Perencanaan standar baja, beban hidup, beban mati, beban angin, beban gempa, konsep desain ASD, LRFD, Perbedaan ASD dan LRFD

1. BEBAN PADA BAJA
Disusun Oleh:
Tar. Muhammad Zhabri Gaffari Darmawan
NIT. 24319015
PROGRAM STUDI TEKNIK BANGUNAN LANDASAN
POLITEKNIK PENERBANGAN INDONESIA CURUG
2020

2. KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan kepada kami
nikmat-Nya. Shalwat besertakan salam kami haturkan kepada Rasulullah SAW yang telah
menjadi teladan bagi kami untuk menjalankan segala aktifitas termasuk pembuatan karya ilmiah
ini.
Makalah yang berjudul “PENDAHULUAN BAJA SEBAGAI BAHAN STRUKTUR”
ini disusun sabagai syarat pengumpulan tugas pertama mata kuliah Rekayasa Struktur Baja.
Pada kesempatan kali ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besatnya
kepada:
1. Allah SWT yang telah memberikan kami nikmat terindah di dunia ini yaitu nikmat Islam
sehingga saya selalu bersemangat untuk menyelesaikan makalah ini yang saya niatkan
untuk menjadi sebaik-baik ummat yang bermanfaat bagi ummat lainnya.
2. Bapak Faisal Reza selaku dosen mata kuliah Rekayasa Struktur Baja yang telah memberi
tugas dan materi tentang baja.
Penulis mengharapkan dengan selesainya makalah ini lebih memacu semangat menulis
terutama bagi diri penuli sendiri. Karena dengan menulis kita dapat membagi ilmu yang kita miliki
sehingga lebih bermanfaat bagi manusia lainnya.
Bogor, 21 April 2020
M. Zhabri Gaffari D.

3. A. Perencanaan Struktur
Perencanaan Struktur dapat didefinisikan sebagai campura antar seni dan ilmu
pengetahuan yang dikombinasikan dengan insstuisi seorang ahli struktur mengenai
perilaku struktur dengan dasar-dasar pengetahuan dalam statistika, dinamika, mekanika
bahan, dan analisa struktur, untuk menghaslkan suatu struktur yang ekonomis dana man,
selama pelayanannya. Suatu struktur dinyatakin optimum apabila memenuhi kriteria
berikut:
a. Biaya minimum
b. Berat minimum
c. Waktur kosntruksi minimum
d. Tenaga kerja minimum
e. Biaya manufaktur minimum
f. Manfaat maksimum pada masa layan
Prosedur perencanaan struktur secara literasi dapat dilakukan sebagai berikut:
a. Perancangan. penetapan fungsi pada struktur
b. Penetapan konfigurasi struktur awal (preliminar) sesuai langkah 1 termasuk
pemilihan jenis material yang akan digunakan
c. Penetapan beban kerja struktur
d. Pemilihan awal bentuk dan ukuran elemen struktur berdasarkan langkah 1,2, 3
e. Analisa struktur. Untuk memperoleh gaya-gaya dalam dan perpindahan elemen
f. Evaluasi. Apakah perancangan sudah optimum sesuai yang diharapkan
g. Perencanaan ulang langkah t hingga 6
h. Perencanaan akhir, apakah langkah t hingga 7 sudah memberikan hasil
optimum.
B. Beban
Beban adalah gaya luar yang bekerja pada suatu struktur. Beberapa jenis beban
yang sering dijumpai antara lain:

4. a. Beban Mati, adalah berat dari semua bagian suatu gedung/bangunan yang
bersifat tetap selama masa layan struktur, termasuk unsur-unsur tambahan,
finishing, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian tak
terpisahkan dari gedung/bangunan tersebut.
b. Beban Hidup, adalah beban gravitasi yang bekerja pada struktur dalam
masa layannya, dan tirnbul akibat penggunaan suatu gedung. Termasuk
beban ini adalah berat manusia, perabotan yang dapat dipindah-pindah,
kendaraan, dan barang-barang lain
c. Beban Angin, adalah beban yang bekerja pada struktur akibat tekanan-
tekanan dari gerakan angin. Beban angin sangat tergantung dari lokasi dan
ketinggian dari struktur. Besarnya tekanan tiup harus diambil minimum
sebesar 25 kg/m2

