1. Dokumen tersebut berisi perencanaan penampang kolom rangka gable dari baja HWF 400x400. Terdapat data properti bahan, beban, geometri penampang, analisis efek kolom, efek balok, perhitungan kuat geser dan interaksi. 2. Semua syarat kekuatan dan stabilitas terpenuhi untuk profil HWF 400x400 yang diajukan. Profil tersebut layak digunakan sebagai kolom rangka gable berdasarkan analisis yang dilakukan

1. [NBL]: 2013
1. PROPERTI PENAMPANG
Modulus Elastisitas, E = 200,000 MPa
Modulus Geser, G = 80,000 MPa
Tegangan Leleh fy = 240 MPa
Tegangan Residu fr = 70 MPa
2. DATA PEMBEBANAN
Momen maksimum, Mu = 172,979,321 Nmm
Gaya geser maksimum, Vu = 229,136 N
Gaya aksial maksimum, Nu = 1,025,604 N
Momen ujung terkecil, M1x = 150,890,609 Nmm
Momen ujung terbesar, M2x = 169,125,572 Nmm
Momen lentur akibat beban (sway) , Mltux = 172,979,321 Nmm
Momen lentur akibat beban (non sway) , Mntux = 172,979,321 Nmm
Momen pada 1/4 l, MA = 140,473,856 Nmm
Momen pada 1/2 l, MB = 12,008,269 Nmm
Momen pada 3/4 l, MC = 106,766,303 Nmm
Tinggi kolom, H = 5,000 mm
Jarak antara sokongan lateral, x = 5,000 mm
Panjang rafter, l = 7,500
3. GEOMETRI PENAMPANG HWF 400x400
ht = 400 mm
bf = 400 mm
tw = 13 mm
tf = 21 mm
r = 22 mm
A = 219 cm2
Ix = 66,600 cm
4
Iy = 22,400 cm
4
rx = 17.45 cm
ry = 10.12 cm
Sx = 3,330 cm
3
Sy = 1,120 cm
3
4. EFEK KOLOM
4.1. Menentukan nilai perbandingan kekakuan pada rangka
Untuk lentur terhadap sumbu x: Gix = Σ (I / L) c / Σ (I / L) b = 10 hinge
Gjx = Σ (I / L) c / Σ (I / L) b = 1.29
PERENCANAAN PENAMPANG KOLOM (RANGKA GABLE)
[NBL]: 2013 www.LaporanTeknikSipil.wordpress.com

2. Untuk lentur terhadap sumbu x: Gix = Σ (I / L) c / Σ (I / L) b = 10 hinge
Gjx = Σ (I / L) c / Σ (I / L) b = 14.74
Menurut Smith 1996, faktor panjang tekuk dapat ditentukan tanpa nomogram, tetapi
dengan rumus dan untuk portal bergoyang adalah;
Kx = √((1,6 * Gix * Gjx + 4,0 (Gix + Gjx) + 7,5) / (Gix + Gjx + 7,5)) = 1.97
Ky = √((1,6 * Giy * Gjy + 4,0 (Giy + Gjy) + 7,5) / (Giy + Gjy + 7,5)) = 3.26
4.2. Menentukan panjang tekuk kolom
Panjang tekuk batang arah tegak lurus sumbu x - x, Lkx = 9,873 mm
Panjang tekuk batang arah tegak lurus sumbu y - y, Lky = 16,291 mm
Lkx / rx ≤ 200 = 57
Lky / ry ≤ 200 = 161
→ AMAN (OK)
4.3. Menentukan parameter kelangsingan rafter
Faktor kelangsingan tegak lurus sumbu x - x, λcx = (1 / π) * (Lkx / rx) √(fy / E) = 0.62
Faktor kelangsingan tegak lurus sumbu y - y, λcy = (1 / π) * (Lky / ry) √(fy / E) = 1.77
4.4. Menentukan daya dukung nominal rafter
Jika, λ c ≤ 0,25 maka, ω = 1,00
Jika, 0,25 < λ c < 1,2 maka, ω = 1,43 / (1,6 - 0.67*λ c )
Jika, λ c ≥ 1,2 maka, ω = 1,25 * λc
2
Tegangan tekan kritis arah sumbu x, fcrx = fy / ωx = 198 MPa
Kuat tekan nominal arah sumbu x, Nnx = Ag * fcrx = 4,338,661 N
Tegangan tekan kritis arah sumbu y, fcry = fy / ωy = 61 MPa
Kuat tekan nominal arah sumbu y, Nny = Ag * fcry = 1,332,765 N
Untuk selanjutnya digunakan Nn minimum :
Kuat tekan nominal terfaktor, φNn = 0,85 * Nn * min = 1,132,850 N
Syarat yang harus dipenuhi,
Nu ≤ φNn
1,025,604 < 1,132,850 → AMAN (OK)
5. EFEK BALOK
5.1. Menentukan konstanta-konstanta untuk profil WF simetris
h1 = tf + r = 43 mm
h2 = ht - 2h1 = 314 mm
h = ht - tf = 379 mm
Konstanta puntir torsi, J = ∑bt
3
/3 = 2,731,775 mm
Konstanta puntir lengkung, Iw =(Iy * h
2
) / 4 = 8.04.E+12 mm
6
Modulus penampang plastis, Zx = (b * tf)*(h - tf) + tw (0.5h - tf) * (0.5h - tf) = 3,650,433 mm3
X1 = (π / Zx) √(EGJA / 2) = 18,815 MPa
X2 = 4 * (Zx / GJ)2
* (Iw / Iy) = 4.01.E-05 mm
2
/N
2
[NBL]: 2013 www.LaporanTeknikSipil.wordpress.com

