Konstruksi Baja II

Tugas Mandiri #1 Mata Kuliah Konstruksi Baja II (Kelas D) Program S1 Teknik Pengairan UB Diajukan Sebagai Tugas UAS Mahasiswa Semester VI Dosen Pengampu : Dr.Eng. Andre Primantyo Hendrawan, ST., MT. Disusun Oleh : Fathol Bari 175060407111030 No Absen 26 UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK MALANG 2020 Pengerjaan Soal Tugas Mandiri #1 Konstruksi Baja II Kelas D 1. Berikan contoh 3 aplikasi struktur baja pada proyek sungai, dermaga dan pantai. Berikan ulasan singkat Anda tentang definisi dan fungsi dari aplikasi struktur baja tersebut. Jawab : a) Groins Baja Groins merupakan suatu bangunan pelindung pantai yang direncanakan untuk menangkap transportasi sedimen sejajar pantai dan dibangun tegak lurus pantai. Dalam bangunan Groins balok baja digunakan pada sepanjang bagian atas dari sheet pile baja, dan tiang kayu bundar dipasang tegak atau tiang penguat yang dibautkan ke bagian luar dari balok sebagai struktur pendukung tambahan. Groins sheet pile baja yang telah di buat biasanya berbentuk straigth – web, arch –web dan Z. Desain Groins sheet pile baja dilihat pada gambar berikut. Gambar 1. Sheet Pile Groins baja – kayu Sumber: US Army CERC,1992 di Struktur Pelindung Pantai (2014) b) Jembatan Rangka Baja (Sebagai Proyek Baja di Sungai) Jembatan rangka baja adalah struktur jembatan yang terdiri dari rangkaian baja yang dihubungkan satu dengan yang lainnya. Beban dan muatan yang dipikul oleh struktur ini akan diuraikan dan disalurkan pada batang-batang baja tersebut, sebagai gaya-gaya tekan dan tarik melalui titik-titik pertemuan batang (titik buhul). Garis netral tiap-tiap batang yang bertemu pada titik buhul harus saling berpotongan pada satu titik saja untuk menghindari timbulnya momen sekunder. Jembatan baja memiliki beberapa jenis struktur, antara lain: Gambar 2. Tipe-Tipe Jembatan Rangka Batang Baja Sumber: http://repository.unimal.ac.id/751/1/model%20jembatan.jpg Fungsi jembatan secara umum adalah sebagai penghubung dua bagian jalan yang terpisah, dan diperuntukkan bagi Kendaraan maupun pejalan kaki, dan dipilih bahan baja sebagai material dikarenakan Baja mempunyai kekuatan yang tinggi, baja tahan terhadap cuaca, baja tergolong lebih murah dari bahan jembatan lainnya, mudah dalam pemasangan, dan lain-lain. c) Bangunan Lepas Pantai Struktur Baja (Offshore Platform) Offshore Platform atau anjungan lepas pantai adalah struktur atau bangunan yang dibangun di lepas pantai untuk mendukung proses eksplorasi atau eksploitasi bahan tambang (minyak dan gas bumi). Fungsi dari konstruksi bangunan ini yaitu digunakan untuk mengebor sumur-sumur minyak/gas, dapat berupa pengeboran awal untuk melihat struktur dan kapasitas kandungan ataupun untuk pengeboran lanjutan sebagai kebutuhan produksi/eksploitasi. Alasan Struktur baja dijadikan bahan konstruksi anjungan lepas pantai karena pengerjaan konstruksi mudah, dan struktur baja cukup baik dalam menahan getaran yang terjadi pada konstruksi bangunan. Gambar 3. Bangunan Lepas Pantai Struktur Baja Sumber: http://rinaldyaulia.blogspot.com/2011/01/jenis-jenis-bangunan-lepas-pantai.html 2. Jelaskan definisi dari beberapa istilah yang sering dijumpai pada struktur baja berikut ini: a. Fenomena buckling pada batang tekan b. Beban terpusat dan beban merata c. Ikatan angin (pada jembatan) Bila diperlukan, perjelas jawaban Anda dengan bantuan foto/gambar/diagram/grafik. Jawab : 1. Fenomena buckling pada batang tekan Buckling merupakan suatu proses dimana suatu struktur tidak mampu mempertahankan bentuk aslinya, sedemikian rupa berubah bentuk dalam rangka menemukan keseimbangan baru. Buckling merupakan fenomena instabilitas yang terjadi pada batang langsing, pelat dan cangkang yang tipis. Konsekuensi buckling pada dasarnya adalah masalah geometrik dasar, dimana terjadi lendutan besar akan mengubah bentuk struktur. Fenomena buckling dapat terjadi pada sebuah kolom, lateral buckling balok, pelat dan cangkang. Batang tekan merupakan batang rangka batang atau kolom pada struktur bangunan yang menerima tekan searah panjang batang. Beban yang cenderung membuat batang bertambah pendek akan menghasilkan tegangan tekan pada batang tersebut. Pada struktur tekan, beban tekan cenderung membuat batang tertekuk (Buckling) sehingga bahaya tekuk harus diperhatikan. Gambar 4. Analisa Buckling di Batang Tekan Sumber: desetyawan.wordpress.com Tegangan Tekuk adalah batang tekan yang ramping dapat tertekuk, yaitu melentur ke samping bila gaya 𝐹 = 𝜎 . 