baja 2011

STRUKTUR BAJA I |1

DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN ...................................................... ............................................................................ ............................................. ....................................... ................ 3 1.1 Pengertian Baja............................................................................................................. Baja................................................................................................................................... ...................... 3 1.2 Baja Sebagai Bahan Struktur ................................................................. ............................................................................................................. ............................................ 3 1.3Bentuk Profil Baja ................................................................................................................................ ................................................................................................................................ 3 1.4Sifat Metalurgi Baja ............................................................................................................................. 3 1.5 Bentuk-bentuk baja dalam perdagangan ......................................................................................... ......................................................................................... 4 1.6 Macam-macam bentuk kuda-kuda Baja ........................................................... ............................................................................................ ................................. 5 1.7 Keuntungan dan kerugian Pengunaan Baja ...................................................................................... 5 1.8 Jenis-jenis alat Penyambung Penyambung baja ........................................................................................... ...................................................................................................... ........... 5 1.9 Dasar-dasar Perhitungan............................................................ .................................................................................................................... ........................................................ 6 1.9.1 Macam-Macam Pembebanan.......................................................... ...................................................................................................... ............................................ 6 1.9.2 Perhitungan dimensi gording ......................................................... ..................................................................................................... ............................................ 6 1.9.3 Beban berguna ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... 7 1.9.4 Beban angin angin ............................................................ ............................................................................................................................... ................................................................... 7 1.9..5 Kombinasi pembebanan ............................................................... ............................................................................................................ ............................................. 8 1.9.6 Kontrol tegangan ........................................................................................................................ ........................................................................................................................ 8 1.9.7 Kontol lendutan ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... 8 1.9.8 Perhitungan Dimensi Tracstang (Batang Tarik) .............................................................. ......................................................................... ........... 9 1.9.9 Batang Bat ang Tarik .............................................................. ............................................................................................................................... ................................................................. 10 1.9.10 Batang Tekan ...................................................................... ........................................................................................................................... ..................................................... 10 1.9.11 Perhitungan Gaya-gaya Batang ................................................................. ................................................................................................ ............................... 10 1.9.12 Cara Cremona ( Cara Grafis ).......................................................... ..................................................................................................... ........................................... 11 1.9.13 Cara Ritter ( Analisis ) ..................................................................... ................................................................................................................ ........................................... 11 1.9.14Perhitungan Sambungan ........................................................................................................... ........................................................................................................... 12

BAB II RANCANGAN KONSTRUKSI RANGKA BAJA ......................................... ............................................................... ........................... ..... 13 BAB III PERHITUNGAN RANCANGAN KUDA – KUDA .......................................... ................................................................. ....................... 14 3.1 Perhitungan Panjang Batang ................................................................. ........................................................................................................... .......................................... 14 3.1.1

Panjang Batang Tipe Atas (A) ............................................................. ............................................................................................ ............................... 14

3.1.2

Menghitung Panjang Batang Tepi Atas (A) ............................................................. ...................................................................... ......... 14

3.1.3

Menghitung Batang Bawah (B) .......................................................... ......................................................................................... ............................... 14

3.1.4 Daftar Panjang Batang (m)........................................................................................................ (m)........................................................................................................ 15 PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172

STRUKTUR BAJA I |2

3.2 Perhitungan Dimensi Gording .............................................................. .......................................................................................................... ............................................ 15 3.2.1

Gording Dipengaruhi Oleh : ................................................................ ................................................................................................ ................................ 15

3.2.2

Mengetahui berat sendiri balok gording .................................................................... ........................................................................... ....... 15

3.2.3

Menghitung beban mati (q) ............................................................... .............................................................................................. ............................... 16

3.2.4

Menghitung beban berguna .............................................................. ............................................................................................. ............................... 16

3.2.5

Menghitung Beban Angin................................................................... ................................................................................................... ................................ 17

3.2.6

Daftar Beban dan Momen .................................................................. ................................................................................................. ............................... 18

3.2.7

Kontrol Gording ........................................................... ................................................................................................................. ...................................................... 18

3.2.8

Kontrol Terhadap Lendutan ............................................................... .............................................................................................. ............................... 20

3.3

Mendimensi Batang Tarik (TRACKSTANG) ........................................................... ............................................................................... .................... 22

3.4

Perhitungan Dimensi Ikatan Angin ............................................................ ........................................................................................... ............................... 23

3.5

Perhitungan Konstruksi Rangka Batang ............................................................... ................................................................................... .................... 25

3.6

Perhitungan Gaya Batang ............................................................... .......................................................................................................... ........................................... 28

3.7

Dimensionering Batang Kuda-kuda ........................................................... .......................................................................................... ............................... 29

3.8

Perhitungan Sambungan Bout ................................................................... .................................................................................................. ............................... 35

BAB IV PENUTUP ......................... ................................................ ............................................. ............................................ ............................................ .............................. ........ 36 4.1

Kesimpulan ................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................ 36

4.2

Saran ............................................................... ..................................................................................................................................... ............................................................................ ...... 35

DAFTAR PUSTAKA..………………………………………………..………………………………….. PUSTAKA..………………………………………………..…………………………………..36 36 LAMPIRAN……………………………………………………...………………………... LAMPIRAN……………………………………………………...………………………......................37 ...................37

PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172

STRUKTUR BAJA I |2

3.2 Perhitungan Dimensi Gording .............................................................. .......................................................................................................... ............................................ 15 3.2.1

Gording Dipengaruhi Oleh : ................................................................ ................................................................................................ ................................ 15

3.2.2

Mengetahui berat sendiri balok gording .................................................................... ........................................................................... ....... 15

3.2.3

Menghitung beban mati (q) ............................................................... .............................................................................................. ............................... 16

3.2.4

Menghitung beban berguna .............................................................. ............................................................................................. ............................... 16

3.2.5

Menghitung Beban Angin................................................................... ................................................................................................... ................................ 17

3.2.6

Daftar Beban dan Momen .................................................................. ................................................................................................. ............................... 18

3.2.7

Kontrol Gording ........................................................... ................................................................................................................. ...................................................... 18

3.2.8

Kontrol Terhadap Lendutan ............................................................... .............................................................................................. ............................... 20

3.3

Mendimensi Batang Tarik (TRACKSTANG) ........................................................... ............................................................................... .................... 22

3.4

Perhitungan Dimensi Ikatan Angin ............................................................ ........................................................................................... ............................... 23

3.5

Perhitungan Konstruksi Rangka Batang ............................................................... ................................................................................... .................... 25

3.6

Perhitungan Gaya Batang ............................................................... .......................................................................................................... ........................................... 28

3.7

Dimensionering Batang Kuda-kuda ........................................................... .......................................................................................... ............................... 29

3.8

Perhitungan Sambungan Bout ................................................................... .................................................................................................. ............................... 35

BAB IV PENUTUP ......................... ................................................ ............................................. ............................................ ............................................ .............................. ........ 36 4.1

Kesimpulan ................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................ 36

4.2

Saran ............................................................... ..................................................................................................................................... ............................................................................ ...... 35

DAFTAR PUSTAKA..………………………………………………..………………………………….. PUSTAKA..………………………………………………..…………………………………..36 36 LAMPIRAN……………………………………………………...………………………... LAMPIRAN……………………………………………………...………………………......................37 ...................37


STRUKTUR BAJA I |3

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Pengertian Baja Baja adalah bahan komoditas tinggi terdiri dari Fe dalam bentuk kristal dan karbon. Besarnya unsur karbon adalah 1,6%. Pembuatan baja dilakukan dengan pembersihan dalam temperatur tinggi. Besi mentah tidak dapat ditempa. Dimana pembuatan baja dengan menggunakan proses dapur tinggi dengan bahan mentahnya biji besi (Fe) dengan oksigen (O) dan bahan-bahan lainnya.

