah penampang membutuhkan pengaku local atau tidak
ℎ
𝑡𝑤
≤ 6,36√
𝐸
𝐹𝑦
50 < 196,27
Kn = 5 +
5
(
𝑎
ℎ
)²
Maka nilai Kn = 5,56
4. Menentukan faktor perbandingan tinggi dengan tabel panel
1,1 √
𝐾𝑛 𝐸
𝑓𝑦
= 80,045
Dari hasil perhitungan diatas didapat
ℎ
𝑡𝑤
≤ 1,1√
𝐾𝑛 𝐸
𝐹𝑦
; 𝑚𝑎𝑘𝑎
50 < 80,045
5. Menentukan nilai Vn
Vn = 0,6 Fy Aw dengan Aw = h x tw
Vn = 0,6 x 210 x 400 x 8 = 403200 N = 403,2 KN

52
∅ Vn = 0.9 x 403,2 = 362,88
Vu ≤ ∅ Vn
15,57 ≤ 362,88
Dari hasil perhitungan diatas didapatkan kekuatan geser nominal penampang
lebih besar dari geser ultimate yang terjadi. Maka penampang H
400.200.8.13 kuat dalam menahan gaya geser ultimate yang terjadi.
d. Cek kombinasi
𝑀𝑢
∅𝑀𝑛
+
0.625 𝑉𝑢
∅𝑉𝑛
≤ 1,375
35,90
185,53
+
0,625(15,57)
362,88
≤ 1,375
0,220 ≤ 1,375
Dari hasil perhitungan diatas, didapatkan bahwa penampang H
400.200.8.13 dapat menahan interaksi yang terjadi antara lentur dan
geser.
Tabel 4.7 Perhitungan Kapasitas Lentur H 400.200.8.13
Lentur
λp untuk b= 11.73 Lp= 4991.53 Mm
untuk h= 115.93 Lr= 17210.70 Mm
λr untuk b= 9.970 L= 5000 Mm
b/tf= 15.38 Kompak Mn= 57.771 kN*m
Mp= 288.9197 Kn*m

53
Tabel 4.8 Perhitungan Kapasitas Geser H 400.200.8.13
Geser
h/tw 50 Tidak butuhpengaku
Kn 5.56
h/tw 26.67
1.1*sqrt(E 80.04523
Vn 403.2 Kn
φ= 0.9
4.2.3 Kapasitas Gording
1. Cek Momen Lentur
Berikut merupakan hasil perhitungan kapasitas gording
Tabel 4.9 Data Gording profil C 200x80x7.5x11dari Tabel Gunung Garuda
berikut :
1. Pengecekan profil apakah profil kompak atau tidak kompak
Penampang dikatakan kompak jika
b
tf
≤ λp =
170
√fy
Data-Data Gording (Dari Tabel Gunung Garuda) C 200x80x7.5x11 Single
H 200 Mm Fy 210 N/mm2
B 80 Mm Fr 42 N/mm2
tw (t1) 7.5 Mm Fl 168 N/mm2
tf (t2) 11 Mm Fu 340 N/mm2
r 12 Mm Poison 0.3
A 3133 mm2 J 96017.917 mm4
Ix 19500000 mm4 E 200000 N/mm2
Iy 1770000 mm4 G 76923.08
ix 78.9 Mm L 5000 mm
iy 23.8 Mm Iw 17700000000
Sx 195000 mm3 X1 24495.1271
Sy 30800 mm3 X2 2.78812E-05

54
h
tw
≤ λp =
1680
√fy
Berdasarkan perhitungan, diketahui bahwa
b
tf
=
80
11
= 7.27 < 11.73
h
tw
=
200
7.5
= 26.67 < 115.93
Sehingga dapat diketahui penampang kompak
Mp = Fy x Z = 45.864 Kn.m
3. Pengecekan Panjang Bentang
Menentukan jenis panjang bentang (bentang panjang, bentang
pendek, dan bentang menengah)
Lp = 1.76 x iy x √
E
Fy
Sehingga didapatkan nilai Lp = 1,293 m
Untuk menentukan Lr, kita terlebih dahulu harus menghitung X1, Iw
(konstanta puntir lengkung), X2, dan fl yang bisa kita hitung dengan cara
di bawah ini.
X1 =
π
Sx
x √
EGJA
2
X2 = 4 (
Sx
GJ
)2
𝑥
Iw
Iy
Iw = ℎ2
𝑥
Iy
4
Sehingga didapatkan nilai X1, X2, dan Iw Berturut-turut yaitu = 24495,13
; 2.78x10-5 ; 177x108
Lr = iy x
𝑋1
F1 − Fr
x √1+ √1 + X2 x 𝑓𝑙2
Lr = 5,476 m

55
Sehingga dapat disimpulkan bentang L=5m termasuk bentang Menengah
4. Menentukan Momen Nominal
Karena termasuk bentang menengah maka
Mn = Cb [Mp − (Mp − Mr)
𝐿𝑏−𝐿𝑝
Lr−Lp
≤ Mp
Mn = 33,755 Kn.m
Untuk perhitungan yang lebih konservatif, pilih Mn yang terkecil dari dua
Mn hasil perhitungan sebelumnya. Kemudian nilai Mn kita bandingkan
dengan Mu.
𝑀𝑢 ≤ 0,9 𝑀𝑛
30,13 Kn.m ≤ 0,9 x 33,755 Kn.𝑚
30,13 Kn.𝑚 < 30,379 Kn.m
Dari hasil perhitungan kekuatan nominal dari penampang untuk menahan
momen ultimate yang terjadi. Maka penampang C 200x80x7.5x11 kuat
dalam menahan momen ultimate yang terjadi.
Tabel 4.10 Perhitungan Kapasitas Lentur C 200x80x7.5x11
λp untuk b= 11.73 Lp= 1292.69 mm
untuk h= 115.93 Lr= 5304.62 mm
λr untuk b= 9.97 L= 5000 mm
Mp= 45.864 Kn*m
Kapasitas Momen penampang adalah φMn = 30,379 Kn.m
3. Cek Kapasitas Geser
1. Memperhitungkan perbandingan tinggi dengan tebal panel
h
tw
= 26,67

56
2. Menentukan apakah penampang membutuhkan pengaku local atau tidak
h
tw
≤ 6,36 √
E
Fy
26,67 ≤ 196,27
Maka profil penampang tidak memerlukan pengaku local
Kn = 5 +
5
(
𝑎
h
)²
Maka didapatkan nilai Kn = 5,25
4. Menentukan faktor perbandingan tinggi dengan tebal panel
1,1 √
E
Fy
= 75,91
5. Menentukan nilai Vn
Vn = 0,6 Fy Aw dengan Aw = h x tw
Vn = 0,6 x 210 x 1500 = 189 Kn
Vu ≤ 𝜑 Vn
11.21 𝐾𝑛 ≤ 0.9(189) 𝐾𝑛
11.21 𝐾𝑛 ≤ 170,1 𝐾𝑛
kuat dalam menahan gaya geser ultimate yang terjadi.
Tabel 4.11 Perhitungan Kapasitas Geser C 200x80x7.5x18
Geser
h/tw 26.67 Tidakbutuh pengaku
Kn 5.56
h/tw 26.67
1.1*sqrt(E 80.01
Vn 189 Kn
φ= 0.9

