TUGAS DINAMIKA STRUKTUR RID GRANDSON (10040458).docx
Post on 14-Apr-2018
233 Views
Preview:
Transcript
7/29/2019 TUGAS DINAMIKA STRUKTUR RID GRANDSON (10040458).docx
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-dinamika-struktur-rid-grandson-10040458docx 1/11
Dinamika dan Struktur
GempaDOSEN Ir. DANIEL RUMBI TERUNA, MT
Rid Grandson Tumorang
100404058
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
7/29/2019 TUGAS DINAMIKA STRUKTUR RID GRANDSON (10040458).docx
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-dinamika-struktur-rid-grandson-10040458docx 2/11
Dinamika stuktur
Perhitungan Beban Dinamik
A B
P
L
a b
DIKETAHUI :
Material 1, dengan data sebagi berikut :
Beton bertulang 30 x 50 cm
Eb =
√= 23500 Mpa = 2,35 x 10
5kg/cm
2
f’c = 25 Mpafy = 400 Mpa
ζ = 0,05
BJ = 2,4 T/m3
Material 2, dengan data sebagai berikut
Struktur baja WF 300 x 150
fy = 250 Mpa
ζ = 0,02
Dimana : w/wn = 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0
Ditanya :
a. Hitung perpindahan, gaya geser, momen akibat dynamic untuk berbagai macam w/wn yang
diminta!
b. Hitung tulangan yang dibutuhkan
c. Hitung stress ratio!
PENYELESAIAN
1. Untuk material A dengan beton bertulang 30 x 50 cmMuatan balok (q) = (30 x 50) x 2,4.10
3= 3,6 kg/cm
Berat balok = (30 x 50 x 600) x (2,4x 103) = 2160 kg
Berat Fo = 25 kN = 2500 kg
Inersia beton =
= 312.500 cm4
Kekakuan Balok di titik C =
Pembuktian rumus kekakuan balok di titik C dengan metode bidang momen sebagai muatan
sebagai berikut.
7/29/2019 TUGAS DINAMIKA STRUKTUR RID GRANDSON (10040458).docx
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-dinamika-struktur-rid-grandson-10040458docx 3/11
Dinamika stuktur
Perhitungan Beban Dinamik
A B
Momen di titik C:
maka puncak tertinggi
Lendutan di C
Maka, untuk kekakuan baloknya:
Oleh karena itu, simpangan statik yst menjadi = Fo/Kl
= 2500/20654,30
= 0,1210 cm
( )
(
) ( )
7/29/2019 TUGAS DINAMIKA STRUKTUR RID GRANDSON (10040458).docx
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-dinamika-struktur-rid-grandson-10040458docx 4/11
Dinamika stuktur
Perhitungan Beban Dinamik
A C B
2m
4m
Fs
a. Menghitung perpindahan, gaya geser, momen akibat beban dinamik untuk berbagai
macam w/wn yang diminta.
Untuk ratio frekuensi r = w/wn = 0,2
Amplitudo gerakan:
√
√
(dynamic load factor) :
√
Perbesaran gaya Fo menjadi (Fs) = Fo x DLF = 2500 x 1,041 = 2603,60 kg
Reaksi perletakan:
Gaya geser maksimum menjadi RA = 2815,73 kg dan
Momen maksimum berada di titik C = RA(200) – 3,6(200)(100)
= 491146 kgcm
Untuk ratio frekuensi r = w/wn = 0,4
√
√
Fs = Fo x DLF = 2500 x 1,189 = 2972,82 kg
Reaksi Perletakan:
RA = 3061,88 kg
RB = 2070,94 kg
Gaya geser = RA = 3061,88 kg
Momen = RA(200) – 3,6(200)(100) = 540376 kg.cm
Untuk ration frekuensi r = w/wn = 0,6
√
√
Fs = Fo x DLF = 2500 x 1,556 = 3889,196 kg
Reaksi Perletakan:
∑MB = 0
RA(600) – Fs(400) – 3,6(600)(300) = 0
RA = 2815,73 kg
Dan RB = 1947,87 kg
7/29/2019 TUGAS DINAMIKA STRUKTUR RID GRANDSON (10040458).docx
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-dinamika-struktur-rid-grandson-10040458docx 5/11
Dinamika stuktur
Perhitungan Beban Dinamik
RA = Fs(400) + q(600)(300)/600 = 3672,80 kg
RB = 2376,40 kg
Gaya geser = RA = 3672,80 kg
Momen = MC = RA(200) – 3,6(200)(100) = 662560 kg.cm
Untuk ration frekuensi r = w/wn = 0,8
√
√
Fs = Fo x DLF = 2500 x 2,712 = 6779,08 kg
Reaksi Perletakan:
RA = Fs(400) + q(600)(300)/600 = 5599,38 kg
RB = 3339,69 kg
Gaya geser = RA = 5599,38 kg
Momen = MC = RA(200) – 3,6(200)(100) = 1047876 kg.cm
Untuk ration frekuensi r = w/wn = 1,0
√
Fs = Fo x DLF = 2500 x 10 = 25000 kg
Reaksi Perletakan:
RA = 17746,67 kg
RB = 9413,33 kg
Gaya geser = RA = 17746,67 kg
Momen = MC = 3477334 kg.cm
TABEL : Amplitudo Gerakan, Dynamic Load Factor (DLF), Gaya Fs, Gaya Geser, dan Momen
untuk berbagai macam w/wn
r = w/wn y (cm) DLF Fs (kg) G. Geser (Kg)Momen
(Kgcm)
0,2 0,126 1,041 2603,60 2815,73 491146
0,4 0,144 1,189 2972,82 3061,88 540376
0,6 0,188 1,556 3889,196 3672,80 662560
7/29/2019 TUGAS DINAMIKA STRUKTUR RID GRANDSON (10040458).docx
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-dinamika-struktur-rid-grandson-10040458docx 6/11
Dinamika stuktur
Perhitungan Beban Dinamik
0,8 0,328 2,712 6779,08 5599,38 1047876
1,0 1,21 10 25000 17746,67 3477334
b.
