perhitungan scrubber
DESCRIPTION
perhitungan scrubberTRANSCRIPT
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 1 Perhitungan Struktur Scrubber
BEBAN SF BEBAN X SF BXS:4
2000 1.5 3000 750
900 225
112506
total beban pendistribusian beban
1875 468.75
dibagi 4 titik tiap framejumlah frame
5 11250 2250 562.5
SF
1 2850 2850 712.5
1 900
1.5
1.5
1.5
1.5
berat(Kg)
7500
1900
600
7500
qw= k x 42.5 + 0.6 x h
= 1.6 X 42.5 + 0.6 X 11.4
= 74.84
tiup
qw= k x 42.5 + 0.6 x h
= 1.2 X 42.5 + 0.6 X 11.4
= 57.84
hisap
qw= k x 42.5 + 0.6 x h
= 1.6 X 42.5 + 0.6 X 13.6
= 76.16
tiup
PERHITUNGAN STRUKTUR SCRUBBER
A. DATA PERENCANAAN
1. PEMBEBANAN
Beban Mati
Scrubber
Stack
Beban Hidup
Beban Orang : 250 kg/m2
Beban Angin Elevasi 11.4 m
Elevasi 13.6 m
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 2 Perhitungan Struktur Scrubber
qw= k x 42.5 + 0.6 x h
= 1.2 X 42.5 + 0.6 X 13.6
= 59.16
hisap
2. MATERIAL
a. Struktur Baja : ASTM A36
minimum fy = 250 MPa
minimum fu = 400 Mpa
b. Structural bolt : High strength bolt ASTM A-325 & BS 1367 Gr.8.8
shear strength Fvb = 1470 kg/cm2
tension capacity Ftb = 3090 kg/cm2
c. Anchor Bolt : ASTM A-307
d. Welding connection : E70xx
KOMBINASI PEMBEBANAN
Konfigurasi kombinasi pembebanan berdasarkan SNI 1729-2002 dapat dilihat
sebagai berikut :
1. COMB 1 1,4D
2. COMB 2 1,2D + 1,6 L + 0,5 (La atau H)
3. COMB 3 1,2D + 1,6 (La atau H) + 0,8W
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 3 Perhitungan Struktur Scrubber
4. COMB 4 1,2D + 1,3 W + L + 0,5 (La atau H)
5. COMB 5 1,2D ± 1,0E + L
6. COMB 6 0,9D ± 1,3W
7. COMB 7 0,9D ± 1,0E
8. COMB SERVICE (IJIN) 1D+1L+1W
Keterangan:
D : adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen, termasuk
walkway,galery conveyor, dan peralatan layan tetap.
L : adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gudang , tetapi tidak termasuk
beban lingkungan seperti angin, hujan, dan lain-lain.
La : adalah beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja,
peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda bergerak
H : adalah beban hujan
W: adalah beban angin
E: adalah beban gempa, yang ditentukan menurut SNI 03–1726–2002
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 4 Perhitungan Struktur Scrubber
B. PEMODELAN
Dalam analisa balok struktur ini menggunakan program bantu SAP2000 sehingga
secara otomatis akan dihasilkan output berupa gaya-gaya dalam.
Gambar 1. Pemodelan Scrubber
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 5 Perhitungan Struktur Scrubber
Gambar 2. Distribusi Beban Mati
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 6 Perhitungan Struktur Scrubber
Gambar 3. Distribusi Beban hidup
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 7 Perhitungan Struktur Scrubber
Gambar 4. Distribusi Beban Angin
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 8 Perhitungan Struktur Scrubber
C. PENGECEKAN RATIO BERDASAR AISC LRFD 1999 (SNI 03 – 1729 – 2002)
Secara umum semua elemen struktur yang digunakan dalam perencanaan bangunan ini
telah memenuhi syarat desain sesuai AISC LRFD 1999 / SNI 03 – 1729 – 2002. Hal ini
ditunjukkan dengan tidak adanya ratio capacity/frame yang > 1. Adapaun detail dari design
ratio untuk tiap elemen struktur akan disampaikan dalam tabel berikut.