1.2

Baja Sebagai Bahan Struktur Beberapa keuntungan yang diperoleh dari baja sebagai bahan struktur adalah sebagai berikut : 1. Baja mempunyai kekuatan cukup tinggi dan merata. 2. Baja adalah hasil produksi pabrik dengan peralatan mesin-mesin yang cukup canggih dengan jumlah tenaga manusia relatif sedikit, sehingga pengawasan mudah dilaksanakan dengan seksama dan mutu dapat dipertanggungjawabkan. 3. Pada umumnya struktur baja mudah dibongkar pasang, sehingga elemen struktur baja dapat dipakai berulang-ulang dalam berbagai bentuk struktur. 4. Jika pemeliharaan struktur baja dilakukan dengan baik, struktur dari baja dapat bertahan cukup lama. 1.3

Bentuk Profil Baja Baja struktur diproduksi dalam berbagai bentuk profil. Bentuk profil baja yang sering dijumpai dipasaran seperti : siku-siku, kanal, I atau H, jeruji, sheet piles, pipa, rel, plat, dan kabel. Disamping itu ada profil yang bentuknya serupa dengan profil I tetapi sayapnya lebar, sehingga disebut profil sayap lebar ( wide flange). Beberapa kelebihan dari wide flange, yaitu:

1. Kekuatan lenturnya cukup besar 2. Mudah dilakukan penyambungan Adanya kelebihan diatas menjadikan wide flange sering digunakan sebagai kolom dan balok pada bangunan gedung, gelagar dan rangka jembatan, dan bangunan struktur lainnya. Khusus untuk wide flange dengan perbandingan lebar sayap dan tinggi profil (b/h) sama dengan satu atau disebut juga profil H. Profil H ini sangat cocok digunakan untuk struktur pondasi tiang pancang. 1.4

Sifat Metalurgi Baja Sifat metalurgi baja ini sangat berkaitan erat dengan fungsi dari unsur-unsur atau komponen kimia dalam baja. Baja struktur yang biasa dipakai untuk struktur rangka bangunan adalah baja karbon ( carbon steel) dengan kuat tarik sebesar 400 MPa, sedang baja struktur dengan kuat tarik lebih dari 500 Mpa sampai 1000 Mpa disebut baja kekuatan tinggi (high strength steel ). Sifat –sifat Baja sifat yang dimiliki baja yaitu kekakuanya dalam berbagai macam keadaan pembebanan atu muatan. Terutama tergantung dari : PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172

STRUKTUR BAJA I |4

Cara peleburannya  Jenis dan banyaknya logam campuran  Proses yang digunakan dalam pembuatan. Berikut ini ada beberapa dalil yang menyangkut sifat-sifat baja : 

Dalil I Besi murni tidak mempunyai sifat-sifat yang dibutuhkan untuk dipergunakan sebagai bahan penanggung konstruksi.

Dalil II Peningkatan nilai dari sifat-sifat tertentu, lazim dengan tidak dapat dihindarkan senantiasa mengakibatkan pengurangan dari nilai sifat-sifat lain, misalnya baja dengan keteguhan tinggi, istimewa lazimnya kurang kenyal.

Dalam praktek terdapat satu hal yang sangat penting bahwa sifai-sifat konstruksi dapat berarti runtuhnya seluruh konstruksi, oleh karena itu : 1. Penentuan syarat minimum harus dimuat didalam deluruh kontrak pemesanan, pembelian, atau penyerahan bahan. 2. Garansi tentang meratanya sifat-sifat itu harus didapatkan dengan dilakukanya pengujian pada waktu penyerahan bahan. 3. Tuntutan yang tinggi tetapi tidak perlu benar, sebab beban tidak bernilai tinggi itu lebih mahal atau ekonomis. 4. Sifat –sifat ynag kita kehendaki harus ada, bukan saja pada waktu sudah dikerjakan, yaitu setelah dipotong, digergaji, di bor, ditempa, dibengkokan , dan lain-lain. 5. Sifat-sifat yang kita kehendaki harus ada bukan saja merugikan dengan caracara yang tidak dapat dipertanggung jawabkan . 6. bentuk-bentuk dari bagian-bagian bangunan dan sambungannya harus di terapkan. 1.5 Bentuk-bentuk baja dalam perdagangan 1. Profil baja tunggal  Baja siku-siku sama kaki  Baja siku tidak sama kaki (baja T)  Baja siku tidak sama kaki (baja L)  Baja I  Baja Canal  Baja 2. Profil Gabungan Dua baja L sama kaki  Dua baja L tidak sama kaki  Dua baja I 3. Profil susun 


STRUKTUR BAJA I |5

Dua baja I atau lebih 1.6 Macam-macam bentuk kuda-kuda Baja a. Pratt Truss 

b. c. d. e. f. g.

Hows Truss Pink Truss Modified Pink Truss Mansarde Truss Modified Pratt Truss Crescent Truss

1.7 Keuntungan dan kerugian Pengunaan Baja Keuntungan: 1. 2. 3. 4. 5. 

Bila dibandingkan dengan beton maka baja lebih ringan. Apabila suatu saat konstruksi harus diubah,maka bahan baja akan lebih mudah untuk dipindahkan. Bila konstruksi harus dibongkar, baja akan dapt dipergunakan lagi sedangkan konstruksi dengan beton tidak dapt digunakan lagi. Pekerjaan konstruksi baja dapat dilakukan di bengkel sehingga pelaksanaannya tidak membutuhkan waktu lama. Bahan baja sudah mempunyai ukuran dan mutu tertentu dari pabrik.

Kerugian: 1. Biala konstruksi terbakar, maka kekuatannya akan berkurang, pada batas yang besar juga dapat merubah konstruksi. 2. Bahan baja dapat terkena karat, sehingga memerlukan perawatan. 3. Karena memiliki berat yang cukup besar, dalam melakukan pengangkutan memerlukan biaya yang besar. 4. Dalam pelaksanaan konstruksi diperlikan tenaga ahli dan berpengalaman dalam hal konstruksi baja.

1.8 Jenis-jenis alat Penyambung baja a. Baut b. Paku keling c. Las lumer 1.8.1 Baut Pemakaian baut diperlukan bila: 1. Tidak cukup tempat untuk pekerjaan paku keling 2. Jumlah plat yang akan disambung> 5d (d diameter baut) 3. Dipergunakan untuk pegangan sementara 4. Konstruksi yang dapat dibongkar pasang 1.8.2 Paku keling


STRUKTUR BAJA I |6

Sambungan paku keling dipergunakan pada konstruksi yang tetap, berarti tidak dapt dibongkar pasang.Jumlah tebal pelat yang akan disambung tidak boleh>6d ( diameter paku keling).Beberapa bentuk kepala paku keling: Ada 2 macam las lumer menurut bentuknya, yaitu: 1. Las tumpul 2. Las sudut 1.9 Dasar-dasar Perhitungan 1. Perhitungan dimensi gording 2. Perhitungan dimensi batang tarik ( trackstang ) 3. Perhitungan dimensi ikatan angin 4. Perhitungan dimensi kuda-kuda 5. Perhitungan kontruksi perletakan 6. Penggambaran 1.9.1 Macam-Macam Pembebanan Pembebanan yang digunakan pada konstruksi rangka baja (pembebanan pada kudakuda), terdiri dari : a.

