DATA PERENCANAAN KUDA-KUDA BAJA - Baja profil yang digunakan dianggap dari BJ 37 - Tegangan Leleh (fy) = 2400 kg/cm2. 2 - Modulus elastisitas baja (E) = 2100000 kg/cm - Panjang Bentang (L) = 13 m - Diambil Jarak kuda = 3.375 m - Jarak Antar Gording = 1.22 m - Sudut kemiringan atap = 30 º - Penutup atap = Seng Metal 2 - Plafond + penggantung = 18.00 kg/m
=
210000 Mpa
PENEMPATAN KUDA-KUDA 4.75 m
3.5 m
4.75 m
5.25 m
3.375 m
3.375 m 3.25 m
3.375 m
5.00 m 3.375 m
Kuda-kuda
Panjang bangunan Lebar bangunan Diambil Jarak kuda
Gording
= = =
13.5 m 13 m 3.375 m
PERENCANAAN GORDING Direncanakan : Jarak antar kuda-kuda Jarak gording Sudut kemiringan atap Atap yang digunakan Mutu baja Tegangan leleh (fy) Tegangan dasar izin ( σijin ) Modulus elastisitas baja (E) Penutup atap
= 3.38 m = 1.22 m = 30 = Seng Metal = Bj 37 2 = 2400 kg/cm 2 = 1600 kg/cm 2 = 2100000 kg/cm 2 = 40 kg/m
Profil baja rencana
= LLC 125.50.20. 4,0
F g Ix Wx Iy Wy
= = = = = =
Rumus Yang digunakan 1.Beban terpusat Bidang momen
= M = 1/4 PL
Lendutan
=
2.Beban Terbagi Merata Bidang momen
9.548 7.5 217 34.7 33.1 9.38
f=
2
cm kg/m cm4 cm3 cm4 cm3
PL3 48 EI
= M = 1/8 PL
Lendutan
=
1.Perhitungan Pembebanan yang berkerja - Berat sendiri gording = - Berat atap = (Berat Penutup atap x jarak gording) - Berat baut = (10 % x Berat atap) - Berat Total (Qm) =
f=
5qL4 384 EI
7.5 kg/m 48.603 kg/m 4.860 kg/m + 60.963 kg/m
sb.y
sb.x
P sin α P cos α P
= = =
240 Mpa 160 Mpa 210000 Mpa
2.Perhitungan Momen Akibat Beban mati 2
= 1/8.P.cosα.(L(jarak gording)) = 1/8 x 60.963 x 0.866 Diberi penggantung gording 1 buah ditengah - tengah bentang gording 2 - My1 = 1/8.P.cosα.(L(jarak gording)/2) - Mx1
= 1/8
x
60.963 x
3.Perhitungan Momen Akibat Beban angin kg/m2 - Berat beban angin = 40 - Koefisien angin tekan (C1) = (+0.02.α - 0.4) = - Koefisien angin hisap (C2) = -0.4 1.Beban angin tekan (Qt) = C1. q. jarak gording = 1.Beban angin hisap (Qh) = C2. q. jarak gording =
0.500
x
11.391 =
75.17 kg.m
x
2.848 =
10.85 kg.m
0.20 9.721
kg/m
-19.441 kg/m 2
= 1/8.Qt.(L(jarak kuda-kuda)) = 13.841 kg.m 2 = 1/8.Qh.(L(jarak kuda-kuda))
- Mx2 - Mx2'
= - My2
-27.681 kg.m
=
0
(Tidak ada beban angin sumbu y)
4.Perhitungan Momen Akibat kebetulan / beban hidup Diperhitungakan pekerja Ph = 100 Kg ( berada ditengah-tengah bentang) 2 - Mx3 = 1/4.Pcos α.(L(jarak kuda-kuda)) =
246.61 kg.m 2 = 1/4.Psin α.(L(jarak kuda-kuda)/2) = 35.60 kg.m
- My3
P cos α P = 100 Kg
P P sin α
5. Kombinasi Pembebanan (Pada waktu angin bekerja, muatan orang tidak ada) Mx1 + Mx2 1. a + b = 89.013 kg.m Mx1 + Mx2' = 47.49 kg.m
2. a + c
My1 + My2
=
10.85
kg.m
My1 + My2'
=
10.85
kg.m
Mx1 + Mx3
=
321.79 kg.m
My1 + My3
=
46.45 kg.m
Maka Mmaks yang dipakai adalah yang terbesar yaitu kombinasi II Mx = 321.79 kg.m My = 46.45 kg.m 6. Tegangan yang terjadi σ= Mx My + Wx Wy
= =
7. Kontrol lendutan fy = 5 384 fy = 0.013 fy =
0.3479
fx = fx =
5 384 0.013
fy =
0.118
fterjadi = fterjadi = fijin = fijin = fijin =
Qm cos α. L4 E . Ix 6.850E+09 455700000 cm
+