Gambar 5. Rasio Interaksi Hasil Analisa
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 9 Perhitungan Struktur Scrubber
Gambar 6. Kesesuaian design profil dengan analisa
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 10 Perhitungan Struktur Scrubber
Frame Station OutputCase CaseType P V2 V3 T M2 M3
Text m Text Text Kgf Kgf Kgf Kgf-m Kgf-m Kgf-m
125 0 DSTL1 Combination 17.38 -103.73 -0.25 0.000558 -0.00535 19.94
125 0.36667 DSTL1 Combination 17.38 -89.06 -0.25 0.000558 0.08505 55.28
125 0.73333 DSTL1 Combination 17.38 -74.38 -0.25 0.000558 0.18 85.25
125 1.1 DSTL1 Combination 17.38 -59.71 -0.25 0.000558 0.27 109.83
125 1.1 DSTL1 Combination 17.38 596.54 -0.25 0.000558 0.27 109.83
125 1.46667 DSTL1 Combination 17.38 611.22 -0.25 0.000558 0.36 -111.59
125 1.83333 DSTL1 Combination 17.38 625.89 -0.25 0.000558 0.45 -338.39
125 2.2 DSTL1 Combination 17.38 640.56 -0.25 0.000558 0.54 -570.58
381 0 DSTL1 Combination -6781.25 252.19 -78.65 -0.01343 -47.76 147.45
381 1 DSTL1 Combination -6849.46 252.19 -78.65 -0.01343 30.89 -104.74
381 2 DSTL1 Combination -6917.68 252.19 -78.65 -0.01343 109.54 -356.94
Tabel 1. Rasio Kolom dan Balok
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 11 Perhitungan Struktur Scrubber
Data Perencanaan
Menggunakan Profil WF 250x125x6x9
W = 29.6 kg/m h = d - 2(tf+r) Sy = 47 cm3
A = 37.7 cm2 = 208 mm iy = 2.79 cm
d = 250 mm Ix = 4050 cm4 Zy = 104 cm3
tw = 6.0 mm Sx = 324 cm3 J = mm4
bf = 125 mm ix = 10.40 cm Iw = mm6
tf = 9.0 mm Zx = 351.9 cm3
r = 12 mm Iy = 294 cm4
Balok Yang ditinjau Frame 125
q = 40.0 kg/m
kg
kg.m
m
Mux = kg.m
Muy = kg.m
Hx = kg
Kontrol Lendutan
u Lendutan ijin
L 220
240 240
u Lendutan yang terjadi
5 . q L4
P x L3
384 E Ix 48 E Ix
5 x 0.400 x 220 4 3
384 x 2E+06 x 4050 48 2E+06
= +
= cm Ok
Kontrol Penampang Profil
u Kontrol sayap u Kontrol plat badan
bf h
2tf tw
bf 170 h 1680
2tf fy0.5
tw fy0.5
6.94 < 10.97 Ok 35 < 108.44 Ok
Jadi karena bf dan h maka tergolong
2tf tw
penampang kompak Mn = Mp
Mnx = Mp = 351.9 x 2400
= kg.cm = kg.m
Mux f . Mnx
kgm 0.9x kgm
kgm kgm Ok
Mny = Mp = 104.0 x 2400
= kg.cm = kg.m
Muy f . Mny
kgm 0.9x kgm
kgm kgm Ok
2,496.00
0.53700 2,246.40
570.58 8,444.66
570.58 7,600.20
Zy . fy =
Zx . fy =
844,466.40 8,444.66
0.0015
lp lp
74430.00
4.2690E+06
0.0
17.376
= +0.000 220
4050
f = = = 0.91667 cm
f = +
2.2
19.94 496.64
570.58
0.537
17.376
0.0015 0.0000
< lp
249,600.00
<
2,496.00
0.53700
lp
D. PERHITUNGAN BALOK
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 12 Perhitungan Struktur Scrubber
Kontrol Lateral Buckling
Lb = 220 cm
Lp = 1.76 . iy . E/fy0.5
= 1.76 . 2.79 28.870.5
= cm
Lr = iy x1/fL 1 + (1 + x2.fL2)0,5 0.5
fL = fy - fr = 2400 - 700 = 1,700 kg/cm2
x1 = (p/Sx)((EGJA)/2)0,5
p 0.5
324
= kg/cm2
Sx2 Iw
G.J Iy2
8.E+05 .7.4430
= kg/cm2
Lr = 2.79 1,700 1 + 1 + 1,7000,5 0,5
= cm 4.92626
Lp L Bentang Menengah
Lr - L LRFD 8.3.2 hal 34
Lr - Lp
u Mencari faktor Cb
19.94
A
B
496.64
MA = 70.26 kgm x = 0.5500m
MB = 109.83 kgm x = 1.1000m
MC = 224.99 kgm x = 1.6500m
Mmax = 496.640 kgm x = 0.0000m
Cb = 12.5 Mmax 2.3
2.5 Mmax + 3 MA + 4 MB + 3 MC
= 12.5 x 496.64 2.3