Beban Mati  Beban penutup atap dan gording ( tanpa tekanan angin )  Beban berguna P = 100 kg  Berat sendiri kuda-kuda b. Beban Angin  Beban angin kanan  Beban angin kiri c. Beban Plafond 1.9.2 Perhitungan dimensi gording Gording diletakan diatas beberapa kuda-kuda dengan fungsinya menahan beban atap dan perkayuannya,yang kemudian beban tersebut disalurkan pada kuda-kuda. Pembebanan pada gording berat sendiri gording dan penutup atap Dimana: a = jarak gording L = jarak kuda-kuda G = (1/2a+1/2a)x L meter x berat per m² penutup atap per m² gording = ax berat penutup atap per m² catatan: Berat penutup atap tergantung dari jenis penetup atap Berat jenis gording diperoleh dengan menaksirkan terlebih dahulu dimensi gording, biasanya gording menggunakan profil I, C, dan [setelah ditaksir dimensi gording dari tabel profil di dapat berat per m , gording


STRUKTUR BAJA I |7

= g2 kg/m

Berat sendiri gording Berat mati

= b.s penutup atap + b.s gording = (g1 + g2) kg/m

Gording di letakkan tegak lurus bidang penutup atap, beban mati (g) bekerja vertikal. gx

= g cos 

gy

= g sin 

Gording diletakkan diatas beberapa kuda-kuda, jadi merupakan balik penerus diatas beberapa balok tumpuan (continuous beam ). Untuk memudahkan perhitungan dapat dianggap sebagai balok diatas dua tumpuan statis tertentu dengan mereduksi momen lentur. Mmax

= 1/8 gl2

Ambil M

= 20 % (1/8 gl2)

Mmax

= 80 % (1/8 gl 2)

Mmax

= 0,80 (1/8 gl2)

Dmax

= 1/2 gl

akibat gx

 Mgl

= 0,80 (1/8 gx l 2) = 0,80 (1/8 sin  l2)

akibat gy

 Myl

= 0,8 (1/8 gy l 2) = 0,80 (1/8 g cos  l2)

1.9.3 Beban berguna ( P = 100 kg ) Beban berguna P = 100 kg bekerja di tengah-tengah gording Mmax = 80 % ( ¼ PL) Akibat Px Mx2

= 0,80 ( ¼ P xL ) = 0,80 ( ¼ P sin  L )

Akibat Py My2

= 0,80 ( ¼ P y L ) = 0,80 ( ¼ P cos  L )

1.9.4 Beban angin W Ikatan angin hanya bekerja menahan gaya normal/aksial tarik saja. Cara bekerjanya kalau yang satu bekerja sebagai batang tarik maka yang lainnya tidak menahan apa-apa. Sebaliknya kalau arah angin berubah, maka secara berganti batang PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172

STRUKTUR BAJA I |8

tersebut bekerja sebagai batang tarik.Beban angin dianggap bekerja tegak lurus bidang atap Beban angin yang di tahan gording W = a . x tekanan angin per meter = ……….kg/m 2 Mmax = 80 % ( 1/8 WL 2 ) = 0,80 ( 1/8 WL2 )

Akibat Wx  Mx3

=0

Akibat Wy  My3

= 0,80 ( 1/8 W yL2 ) = 0,80 ( 1/8 WL 2 )

1.9..5 Kombinasi pembebanan I Mx total = Mx1 + Mx2 My total II

= My1 + My2

Beban mati + Beban berguna + Beban angin Mx total

= Mx1 + Mx2

My total

= My1 + My2 + My3

1.9.6 Kontrol tegangan *kombinasi I  

catatan: jika



Mxtotal



Mytotal

Wy

Wx

  :   1600 kg / cm2

:  , maka dimensi gording diperbesar

*kombinasi II  

Mxtotal Wy



Mytotal Wx

   : 1,25

catatan :jika   1,25 , maka di mensi gording di perbasar 1.9.7 Kontol lendutan  Akibat beban mati: F xl 

5q x L4 384 EI y

cm

F 

5q y L4 384 EI x

cm


STRUKTUR BAJA I |9

Akibat beban berguna



3

F x 2

P x L



48 EI x

cm

F y 2



5W y L3 48 EI y

cm

Akibat beban angin



F x3



F y 3 

0cm

5W y L4 384 EI x

cm

Fx total = (Fx1+Fx2),  F Fy total = (Fy1+Fy2+Fy3), F 1 



F

2 2 f x  f y  f

catatan : jika F>F maka dimensi gording di perbesar 1.9.8 Perhitungan Dimensi Tracstang (Batang Tarik) Batang tarik berfungsi untuk mengurangi lendutan gording pada arah sumbu x (kemiringan atap dan sekaligus untuk mengurangi tegangan lentur pada arah sumbu x Batang tarik menahan gaya tarik Gx dan Px, maka : Gx

= berat sendiri gording + penutup atap arah sumbu x

Px

= beban berguna arah sumbu x

Pbs

=Gx + Px

Karena batang tarik di pasang dua buah, per batang tarik : Pts 

 

=

Gx  Px

2 F

Fn

   ambil

Gx  Px Gx  Px    Fn  2 2



Fn

Fbr

=125 % Fn

Fbr

= ¼ п d2

Dimana :

Fn

= luas netto

Fbr

= luas brutto

A

= diameter batang tarik (diper oleh dari tabel baja ) PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172

S T R U K T U R B A J A I | 10

1.9.9 Batang Tarik Fn =

p



Dimana: Fn = Luas penampang netto P = Gaya batang  = Tegangan yang diijinkan

Fbr = Fn + ∆ F



Fbr = 125%

1.9.10 Batang Tekan Imin = 1,69 P.Lk² Dimana: Imin = momen inersia minimum cm4 P

= gaya batang tekan, Kg

Lk = panjang tekuk, cm Setelah diperoleh Imin lihat tabel propil maka diperoleh dimensi/ukuran propil. Kontrol: 1. terhadap sumbu bahan 2. terhadap sumbu bebas bahan Untuk profil rangkap dipasang kopel plat atau plat kopling Catatan: a. Konstruksi rangka baja kuda-kuda biasanya dipakai prfil C b. Pada batang tarik yang menggunakan profil rangkap perlu dipasang kopel plat satu buah ditengah-tengah bentang c. Pada batang tekan pemasangan kopel plat mulai mulai dari ujung batang tengah ke tengah bentang dengan jumlah ganjil 1.9.11 Perhitungan Gaya-gaya Batang Besarnya gaya batang tidak dapat langsung tidak dapat langsung dicari dengan cara cremona, karena ada momen lentur pada kolom.Perhitungan dapat diselesaikan dengan membuat batang-batang tambahan(fiktif) Selanjutnya dapat diselesaikan dengan cara cremona. Ada dua cara untuk mencari besarnya gaya batang yaitu dengan cara : 1. Grafis, yaitu dengan cara cremona dan car cullman 2. Analistis, yaitu dengan cara ritter, cara Henenberg, cara keseimbangan titik kumpul.