3. 5.2. Menentukan kuat nominal lentur penampang dengan pengaruh tekuk lokal
Kontrol penampang, termasuk kompak, tidak kompak atau langsing
Untuk tekuk lokal pelat sayap,
Angka kelangsingan, λ = bf / 2 tf = 9.52
Batas maksimum untuk penampang kompak, λp = 170 / √fy = 10.97
Batas maksimum untuk penampang tak - kompak, λr = 370 / √(fy - fr) = 28.38
Kompak
Untuk tekuk lokal pelat badan,
Ny = A * fy = 5,248,800.00
Nu / φNy = 0.22
Angka kelangsingan, λ = h / tw = 29.15
Batas maksimum untuk penampang kompak, λp = 68.19
Batas maksimum untuk penampang tak - kompak, λr = 138.16
Kompak
Maka penampang: → Kompak
Menentukan batasan momen plastis, Mp
Momen plastis, Mp = (Zx * fy) ≤ 1.5 * fy * Sx = 876,103,980 Nmm
Momen batas tekuk, Mr = Sx * (fy - fr) = 566,100,000 Nmm
Momen nominal, Mn = 876,103,980 Nmm
Menentukan kuat nominal lentur penampang dengan pengaruh tekuk lateral
Kontrol penampang, termasuk bentang pendek, menengah atau panjang
Tegangan leleh - tegangan sisa, fl = fy - fr = 170 MPa
Lb = 5,000 mm
Bentang maksimum untuk momen plastis, Lp = 1.76 * ry * √(E / fy) = 5,142 mm
Bentang minimum oleh moemen kritis torsi lateral,
Lr = ry * (X1 / fl)*√(1 + √(1 + X2 * fl
2
)) = 17,600 mm
→ Bentang pendek
Koefisien pengali momen tekuk torsi lateral, Cb = 1.77
Untuk bentang panjang,
Mn = Cb(π / Lb) * √(E * Iy * G * J + Iw * Iy (πE / Lb)
2
) ≤ Mp 68,742,174 Nmm
Untuk bentang menengah,
Mn = Cb*(Mp - (Mp - Mr) *(Lb - Lp)/(Lr - Lp)) ≤ Mp 876,103,980 Nmm
Untuk bentang pendek,
Mn = Mp 876,103,980 Nmm
5.5. Menentukan momen nominal yang paling menentukan dari masing-masing kondisi batas
Momen nominal berdasar tekuk lokal, 876,103,980
Momen nominal berdasar tekuk lateral, 876,103,980
Momen nominal yang paling menentukan, 876,103,980
φMn = 788,493,582
[NBL]: 2013 www.LaporanTeknikSipil.wordpress.com

4. Syarat yang harus dipenuhi,
Mu ≤ φMn (kN)
173 < 788 → AMAN (OK)
6.1. Momen lentur terhadap sumbu x
Ditinjau untuk kondisi portal tak bergoyang (braced)
Beban kritis elastis untuk komponen struktur tak bergoyang,
Ncrb = Ab * fy / λcx
2
= 13,487,692 N
Perbandingan momen ujung, βm = M1x / M2x = 0.89
Faktor penghubung diagram momen, Cmx = 0,6 - 0,4 * βm ≤ 1 = 0.24
Faktor amplifikasi, δbx = Cmx / (1 - (Nu / Ncrb)) ≥ 1 = 1.00
Ditinjau untuk kondisi portal bergoyang (unbraced)
Ncrs = Ab * fy / λcx
2
= 13,487,692 N
δsx = 1 / (1-(Nu / Ncrs)) = 1.08230
6.2. Menentukan momen ultimit
Momen lentur terfaktor terhadap sumbu x, Mux = δbx * Mntux + δsx * Mltux = 360,194,486 Nmm
Nu / φNn = 0.91
Interaksi aksial & momen, = 0.41
→ AMAN (OK)
8. KONTOR KUAT GESER NOMINAL TANPA PENGAKU
Ketebalan minimum pelat badan tanpa adanya pengaku;
h2 / tw = 24.15
6,36 √E / fy = 183.60
Syarat yang harus dipenuhi,
h2 / tw ≤ 6,36 √E / fy
24.15 < 183.60 → AMAN (OK)
Luas pelat badan, Aw = tw * ht = 5,200 mm2
Kuat geser nominal, Vn = 0,6 * fy * Aw = 748,800 N
Kuat geser terfaktor, φVn = 561,600
Syarat yang harus dipenuhi,
Vu ≤ φVn
229,136 < 561,600 → AMAN (OK)
Interaksi geser dan lentur, Mu / φMn + 0.625 * (Vu / φVn) = 0.47 < 1.375
→ AMAN (OK)
Kesimpulan, Profil; → AMANHWF 400x400
[NBL]: 2013 www.LaporanTeknikSipil.wordpress.com