57
4. Cek Kombinasi
Untuk Cek kapasitas kombinasi antara lentur dan geser menggunakan rumus:
Mu
𝜑 Mn
+ 0.625
Vu
𝜑 Vn
≤ 1,375
30,13
30,379
+ 0.625
11,21
170,1
≤ 1,375
1,03 ≤ 1,375
Dari hasil perhitungan diatas didapatkan kombinasi antara kekuatan geser dan
kekuatan lentur penampang lebih besar dari geser ultimate yang terjadi. Maka
penampang kuat dalam menahan gaya geser ultimate yang terjadi.
4.2.4 Kapasitas Pengaku Global (Brecing)
Pada brecing terdapat beberapa pengecekan kapasitas yaitu kapasitas pada
elemen tekan dan elemen tarik nya. Berikut adalah data-data yang dibutuhkan
dalam menganalisa kapasitas brecing, seperti terlihat pada tabel dibawah ini:
Tabel 4.12 Data Spesifkasi Profil Siku 100.100.7.7 Tabel Data Queen Cross
Data-Data Brecing ( Berdasarkan Tabel Data Queen Cross Untuk Profil Siku )
H = 100 mm fy = 340 Mpa
B = 100 mm fu = 250 Mpa
tw = 7 mm E = 200.000 Mpa
tf = 7 mm Sy = 17.700 cm3
R = 3.080 cm
A = 13.620 cm2
Ix = 129.000 cm4
Iy = 129.000 cm4
ix = 3.080 cm
iy = 3.080 cm
Sx = 17.700 cm3
1. Cek Syarat Kelangsingan Elemen Penampang (Tekuk Lokal)
Mengecek syarat kelangsingan sayap dan badan pada elemen penampang
struktur tekan yaitu adalah dengan menggunakan rumus:

58
a. Sayap (Flange)
𝜆f =
(𝐵)
2𝑥𝑡𝑓
𝜆f =
(100)
2𝑥7
= 7.14
𝜆rf=
250
( 𝑓𝑦)0.5
= 250 / 2100,5 = 17.25
𝜆rf > 𝜆f = 17.25 > 7.14…ok
nilai 𝜆rf didapatkan hasil yang lebih besar dari 𝜆f sehingga sehingga tekuk
lokal pada elemen brecing pada sayap adalah dapat memenuhi.
b. Web (Badan)
𝜆w =
ℎ
𝑡𝑤
𝜆f =
(100)
7
= 14.28
𝜆rw=
665
( 𝑓𝑦)0.5
= 665 / 2100,5 = 45.89
𝜆rw > 𝜆fw = 45.89 > 14.28…ok
2. Cek Syarat Kelangsingan Struktur
Mengecek syarat kelangsingan komponen struktur tekan dengan perumusan :
𝜆 =
𝐿𝑘
𝑖𝑦
< 200
Dapat diketahui bahwa pada brecing yang digunakan dikedua ujung tumpuan
adalah sndi-sendi pada semua arah sumbu penampang, sehingga Lk = L, dan
terdapat 7 panjang bentang brecing, adapun salah satu contoh panjang brecing
yang digunakan berupa 70 cm brecing pada perhitungan kelangsingan
sturktur, yaitu:
𝜆 =
𝐿𝑘
𝑖𝑦
=
70
3.08
= 25 < 200
Dari hasil perhitungan diatas, didapatkan nilai kelangsingan struktur, yaitu 𝜆
= 25 Dengan nilai kelangsingan seperti diatas, kelangsingan profil memenuhi
syarat. Syarat kelangsingan profil adalah kurang dari 200. Maka, penggunaan

59
profil siku 100.100.5.10 diijinkan. Adapun tabel analisa perhitungan 𝜆untuk
panjang brecing lainnya adalah sebagai berikut:
Tabel 4.13 Analisa kelangsingan struktur brecing
No Lk bentang(cm) 𝜆 𝜆 <200
Brecing 1 77 25 Ok
Brecing 2 131 42.53 Ok
Brecing 3 154 50 Ok
Brecing 4 154 50 Ok
Brecing 7 309 100.32 Ok
Sebelum mendapatkan nilai ω, penentuan parameter kelangsingan kolom λc
terlebih dahulu harus dilakukan. Selanjutnya, nilai λc akan menentukan rumus yang
akan digunakan untuk menghitung nilai ω seperti persamaan berikut
λc ≤ 0.25 maka ω = 1
0.25 < λc < 1.2 maka ω =
1.43
1.6 − 0.67λc
λc ≥ 1.2 maka ω = 1.25 λc2
λc =
1
𝜋
𝐿𝑘
𝑟
√
𝑓𝑦
𝐸
𝑑𝑒𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑘 = 0.5 (𝑠𝑡𝑟𝑢𝑘𝑡𝑢𝑟 𝑠𝑒𝑛𝑑𝑖 − 𝑠𝑒𝑛𝑑𝑖)
λc =
77𝑥 0.5
3.14 𝑥 3.08
𝑥√
210
200000
= 0.129
Karena nilai maka λc ≤ 0.25 maka ω = 1
Daya dukung nominal komponen sturktur tekan dapat dihitung menggunakan
perumusan sebagai berikut :

60
𝐹𝑦
ω
𝑁𝑛 = 1362𝑥
210
1
= 286020 𝑁
Sehingga didapat nilai Nn = 286.020 kN
∅𝑁𝑛 = 0,85 𝑥 286.020 = 243.117 𝑘𝑁
Kemudian, didapatkan nilai Nn = 243.117 kN, dibandingkan dengan besar nilai Nu
= 5.16 kN, Nn.> Nu …ok
Adapun perhitungan nilai Nu pada bentang lainnya. Dapat terlihat pada tabel
dibawah ini
Tabel 4.14 Kapasitas Tekan Pada Brecing
No
Bentang
(m)
ѲNn
(kN)
Nu
(kN)
Ѳ Nn>Nu
Bc1 0.77 243.117 5.1628 Ok
Bc2 1.31 243.117 3.2272 Ok
Bc3 1.54 242.6318 5.255 Ok
Bc4 1.54 242.6318 5.255 Ok
Bc5 2.32 227.7473 5.1986 Ok
Bc6 2.06 232.7088 2.2695 Ok
Bc7 3.09 213.0537 3.7649 Ok
Dari hasil perhitungan diatas dapat kita simpulkan bahwa Profil Siku 100.100.7.7
yang digunakan kuat menahan gaya ultimate batang tekan yang terjadi pada
bangunan.
c. Batang Tarik
Pada batang tarik, pengecekan yang harus dilakukan adalah dua macam, yaitu
pengecekan bila kegagalan leleh (yielding), kegagalan retak (fraktur), dan
keruntuhan geser blok ujung. Berikut ini adalah prosedur dalam menghitung
kekuatan batan tarik untuk kondisi kegagalan retak (fraktur) :

61
1. Menentukan Nilai A
Nilai A didapat dari tabel profil
𝐴 = 13.62𝑐𝑚2
= 1362 𝑚𝑚2
2. Menentukan Nilai Nn
𝑁𝑛 = 𝐴 𝑥 (0.75 𝑓𝑦)
Sehingga didapatkan Nn = 214515 N= 214.515 KN
Berikut merupakan perhitungan batang tarik dimana kegagalannya adalah
leleh (yielding) :
Pada perhitungan An diasumsikan Alubang = 15% dari Ag (konservatif)
sehingga nilai Ae dapat kita hitung seperti dibawah ini.
𝐴𝑛 = 𝐴𝑔 − 𝐴𝑙𝑢𝑏𝑎𝑛𝑔
𝐴𝑛 = 1362 − 1362 𝑥 0,15 = 1157.7 𝑚𝑚2
Pada perhitungan Ae diasumsikan u = 0.9, dikarenakan u < 0.9 sehingga
nilai Ae dapat kita hitung seperti dibawah ini
𝐴𝑒 = 𝑢 ( 𝐴𝑛)
𝐴𝑒 = 0,9 (1157.7) = 1041.93 𝑚𝑚2
5. Menentukan nilai Nn untuk kondisi leleh
𝑁𝑛 = 0.9x 𝐴g 𝑥 𝐹y = 257418 𝑁 = 257.418 𝑘𝑁
5.39 𝐾𝑁 ≤ 257.418 𝐾𝑁
6. Menentukan nilai Nn untuk kondisi Fraktur
𝑁𝑛 = 0.75 𝑥 𝐴𝑒 𝑥 𝐹𝑢
𝑁𝑛 = 0.75𝑥 1041.93 𝑥 370𝑀𝑃𝑎 = 265.69 𝐾𝑁