Untuk mencari gaya batang pada konstuksi kuda-kuda, biasanya dipakai dengan cara cremona kemudian di kontrol dengan cara ritter. Selisih kesalahan cara cremona ddan cara ritter maksimum 3 %jika lebih maka perhitungan harus di ulang. Ada beberapa asumsi yang di ambil dalam penyelesaian konsrtuksi rangka batang, terutama untuk mencari besarnya gaya batang, yaitu : 1. Titik simpul dianggap sebagai sendi (M=o) 2. Tiap batang hanya memikulgaya normal atau axial tarik atau tekan 3. Beban dianggap bekerja pada titik simpul a. Beban mati dianggap bekerja vertikal pada tiap-tiap titik simpul batang tepi atas b. Beban angin, dianggap bekerja tegak lurus bidang atap pada tiap-tiap simpul batang tepi atas c. Bahan flapon, dianggap bekerja vertikal pada tiap-tiap titik simpul batang tepi bawah 4. Gaya batang tekan arahnya mendekati titik simpul dan gaya batang tarik arahnya menjauhi titik simpul 1.9.12 Cara Cremona ( Cara Grafis ) Dalam menyelesaikan cara cremona perlu diperhatikan beberapa patokan sebagai berikut: 1. Ditetapkan segala gaya ,yaitu dari satuan Kg/ton menjadi satuan cm. 2. Penggambaran gaya batang dimulai dari titik simpul yang hanya terdapat maksimum dua gaya batang yang belum diketahui. 3. Urutan penggambaran dapat searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam.Keduanya jangan dikombinasikan. 4. Akhir dari penggambaran gaya batang harus kembali pada titik ,dimana dimulai penggambaran gaya batang. Prosedure penyelesaian cara cremona: Gambar bentuk kuda-kuda rencana dengan skala yang benar,lengkap dengan ukuran gaya-gaya yang bekerja. 2. Tetapkan skala gaya dari Kg atau ton menjadi cm. 3. Cari besar resultan dari gaya yang bekerja. 4. Cari besar arah dan titik tangkap dari reaksi perletakan. 5. Tetapkan perjanjian arah urutan penggambarandari masing-masing gaya batang pada titik simpul searah jarum jam atau berlawanan jarum jam. 6. Gambar masing-masing gaya batang sesuai ketentuan pada patokan yang berlaku. 7. Ukuran panjang gaya batang, tarik (+),atau tekan (-). 8. Besarnya gaya yang dicari adalah panjang gaya batang dikalikan skala gaya. 1.9.13 Cara Ritter ( Analisis ) Mencari gaya-gaya dengan cara ritter bersifat analitis dan perlu diperhatikan ketentuan berikut: 1.

a. Membuat garis potong yang memotong beberapa batang yang akan dicari. PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172


b. Batang yang terpotong diasumsikan sebagai batang tarik.Arah gaya menjauhi titik simpul. Catatan : Sebaikanya ditinjau bagian konstruksi yangterdapat gaya lebih sedikit, hal ini untuk mempercepat perhitungan Urutan cara penggambaran: 1. Gambar bentuk konstruksi rangka batang yang akan dicari ,gaya batang lengkap dengan ukuran dan gaya-gaya yang bekerja. 2. Cari besar reaksi perletakan 3. buat garis potong yang memotong batang yang akan dicari gaya batangnya. 4. Tinjau bagian konstruksi yang terpotong tersebut dimana terdapat gaya-gaya yang lebih sedikit. 5. Tandai arah gaya dari batang yang terpotong tersebut dimana terdapat gaya yang lebih sedikit. 6. Cari jarak gaya trhadap titik yang ditinjau. 7. Selanjutnya didapat gaya batang yang dicari. 1.9.14 Perhitungan Sambungan Dalam kontruksi baja ada beberapa sambungan yang biasanya digunakan. Pada perhitungan disini sambungan yang dipergunakan adalah sambungan baut. Karena pada baut terdapat ulir, yang menahan geser dan tumpu hanya diperhitungkan bagian galinya (kran), untuk mempermudah perhitungan dapat diperhitungkan pada penentuan besarnya tegangan geser dan tumpuan yang diijinkan. Akibat pembebanan (tarik/tekan), pada baut bekerja gaya dalam berupa gaya geser dan gaya normal. Gaya normal menimbulkan tegangan tumpu pada baut, sedangkan gaya geser menimbulkan tegangan geser pada baut. Untuk perhitungan sambungan dengan baut perlu diketahui besarnya daya pikul 1 baut terhadap geser dan tumpu. Fgs = ¼ .



. d2

Ftp = d. S min Dimana : Fgs = Luas bidang geser Ftp = Luas bidang tumpu Smin = Tebal plat minimum d

= diameter baut

Catatan: 

Untuk sambungan tunggal (single skear) Ngs = ¼ .  . d2 PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172




Untuk sambungan ganda (double skear) Ngs = ¼ .  . d2. C Ntp = d. Smin . σtp BAB II RANCANGAN KONSTRUKSI RANGKA BAJA

Ketentuan : Type kontruksi Atap

:E

Bahan penutup atap

: Asbes = 11 kg/m2

Jarak gading-gading kap

: 3m

Sudut  (Kemiringan Atap)

: 40O

Bentang kap (L)

: 15 m

Beban Angin Kiri

: 45 kg/m2

Beban Angin Kanan

: 40 kg/m2

Beban Plafond

: Eternit = 11 kg/m2

Beban Berguna (orang) : 100 kg Sambungan Baja BJ 37

: Bout : 



1600

kg/cm2



BAB III PERHITUNGAN RANCANGAN KUDA – KUDA 3.1 Perhitungan Panjang Batang 3.1.1 Panjang Batang Tipe Atas (A) Diketahui :

Tan ∝ =

 0  Tan 40 =  

Tan 400 =

Cos ∝ =

 

DC = Tan 400 x 7,5 = 6,29 m 3.1.2

 0   Cos 40 =  

Cos 400 = AC =

 

 = 9,87 m  

Menghitung Panjang Batang Tepi Atas (A)   A1 = = = 1,95 m ; Maka, A1 = A2 = A3 = A4 = A5 = A6 = A7 = A8 = A9 = A10 = A11 



= A12 3.1.3

Menghitung Batang Bawah (B) B1 =

AD  = = 1,87 m 4 

B1=B2=B3=B5=B6=B7, B4= 1,87x2 = 3,74 m PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172


3.1.4 Daftar Panjang Batang (m) No

Batang

Panjang Batang

1

A1 = A2 = A3 = A4 = A5 = A6 = A7 = A8 = A9 = A10 = A11 = A12

1,95 m

2

B1=B2=B3=B4=B6=B7=B8=B9

1,87 m

3

B5

3,74 m

4

C1=C18

1.3 m

5

C2=C17

2,74 m

6

C3= C16

2,61 m

7

C4=C15

3,83 m

8

C5=C6=C14=C13

3,92 m

9

C7=C12

2,22 m

10

C8=C11

1,44 m

11

C9=C10

2,64 m

a1,95,b1,87,c5.3,92,c9.2,64 3.2 Perhitungan Dimensi Gording 3.2.1 Gording Dipengaruhi Oleh : Mutu Baja 37 =  lt = 1600 kg/cm  Muatan mati : berat sendiri gording ( kg / m ) berat sendiri penutup atap ( kg / m 2 )  

Muatan hidup, yaitu berat orang dengan berat P = 100 Kg Muatan angin ( kg / m 2 ) Ketentuan : Jarak gading-gading kap = 3m  Kemiringan atap = 40o 2  Berat sediri penutup atap (Asbes) = 11 kg/m  Jarak gording = 1,95 m Hal-hal yang harus dihitung adalah sebagai berikut : 

3.2.2

Mengetahui berat sendiri balok gording Untuk dimensi balok gording dicoba profil baja Canal 10 dengan berat sendiri gording PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172


(q2) = 10,6 kg/m. 3.2.3

Menghitung beban mati (q) q1 = berat sendiri penutup atap (sirap) x A (jarak gording) = 11 kg/m² x 1,95 m = 21,45 kg/m Jadi, q = q1 + q2 = 21,45kg/m + 10,6 kg/m = 32,05 kg/m Gording ditempatkan tegak lurus bidang penutup atap dan beban mati q bekerja vertikal, q diuraikan pada sumbu x dan sumbu y, sehingga diperoleh : qx

= q sin 

qy

= 32,05 x sin 40 o

= q cos  = 32,05 x cos 40 o

= 20,60 kg/m

= 24,55kg/m

Karena dianggap sebagai balok menerus diatas dua tumpuan (Continous beam) maka untuk memepermudah perhitungan dapat diasumsikan sebagai berat bertumpuan ujung. Sehingga momen yang timbul akibat berat sendiri atap dan gording adalah : Menggunakan trackstang 2 buah Mx1= 1/8.qx.(l/3)².80% = 1/8 x 20,6x (3/3)² x 0,8 = 2,06 kg.m My1= 1/8.qy.(l)².80% = 1/8 x 24,55x (3)² x 0,8 = 22,095 kg.m 3.2.4

