Desain Struktur Gudang Baja 18m × 55m × 6m Untuk Papua Nugini Dengan Overhead Crane 5 Ton

Desain Struktur Gudang Baja 18m × 55m × 6m untuk Papua Nugini dengan Overhead Crane 5 Ton, Ventilator Atap, dan Skylight

---

Lokasi: Papua Nugini (PNG)

Iklim: Tropis; tidak ada salju, aktivitas seismik dapat diabaikan

Kecepatan Angin: 120 km/jam (≈33,3 m/s) → Tekanan angin dasar ≈ 0,7 kN/m² (sesuai AS/NZS 1170.2 atau setara kode lokal)

Dimensi Bangunan:

Lebar: 18 m

Panjang: 55 m

Tinggi Atap: 6 m

Kemiringan Atap: 5 derajat (standar untuk drainase; kenaikan ≈ 0,8 m pada pertengahan-bentang)

Pelapis Dinding & Atap: Lembaran baja bergelombang pra-dicat (kulit tunggal) 0,45 mm

Peralatan Dalam: Satu derek perjalanan overhead listrik (EOT) seberat 5 ton, bentang ≈ 16,5 m, balok landasan ditopang oleh kolom utama

---

 

 

 

Bingkai Utama: Rangka portal kaku dengan jarak interval 7,86 m (panjang 7 rongga dengan panjang 55 m → total 8 bingkai, pilihannya adalah 9 rongga dengan panjang 6,11 m setiap rongga).

Konfigurasi Bingkai:

Kolom: Bagian H yang disesuaikan dengan CBC (bagian pelat yang dilas)

Kasau: Bagian-terbentuk I-yang meruncing

Basis: Basis yang dipasangi pin atau tetap (lebih disukai tetap untuk beban derek) yang tertanam pada pondasi beton bertulang

Sistem Landasan Derek:

Balok landasan derek: HEA/UB 300–350 (tergantung kriteria defleksi)

Sambungan braket dilas ke flensa kolom pada ketinggian ~5,5 m

Rel derek: Standar QU70 atau serupa

Bracing: Bracing horizontal dan vertikal antar runway beam

 

 

Purlin: C-bagian (C200×60×20×2,5 mm) @ jarak atap 1,5 m

pakaian: C-bagian (C150×60×20×2.0 mm) @ jarak vertikal 1,2 m pada dinding

Sistem Penguat:

Atap: Penyangga X-di ujung teluk + penyangga memanjang di sepanjang punggung bukit/atap

Dinding:-penahan silang di ujung atap pelana dan satu dinding samping

Semua penguat: batang baja atau bagian sudut Ø12–16 mm

 

 

Ventilator: Ventilator punggungan kontinu (polikarbonat atau logam) – panjang 55 m

jendela atap: Panel FRP atau polikarbonat tembus pandang yang terintegrasi di setiap ruang purlin ke-3 (jarak ~4,5 m), mencakup ~10% luas atap → kira-kira. 100 m²

 

 

Pijakan bantalan beton bertulang di bawah setiap kolom (ukuran diperkirakan kedalaman 2,0 m × 2,0 m × 0,8 m, tergantung pada daya dukung tanah Lebih besar dari atau sama dengan 100 kPa)

---

 

 

 

Beban Mati (DL):

Pelapis atap + purlin: 0,12 kN/m²

Gelagar derek + rel: 0,5 kN/m (beban garis pada kolom)

Beban Langsung (LL): Beban pemeliharaan=0.25 kN/m² (atap tidak dapat diakses-)

Beban Angin (WL):

Kecepatan dasar tekanan q=0.613 × V² (V dalam m/s) → q ≈ 0,68 kN/m²

Koefisien tekanan eksternal (Cp):

Dinding menghadap angin: +0.7

Dinding bawah angin: –0,5

Atap (kemiringan 5 derajat): –0,9 (hisap)

Tekanan internal: ±0,2 (diasumsikan bangunan terbuka sebagian)

Tekanan desain bersih ≈ 1,0–1,2 kN/m² (hisapan kritis pada atap)

Beban Derek:

Vertikal: 50 kN (5 t) + faktor dampak (25%) → 62,5 kN per roda

Lateral: 10% beban yang diangkat → 5 kN per roda

Membujur: gaya pengereman 5%.