Perhitungan tulangan yang dibutuhkan untuk balok beton (30 x 50 cm)Eb = 2,35 x 105
Mpa
f’c = 25 Mpa
fy = 400 Mpa
q = 3,6
Mu = 3477334 kg.cm = 347,73 kNm
Es (Modulus elastisitas tulangan) = 2 x 105
Mpa
b = 30 cm
Menghitung Rasio Penulangan ():
(
) (
)
Ambil
Menghitung tinggi efektif balok (d) :
(
)
Karena d>h, maka solusi lain dalam mencari nilai d, digunakan ukuran ideal
, sehingga:
........................................................................(persamaan A )
7/29/2019 TUGAS DINAMIKA STRUKTUR RID GRANDSON (10040458).docx
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-dinamika-struktur-rid-grandson-10040458docx 7/11
Dinamika stuktur
Perhitungan Beban Dinamik
Anggap :
Dimana m dan Rn menjadi:
Persamaan A menjadi :
Dengan Rumus ABC, menjadi:
√
√
√
Ambil tulangan 6D25
.............................................................................................(Ok!)
Berikut Gambar Perencanaan Tulangan :
7/29/2019 TUGAS DINAMIKA STRUKTUR RID GRANDSON (10040458).docx
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-dinamika-struktur-rid-grandson-10040458docx 8/11
Dinamika stuktur
Perhitungan Beban Dinamik
2. Untuk Material A dengan baja profil 300 x 150, h = 300 ; b = 150 ; kf = 9 ; tw = 6,5
Diketahui:
Berat profil = 36,7 kg/m
Jari-jari girasi = 13 mm
Luas penampang = 46,78 cm2
Ix = 7210 cm4
Iy = 508 cm4
fy =250 Mpa
ζ = 0,02
Modulus elastik baja =200000 Mpa
Kekakuan baja di titik C :
Oleh karena itu, simpangan statik Yst yang seterusnya menjadi:
a. Menghitung perpindahan, gaya geser, momen akibat beban dinamik untuk berbagai
macam w/wn yang diminta:
- ⁄
√
√
√
√
Reaksi Perletakan:
Gaya geser = = 1846,77 kg
7/29/2019 TUGAS DINAMIKA STRUKTUR RID GRANDSON (10040458).docx
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-dinamika-struktur-rid-grandson-10040458docx 9/11
Dinamika stuktur
Perhitungan Beban Dinamik
- ⁄
√
√
√
√
Reaksi Perletakan:
Gaya geser = = 2093,87 kg
- ⁄
√
√
√
√
Reaksi Perletakan:
Gaya geser = = 2711,77 kg
- ⁄
√
√
√ √
Reaksi Perletakan:
Gaya geser = = 4721,55 kg
- ⁄
Reaksi Perletakan:
7/29/2019 TUGAS DINAMIKA STRUKTUR RID GRANDSON (10040458).docx
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-dinamika-struktur-rid-grandson-10040458docx 10/11
Dinamika stuktur
Perhitungan Beban Dinamik
Gaya geser = = 41776,77 kg
TABEL. Amplitudo Gerakan Dynamic Load Factor (DLF), Gaya Fs, Gaya Geser, dan
Momen untuk berbagai macam ⁄
⁄ y
(cm)DLF
Fs
(kg)
Gaya Geser
(kg)
Momen
(kg.cm)
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0,642
0,733
0,962
1,704
15,400
1,042
1,190
1,561
2,767
25,000
2605,00
2975,65
3902,50
6917,17
62500,00
1846,77
2093,87
2711,77
4721,55
41776,77
362014
411434
535014
936970
8348014
b. Perhitungan stress ratio, sebagai berikut:
tf = 9 mm
tw = 6,5 mm
b = 300 mm
h = 500 mm
bf = 150 mm
E = 200000 Mpa
fy = 250 Mpa
Pengecekan Penampang:
IWF merupakan penampang yang dikategorikan sebagai penampang yang compact:
ComponentA
(mm2)
Y
from top
(mm)
Ay
(mm3)
Flange
Web
1350
1833
4,5
75,0
6075
137475
SUM 3183 143550
7/29/2019 TUGAS DINAMIKA STRUKTUR RID GRANDSON (10040458).docx
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-dinamika-struktur-rid-grandson-10040458docx 11/11
Dinamika stuktur
Perhitungan Beban Dinamik
Perhitungan momen nominal baja dengan menganggap sudah berada pada zona plastis
atau batas maksimum zona elastis.
Sehinga stress ratio:
Berarti beban yang dipikul terlalu besar, sehingga baja profil WF 300x150 tidak akan
mampu menopang beban tersebut.
top related