62
5.39 𝐾𝑁 ≤ 265.69 𝐾𝑁
7. Menentukan nilai Nn untuk kondisi keruntuhan blok ujung
𝒇𝒖. 𝑨𝒏𝒕 = 340(50 − 0,5 (19 + 2 )(10) = 87720 N
𝟎, 𝟔. 𝒇𝒖. 𝑨𝒏𝒗 = 0,6(340)(120 − 3,5 (19 + 2 )(10) = 132600 N
Cek 𝟎, 𝟔. 𝒇𝒖. 𝑨𝒏𝒗 ≤ 𝒇𝒖. , maka rumus ∅Nn adalah
∅Nn = 0.75 [ 0.6 fy Agv + fu Ant ]
∅Nn = 0.75 [ 0.6 x 210 x(120x10) + 340 (0,5 (19 + 2 )(10))]
∅Nn = 141450 N= 141.450 N
5.39 𝐾𝑁 ≤ 141.450 𝑘𝑁
Diantara ketiga kapasitas yang telah dihitung sebelumnya, akan diambil
kapasitas yang terkecil sebagai kapasitas dari batang Tarik yang akan
digunakan adalah sebesar 141.45 kN.
Dari hasil perhitungan diatas dapat kita simpulkan bahwa Profil Siku
100.100.7.7 yang digunakan kuat menahan gaya ultimate batang tarik
yang terjadi pada komponen stukrut yang ditinjau.
4.2.5 Kapasitas Balok
Tabel 4.15 Data -data Balok (tabel Queen Cross) IWF 400.200.8.13
H = 400 Mm fy = 210 Mpa
B= 200 Mm fr = 48 MPa
tw(t1) = 8 Mm fl = 168 MPa
tf(t2 )= 13 Mm fu = Mpa
340
r = 16 Mm
Poisson
Ratio =
0.3
A = 12618 mm2 J = 356762.67 mm4
Ix = 245700000 mm4 E = 200000 Mpa
Iy = 106610000 mm4 G = 76923.07
ix = 139.5 Mm L= 5000 mm
iy = 9,19 Mm Iw= 4.264E+09 mm6
Sx= 1228400 mm3 X1= 15041.915

63
a. Momen Lentur
berikut :
𝑏
𝑡𝑓
≤ λp =
170
√ 𝑓𝑦
ℎ
𝑡𝑤
≤ λp =
1680
√ 𝑓𝑦
𝑏
𝑡𝑓
=
200
13
= 15.38 > 11.73
ℎ
𝑡𝑤
=
400
8
= 50 < 115.93
𝑀𝑝 = 𝑓𝑦 𝑥 𝑍 = 289 𝐾𝑁. 𝑀
3. Menentukan faktor panjang bentang L, Lp (batas bentang pendek), dan
Lr(batas bentang menegah).
𝐿𝑝 = 1.76 𝑥 𝑖𝑦 𝑥 √
𝐸
𝑓𝑦
𝐿𝑝 = 1.76 𝑥 9.19 𝑥√
200000
210
Didapatkan nilai Lp sebesar =499,1 cm = 4991 mm
Untuk menentukan Lr, terlebih dahulu harsu menghitung X1, Iw
(konstanta punter lengkung), X2, dan fl yang bisa kita dihitung dengan
cara seperti dibawah ini.

64
𝑋1 =
𝜋
𝑆𝑥
√
𝐸𝐺𝐽𝐴
2
𝑋1 =
𝜋
1228400
𝑥588403060,4 = 1504,05
𝐼𝑤 = ℎ2
𝑥 (
𝐼𝑦
4
)
𝐼𝑤 = 4002
𝑥 (
10661
4
) = 4,26𝑥1014
𝑚𝑚6
𝑋2 = 4(
𝑆𝑥
𝐺. 𝐽
)
2
.
𝐼𝑤
𝐼𝑦
𝑋2 = 4 (
1228400
76923 𝑥 3567
)
2
.
4,26 𝑥1014
10661
= 320,661
𝐹𝐿 = 80% 𝑓𝑦
FL = 168 MPa
menghitung Lr.
𝑋1
𝐹𝐿
) 𝑥 √1 + √1 + 𝑋2 ( 𝐹𝑙)( 𝐹𝐿)
Lr = 8027,78mm
Lp < L < Lr
bentang.
 Bentang pendek
𝐿𝑟 − 𝐿
]
Dengan Mr = SxFL

65
 Bentang Panjang
𝜋
𝐿
𝜋
𝐿
)(
𝜋
𝐿
))
Karena bentang termasuk bentang panjang, maka Cb =1
𝐿 − 𝐿𝑝
]
Mn = 206,15 KNm
Dari perhitungan di atas didapat dua nilai momen nominal penampang. Untuk
perhitungan yang lebih konservatif, pilih Mn yang terkecil dari dua Mn hasil
perhitungan sebelumnya. Kemudian nilai Mn kita bandingkan dengan Mu.
67,79 𝐾𝑁𝑚 ≤ 0,9 𝑥 𝑀𝑛 𝐾𝑁𝑚
67,79 𝐾𝑛𝑚 ≤ 185,53 𝐾𝑁𝑚
Tabel 4.16 Perhitungan Kapasitas Lentur batang IWF 400.200
didapatkan bahwa momen nominal penampang lebih besar dari momen
ultimate yang terjadi. Maka penampang IWF 400.200.8.13 kuat dalam
menahan momen ultimate yang terjadi.
Lentur
λp untuk b= 11.73 Lp= 4991 mm
untuk h= 115.93 Lr= 8027,78 mm
λr untuk b= 9.970 L= 5000 mm
h/tw= 50 Kompak φ= 0.9
Mp= 289 Kn*m

66
b. Gaya Geser
ℎ
𝑡𝑤
=
400
8
= 50
ℎ
𝑡𝑤
≤ 6.36 √
𝐸
𝐹𝑦
50 ≤ 196,27
𝐾𝑛 = 5 +
5
𝑎 𝑎
ℎ ℎ
Kn = 5,56
1,1 √
𝐾𝑛 𝐸
𝑓𝑦
= 80,013
5. Menentukan nilai Vn berdasarkan faktor perbandingan tinggi terhadap
tebal panel.
ℎ
𝑡𝑤
≤ 1,1√
𝐾𝑛 𝐸
𝐹𝑦
; 𝑚𝑎𝑘𝑎
Vn = 0,6 x 210 MPa x 400 x 8
Vn = 403,2 KN
Vn terfaktor = ∅𝑉𝑛 = 0,9 𝑥 403,2 = 362,88 𝐾𝑁
70,59 𝐾𝑁 ≤ 0,9 𝑥 403,2 𝐾𝑁
70,59 𝐾𝑁 ≤ 362,88 𝐾𝑁

67
IWF 400.200.8.13 kuat dalam menahan gaya geser ultimate yang
terjadi.
Tabel 4. 17 Perhitungan Kapasitas Geser IWF 400.200
Geser
Kn 5.56
h/tw 50
1.1*sqrt(E 80,05
Vn 403,2 Kn
φ= 0.9
c. Interaksi yang terjadi antara momen lentur dan gaya geser
𝑀𝑢
∅𝑀𝑛
+
0.625 𝑉𝑢
∅𝑉𝑛
≤ 1,375
67,79
185,53
+
0,625(70,59)
362,88
≤ 1,375
0,486 ≤ 1,375
Dari hasil perhitungan diatas, didapatkan bahwa penampang IWF 400.200.8.13
dapat menahan interaksi yang terjadi antara lentur dan geser.