Menghitung beban berguna Beban berguna atau beban hidup adalah beban terpusat yang bekerja di tengah-tengah bentang gording.Beban ini diperhitungkan kalau ada orang yang bekerja di atas gording. Diketahui : Beban berguna (P)

= 100 kg

Kemiringan atap ( )

= 400

Maka : Px

= P sin  = 100 sin 40

Py

= P cos  = 100 cos 40 PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172


= 64,27 kg

= 76,6 kg

Momen yang timbul akibat beban terpusat (hidup) dianggap continous beam (PBI 1971) Mx2

3.2.5

= ¼.Px.(l/3).80%

My2

= ¼.Py.(l).80%

= ¼. 64,27.(3/3)².0,8

= ¼. 76,6.(3)².0,8

= 12,85 kg.m

= 45,96 kg.m

Menghitung Beban Angin Beban angin di anggap tegak lurus bidang atap. Ketentuan : Beban angin kiri (q1)

= 45 kg/m2

Beban angin kanan (q2)

= 40 kg/m2

Koefisien Angin tekan (w t)

= (0,02  - 0.4) = (0,02 x 40 – 0,4 ) = 0.4

Koefisien Angin hisap (Wh)  

= -0.4

Beban angin kiri (q 1) = 45 kg/m2 Beban angin kanan (q2) = 40 kg/m2 Angin tekan (W) : W

= C. q2 .a = 0,4 x 45 x 1,95 = 35,1 kg/m

Angin hisap (W) : W

= C. q2 .a = -0,4 x 45 x 1,95 = -35,1 kg/m



Dalam perhitungan diambil harga W (tekan terbesar) : Wmax = 35,31 kg/m Wx

=0 PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172


Wy



= 35,31kg/m

Momen Akibar Beban Angin 2

 l  = 18  W x     80%  3 

Mx

My

= 18 x 0 x (3 / 3) 2 x 0.8

=

= 0 kg/m

3.2.6

= 18  W y  l 2  80%  

    

= 31,59 kg/m

Daftar Beban dan Momen Atap + Gording P dan M Beban Mati

Beban Orang Angin Beban Hidup

P

95,2425 kg/m

100 kg

35,1 kg/m

Qx & Px

20,6 kg/m

64,27 kg

0

Qy & Py

24,55 kg/m

76,6 kg

35,1 kg/m

Mx

2,06 kg.m

12,85 kg.m

0

My

22,095 kg.m

45,96 kg.m

31,59 kg/m

3.2.6.1 Menghitung beban air hujan qair = (40-0,8. ∝) = (40-0,8.40)= 8 kg/m2 qx= 8.sin40=5,14 kg/m qy=8.cos40=6,12 kg/m Momen akibat beban air hujan 2

Mx

3.2.7

 l  = 18  q x     80%  3 

My

= 18  W y  l 2  80%  

    

= 18 x5,14 x (3 / 3) 2 x 0.8

=

= 0,6 kg/m

= 4,8 kg/m

Kontrol Gording Kontrol Gording Terhadap Tegangan PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172




Dari tabel profil baja ( C-8 ) dapat diketahui bahwa : Wx = 41,2 cm3 Wy = 8,49 cm3



Kombinasi pembebanan 1 Mx total = beban mati + beban hidup = 2,06+ 12,85 = 14,91 kg.m = 1491 kg.cm My total

= beban mati + beban hidup = 22,095+ 45,96 = 68,055 kg.m = 6805,5 kg.cm



=

=  



M x total W y



M y total W x



 kg/cm2   

= 340,8 kg/cm2   lt = 1600 kg/cm2 ............... OK !!!

Kombinasi pembebanan 2 Mx total = beban mati + beban hidup + beban angin = (2,06 + 12,85+ 0).1,25 = 1863,75 kg.cm My total

= (beban mati + beban hidup) + beban angin = [22,095 + 45,96 + 0.8 (31,59)].1,25 = 11665 kg.cm



=

M x total W y



=  





M y total W x

kg/cm2   

= 502,56 kg/cm2   lt 1600 kg/cm2 ... OK !!!





Kombinasi pembebanan 3 Mx total = beban mati + beban hidup + beban angin+beban air hujan = (2,06 + 12,85+ 0+0,6).1,25 = 1863,75 kg.cm My total

= (beban mati + beban hidup) + beban angin = [22,095 + 45,96 + 0.8 (31,59)+0,8(4,8)].1,25 = 12145 kg.cm

=



M x total W y



=

M y total W x

kg/cm2   

= 514,21 kg/cm2   lt 1600 kg/cm2 ... OK !!!

 

3.2.8





Kontrol Terhadap Lendutan  Ketentuan : 2 6  E = 2.1 . 10 kg/cm = 3m = 300 cm  l 4  Ix = 206 cm 4  Iy = 29,3 cm Syarat lendutan yang diizinkan untuk balok pada konstruksi kuda-kuda terlindung adalah : f max  

1 300

l  f 

1 300

 300  1cm

Akibat beban sendiri qx = 20,6Kg / m = 0,206Kg /cm qy = 24,55 Kg / m = 0,2455 Kg /cm f x1 

f y1 

5  q x  (l / 3) 4 384  E  I y

5  q y  l

4

384  E  I x





5.0,206.(300 / 3) 4 384  2,1.106.29,3

5  0,2455 (300) 4 384  2.1.10 .206 6

 0.353 cm

 0.059 cm





Akibat beban berguna Px = 64,27 Kg / m = 0,6427Kg /cm Py = 76,6 Kg / m = 0,766Kg /cm f x 2 

Pox  (l / 3) 3

48  E  I y Pox  l 3

f y 2  





48  E  I y

0,6427  (300 / 3) 3 384  2.1.106.29,3

0,766  (300) 3 48  2.1.106.206

 0.000734 cm

 0.0001227 cm

Akibat beban angin Wx = 0 Wy = 0,351 Kg / cm 0

f x 3

f y 3 

cm

5  W y  l



4

5.0,3 .(350)



384  E  I x

6

384.2.1.10 .106

4



0.084 cm

Akibat beban air hujan Wx = 0 Wy = 0,048 Kg / cm 0

f x 3

f y 4

cm

5 W y  l 4





384  E  I x

5.0,048.(300) 384.2.1.106.206

4

 0.0115 cm

Jadi pelenturan adalah sebagai berikut : f x total = ( f x1  f x 2  f x 3  f x 4 )

= (0.353+ 0.000734 + 0+0) = 0,353734< 1cm f y total = ( f y1  f y 2  f y 3  f y 4 )

= (0.059 + 0.0001227 + 0.084+0,0115)= 0,1546< 1cm f total



( f x2



f y2 ≤ 1.2

f total  (0,353734) 2  (0,1546 ) 2 ≤ 1 PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172


= 0,385 cm ≤ 1 cm ……………… OK!!!