 

 

Bingkai Portal: Dirancang untuk gabungan beban gravitasi + angin + derek menggunakan analisis-orde kedua (efek P-Δ dipertimbangkan)

Batas Lendutan:

Atap: L/180 di bawah angin

Landasan pacu derek: L/600 di bawah beban vertikal

Tekuk Lokal: Pengaku web di lokasi braket derek

Koneksi: Sambungan momen las pada sambungan kasau-kolom; sambungan baut untuk transportasi

---

 

Barang	Keterangan	Kuantitas	Satuan Berat (kg/m)	Berat Total (kg)
Bingkai Utama	Bagian I-yang meruncing (rata-rata. 110 kg/m)	8 bingkai × (2×6 m col + 18.5 m kasau)=236 m	110	25,960
Balok Landasan Pacu Derek	UB 356×171×51 (51 kg/m)	2 × 55 m	51	5,610
Purlin	C200×2,5mm	(55/1.5 +1) × 18 m ≈ 684 m	3.2	2,189
Sandaran Dinding	C150×2,0mm	2×(55+18)×(6/1.2) ≈ 730 m	2.3	1,679
Yg menguatkan	Ø16 batang / sudut L50×5	~400 m	rata-rata 1,5	600
Lembaran Atap/Dinding	PPGL 0,45 mm	Atap: 55×18,2 ≈ 1.001 m²; Dinding: 2×(55+18)×6=876 m²	4,5kg/m²	8,457
Pengencang, Rel, Aksesori	-	-	-	~2,000
Berat Baja Total				≈46,495kg

Catatan: Tidak termasuk tulangan pondasi dan beton.

---

 

 

 

Kecepatan Angin: Hingga 250 km/jam (misal, Topan Haiyan) → q ≈ 3,0 kN/m²

Perubahan Penting:

Tingkatkan ukuran bagian rangka utama sebesar 30–50%

Kurangi jarak rangka portal menjadi 6 m (9 bay) untuk distribusi beban yang lebih baik

Gunakan pelapis yang lebih tebal (0,55–0,60 mm) dengan pengencang yang lebih baik (jarak sekrup lebih dekat, klip badai)

Perkuat sambungan atap-ke-rangka (gunakan gerigi sebagai pengganti tali pengikat)

Tambahkan lebih banyak penyangga (baik melintang maupun memanjang)

Faktor keamanan yang lebih tinggi dalam desain pengangkatan angin (terutama pada bagian atap dan sudut)

Pertimbangkan atap-pelapis kulit ganda untuk mengurangi tekanan panas dan meningkatkan daya tahan

 

 

Koefisien Seismik: Sa(T) ≈ 0,6–0,9g (tergantung pada tanah dan periode)

Perubahan Penting:

Beralih dari bingkai portal kaku kebingkai yang diperkuatatau-rangka penahan momen dengan detail ulet

Gunakan bagian H-yang seragam (tidak meruncing) untuk memastikan kontrol pembentukan engsel plastis

Pelat dasar didesain untuk momen penuh + geser + gaya angkat dari gulingan seismik

Penyangga derek harus ditahan secara seismik (snubber atau penahan lateral)

Diafragma atap harus berfungsi sebagai rangka horizontal yang kaku → jarak purlin lebih dekat (1,2 m) dan pengikatan lembaran lebih kuat

Persyaratan kelas keuletan menurut AISC 341 atau kode lokal Chili (misalnya, penggunaan baja-titik hasil-rendah tidak diizinkan)

Fondasi dirancang untuk ketahanan angkat dan geser yang tinggi

Hindari elemen yang rapuh (misalnya batang tipis); gunakan sudut struktural atau tabung untuk menguatkan

Catatan: Di zona seismik, crane itu sendiri mungkin memerlukan ketentuan penahan dan redaman khusus, yang tidak diperlukan di PNG.

---

 

Gudang yang diusulkan untuk Papua Nugini dioptimalkan untuk beban angin sedang dan pengoperasian derek, menggunakan-rangka meruncing yang hemat biaya dan kelongsong-ukuran ringan. Untuk Filipina yang rawan topan-, ketahanan terhadap angin ekstrem menentukan desainnya, sedangkan di Chili yang rawan gempa, keuletan, redundansi, dan disipasi energi menjadi hal yang terpenting-yang menyebabkan perbedaan mendasar pada sistem struktur dan penggunaan material. Peraturan bangunan setempat (NSCP untuk Filipina, NCh untuk Chili) harus dipatuhi dengan ketat dalam setiap kasus.