68
BAB 5
SAMBUNGAN
5.1 Sambungan
Dalam perencanaan desain struktur bangunan gudang ini diperlukan juga
perencanaan sambungan antar profil-profil penyusun struktur. Sambungan secara
umum terdiri dari dua yaitu sambungan las dan baut. Sambungan yang dipakai
dalam struktur bangunan gedung ini adalah sambungan baut.
Kebutuhan sambungan yang digunakan dalam perencanaan suatu bangunan
struktur baja disesuaikan dengan gaya dalam ultimate yang dialami oleh elemen –
elemen struktur tersebut sehingga bias lebih efisien. Sambungan yang dipakai
dalam struktur bangunan gedung ini adalah sambungan baut. Sambungan
disesuaikan dengan gaya-gaya dalam ulitimit yang terjadi pada titik sambungan
struktur agar sambungan yang direncanakan dapat berfungsi dengan optimal.
Sambungan baut memiliki dua jenis tipe, yaitu :
1. Sambungan pada Struktur Melintang
a. Menghubungkan balok atap (kuda-kuda) dengan kolom.
b. Menghubungkan balok atap (antar kuda-kuda) menggunakan
sambungan baut.
2. Sambungan pada Struktur Memanjang
a. Menghubungkan balok atap dengan balok atap memanjang.
b. Menghubungkan balok atap dengan balok memanjang serta kolom.
5.2 Penggunaan Sambungan
5.2.1 Sambungan Balok – Kolom
Perencanaan sambungan balok dan kolom dipengaruhi oleh nilai gaya geser
dan gaya tarik yang terjadi pada struktur bangunan workshop. Gaya geser (Pu) dan
momen (Mu) untuk perencanaan struktur bangunan workshop diperoleh dalam
perhitungan SAP. Adapun data-data yang diperlukan untuk menghitung banyaknya
baut yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:

69
Tabel 5.1 Spesifikasi Baut Normal
Spesifikasi Baut Normal
f1=fu 340 Mpa
f2=fy 210 Mpa
r2 1.9 Ulir
reduksi f 0.75 -
r1 0.4 Ulir
diameter baut 16 Mm
Abd 200.96 Mm
Langkah- langkah perhitungan jumlah sambungan baut antara balok dan kolom
adalah sebagai berikut:
Diameter baut rencana = 16 mm, maka luas baut rencana adalah sebagai berikut :
Abd =
1
4
𝜋𝑑2
mm²
Abd =
1
4
𝜋 162
Abd = 200.96 mm²
1. Menghitung kapasitas geser baut dengan rumus :
∅𝑅𝑛 = 𝑉𝑑 = ∅𝑓. 𝑟1. 𝐴𝑏𝑑. 𝑓𝑢
𝑉𝑑 = 0,75.0,4.200,96.340
𝑉𝑑 = 20497.92 N
2. Menghitung jumlah sambungan baut dari gaya geser maksimum pada balok
yang diperoleh dari SAP.
Vu = 70590 N
Maka agar baut rencana dengan diameter 16 mm mampu untuk menahan gaya
geser baut berdasarkan gaya yang bekerja pada struktur, diperoleh jumlah baut
sebanyak :
n =
𝑉𝑢
𝑉𝑑
=
70590
20497.92
= 3.443764 ≈ 4 buah
3. Menghitung kapasitas tarik baut dengan rumus :
∅𝑇𝑛 = 𝑇𝑑 = 𝜑𝑓. 𝐴𝑏𝑑. 𝑓𝑡

70
ft ≤ f1 – r2 x
𝑉𝑢
𝑛 𝑥 𝐴𝑏𝑑
≤ 𝑓2
ft ≤ 340 – 1.9 x
70590
4 𝑥 200.96
≤ 210
ft ≤ 173.15 ≤ 210
sehingga diperoleh ft = 173.15 Mpa
∅𝑇𝑛 = 𝑇𝑑 = 0.75 𝑥 200.95 𝑥 173.15 = 26095.87 𝑁
4. Menghitung jumlah sambungan baut tarik dari gaya aksial maksimum pada
balok yang diperoleh dari SAP.
Pu = 4020 N
sebanyak :
n =
𝑃𝑢
𝑇𝑑
=
4020
26095.87
= 0.15404 ≈ 2 buah
5. Melakukan pengecekan syarat geser dan tarik
Pengecekan terhadap syarat (1) yaitu kapasitas kekuatan sambungan baut
rencana dalam menahan gaya geser.
Fuv =
𝑃𝑢
𝑛𝑥𝐴𝑏
=
4020
2𝑥200.96
= 10.00199 Mpa
Fnv = 𝜑f x r1 x fu x m = 0.75 x 0.4 x 340 x 1 = 102 Mpa
Syarat(1) dimana fnv>Fuv terpenuhi
Pengecekan terhadap syarat(2) yaitu kapasitas kekuatan sambungan baut rencana
dalam menahan gaya Tarik.
ft ≤ f1 – r2 x
𝑉𝑢
≤ 𝑓2
ft ≤ 340 – 1.9 x
70590
4 𝑥 200.96
≤ 210
ft ≤ 173.15 ≤ 210

71
maka, gunakanan ft terkecil dalam perhitungan kapasitas gaya tarik sambungan
baut rencana, yaitu ft = 173.15 MPa. Selanjutnya syarat 2 harus memenuhi
persamaan berikut:
𝑇𝑢
𝑛
≤ 𝜑𝑓. 𝐴𝑏𝑑. 𝑓𝑡
T =
𝑇𝑢
𝑛
=
4020
2
= 2010 N
𝜑𝑓. 𝐴𝑏𝑑. 𝑓𝑡 = 0.75 𝑥 200.95 𝑥 173.15 = 26095.87 𝑁
Berdasarkan hasil perhitungan maka didapatkan nilai T≤ 𝜑𝑓. 𝐴𝑏𝑑. 𝑓𝑡 maka
sambungan baut rencana kuat dalam menahan gaya tarik, maka syarat 1 dan 2
terpenuhi, sambungan baut rencana layak untuk digunakan.
Tabel 5.2 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Geser
𝜑𝑓 0.75 -
r1 0.4 Ulir
Fu 340 Mpa
Diameter baut 16 Mm
Abd 200.96 mm²
∅𝑅𝑛 20497.92 N
Fnv 102 Mpa
Vu max balok 70590 N
Jumlah baut 3.443764 Buah
Pemasangan dilapangan 4 Buah
Tabel 5.3 Hasil Perhitungan Jumlah Baut Tarik
𝜑𝑓 0.75 -
Fu 340 Mpa
Diameter baut 16 mm
Abd 200.96 mm²
F1-r2*fuv 320.996 MPa
𝑓2 210 MPa
Ft 173.15 Mpa
∅𝑇𝑛 26095.87 N
Pu max balok 4020 MPa
Jumlah baut 0.15404 buah

72
Pemasangan dilapangan 2 buah
Tabel 5.4 Syarat Geser dan Tarik
Syarat Geser dan Tarik
Syarat 1 fnv > fuv
Fuv 10.00199 Mpa
Fnv 102 Mpa
OK, Sambungan Kuat Menahan Geser
F1-r2*fuv 320.996 MPa
F2 210 MPa
Ft 173.15 Mpa
Syarat 2 Pu/n > 𝜑𝑓. 𝐴𝑏𝑑. 𝑓𝑡
𝜑𝑓. 𝐴𝑏𝑑. 𝑓𝑡 26095.87 N
Pu/n 2010 N
OK, Sambungan Kuat Menahan Tarik
Berdasarkan hasil perhitungan sambungan untuk menahan gaya tarik dan geser
yang terjadi, maka jumlah baut yang digunakan pada perencanaan
sambungan balok dan kolom adalah 4 buah baut dengan diameter 16 mm
atau 4D16.
5.2.2 Sambungan Brecing dan Kuda –kuda
Perencanaan sambungan brecing dan kuda-kuda dipengaruhi oleh nilai gaya
geser dan gaya tarik yang terjadi pada struktur bangunan workshop. Gaya geser
(Pu) dan momen (Mu) untuk perencanaan struktur bangunan workshop diperoleh
dalam perhitungan SAP. Adapun data-data yang diperlukan untuk menghitung
banyaknya baut yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:
Tabel 5.5 spesifikasi Baut Normal
f1=fu 340 Mpa
f2=fy 210 Mpa
r2 1.9 Ulir
reduksi f 0.75
r1 0.4 Ulir
diameter baut 16 Mm
Abd 200.96 Mm

73
Langkah- langkah perhitungan jumlah sambungan baut antara kolom dan balok
adalah sebagai berikut, diameter baut rencana = 16 mm, maka luas baut rencana
adalah sebagai berikut.
Abd =
1
4
𝜋𝑑2
mm²
Abd =
1
4
𝜋162
Abd = 200.96 mm²
𝑉𝑑 = 0,75.0,4.200,96.340
𝑉𝑑 = 20497.92 N
2. Menghitung jumlah sambungan baut dari gaya geser maksimum pada brecing
Vu = 481 N
sebanyak :
n =
𝑉𝑢
𝑉𝑑
=
481
20497.92
= 0.0234658 ≈ 2 buah
ft ≤ f1 – r2 x
𝑉𝑢
≤ 𝑓2
ft ≤ 340 – 1.9 x
481
2 𝑥 200.96
≤ 210
ft ≤ 337.7256 ≤ 210
Sehingga diperoleh ft = 210 Mpa
∅𝑇𝑛 = 𝑇𝑑 = 0.75 𝑥 200.96 𝑥 210 = 31651.2 𝑁
4. Menghitung jumlah sambungan baut tarik dari gaya aksial maksimum pada
brecing yang diperoleh dari SAP.