Qm sin α. L4 E . Iy 2.472E+08 69510000 cm
+
+
+
321.79 + 46.45 = 34.70 9.38 927.339 + 495.159 =
2 1422.50 kg/cm
Ph cos α. L3 1 48 E . Ix 0.0208 3.33E+09 455700000
Ph sin α. L3 1 48 E . Iy 0.0208 2.40E+08 69510000
fx 2 + fy 2 0.368
cm
1L 125 0.008 x 337.5 2.70 cm
Persyaratan lendutan fterjadi < fijin = Sehingga Ukuran Gording
0.368 cm
< 2.70 cm = LLC 125.50.20. 4,0 ( Aman )
< 1600 kg/cm 2
PERHITUNGAN PEMBEBANAN KUDA-KUDA RANGKA BAJA Pm1 Pm1
Pm1 Pm1
7.506 m
a1 =
2.502 m
Pm1
3.753 m
v3
d2 1/2 Pm1
a=
d1
1/2 Pm1
v2
v1
1/2.Pm2 b
Pm2
Pm2
Pm2
Pm2
Pm2
1/2.Pm2
2.167 m L= 1. Data Konstruksi : - Jarak antar kuda-kuda = - Bentang kuda-kuda = - Sudut kemiringan (α ) = - Beban Hidup - Kuat leleh (Fy) - Penutup atap sirap dengan reng dan usuk/kaso per m2 / Seng Metal - Gording Profil C - Penggantung langit-langit - Langit-langit dari semen asbes/tripleks - Profil yang dicoba : - B.Atas 2Lx65x65x9 - B.Bawah 2Lx65x65x9 - B.Diagonal 2Lx55x55x6 - B.Vertikal 2Lx55x55x6
13
m
= = = = = =
3.375 13 30 100 240 40
m m º Kg Mpa kg/m2
= 7.50 kg/m 2 = 7.00 kg/m 2 = 11.00 kg/m = LLC 125.50.20. 4,0 =
8.62 kg/m
=
8.62 kg/m
=
4.69 kg/m
=
4.69 kg/m
2. Perhitungan Pembebanan 1. Beban Mati Berat Titik Buhul Atas 2 - Beban Atap = 40 kg/m x 3.375 - Beban Gording = 7.5 kg/m x 3.375 - Beban Skor Angin (Penutup atap sirap dengan reng dan usuk/kaso per m2) Tiap 1 titik buhul menerima gaya
x
2.502
= = =
Pm1 1/2Pm1
= =
337.75 Kg 25.31 Kg + 363.06 Kg 181.53 Kg
Berat Titik Buhul Bawah - Beban Plafond Berat penggantung langit-langit = Beban langit-langit = dari semen asbes - Beban Skor Angin Tiap 1 titik buhul menerima gaya
7 11
2
kg/m kg/m2
x x
3.375 3.375
x x
2.167 2.167
= =
51.19 Kg 80.44 Kg
Pm2 1/2Pm2
= = =
+ 131.63 Kg 65.81 Kg
2. Beban Hidup Ph1 Ph1
Ph1
Ph1
Ph1
a1 = 3.753 m 1/2 Ph1
d1
2.502 m
v3
d2
1/2 Ph1
v2
v1
b 2.167 m
- Beban yang dibebani oleh orang minimum sebesar
=
100
Kg
Ph2 1/2Ph2
= =
100 50
Kg Kg
3. Beban Angin Wrsin Wrcos Whsin
Wtsin Wt d2
Wtcos d1
v3
Whcos
v2
v1
- Beban angin tekan (Wt) - Koefisien angin tekan (C1) - Beban sampai sejauh 5 km dari pantai (q) Wt Wtsin Wtcos
= =
C1. q. A (+0.02.α - 0.4) =
= = = =
2 40 kg/m 2 40 kg/m 33.775 kg kg 58.500
0.2
x
0.2
x
8.444
=
67.55 Kg
- Beban angin Hisap (Wh) - Koefisien angin hisap (C2) - Beban sampai sejauh 5 km dari pantai (q) Wt Wtsin Wtcos
= =
C2. q. A -0.4
= = = =
40 kg/m 2 40 kg/m -67.550 kg -117.000 kg
- Beban angin reduksi titik buhul bagian puncak Wrsin = -33.775 Wrcos = -58.500
2
x
-0.4
x
8.444
= -135.10 Kg
kg kg
Catatan : Pada Gedung tertutup dengan ketinggian kurang dari 16 meter, lantai-lantai dan dindingdindingnya memberikan kekakuan yang cukup, struktur utamanya tidak perlu ditinjau terhadap beban angin, kecuali apabila perbandingan tinggi dan lebar gedung menyebabkan diperlukannya peninjuan beban angin tersebut. Biasanya pada gedung yang dikategorikan bangunan lansing. Untuk Mendapatkan Momen-momen yang bekerja pada struktur di atas bisa dicari dengan menghitung menggunakan bantuan software SAP 2000.