3.3

Mendimensi Batang Tarik (TRACKSTANG) Batang tarik berfungsi untuk mengurangi lendutan gording pada arah sumbu x (kemiringan atap dan sekaligus untuk mengurangi tegangan lentur pada arah sumbu x

Batangtarik menahan gaya tarik Gx dan Px, maka : -

Akibat beban mati (20,6x3) Akibat beban orang

= 101,036 kg = 64,27 kg Pts

+

= 126,07 kg

Karena batang tarik di pasang 1 buah trackstang, per batang tarik : Pts 

Pts

 

P

Fn  Fbr

1



126,07 1

 126,07 kg



Fn P

 Pts 

   1600kg / cm 2



126,07 1600

 0,0787 cm2

=125 % Fn = 1.25 .0,0787 = 0,0985 cm2

Fbr

= ¼ п d2 d2 =

Fbr

1 / 4



0,0985 1 / 4.3.14

 √ 

d = 3,535 mm



jadi diameter minimal tracksatng adalah 3,535 mm, maka diambil diameter trackstang sebesar 6 mm Dimana :

3.4

Fn

= luas netto

Fbr

= luas brutto

A

= diameter batang tarik (diperoleh dari tabel baja)

Perhitungan Dimensi Ikatan Angin Ikatan angin hanya bekerja menahan gaya normal atau gaya axial tarik saja. Cara kerjanya kalau yang satu bekerjanya sebagai batang tarik, maka yang lainnya tidak menahan apa-apa.Sebaliknya kalau arah anginya berubah, maka secara berganti-ganti batang tersebut bekerja sebagai batang tarik. Perubahan pada ikatan angin ini datang dari arah depan atau belakang kudakuda. Beban angin yang diperhitungkan adalah beban angin terbesar yang disini adalah angin sebelah kanan yaitu: 50 Kg/ m 2

Keterangan : P = gaya/ tetapan angin N = dicari dengan syarat keseimbangan ΣH=0

Nx = P N 

Ncos . β = P

P

cos 

Rumus umum :  

P F n

dimana P angin = 45kg/m2

Luas kuda-kuda

= (1/2 x alas x tinggi )

atau

½xL xV PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172


= (1/2 x 18 x 6,29 ) = 47,175m tgβ =

    ( )    

= 3,26 = 73,38o Pts 

N=

P  luas.kuda  kuda2 n 1

 

 Pts 

45 x 47,175 11  1

 212,287kg

    

Karena batang tarik di pasang dua buah , per batang tarik :  

Fn = Fbr



P Fn 

   1600kg / cm 2 P





758,14 1600

 0.473

cm2

=125 % Fn = 1.25 x 0.473 = 0,45922

Fbr

= ¼ п d2 d2 =

Fbr

1 / 4



0,5922 1 / 4.3.14

=  d = 0,8686 cm = 8,68mm Berdasarkan table diprofil baja maka dipakai d = 10 mm.



3.5

Perhitungan Konstruksi Rangka Batang

3.5.1 Perhitungan Beban a. Akibat Berat Sendiri Ketentuan : Penutup atap Asbes = 11 kg/m2 = 15 m  Bentang kap (L) = 1,95m  Jarak gording (A) = 3m  Jarak gading-gading kap (l) a.1. Berat Penutup Atap 

Pa = A x Berat atap x l = 1,95 x 11x 3 = 64,35 kg.m a. 2. Berat akibat beban berguna Po = 100 kg(beban orang) a.3. Berat Sendiri Gording ( Canal – 10 ) Pg = l  berat sendiri gording PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172


= 3 x 10,6 = 31,8 kg.m a.4. Berat Sendiri Kuda-kuda Untuk menentukan berat sendiri kuda-kuda dilakukan dengan cara taksir Dik : L = 15 m l=3m n = 11( jml simpul pada batang tepi atas ) gk =

 

gk1 = (L-2).l = (185- 2). 3 = 39 kg/m gk2 = (L+4).l = (15 + 4). 3 = 66,5 kg/m ambil gk antara Jd Gk = 

 



 = 52,75 kg/m 

   

  

Untuk Ikatan angin (Brancing) Diperhitungkan sbb: Brancing = 20% x berat sendiri kuda-kuda = 20% x 79,125 = 15,825 kg  Total

berat pada tiap titik simpul adalah :

Ptot = pa +Pk+Pq+ Brancing + Po = 64,35+ 52,75 + 31,8 + 15,825+100 = 264,725 kg b. Berat Plafond Ketentuan :   

Pf untuk

Jarak gading-gading kap (l) Panjang batang bawah (B) Berat plafond

=3m = 1,87 m = 11 kg/m2triplek dan penggantungnya

= λ.l .Gf = 1,87.3. 11 = 51,348 kg PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172


c. Beban Angin Ketentuan : 

Koefisien angin tekan (c)

= (0.02   ) – 0.4 = (0.02 x 40) – 0.4 = 0.4

      

Koefisien angin hisap (c’) Angin kiri (q1) Angin Kanan (q2) Angin tekan Angin hisap Jarak gading-gading kap (l) = 3 m Jarak gording (A)

= -0.4 = 45 kg/m2 = 40 kg/m2 =W = W’ = 1,95 m

Angin Kiri : W = c  A  l  q1 = 0.4 x1,95 x3x45 = 105,3 kg W’ = c' A  l  q1 =  0.4 x1,95 x3x45 = -105,3 kg Angin Kanan : W = c  A  l  q 2 = 0,4 x1,95 x3x40 = 93,6 kg W’ = c' A  l  q1 =  0.4 x1,95 x3x40 = -93,6kg



3.6

Perhitungan Gaya Batang

Batang

B. Mati

B. Hidup

B. Plafond

B. Angin kanan

B. Angin kiri

Combinasi

a1

-1153,2

-700,08

-279,59

15,11

-31,03

-2148,79

a2

-1101,95

-668,96

-279,59

55,61

-76,54

-2071,43

a3

-948,19

-575,62

-293,65

20,08

-36,61

-1833,99

a4

-900,36

-544,5

-199,71

60,58

-82,17

-1666,16

a5

-814,94

-492,65

-199,71

75,73

-99,22

-1530,79

a6

-814,94

-492,65

-199,71

-75,73

99,22

-1483,81

a7

-900,36

-544,5

-199,71

-60,58

82,17

-1622,98

a8

-948,19

-575,62

-293,65

-20,08

36,61

-1800,93

a9

-1101,95

-668,96

-279,59

-55,61

76,59

-2029,52

a10

-1153,2

-700,08

-279,59

-15,11

31,03

-2116,95

b1

883,4

536,29

214,18

-601,13

664,91

1697,65

b2

785,25

477,3

191,23

-537,3

582,98

1499,46

b3

687,09

417,11

168,28

-464,47

501,05

1309,06

b4

490,78

297,34

114,94

-318,83

337,18

921,41

b5

687,09

417,11

168,28

-173,16

173,31

1272,63

b6

785,25

477,3

191,23

-100,33

91,38

1444,83

b7

883,4

536,29

214,18

-27,5

9,45

1615,82

c1

-137,5

-83,88

0

101,98

-114,72

-234,12

c2

144,8

87,63

56,81

-107,05

120,43

302,62

c3

-206,27

-125,21

-26,79

152,96

-172,09

-377,4

c4

201,53

121,95

78,46

-149,46

168,14

420,62

c5

-345,14

-208,69

-53,84

254,94

-286,81

-639,54

c6

346,06

208,69

133,95

-254,94

286,81

720,57

c7

98,16

58,99

0

-72,83

81,83

166,15

c8

-127,83

-77,54

0

94,81

-106,67

-217,23

c9

460,65

278,25

133,95

-339,92

382,41

915,34

c10

460,65

278,25

133,95

339,92

-382,81

829,96

c11

-127,83

-77,54

0

-94,81

106,67

-193,51

c12

98,16

58,99

0

72,83

-81,93

148,05

c13

346,06

208,69

133,95

254,94

-286,81

656,83

c14

-345,14

-208,69

-53,84

-254,94

286,81

-575,8

c15

201,53

121,95

78,46

149,46

-168,14

383,26

c16

-206,27

-125,21

-26,79

-152,96

172,09

-339,14

c17

144,8

87,63

56,81

107,05

-120,43

275,86

c18

-137,5

-83,88

0

-101,05

114,72

-207,71



a1,95,b1,87,c5.3,92,c9.2,64 3.7

Dimensionering Batang Kuda-kuda Daftar Gaya Batang Maksimum Untuk Tiap Batang a. b. c. d.