74
Pu = 5390 N
sebanyak :
n =
𝑃𝑢
𝑇𝑑
=
5390
31651.2
= 0.17029 ≈ 2 buah
Fuv =
𝑃𝑢
𝑛𝑥𝐴𝑏
=
5390
2𝑥200.96
= 13.4106 Mpa
dalam menahan gaya tarik.
ft ≤ f1 – r2 x
𝑉𝑢
≤ f2
ft ≤ 340 – 1.9 x
481
2 𝑥 200.96
≤ 210
ft ≤ 337.7256 ≤ 210
baut rencana, yaitu ft=210 MPa. Selanjutnya syarat 2 harus memenuhi
persamaan berikut:
𝑇𝑢
𝑛
T =
𝑇𝑢
𝑛
=
5390
2
=2695 N
𝜑𝑓. 𝐴𝑏𝑑. 𝑓𝑡 = 0.75 𝑥 200.96 𝑥 210 = 31651.2 𝑁

75
𝜑𝑓 0.75
r1 0.4 Ulir
fu 340 Mpa
Diameter baut 16 mm
Abd 200.96 mm²
∅𝑅𝑛 20497.92 N
fnv 102 Mpa
Vu max brecing 481 N
𝜑𝑓 0.75
fu 340 Mpa
Diameter baut 16 mm
Abd 200.96 mm²
F1-r2*fuv 314.519 MPa
𝑓2 210 MPa
ft 210 Mpa
∅𝑇𝑛 31651.2 N
Pu max brecing 5390 MPa
Syarat 1 fnv > fuv
fuv 13.4106 Mpa
fnv 102 Mpa
F1-r2*fuv 314.519 MPa
F2 210 MPa

76
ft 210 Mpa
𝜑𝑓. 𝐴𝑏𝑑. 𝑓𝑡 31651.2 N
Pu/n 2695 N
yang terjadi, maka jumlah baut yang digunakan pada perencanaan sambungan
brecing dan kuda-kuda adalah 2 buah baut dengan diameter 16 mm atau
2D16.
5.2.3 Sambungan Kuda – Kuda dan Kolom
Perencanaan sambungan Kuda-kuda dan kolom dipengaruhi oleh nilai gaya
geser dan gaya tarik yang terjadi pada struktur bangunan workshop. Gaya geser
(Pu) dan momen (Mu) untuk perencanaan struktur bangunan workshop diperoleh
dalam perhitungan SAP. Adapun data-data yang diperlukan untuk menghitung
banyaknya baut yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:
f1=fu 340 Mpa
f2=fy 210 Mpa
r2 1.9 Ulir
reduksi f 0.75 -
r1 0.4 Ulir
diameter baut 16 Mm
Abd 200.96 Mm
Langkah- langkah perhitungan jumlah sambungan baut antara kolom dan balok
Abd =
1
4
𝜋𝑑2
mm²
Abd =
1
4
𝜋162

77
Abd = 200.96 mm²
𝑉𝑑 = 0,75.0,4.200,96.340
𝑉𝑑 = 20497.92 N
2. Menghitung jumlah sambungan baut dari gaya geser maksimum pada brecing
Vu = 15570 N
Maka Agar baut rencana dengan diameter 16 mm mampu untuk menahan gaya
sebanyak :
n =
𝑉𝑢
𝑉𝑑
=
15570
20497.92
= 0.7596 ≈ 2 buah
3. Menghitung kapasitas Tarik baut dengan rumus :
ft ≤ f1 – r2 x
𝑉𝑢
≤ f2
ft ≤ 340 – 1.9 x
15570
2 𝑥 200.96
≤ 210
ft ≤ 266.396 ≤ 210
Sehingga diperoleh ft = 210 Mpa
∅𝑇𝑛 = 𝑇𝑑 = 0.75 𝑥 200.96 𝑥 210 = 31651.2 𝑁
4. Menghitung jumlah sambungan baut Tarik dari gaya aksial maksimum pada
kuda-kuda yang diperoleh dari SAP.
Pu = 23960 N
Maka Agar baut rencana dengan diameter 16 mm mampu untuk menahan gaya
sebanyak :

78
n =
𝑃𝑢
𝑇𝑑
=
23960
31651.2
= 0.757 ≈ 2 buah
5. Melakukan pengecekan syarat geser dan Tarik
Fuv =
𝑃𝑢
𝑛𝑥𝐴𝑏
=
23960
2𝑥200.96
= 59.614 Mpa
dalam menahan gaya tarik.
ft ≤ f1 – r2 x
𝑉𝑢
≤ f2
ft ≤ 340 – 1.9 x
15570
2 𝑥 200.96
≤ 210
ft ≤ 266.396 ≤ 210
baut rencana, yaitu ft=210 MPa. Selanjutnya syarat 2 harus memenuhi
persamaan berikut:
𝑇𝑢
𝑛
T =
𝑇𝑢
𝑛
=
23960
2
= 11980N
𝜑𝑓. 𝐴𝑏𝑑. 𝑓𝑡 = 0.75 𝑥 200.96 𝑥 210 = 31651.2 𝑁
Tabel 5.10 Hasil Perhitungan Jumlah baut Geser
𝜑𝑓 0.75 -
r1 0.4 Ulir

79
Fu 340 Mpa
Diameter baut 16 mm
Abd 200.96 mm²
∅𝑅𝑛 20497.92 N
fnv 102 Mpa
Vu max Kuda-kuda 15570 N
𝜑𝑓 0.75 -
fu 340 Mpa
Diameter baut 16 mm
Abd 200.96 mm²
F1-r2*fuv 226.7334 MPa
𝑓2 210 MPa
ft 210 Mpa
∅𝑇𝑛 31651.2 N
Pu max Kuda-kuda 23960 MPa
Syarat 1 fnv > fuv
fuv 59.614 Mpa
fnv 102 Mpa
F1-r2*fuv 226.7334 MPa
F2 210 MPa
ft 210 Mpa
𝜑𝑓. 𝐴𝑏𝑑. 𝑓𝑡 31651.2 N
Pu/n 11980 N

80
yang terjadi, maka jumlah baut yang digunakan pada perencanaan sambungan
kuda-kuda dan kolom adalah digunakan 2 buah baut dengan diameter 16 mm
atau 2D16.