KONTROL PENAMPANG KUDA-KUDA Baja profil yang digunakan dianggap dari BJ 37 fy = 2400 kg/cm2. σijin = 0.667 x 2400 = 1600 kg/cm2. untuk beban tetap σijin = 1.3 x 1600 = 2080 kg/cm2. untuk mendukung beban sementara. Analisa Elemen 1. Batang Atas Digunakan Profil baja Luas 1 Profil ( F ) Gaya Tekan Maksimum (Pmaks) Panjang Tekuk (Lk) (Panjang Batang) i minimum (i min) Lamda (
)
= 2Lx65x65x9 2 = 11.00 cm = -4191.49 Kg = 2.502 m = = = =
1.66 cm Lk I min 250.19 1.66 150.71
Gamma ( α )
= Dinterpolasi dari Tabel α Perhitungan Tekuk Interpolasi Dari : = 150.00 = 0.188 = 151.00 = 0.186 Maka 1.00 = -0.002 0.71 α -0.1880 -0.001 = 1 α -0.188 α = 0.187
Tegangan Baja
=
= =
Pmaks 2 x F profil x α 4191.49 22 x 0.187 1021.17 kg/cm 2 < σijin =
1600
2
kg/cm / Aman
2. Batang Tegak Digunakan Profil baja Data-data geometri sebagai berikut : Panjang Profil Siku 1 Panjang Profil Siku 2 Tebal ( t ) A (Luas 1 Profi) = Diameter baut ( d )
= 2Lx55x55x6 = = = = =
5.50 5.50 0.60 6.31 1.27
cm cm cm 2 cm cm
Luas Netto (Anet)
= Luas Profil - t.d = 6.310 0.76 2 = 5.548 cm
Gaya Tarik Maksimum (Pmaks)
= 1,888.65 Kg
Tegangan Baja
= =
= 3. Batang Diagonal Digunakan Profil baja Luas 1 Profil ( F ) Gaya Tekan Maksimum (Pmaks) Panjang Tekuk (Lk) (Panjang Batang) i minimum (i min) Lamda (
)
Pmaks 2 x Anet 1,888.65 11.096 170.21 kg/cm2
< σijin =
2 1600 kg/cm / Aman
= 2Lx55x55x6 2 = 6.31 cm = -1095.51 Kg = 3.310 m = = = =
1.66 cm Lk I min 330.98 1.66 199.386
Gamma ( α )
= Dinterpolasi dari Tabel α Perhitungan Tekuk Interpolasi Dari : = 199.00 = 0.107 = 200.00 = 0.106 Maka 1.00 = -0.001 0.39 α -0.1070 -0.0004 = 1 α -0.107 α = 0.1066
Tegangan Baja
=
= =
Pmaks 2 x F profil x α 1095.51 12.62 x 0.107 814.219 kg/cm 2 < σijin =
1600
2
kg/cm / Aman
4. Batang Bawah Digunakan Profil baja Data-data geometri sebagai berikut : Panjang Profil Siku 1 Panjang Profil Siku 2 Tebal ( t ) A (Luas 1 Profi) = Diameter baut ( d )
= 2Lx65x65x9 = = = = =
6.50 6.50 0.90 11 1.27
cm cm cm 2 cm cm
Luas Netto (Anet)
= Luas Profil - t.d = 11.000 1.14 2 = 9.857 cm
Gaya Tarik Maksimum (Pmaks)
= 3,608.83 Kg
Tegangan Baja
= =
=
Pmaks 2 x Anet 3,608.83 19.714 183.059 kg/cm2 < σijin =
2 1600 kg/cm / Aman
KEKUATAN SAMBUNGAN BAUT 1. Tehadap geser Pgsr = n x F x Pgsr = n x 1/4π .d2. 0.6
dimana : n = jumlah bidang geser ambil n sebesar = 1.0
2. Terhadap tumpuan
tu = 1.2 tu = 1.5
(untuk S1 ≥ 2d) (untuk 1,5d ≤ S1 ≤ 2d)