5. d. Beban Gempa, adalah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada
struktur akibat adanya pergerakan tanah oleh gempa bumi, baik pergerakan
arah vertikal maupun horizontal. Besarnya gaya geser dasar (statik ekivalen)
ditentukan berdasarkan persamaan:
C = faktor respon gempa yang ditentukan berdasarkan lokasi bangunan
dan jenis tanahnya.
I = faktor keutamaan gedung.
R = faktor reduksi gempa yang tergantung
W,:= berat total bangunan termasuk beban hidup yang bersesuaian.
C. Konsep Desain
1. Struktur harus memiliki kekuatan, kekakuan, kekerasan dan kestabilan yang
mencukupi.
2. Menjamin adanya cadangan kekuatan lebih dalam memikul beban layan dan
kemungkinan beban berlebihan (Overload).
3. Memperhitungkan adanya kemungkinan Understrenght (kekurangan kekuatan).
Dua filosofi yang sering digunakan dalam perencanaan struktur baja adalah
perencanaan berdasarkan tegangan kerja / working stress design ( Allowable Stress
Design/ASD ) dan perencanaan kondisi batas / limit states design ( Load and Resistance
Factor Design/LRFD ).
Metoda ASD dalam perencanaan struktur baja telah digunakan dalam kurun waktu
kurang lebih 100 tahun. Dan dalam 20 tahun terakhir prinsip perencanaan struktur baja
mulai beralih ke konsep LRFD yang jauh lebih rasional dengan berdasarkan pada konsep
probabilitas.
Metode LRFD untuk perencanaan struktur baja yang diatur dalam SNI 03-1729-
2002, berdasarkan pada konsep probabilitas dengan mengacu pada metode First Order
Second Moment. Metode ini mengasumsikan bahwa beban Q dan tahanan R saling bebas
secara statistik.

6. Peluang kegagalan pada baja:
a. Dalam konteks analisa keandalan suatu struktur, yang dimaksud dengan istilah
kegagalan (failure) adalah terjadinya salah satu dari sejumlah kondisi batas
yang telah ditentukan sebelumnya.
b. Faktor beban dan tahanan dipilih sedemikian rupa sehingga peluang kegagalan
suatu struktur adalah kecil sekalai atau masih dalam batas – batas yang dapat
diterima.
D. Allowable Stress Design (ASD)
Perencanaan berdasarkan ASD (PPBBI 1984).Perencanan dalam struktur baja
harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:
a. Pembebanan Tetap
Dimana :
σ = P/A= tegangan
Fy = tegangan leleh
b. Pembebanan Sementara
Dimana :
σ = P/A= tegangan
σ = 0,75 σ (σ = tegangan ijin) : dengan sambungan
σ = σ ; tanpa sambungan
Fy = tegangan leleh
Kombinasi muatan (PPPURG 1987 / PMI 1970 NI.18),
a. Pembebanan tetap, D + L.
b. Pembebanan sementara, D + L + W.
D + L + E.

7. Keterangan:
D = adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen,
termasuk dinding, lantai, atap, plafon, partisi tetap, tangga, dan peralatan layan
tetap.
L = adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung,
termasuk kejut, tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dan
lain-lain.
W = adalah beban angin.
E = adalah beban gempa, yang ditentukan
Faktor Tahanan:
a. Akibat Pembebanan Tetap
b. Akibat Pembebanan Sementara
E. Load and Resistance Factor Design(LRFD)
Perencanaan berdasarkan LFRD (SNI 03-1729-2002). Perencanan dalam
struktur baja harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:
Dimana:
Ф = faktor tahanan
Rn = Tahanan nominal
Γi = faktor beban
Q i = beban mati, beban hidup, angin dan gempa
Rumus LRFD:

8. Dengan keterangan:
D : beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi pernlanen, termasuk dinding,
lantai atap, plafon, parrisi rerap, rangga dan peralatan layan tetap.
L : beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, rermasuk kejut, tetapi
tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dan lain-lain.
L,, : beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawaran oleh pekerja, peralaran,
dan material atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda bergerak
H : beban hujan, tidak rermasuk ya,g ciiakibatkan genar-rgan air
W : beban angin
E : beban gempa yang ditentukan dari peraturan gempa
F. Perbedaan ASD dan LRFD

9. DAFTAR PUTAKA
Setiawan, A. 2008. “Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD. Jakarta: Erlangga
Power Point Bapak Faisal Reza