82
BAB 6
DESAIN TANGGA
6.1 Rencana Tanjakan dan Injakan
Gambar 6.1 Rencana Desain Tangga
Syarat perencanaan injakan, tanjakan serta kemiringan tangga tersebut :
60 ≤ 2T + I ≤ 65
Diketahui :
 Injakan (I) = 28 cm
2 T + I ≤ 65
2 T + 28 ≤ 65
T ≤ 18,5 cm
 Elevasi bordes =
2
4
= 2 m
 Jumlah (n) Tanjakan =
5,18
200
= 10,81 = 11 buah
 Tinggi Tanjakan, 18 cm x 10 buah = 180 cm
Sisa, 20 cm x 1 buah = 20 cm
 Jumlah (n) Injakan = 11 - 1 = 10 buah

83
 Sudut kemiringan (α)
Arc tan α = 2
4
α = 33o
 Panjang sisi horizontal = panjang injakan x jumlah tanjakan
= 28 cm x 11 buah
= 308 cm
Berikut ini merupakan desain tangga sesuai dengan perhitungan
Gambar 6.2 Tampak Samping Tangga
Gambar 6.3 Tampak Atas Tangga

84
6.2 Pembebanan pada Anak Tangga
Setelah melakukan pemodelan struktur tangga, maka dilakukan assign
pembebanan sebelum dilakukan analisis struktur secara keseluruhan.
6.2.1 Beban Mati
Beban Mati atau Dead Load adalah beban struktur tangga itu sendiri yang
terdiri dari beban elemen-elemen penyusunnya yang dalam hal ini merupakan
material baja.
6.2.2 Beban Hidup
Beban hidup atau Live Load pada struktur tangga ini diasumsikan sebagai
berikut beban hidup pada anak tangga yang di assign anak tangga adalah 300 kg/m2
sesuai dengan peraturan pembebanan Indonesia untuk tangga.
Gambar 6.4 Beban Hidup pada Tangga
6.3.3 Hasil Analisa Tangga Menggunakan SAP 2000
Dengan menggunakan aplikasi sap 2000 V15, berikut ini adalah hasil desain
tangga sesuai perhitungan sebagai berikut pada gambar 6.5 dan 6.6:

85
Gambar 6.5 Beban Hidup pada Tangga
6.3 Gaya Dalam Ultimate Elemen
Berikut ini merupakan rekapitulasi gaya dalam yang terjadi pada Induk
tangga, anak tangga, dan balok pada pelat dengan menggunakan aplikasi sap 2000
V15 pada tabel 6.1 sebagai berikut :
Tabel 6.1 Rekapitulasi Gaya Dalam pada Induk Tangga dan Anak Tangga
Gaya Dalam Maksimum
Induk Tangga Anak Tangga
Mu = 25.03 Kn.m Mu = 0,813 KN.M
Vu = 44.41 KN Vu = 2,746 KN
PUtarik = 83 KN PUtarik= 0,83 KN
PUtekan= 84.9 KN PUtekan= 0,168 KN

86
6.4 Pengecekan Kapasitas
6.4.1 Kapasitas Balok Anak Tangga
Tabel 6.2 Data -data Balok Anak Tangga (tabel Queen Cross) IWF 150x75x7x5
Data-Data Anak Tangga (Tabel Queen Kross)
H 150 mm Fy 210 N/mm2
B 75 mm Fr 42 N/mm2
tw (t1) 5 mm Fl 168 N/mm2
tf (t2) 7 mm Fu 370 N/mm2
r Poison 0.3
A 2678 mm2 J 22816.667 mm4
Ix 6910000 mm4 E 200000 N/mm2
Iy 3100000 mm4 G 76923.08
ix 50.8 mm L 5000 Mm
iy 34 mm Iw 17437500000
Sx 92100 mm3 X1 23373.82171
Sy 53990 mm3 X2 6.1956E-05
a. Momen Lentur
berikut :
𝑏
𝑡𝑓
≤ λp =
170
√ 𝑓𝑦
ℎ
𝑡𝑤
≤ λp =
1680
√ 𝑓𝑦
𝑏
𝑡𝑓
=
75
7
= 10.71 > 11.97
ℎ
𝑡𝑤
=
150
5
= 30 < 115.93

87
𝑀𝑝 = 𝑓𝑦 𝑥 𝑍𝑥 = 21.66 𝐾𝑁. 𝑀
1. Menentukan faktor panjang bentang L, Lp (batas bentang pendek), dan Lr
(batas bentang menegah).
𝐿𝑝 = 1.76 𝑥 𝑖𝑦 𝑥 √
𝐸
𝑓𝑦
𝐿𝑝 = 1.76 𝑥 34 𝑥√
200000
210
Didapatkan nilai Lp sebesar =184.670 cm = 1846.7 mm
Untuk menentukan Lr, terlebih dahulu harus menghitung X1, Iw
𝑋1 =
𝜋
𝑆𝑥
√
𝐸𝐺𝐽𝐴
2
𝑋1 =
𝜋
92100
𝑥 685582477.4 = 23373.82
𝐼𝑤 = ℎ2
𝑥 (
𝐼𝑦
4
)
𝐼𝑤 = 1502
𝑥 (
3100000
4
) = 174375𝑥105
𝑚𝑚6
𝑋2 = 4(
𝑆𝑥
𝐺. 𝐽
)
2
.
𝐼𝑤
𝐼𝑦
𝑋2 = 4 (
92100
76923 𝑥 22816.67
)
2
.
174375𝑥105
3100000
= 6.19𝑥10 −5
𝐹𝐿 = 80% 𝑓𝑦
FL = 168 MPa
menghitung Lr.
𝑋1
𝐹𝐿
) 𝑥 √1 + √1 + 𝑋2 ( 𝐹𝑙)( 𝐹𝐿)
Lr = 7712.04mm

88
Lp < L < Lr
bentang.
 Bentang pendek
𝐿𝑟 − 𝐿
]
Dengan Mr = SxFL
 Bentang Panjang
𝜋
𝐿
𝜋
𝐿
)(
𝜋
𝐿
))
Karena bentang termasuk bentang menengah maka :
𝐿 − 𝐿𝑝
]
Mn = 18,355 KNm
Mn terfaktor = ∅𝑀𝑛 = 0,9 𝑥 18.355 = 16,051 𝐾𝑁𝑚
Untuk perhitungan yang lebih konservatif, pilih Mn yang terkecil dari dua Mn hasil
0,813𝐾𝑛𝑚 ≤ 16,051 𝐾𝑁𝑚

89
yang terjadi. Maka penampang IWF 150x75x7x5 kuat dalam menahan momen
ultimate yang terjadi.
Tabel 6.3 Perhitungan Kapasitas Lentur Induk Tangga batang IWF 150x75
Lentur
λp untuk b= 11.73 Lp= 1846.70 mm
untuk h= 115.93 Lr= 7712.04 mm
λr untuk b= 9.970 L= 5000 mm
b/tf= 10.71 Kompak Mn= 16.051 Kn*m
Mp= 21.66192 Kn*m
b. Gaya Geser
ℎ
𝑡𝑤
=
150
5
= 30
ℎ
𝑡𝑤
≤ 6.36 √
𝐸
𝐹𝑦
30 ≤ 196,27
𝐾𝑛 = 5 +
5
𝑎 𝑎
ℎ ℎ
Kn = 5,56
1,1 √
𝐾𝑛 𝐸
𝑓𝑦
= 80,013
tebal panel.
ℎ
𝑡𝑤
≤ 1,1√
𝐾𝑛 𝐸
𝐹𝑦
; 𝑚𝑎𝑘𝑎

90
Vn = 0,6 x 210 MPa x 150 x 5
Vn = 94.5 KN
Vn terfaktor = ∅𝑉𝑛 = 0,9 𝑥 94.5 = 85.05 𝐾𝑁
2.746 𝐾𝑁 ≤ 85.05 𝐾𝑁
IWF 150x75x7x5 kuat dalam menahan gaya geser ultimate yang
terjadi.
Tabel 6.4 Perhitungan Kapasitas Geser IWF 150 x.75
Geser
Kn 5.56
h/tw 50
1.1*sqrt(E 80,01
Vn 94.5 Kn
φ= 0.9
c. Interaksi yang terjadi antara momen lentur dan gaya geser
𝑀𝑢
∅𝑀𝑛
+
0.625 𝑉𝑢
∅𝑉𝑛
≤ 1,375
0,813
16, ,051
+
0,625(44.41)
85.05
≤ 1,375
0,069 ≤ 1,375
Dari hasil perhitungan diatas, didapatkan bahwa penampang IWF 150x75x7x5
dapat menahan interaksi yang terjadi antara lentur dan geser.