S1 = Jarak dari sumbu baut yang paling luar ke tepi bagian yang disambung Karena S1 yang direncanakan sebesar 1,5d, maka : Ptu = Ftu . tu Ptu = ( t.d ).( 1.2 )
I. Kontrol Kekuatan Sambungan Batang Tarik - Dipakai Baut diameter (d) 1.27 Ø 12.7 = - Dipakai pelat sambung (t) 6 mm = 0.6
cm cm
D = 1/2 inchi
Maka : 2 Pgsr = n x 1/4π .d . 0.6 Pgsr = 1 x 0.785 x 1.613 x 960 Pgsr = 1216.10 Kg Ptu = 0.6 x 1.27 Ptu = 1463.04 Kg
x
1.2
x 1600
Diambil Harga P yang terkecil Pgsr = 1216.10 Kg Gaya Tarik Maksimum Pmaks = 3608.83 Kg Penggunaan banyaknya baut (n)
=
Pmaks Pbaut
=
3608.83 1216.10
= =
2.968 3
baut (minimal 2 baut) baut
II. Kontrol Kekuatan Sambungan Batang Tekan - Dipakai Baut diameter (d) Ø 12.7 = - Dipakai pelat sambung (t) 6 mm =
1.27 cm 0.6 cm
D = 1/2 inchi
Maka : 2 Pgsr = n x 1/4π .d . 0.6 Pgsr = 1 x 0.785 x 1.613 x 960 Pgsr = 1216.10 Kg Ptu = 0.6 x 1.27 Ptu = 1463.04 Kg
x
1.2
x 1600
Diambil Harga P yang terkecil Pgsr = 1216.10 Kg Gaya Tekan Maksimum Pmaks = -4191.5 Kg Penggunaan banyaknya baut (n)
Ø Ø
=
Pmaks Pbaut
=
4191.49 1216.10
= =
3.447 4.0
baut (minimal 2 baut) baut
Nama Batang 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
TABEL HASIL GAYA BATANG DIANALISIS MELALUI SAP 2000 Kombinasi Gaya Batang Panjang Kondisi Tipe Batang Pembebanan Kgf m Batang COMB2 COMB2 COMB3 COMB2 COMB2 COMB2 COMB2 COMB1 COMB2 COMB2 COMB1 COMB2 COMB2 COMB2 COMB2 COMB2 COMB2 COMB2 COMB2 COMB2 COMB2
3,608.83 3,582.37 2,912.31 2,902.84 3,582.37 3,608.83 -4,191.49 178.32 -784.83 -784.83 178.32 -4,191.49 597.22 -1,095.51 -1,095.51 597.22 -3,367.42 1,888.65 -3,358.28 -2,537.81 -2,528.67
Keterangan : COMB1 = 1,2 DL COMB2 = 1,2 DL + 1,6 LL COMB3 = 1,2DL + 1,3 W + 0,5 LL
2.167 2.167 2.167 2.167 2.167 2.167 2.502 1.251 1.251 1.251 1.251 2.502 2.502 3.310 3.310 2.502 2.502 3.753 2.502 2.502 2.502
Tarik Tarik Tarik Tarik Tarik Tarik Tekan Tarik Tekan Tekan Tarik Tekan Tekan Tekan Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tekan Tekan
Batang Bawah Batang Bawah Batang Bawah Batang Bawah Batang Bawah Batang Bawah Batang Atas Batang Tegak Batang Diagonal Batang Diagonal Batang Tegak Batang Atas Batang Tegak Batang Diagonal Batang Diagonal Batang Tegak Batang Atas Batang Tegak Batang Atas Batang Atas Batang Atas
Profil Digunakan 2Lx65x65x9 2Lx65x65x9 2Lx65x65x9 2Lx65x65x9 2Lx65x65x9 2Lx65x65x9 2Lx65x65x9 2Lx55x55x6 2Lx55x55x6 2Lx55x55x6 2Lx55x55x6 2Lx65x65x9 2Lx55x55x6 2Lx55x55x6 2Lx55x55x6 2Lx55x55x6 2Lx65x65x9 2Lx55x55x6 2Lx65x65x9 2Lx65x65x9 2Lx65x65x9