2.5 x 496.64 + 3 x 70.26 + 4 x 109.83 + 3 x 224.99
= 2.419 ≥ 2.3 digunakan Cb = 2.3
u Mr = Sx ( fy - fr ) u Mr = Sy ( fy - fr )
= 324 2400 - 700 = 47 2400 - 700
= kgcm = kgcm
= kgm = kgm
550,800.00 79,900.00
5,508.00 799.00
x2 = 4324 4.2690E+06
294
1.720E-04
x 37.66
205,342.583
x2 = 4
141.75
= 2.E+06 x 8.E+05 x
Mn = Cb Mr +(Mp - Mr) Mp
7.4430
205,342.58/ 1.720E-04x
492.63
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 13 Perhitungan Struktur Scrubber
u Mp = u Mp =
= 351.9 x 2400 = 104.0 x 2400
= kgcm = kgcm
= kgm = kgm
4.926 -2.20
4.926 -2.20
= kgm > kgm
sehingga dipakai Mnx = kgm
4.926 -2.20
4.926 -2.20
= kgm > kgm
sehingga dipakai Mnx = kgm
Lkx 2496
ix 10.40
lc = l fy = 240.00 2400 = 2.65
p E p 2.E+06
lc > 1.2 w = 8.75 LRFD 7,6,2 hal 28
fHn = 0.85 . Ag . fy
w
= 0.85 x 37.7 2400
8.75
= 8,776.00 kg
Hu + Mux + Muy < 1
2f Hn f Mnx f Mny
17.38 + 570.58 + 0.54 < 1
2.00 x 8,776.00 0.9 8,444.66 0.9 2,496.00
0.00049 + 0.0750741 + 0.0002 < 1
0.0758 < 1 Ok
SAP 2000 0.072
2,496.00
5,740.80 2,496.00
2,496.00
lx = = = 240.00 Menentukan
19,422.73 8,444.66
8,444.66
Mny = 2.30 799 + 2,496 - 799
Zx . fy Zy . fy
844,466.40 249,600.00
8,444.66 2,496.00
Mnx = 2.30 5,508 + 8,445 - 5,508 8,444.66
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 14 Perhitungan Struktur Scrubber
Perhitungan kolom Frame 381
381
Data dari SAP2000
Mux = kg.m Mtump 1 = kg.m
Muy = kg.m Mtump 2 = kg.m
Hx = kg
Vux = kg
Vuy = kg
Data Perencanaan
Menggunakan Profil HB 200X200X8X12
W = 49.9 kg/m h = d - 2(tf+r) Sy = 160 cm3
A = 63.5 cm2 = 150 mm iy = 5.02 cm
d = 200.0 mm Ix = 4720 cm4 Zy = 243 cm3
tw = 8.0 mm Sx = 472 cm3 J = mm4
bf = 200.0 mm ix = 8.62 cm Iw = mm6
tf = 12.0 mm Zx = 513 cm3
r = 13.0 mm Iy = 1600 cm4
Faktor Tekuk
kc = 1.80 Dari nomogram kolom bergoyang
Faktor Kekuatan Kolom
kg
kgm
Lkx = kcx x L
= 1.80 x 200 = cm
kgm
Lkx 360
ix 8.62
l fy 41.76 2400
p E p 2.E+06
LRFD 7,6,2 hal 28
Menentukan
lc = = = 0.46
0,25 <lc<1,2 w = 1.11
331.71
x
lx = = = 41.76
6917.68
3.21
0.07
147.45
360.00
251904.00
1.4138E+07
6,917.68
356.94 147.45
109.94 331.71
E. PERHITUNGAN KOLOM
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 15 Perhitungan Struktur Scrubber
fy
w
2400
1.11
= kg
Pu < f Pn
< Ok
f Pn
p2E Ag
l2
p22E+06 63.5
2
Kontrol Persamaan Interaksi Aksial Momen
Cm = 0.6 - 0.4 bm
= -0.300
-0.300
Pu
Ncrbx
= -0.303 < 1 dipakai dbx =1.00
1 Lk fy0.5
p iy E
1 360.0 24000.5
p 5.02 2E+06
= 0.791
Ag fy
63.53 2400
0.791 2
1
SNu
SNcr
= 1.029
Mux = dbx Mntx Muy = dby Mnty
= 1.00x = 1.03x
= kgm = kgm
Mnx = 2400 Mny = 2400
= kgcm = kgcm
= kgm = kgm
8 Mux 8 Muy
2f Pn 9f Mnx 9f Mny
8 8
2 x 9 0.9 12,315.65 9 0.9 5,827.58
+ + < 1
< 1 Ok0.076808
< 1117,045.33
0.029551 0.028625 0.018632
356.94 109.946,917.68+ +
1,231,564.80 582,758.40
12,315.65 5,827.58
Pu+ + <
356.94 113.15
Zx . fy = 513.2 x Zy . fy =
1
242.8 x
243,843.43
356.94 109.94
243,843.41 kg
dby =1
=
1 - 1 -6,917.68
lc =
=
Ncr =lc
2
= =
dbx =Cm
=
1 - 1 -6,917.68
718,982.18
= = 718,982.18 kg41.76
= 0.6 - 0.4331.71
Pu=
147.45
0.059 < 0.2
Ncrbx =
= 0.85 x 63.5
117,045.33
6,917.68 kg 117,045.33 kg
fPn = 0.85 . Ag .