Batang – batang Atas (A) Batang – Batang Bawah (B) Batang– Batang (D) Tekan Batang – Batang (D) Tarik

=2148,79 kg (Tekan) =1697,65 Kg (Tarik) = 693,54 Kg (Tekan) = 915,34 Kg (Tarik)

A. Dimensi batang atas a. Batang terdiri dari batang A1 sampai dengan batang A10 b. Diketahui Gaya batang maksimum = 2148,79 kg = 2,14879 ton (Tekan) Panjang batang (Lk) = 1,95 m = 195cm Tegangan ijin (τ) = 1600 kg/cm2 Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki c. perhitungan Imin = 1,69.P.Lk2 = 1,69 . 2,14879 (1,95)2 = 13,803 cm4 Batang A merupakan batang tekan Dipakai profil rangkap profil =





  

Dari table profil diambil ∟55.55.6 Iη = 7,24 cm4 Ix = Iy = 17,3 cm4 ix = iy = 1,66 cm4 = 6,31 cm2

F E

= 1,56 cm

Kontrol : PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172


1. Terhadap sumbu bahan (x) λx =

 



Lk 195 ix

=

 x . p Ftot

 117 ,46  Tabel   x = 1,98

1,66



1,98 x 2148,79 2.6,3

 212,73 kg/cm2

 212 ,73kg / cm 2    1600 kg/cm2 …….(OK)

2. Terhadap sumbu bebas bahan (Y) Dipasang 4 plat kopling

L=

Lk

(n  1)

=

195 4 1

 65 cm

Potongan I-I tebal pelat kopling t = 10 mm =1 cm Etot = e + ½. t = 1,56 cm + ½ .1 = 2,06 cm Iy tot = 2 (Iy + F .e tot2 ) = 2 {17,3 + 6,31.(2,06)2} = 88,154 cm4 iy =

 

Iy Ftot

LK iy



 195

1,66

88,154 2.6,3

 2,097 cm

 117 ,46  Tabel 

 y

 1,272

Syarat pemasangan kopling:  y .P    l  1  x  4  3 2 F .  



1,272 x 2148,79 57,735  1 117,46(4  3 ) 2 2 x10 x1600 57,735 ≤219,92 cm . . . (OK)



memenuhi syarat

B. Dimensi batang bawah a. Batang terdiri dari batang B1 sampai dengan batang B11 b. Diketahui : Gaya batang maksimum = 1697,65 kg = 1,69765 ton (Tarik) Panjang batang maks = 1,87 m = 187 cm 2 Tegangan ijin (τ) = 1600 kg/cm Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki c. Perhitungan  =

Fn =

P Fn

 

P

= 1600 kg/cm2  Fn =



kg

1697,65

1600 kg / cm

2

Fbr = Fn + F

 1,06cm 2

F = 20 %

= (1,06 + 20 % x 1,06) cm 2 1,27 cm2 Batang B merupakan batang tarik digunakan profil rangkap Fn =

P





Tabel Profil

1 Profil



 ∟15.15.3. 

Fbr =

1,27 2

2 cm = 0,635 cm

2

F = 0,82 cm2

Karena Profil minimum yang diijinkan untuk konstruksi ringan adalah ∟ 45.45.5 Jadi dimensi Profil yang digunakan ∟ 45.45.5 Iη = 3.25 cm4 Ix = Iy = 7.83 cm4 ix= iy = 1.35 cm4 = 4.3 cm2

F e

= 1.28 cm

Kontrol: PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172


 =

P Ftot



1697,65 2.4.3

= 197,4 kg/cm2 ≤ 1600 kg/cm2 …… OK!

C. Batang terdiri dari batang (D) Tekan a. Batang terdiri dari batang C2=C4=C6=C7=C9=C10=C12=C13=C15=C17 b. Diketahui Gaya batang maksimum = 693,54kg = 0,639548ton (Tekan) Panjang batang (Lk) = 3,92 m = 392 cm Tegangan ijin (τ) = 1600 kg/cm2 Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki c. perhitungan Imin = 1,69.P.Lk2 = 1,69 . 0,69354(3,92)2 = 16,98 cm4 Batang D merupakan batang tekan Dipakai profil rangkap profil =





  

Dari table profil diambil ∟ 55.55.8 Iη = 9,35 cm4 Ix = Iy = 17,3 cm4 ix = iy = 1,66 cm4 = 6,31 cm2

F E

= 1,56 cm

Kontrol : 1. Terhadap sumbu bahan (x) λx =

 

Lk 392 ix

=

 x . p Ftot

1,66



 236 ,144  Tabel   x = 8,695

8,659 x 1670,58 2 x13,2

 435 ,467 kg/cm2 2

  435 ,467 kg / cm 2    1600 kg/cm …….(OK)

2. Terhadap sumbu bebas bahan (Y) Dipasang 4 plat kopling



L=

Lk

(n  1)

=

392 4 1

 130,6 cm

Potongan I-I tebal pelat kopling t = 10 mm =1 cm Etot = e + ½. t = 2cm + ½ .1 = 2,5 cm Iy tot = 2 (Iy + F .e tot2 ) = 2 {17,3 + 6,31(2,5)2} = 113,4 cm4 iy =  

Iy



113,4 2.6,31

Ftot LK iy



392 2,434

 2,434 cm

 170 ,4  Tabel   y  3,236

Syarat pemasangan kopling:  y .P    l  1  x  4  3 2 F .   3,236 x639 122,202  1 170 ,4(4  3 ) 2 2 x6,31 x1600

122,202 ≤ 347,14 cm . . . (OK)



memenuhi syarat

D. Dimensi batang ( D ) Tarik a. Batang terdiri dari batang C1=C3=C5=C8=C11=C14=C16=C18 b. Diketahui : Gaya batang maksimum = 915 kg = 0,915 ton (Tarik) Panjang batang maks = 3,92 m = 392cm 2 Tegangan ijin (τ) = 1600 kg/cm Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172


c. Perhitungan P

 =

Fn =

Fn

P

= 1600 kg/cm2  Fn =

 



915 kg 1600 kg / cm

Fbr = Fn + F

2

 0,57 cm 2

F = 20 %

= ( 0,57 + 20 % x 0,57 ) cm2 = 0,68 cm2 Batang B merupakan batang tarik digunakan profil rangkap Fn =

P





Tabel Profil

1 Profil



 ∟15.15.3 

Fbr =

0,68 2

cm2 = 0,34 cm

2

F = 0,82 cm2

Karena Profil minimum yang diijinkan untuk konstruksi ringan adalah ∟ 45.45.5 Jadi dimensi Profil yang digunakan ∟ 45.45.5 Iη = 3.25 cm4 Ix = Iy = 7.83 cm4 ix = iy = 1.35 cm 4 = 4.3 cm2

F e

= 1.28 cm

Kontrol:  =

P Ftot



2170,74 2.4.3

= 252,41 kg/cm2 ≤ 1600 kg/cm2 …… OK!

DAFTAR DIMENSI BATANG NO

NAMA BATANG

DIMENSI BATANG

KETERANGAN



1.

A1- A12

∟55.55.6

Tekan

2.

B1- B11

∟ 45.45.5

Tarik

3.