91
6.4.2 Kapasitas Balok Induk Tangga
Tabel 6.5 Data -data Balok Induk Tangga (tabel Queen Cross) IWF 200x1235x6x9
Data-Data Induk Tangga (Tabel Queen Kross)
H 250 mm Fy 210 N/mm2
B 125 mm Fr 42 N/mm2
tw (t1) 6 mm Fl 168 N/mm2
tf (t2) 9 mm Fu 370 N/mm2
R Poison 0.3
A 5649 mm2 J 77454.000 mm4
Ix 41970000 mm4 E 200000 N/mm2
Iy 18440000 mm4 G 76923.08
Ix 68.2 mm L 5000 Mm
Iy 57.1 mm Iw 288125000000
Sx 335800 mm3 X1 17154.77369
Sy 192340 mm3 X2 1.9854E-04
a. Momen Lentur
berikut :
𝑏
𝑡𝑓
≤ λp =
170
√ 𝑓𝑦
ℎ
𝑡𝑤
≤ λp =
1680
√ 𝑓𝑦
𝑏
𝑡𝑓
=
125
9
= 11,73 > 13,89
ℎ
𝑡𝑤
=
250
6
= 41,67 < 115,93

92
𝑀𝑝 = 𝑓𝑦 𝑥 𝑍𝑥 = 78.89 𝐾𝑁. 𝑀
3. Menentukan faktor panjang bentang L, Lp (batas bentang pendek), dan Lr
(batas bentang menegah).
𝐿𝑝 = 1.76 𝑥 𝑖𝑦 𝑥 √
𝐸
𝑓𝑦
𝐿𝑝 = 1.76 𝑥 57.1 𝑥√
200000
210
Didapatkan nilai Lp sebesar =310,137 cm = 3101,37 mm
Untuk menentukan Lr, terlebih dahulu harus menghitung X1, Iw
𝑋1 =
𝜋
𝑆𝑥
√
𝐸𝐺𝐽𝐴
2
𝑋1 = 17154,77
𝐼𝑤 = ℎ2
𝑥 (
𝐼𝑦
4
)
𝐼𝑤 = 288125𝑥106
𝑚𝑚6
𝑋2 = 4(
𝑆𝑥
𝐺. 𝐽
)
2
.
𝐼𝑤
𝐼𝑦
𝑋2 = 1,9854𝑥10 −4
𝐹𝐿 = 80% 𝑓𝑦
FL = 168 MPa
menghitung Lr.
𝑋1
𝐹𝐿
) 𝑥 √1 + √1 + 𝑋2 ( 𝐹𝑙)( 𝐹𝐿)
Lr = 11016,14mm

93
Lp < L < Lr
bentang.
 Bentang pendek
𝐿𝑟 − 𝐿
]
Dengan Mr = SxFL
 Bentang Panjang
𝜋
𝐿
𝜋
𝐿
)(
𝜋
𝐿
))
Karena bentang termasuk bentang menengah maka :
𝐿 − 𝐿𝑝
]
Mn = 147,134 KNm
Untuk perhitungan yang lebih konservatif, pilih Mn yang terkecil dari dua Mn hasil
25,03 𝐾𝑛𝑚 ≤ 132,421 𝐾𝑁𝑚

94
yang terjadi. Maka penampang IWF 200x125x6x9 kuat dalam menahan
momen ultimate yang terjadi.
Tabel 6.6 Perhitungan Kapasitas Lentur Induk Tangga batang IWF 200x125
Lentur
λp untuk b = 13.89 Lp = 3101.37 Mm
untuk h = 115.93 Lr = 11016.14 Mm
λr untuk b = 9.970 L = 5000 Mm
untuk h = 66.936 Bentang Menengah
b/tf = 11.73 Kompak Mn = 147.134 Kn*m
h/tw = 41.67 Kompak Φ = 0.9
Mp = 78.98016 Kn*m
b. Gaya Geser
ℎ
𝑡𝑤
=
250
9
= 41,67
ℎ
𝑡𝑤
≤ 6.36 √
𝐸
𝐹𝑦
41,67 ≤ 196,27
𝐾𝑛 = 5 +
5
𝑎 𝑎
ℎ ℎ
Kn = 5,56
1,1 √
𝐾𝑛 𝐸
𝑓𝑦
= 80,013
tebal panel.

95
ℎ
𝑡𝑤
≤ 1,1√
𝐾𝑛 𝐸
𝐹𝑦
; 𝑚𝑎𝑘𝑎
Vn = 0,6 x 210 MPa x 250 x 6
Vn = 189 KN
Vn terfaktor = ∅𝑉𝑛 = 0,9 𝑥 189 = 170,01 𝐾𝑁
44.41 𝐾𝑁 ≤ 170,01 𝐾𝑁
IWF 200x125x6x9 kuat dalam menahan gaya geser ultimate yang
terjadi.
Tabel 6.7 Perhitungan Kapasitas Geser IWF 200.125
Geser
h/tw 41,67 Tidak butuh pengaku
Kn 5.56
h/tw 50
1.1*sqrt(E 80,01
Vn 189 Kn
φ= 0.9
7. Interaksi yang terjadi antara momen lentur dan gaya geser
𝑀𝑢
∅𝑀𝑛
+
0.625 𝑉𝑢
∅𝑉𝑛
≤ 1,375
25,03
132,42
+
0,625(44.41)
170,01
≤ 1,375
0,35 ≤ 1,375

96
Dari hasil perhitungan diatas, didapatkan bahwa penampang IWF
200x125x6x9 dapat menahan interaksi yang terjadi antara lentur dan
geser.
6.5 Perhitungan Sambungan Tangga
6.5.1 Sambungan Balok Anak Tangga – Balok Induk Tangga
Perencanaan sambungan balok dan kolom dipengaruhi oleh nilai gaya geser
dan gaya tarik yang terjadi pada struktur bangunan workshop. Gaya geser (Pu) dan
momen (Mu) untuk perencanaan struktur bangunan workshop diperoleh dalam
perhitungan SAP. Adapun data-data yang diperlukan untuk menghitung banyaknya
baut yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:
f1 = fu 340 Mpa
f2 = fy 210 Mpa
r2 1.9 Ulir
reduksi f 0.75 -
r1 0.4 Ulir
diameter baut 16 Mm
Abd 200.96 Mm
Abd =
1
4
𝜋𝑑2
mm²
Abd =
1
4
𝜋162
Abd = 200.96 mm²
𝑉𝑑 = 0,75.0,4.200,96.340
𝑉𝑑 = 20497.92 N

97
2. Menghitung jumlah sambungan baut dari gaya geser maksimum pada
balok anak tangga yang diperoleh dari SAP.
Vu = 2746 N
Maka agar baut rencana dengan diameter 16 mm mampu untuk menahan
gaya geser baut berdasarkan gaya yang bekerja pada struktur, diperoleh
jumlah baut sebanyak :
n =
𝑉𝑢
𝑉𝑑
=
2746
20497.92
= 0.314 ≈ 2 buah
ft ≤ f1 – r2 x
𝑉𝑢
≤ 𝑓2
ft ≤ 340 – 1.9 x
2746
2 𝑥 200.96
≤ 210
ft ≤ 327.01 ≤ 210
sehingga diperoleh ft = 210 Mpa
∅𝑇𝑛 = 𝑇𝑑 = 0.75 𝑥 200.96 𝑥 210 =31651.2 N
4. Menghitung jumlah sambungan baut tarik dari gaya aksial maksimum
pada balok anak tangga yang diperoleh dari SAP.
Pu = 830 N
n =
𝑃𝑢
𝑇𝑑
=
830
24546.33
= 0.0338 ≈ 2 buah

98
Fuv =
𝑃𝑢
𝑛𝑥𝐴𝑏
=
830
2𝑥200.96
= 2.065 Mpa
Pengecekan terhadap syarat(2) yaitu kapasitas kekuatan sambungan baut
rencana dalam menahan gaya Tarik.
ft ≤ f1 – r2 x
𝑉𝑢
≤ 𝑓2
ft ≤ 340 – 1.9 x
2746
2 𝑥 200.96
≤ 210
ft ≤ 327.01 ≤ 210
maka, gunakanan ft terkecil dalam perhitungan kapasitas gaya tarik
sambungan baut rencana, yaitu ft=210 MPa. Selanjutnya syarat 2 harus
memenuhi persamaan berikut:
𝑇𝑢
𝑛
T =
𝑇𝑢
𝑛
=
830
2
= 415 N
𝜑𝑓. 𝐴𝑏𝑑. 𝑓𝑡 = 0.75 𝑥 200.96 𝑥 210 = 31651.2 N
𝜑𝑓 0.75 -
r1 0.4 Ulir
Fu 340 Mpa
Diameter baut 16 Mm
Abd 200.96 mm²
∅𝑅𝑛 20497.92 N
Fnv 102 Mpa
Vu max balok anak tangga 2746 N