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 16 Perhitungan Struktur Scrubber
Kontrol Penampang Profil
u Kontrol sayap u Kontrol plat badan
bf h
2tf tw
bf 170 h 1680
2tf fy0.5 tw fy0.5
8.33 < 10.97 Ok 19 < 108.44 Ok
Jadi karena bf dan h maka tergolong
2tf tw
penampang kompak
Kontrol Lateral Buckling
Lb = 200 cm
Lp = 1.76 . iy . E/fy 0.5
= 1.76 . 5.02 9.13
= cm
Lr = iy x1/fL 1 + (1 + x2.fL2)0,5 0.5
fL = fy - fr = 2400 - 700 = 1,700 kg/cm2
x1 = (p/Sx)((EGJA)/2)0,5
p 0.5
472
= kg/cm2
Sx 2 Iw
G.J Iy2
8.E+05 .25
= kg/cm2
Lr = 5.02 1,700 1 + 1 + 1,7000,5 0,5
= cm
Lp L Lr Bentang Menengah
Lr - L LRFD 8.3.4 hal 38
Lr - Lp
336,802.13/ 1.939E-05x
1,412.25
Mn = Cb Mr + (Mp - Mr) Mp
x2 = 4472 1.4138E+07
1600
1.939E-05
25.1904 x 63.53
336,802.13
x2 = 4
< lp < lp
80.65
= 2.E+06 x 8.E+05 x
lp lp
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 17 Perhitungan Struktur Scrubber
u Mencari faktor Cb
A x
A
B
C
B
MA = kgm x =
MB = kgm x =
MC = kgm x =
Mmax = kgm x =
12.5 Mmax
2.5 Mmax + 3 MA + 4 MB + 3 MC
12.5 x
2.5 x 331.71 + 3 x 21.35 + 4 x 104.74 + 3 x 230.84
= 2.07 2.3 2.3
u Mr = Sx ( fy - fr ) u Mr = Sy ( fy - fr )
= 472 2400 - 700 = 160 2400 - 700
= kgcm = kgcm
= kgm = kgm
u Mp = u Mp =
= 513.2 x 2400 = 242.8 x 2400
= kgcm = kgcm
= kgm = kgm
u Myx = u Myy =
= 472 x 2400 = 160 x 2400
= kgcm = kgcm
= kgm = kgm
1,412.3 -200.00
1 ,412.3 -80.65
= kgm > kgm
sehingga dipakai Mnx = kgm
1,412.3 -200.00
1 ,412.3 -80.65
= kgm > kgm
sehingga dipakai Mny = kgm
5,828 -
27,441.31 12,315.65
12,315.65
1,132,800.00 384,000.00
11,328.00 3,840.00
2,720 5,827.58
12,762.85 5,827.58
5,827.58
Mny = 2.30 2,720 +
Mnx = 2.30 8,024 + 12,316 -
1,231,564.80 582,758.40
12,315.65 5,827.58
Sx . fy Sy . fy
8,024 12,315.65
802,400.00 272,000.00
8,024.00 2,720.00
Zx . fy Zy . fy
Cb = 2.3
=331.71
2.3
104.74 1.0000m
230.84 1.5000m
331.71 0.0000m
147.45
331.71
21.35 0.5000m
PROYEK SISTEM REAKTOR 36-R.101 PT. PETROKIMIA - GRESIK
PT. ANEKA JASA GRHADIKA Page | 18 Perhitungan Struktur Scrubber
Kontrol
f Pn Mnx Mny
1 1
1 x 1 0.9 12,315.65 1 0.9 5,827.58
+ + < 1
< 1 Ok
SAP2000 =
0.112267
0 .079
< 1117,045.33
0.059103 0.032203 0.020961
356.94 109.946,917.68+ +
Pu+
Mux+
Muy< 1