C2=C4=C6=C7=C9=C10=C12=C13=C15=C17

∟55.55.8

Tekan

4

C1=C3=C5=C8=C11=C14=C16=C18

∟45.45.5

Tarik

3.8

Perhitungan Sambungan Bout

Perhitungan Kekuatan Paku Bout

Profil maksimal seluruh kuda-kuda L 55.55.8 σ Bj.37 = 1600 kg/cm2 σ

= 0.6 σ = 0.6.1600 = 960 kg/cm2

σtp

= 1.5 σ = 1.5 .1600 = 2400 kg/cm 2

Digunakan bout υ 5/8” = 1.67 cm. Disambung secara sambungan double Ngs

=

2 .d 2. 4



(2.3.14 ).(1.67 ) 2 .(960 ) 4

 4203 .43 kg

Tebal pelat diambil 10 mm = 1 cm Ntp

= d. Smin.σtp = 1.67 . 1.2400 = 4008 kg

Jadi kekuatan sebuah bout = 4008 kg n 

Pn N min

Jumlah bout yang dibutuhkan

Batang tekan maksimum

n

2148n 4008

 0,53  2 buah



Batang tarik maksimum

n

1697n 4008

 0,42 

2 buah

 PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172


BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil perhitungan, ada beberapa kesimpulan yang dapat penulis ungkapkan mengenai perencanaan dan perhitungan konstruksi kuda-kuda rangka baja. Kesimpulan itu antara lain : DAFTAR PANJANG BATANG No

Batang

Panjang Batang

1

A1 = A2 = A3 = A4 = A5 = A6 = A7 = A8 = A9 = A10 = A11 = A12

1,95 m

2

B1=B2=B3=B4=B6=B7=B8=B9

1,87 m

3

B5

3,74 m

4

C1=C18

1.3 m

5

C2=C17

2,74 m

6

C3= C16

2,61 m

7

C4=C15

3,83 m

8

C5=C6=C14=C13

3,92 m

9

C7=C12

2,22 m

10

C8=C11

1,44 m

11

C9=C10

2,64 m

DAFTAR BEBAN DAN MOMEN PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172


Atap + Gording

Beban Orang

P dan M

Angin Beban Mati

Beban Hidup

P

95,2425 kg/m

100 kg

35,1 kg/m

Qx & Px

20,6 kg/m

64,27 kg

0

Qy & Py

24,55 kg/m

76,6 kg

35,1 kg/m

Mx

2,06 kg.m

12,85 kg.m

0

My

22,095 kg.m

45,96 kg.m

31,59 kg/m

DAFTAR GAYA BATANG Batang

B. Mati

B. Hidup

B. Plafond

B. Angin kanan

B. Angin kiri

Combinasi

a1

-1153,2

-700,08

-279,59

15,11

-31,03

-2148,79

a2

-1101,95

-668,96

-279,59

55,61

-76,54

-2071,43

a3

-948,19

-575,62

-293,65

20,08

-36,61

-1833,99

a4

-900,36

-544,5

-199,71

60,58

-82,17

-1666,16

a5

-814,94

-492,65

-199,71

75,73

-99,22

-1530,79

a6

-814,94

-492,65

-199,71

-75,73

99,22

-1483,81

a7

-900,36

-544,5

-199,71

-60,58

82,17

-1622,98

a8

-948,19

-575,62

-293,65

-20,08

36,61

-1800,93

a9

-1101,95

-668,96

-279,59

-55,61

76,59

-2029,52

a10

-1153,2

-700,08

-279,59

-15,11

31,03

-2116,95

b1

883,4

536,29

214,18

-601,13

664,91

1697,65

b2

785,25

477,3

191,23

-537,3

582,98

1499,46

b3

687,09

417,11

168,28

-464,47

501,05

1309,06

b4

490,78

297,34

114,94

-318,83

337,18

921,41

b5

687,09

417,11

168,28

-173,16

173,31

1272,63

b6

785,25

477,3

191,23

-100,33

91,38

1444,83

b7

883,4

536,29

214,18

-27,5

9,45

1615,82

c1

-137,5

-83,88

0

101,98

-114,72

-234,12

c2

144,8

87,63

56,81

-107,05

120,43

302,62

c3

-206,27

-125,21

-26,79

152,96

-172,09

-377,4

c4

201,53

121,95

78,46

-149,46

168,14

420,62

c5

-345,14

-208,69

-53,84

254,94

-286,81

-639,54

c6

346,06

208,69

133,95

-254,94

286,81

720,57

c7

98,16

58,99

0

-72,83

81,83

166,15

c8

-127,83

-77,54

0

94,81

-106,67

-217,23

c9

460,65

278,25

133,95

-339,92

382,41

915,34

c10

460,65

278,25

133,95

339,92

-382,81

829,96



c11

-127,83

-77,54

0

-94,81

106,67

-193,51

c12

98,16

58,99

0

72,83

-81,93

148,05

c13

346,06

208,69

133,95

254,94

-286,81

656,83

c14

-345,14

-208,69

-53,84

-254,94

286,81

-575,8

c15

201,53

121,95

78,46

149,46

-168,14

383,26

c16

-206,27

-125,21

-26,79

-152,96

172,09

-339,14

c17

144,8

87,63

56,81

107,05

-120,43

275,86

c18

-137,5

-83,88

0

-101,05

114,72

-207,71

DAFTAR DIMENSI BATANG NO

NAMA BATANG

DIMENSI BATANG

KETERANGAN

1.

A1- A12

∟55.55.6

Tekan

2.

B1- B11

∟ 45.45.5

Tarik

3.

C2=C4=C6=C7=C9=C10=C12=C13=C15=C17

∟55.55.8

Tekan

4

C1=C3=C5=C8=C11=C14=C16=C18

∟45.45.5

Tarik



Penentuan spesifikasi dan klasifikasi konstruksi sangat menentukan kemudahan perhitungan dan pengerjaan konstruksi.  Pada perhitungan balok gording, besarnya dimensi balok selain dipengaruhi oleh gaya yang bekerja pada penampang juga dipengaruhi oleh jarak antar kuda-kuda pada konstruksi atap.  Pada perhitungan pembebanan yang diakibatkan oleh angin, besar kecilnya kemiringan suatu atap akan menentukan besar kecilnya gaya angin yang diterima. Dengan kata lain semakin besar sudut kemiringan atap semakin besar pula gaya yang diterima oleh atap yang disebabkan oleh angin.  Pada perhitungan gaya batang pada tiap batang kuda-kuda. Perhitungan gaya batang bisa dilaksanakan dengan cara manual (grafis dan analitis) ataupun dengan bantuan program. Kedua cara tersebut terdapat kelemahan sehingga perlu dikontrol antara satu cara dengan cara yang lainnya.  Penentuan dimensi batang tekan harus diperhitungkan terhadap panjang batang yang diperhitungkan. Sedangkan untuk batang tarik hanya diperhitungkan terhadap gaya dan jumlah perlemahan yang disebabkan oleh jenis dan banyaknya alat sambung.  Penentuan jarak dan letak alat sambung pada perhitungan sambungan tidak boleh sembarangan, karena perletakkan yang salah akan mempengaruhi kekuatan sambungan. 4.2 Saran PRATAMA BUDI WIJAYANTO 1005172


Untuk perbaikan tugas perencanaan ini dimasa yang akan datang, pada bagian ini penulis menyampaikan beberapa saran dan masukan, saran dan masukan itu antara lain : 

Pada perhitungan dimensi gording, disarankan menghitung beberapa percobaan dimensi, dengan tujuan agar dimensi yang dihasilkan betul-betul sesuai dengan kebutuhan.  Penentuan gaya batang akan lebih mudah dan cepat dilaksanakan dengan bantuan program, selain itu faktor kesalahan pada perhitungan relatif kecil.

DAFTAR PUSTAKA Z. Lambri (1999). Daftar-Daftar untuk Konstruksi Baja. Jakarta : Pradnya Paramita KH, Sunggono (1995). Buku Teknik Sipil . Bandung : Nova Salmon, Charles G. (1990). Struktur Baja. Jakarta : Erlangga


baja 2011

Recommend Documents