𝐴′ mencapai harga tertentu. Harga ini disebut gaya tekuk F = 𝜎k . A dengan menggunakan koefisien keamanan Sk maka Gaya tekan yang diijinkan dirumuskan sebagai berikut: Atau koefisien keamanan terhadap tekuk: Daerah tekuk elastis murni menurut EULER, bila 𝜎k lebih kecil dari batas proporsional bahan 𝜎p, maka batang tertekuk secara elastis. Adapun rumusnya menurut EULER sebagai berikut: 2. Beban terpusat dan beban merata • Beban Terpusat adalah beban yang mengenai atau tertuju pada satu titik. Sebagai contoh: manusia, benturan. Gamabar 5. Ilustrasi Beban Terpusat Sumber: https://mekanikateknik.wordpress.com • Beban Merata adalah adalah beban atau muatan yang terbagi dan tersebar baik merata maupun tidak sepanjang struktur tersebut. Contoh: balok, pelat lantai, rangka atap, dll. Gamabar 6. Ilustrasi Beban Merata Sumber: www.etsworlds.id 3. Ikatan angin (pada jembatan) Ikatan angin adalah ikatan untuk menahan atau melawan gaya yang diakibatkan oleh angin,baik dari bagian atas maupun bagian bawah jembatan agar jembatan dalam keadaan stabil. Struktur ikatan ini berupa rangka batang, diletakkan pada batang atas dan batang bawah rangka utama. Gaya nominal ultimit dan daya layan jembatan akibat angin tergantung kecepatan angin rencana. Apabila suatu kendaraan sedang berada di atas jembatan, beban garis merata tambahan arah horizontal harus diterapkan pada permukaan lantai seperti diberikan dengan rumus: Dengan pengertian: Vw: Kecepatan angin rencana (m/s) untuk keadaan batas yang ditinjau Cw: Koefisien seret Ab: Luas equivalen bagian samping jembatan (m2) 3. Akan dibangun sebuah tangki air baja untuk daerah pedesaan berbentuk silinder dengan data sebagai berikut: •Kapasitas volume yang diinginkan = 200 m3. •Tegangan ijin bahan baja = 1600 kg/cm2 •Joint efficiency ƞ = 0.80 •Berat jenis air γ = 1000 kg/m3 Tentukan dimensi dan ketebalan plat tangki bila diinginkan tangki termasuk type standpipe. Catatan: pilih ketinggian tangki tidak terlalu tinggi untuk kemudahan perawatan dan pemeliharaan. Jawab : Diketahui: V = 200 m3 σ(Teg,Ijin) = 1600 kg/cm2 Ƞ = 0.80 γ = 1000 kg/m3 Tipe Standpipe (H > D) Penyelesaian: Asumsi: D = 5,5 m = 550 cm r = 2,75 m = 275 cm H = 8,4181… m = 841,81 cm Untuk tinggi jagaan (freebord) umumnya diambil sebesar 20 cm, sehingga: H = 841,81 + 20 = 861,81 cm 8,6 m Dimensi tangi menjadi: D = 5,5 m dan H = 8,6 m (Tipe Standpipe H > D) Beban yang bekerja pada plat dinding sebetulnya mirip dengan beban internal pada pipa, hanya saja merupakan beban hidrostatik, sehingga dapat dihitung: t = 𝛾𝐻𝑟 𝜎𝜂 = 0,01 𝑥 861,81 𝑥 275 1600 𝑥 0,8 = 0,185 cm = 1,852 mm Didapat ketebalan plat t =1,852 mm dan dipasang perlindungan terhadap korosi dengan ketebalan 1,5 mm, shingga: t = 1,852 + 1,5 = 3,352 mm Jadi, ketebalan standart setelah dipasang perlindungan terhadap korosi adalah t = 3,352 mm Catatan: Beberapa standar misalnaya dari Indian Standard (IS) mensyaratkan ketebalan minimum sebesar 6 mm untuk tangka air. Karena dari hasil hitungan t = 3,352 mm < 6 mm, maka dapat digunakan tdesain = tmin = 6 mm DAFTAR PUSTAKA Badan Standarisasi Nasional. 2015. “Spesifikasi Pipa Baja Bergelombang Dengan Lapis Logam Pelindung Untuk Pembuangan Air dan Drainase Bawah Tanah”. (SNI 1729-2015). Jakarta: Standar Nasional Indonesia. Badan Standarisasi Nasional. 2015. “Spesifikasi untuk Bangunan Baja Struktural”. (SNI 6719-2015). Jakarta: Standar Nasional Indonesia. Departemen Pekerjaan Umum. 2002. “Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung”. (SNI 03-1729-2002). Jakarta: Standar Nasional Indonesia. Anonim. “Lebih Jauh Tentang Hot Rolled Steel dan Cold Rolled Steel”. Website: https://kpssteel.com. Diakses : Selasa, 28 April 2020. Dewobroto, W. (2015). “Peraturan Baja Terkini SNI 1729:2015 dan Direct Analysis Method (Metode Baru Perencanaan Baja Berbasis Komputer)”. Jurnal. Jurusan Teknik Sipil, Universitas Pelita Harapan. Hendrawan, A P. “Pertemuan Ke-11 Desain dan Analisis Spherical Pressure Steel Tank” (file PPT). Malang : Universitas Brawijaya. Anonim.2019.Lebih Jauh Tentang Hot Rolled Steel Dan Cold Rolled Steel di https://kpssteel.com/blog/lebih-jauh-tentang-hot-rolled-steel-dan-coldrolled-steel/ (diakses 28 April 2020) Anonim.Gorong-Gorong Baja di http://pt-jbs.com/layanan-kami/goronggorong-baja/ (diakses 28 April 2020) Moldy Ramadhan.Pengertian, Fungsi, dan Jenis Turap di https://www.asdar.id/pengertian- fungsi-dan-jenis-turap/ (diakses 28 April 2020)