99
Pemasangan dilapangan 2 Buah
𝜑𝑓 0.75 -
Fu 340 Mpa
Diameter baut 16 mm
Abd 200.96 mm²
F1-r2*fuv 336.077 MPa
𝑓2 210 MPa
Ft 210 Mpa
∅𝑇𝑛 31651.2 N
Pu max balok anak tangga 830 MPa
Syarat 1 fnv > fuv
Fuv 2.065 Mpa
Fnv 102 Mpa
F1-r2*fuv 336.077 MPa
F2 210 MPa
Ft 210 Mpa
𝜑𝑓. 𝐴𝑏𝑑. 𝑓𝑡 31651.2 N
Pu/n 415 N
Berdasarkan hasil perhitungan sambungan untuk menahan gaya tarik dan
geser yang terjadi, maka jumlah baut yang digunakan pada perencanaan
sambungan balok dan kolom adalah 2 buah baut dengan diameter 16
mm atau 3D16.

100
6.5.2 Sambungan Pelat Bordess – Balok Induk Tangga
Perencanaan sambungan pelat bordess dan balok induk tangga dipengaruhi
oleh nilai gaya geser dan gaya tarik yang terjadi pada struktur bangunan workshop.
Gaya geser (Pu) dan momen (Mu) untuk perencanaan struktur bangunan workshop
diperoleh dalam perhitungan SAP. Adapun data-data yang diperlukan untuk
menghitung banyaknya baut yang dibutuhkan adalah sebagai berikut:
f1=fu 340 Mpa
f2=fy 210 Mpa
r2 1.9 Ulir
reduksi f 0.75 -
r1 0.4 Ulir
diameter baut 16 Mm
Abd 200.96 Mm
Abd =
1
4
𝜋𝑑2
mm²
Abd =
1
4
𝜋162
Abd = 200.96 mm²
𝑉𝑑 = 0,75.0,4.200,96.340
𝑉𝑑 = 20497.92 N
2. Menghitung jumlah sambungan baut dari gaya geser maksimum pada
pelat bordess yang diperoleh dari SAP.
Vu = 179.59 N

101
geser baut berdasarkan gaya yang bekerja pada struktur, diperoleh jumlah
baut sebanyak :
n =
𝑉𝑢
𝑉𝑑
=
179.59
20497.92
= 0.008761 ≈ 2 buah
ft ≤ f1 – r2 x
𝑉𝑢
≤ 𝑓2
ft ≤ 340 – 1.9 x
179.59
2 𝑥 200.96
≤ 210
ft ≤ 339.15 ≤ 210
sehingga diperoleh ft = 210 Mpa
∅𝑇𝑛 = 𝑇𝑑 = 0.75 𝑥 200.96 𝑥 210 =31651.2 N
4. Menghitung jumlah sambungan baut tarik dari gaya aksial maksimum
pada pelat bordess yang diperoleh dari SAP.
Pu = 8703.23 N
n =
𝑃𝑢
𝑇𝑑
=
8703.23
24546.33
= 0.3545 ≈ 2 buah
Fuv =
𝑃𝑢
𝑛𝑥𝐴𝑏
=
8703.23
2𝑥200.96
= 21.65 Mpa

102
Pengecekan terhadap syarat(2) yaitu kapasitas kekuatan sambungan baut
rencana dalam menahan gaya Tarik.
ft ≤ f1 – r2 x
𝑉𝑢
≤ 𝑓2
ft ≤ 340 – 1.9 x
179.59
2 𝑥 200.96
≤ 210
ft ≤ 339.15 ≤ 210
maka, gunakanan ft terkecil dalam perhitungan kapasitas gaya tarik
sambungan baut rencana, yaitu ft=210 MPa. Selanjutnya syarat 2 harus
memenuhi persamaan berikut:
𝑇𝑢
𝑛
T =
𝑇𝑢
𝑛
=
8703.23
2
= 4351.67 N
𝜑𝑓. 𝐴𝑏𝑑. 𝑓𝑡 = 0.75 𝑥 200.96 𝑥 210 = 31651.2 N
𝜑𝑓 0.75 -
r1 0.4 Ulir
Fu 340 Mpa
Diameter baut 16 mm
Abd 200.96 mm²
∅𝑅𝑛 20497.92 N
Fnv 102 Mpa
Vu max pelat bordess 179.59 N

103
𝜑𝑓 0.75 -
Fu 340 Mpa
Diameter baut 16 mm
Abd 200.96 mm²
F1-r2*fuv 298.87 MPa
𝑓2 210 MPa
Ft 210 Mpa
∅𝑇𝑛 31651.2 N
Pu max pelat bordess 8703.23 MPa
Syarat 1 fnv > fuv
Fuv 21.65 Mpa
Fnv 102 Mpa
F1-r2*fuv 298.87 MPa
F2 210 MPa
Ft 210 Mpa
𝜑𝑓. 𝐴𝑏𝑑. 𝑓𝑡 31651.2 N
Pu/n 4351.67 N
Berdasarkan hasil perhitungan sambungan untuk menahan gaya tarik dan
geser yang terjadi, maka jumlah baut yang digunakan pada perencanaan
sambungan pelat bordess dan balok induk tangga adalah 2 buah baut
dengan diameter 16 mm atau 2D16.

104
BAB 7
KESIMPULAN DAN SARAN
7.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari laporan tugas besar Struktur Baja SP 1218 antara lain
sebagai berikut :
1. Untuk profil Kolom digunakan profil H 400 x 400 yang telah dianalisis
dalam BAB IV sehingga mampu menahan beban-beban yang digunakan
dalam perencanaan struktur bangunan gudang.
2. Untuk profil balok digunakan profil IWF 400 x 200 yang telah dianalisis
dalam BAB IV sehingga mampu menahan beban-beban yang digunakan
dalam perencanaan struktur bangunan gudang.
3. Untuk profil kuda - kuda digunakan profil kanal IWF 400 x 200 yang telah
dianalisis dalam BAB IV sehingga mampu menahan beban-beban yang
digunakan dalam perencanaan struktur bangunan gudang
4. Untuk profil gording digunakan profil kanal C 200 x 80 yang telah
digunakan dalam perencanaan struktur bangunan gudang.
5. Untuk profil brecing digunakan profil kanal SIKU 100 x 100yang telah
digunakan dalam perencanaan struktur bangunan gudang
6. Untuk kesimpulan sambungan-sambungan pada desain struktur bangunan
gudang diperlihatkan pada tabel 7.1

105
Tabel 7. 1 Kesimpulan Sambungan
Elemen Struktur Sambung
4 buah sambungan baut ɸ16
Balok ke Kolom
untuk menahan gaya geser
untuk menahan aksial
Brecing ke Kuda-kuda
untuk menahan geser
Kuda-kuda ke Kolom
untuk menahan geser
7.2 Saran
Dari tugas besar Struktur Baja SP 1218 mengenai desain bangunan gudang
struktur baja, dapat disarankan untuk tugas besar selanjutnya adalah :
a. Perlu dilakukan asistensi secara intensif
b. Perlu dilaksanakan pengecekan terhadap hasil hitungan yang dibuat
c. Perlu kordinasi dan kerja sama anggota kelompok dalam mengerjakan
tugas besar agar hasil dapat maksimum dan semua aggota kelompok
mendapatkan pemahaman yang merata.

106
DAFTAR PUSTAKA
puskim.pu.go.id/Aplikasi/desain_spektra_indonesia_2011/
SNI 03-1729-2002 Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung
SNI 1726-2002 Standar Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan
Gedung
SNI 1727-1989 Tata Cara Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung
Tabel Profil Baja PT. Gunung Garuda
Tabel Profil Baja Queen Ceoss

Laporan tugas besar struktur bangunan baja

More Related Content

What's hot (20)

Recently uploaded (16)

Laporan tugas besar struktur bangunan baja