· Web viewIDEALISASI STRUKTUR RANGKA ATAP (TRUSS) Perencanaan kuda – kuda dalam bangunan sederhana dengan panjang bentang 10 m. jarak antara kuda – kuda adalah 3 m dan 2 m, jarak

Perencanaan Truss

Kelompok Bank Century (BC)

A. IDEALISASI STRUKTUR RANGKA ATAP (TRUSS)

Perencanaan kuda kuda dalam bangunan sederhana dengan panjang bentang 10 m. jarak antara kuda kuda adalah 3 m dan 2 m, jarak mendatar antara kedua gording adalah 3 m dan sudut kemiringan atap adalah 30 terhadap batang horizontal. Kayu yang digunakan memiliki Kode Mutu E22 dengan klasifikasi Kelas A. Rencana kuda kuda dan atap dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2.

Gambar 1 Rencana Kuda Kuda

Gambar 2 Rencana Atap

Berdasarkan gambar rencana kuda - kuda dan gambar rencana atap, beberapa data untuk perencanaan seperti luas atap dan panjang gording yang membebani masing-masing titik buhul kuda - kuda serta panjang batang kuda kuda dapat di analisis. Luas atap dapat dilihat pada gambar rencana atap (Gambar 2). Panjang elemen kuda - kuda dapat diperoleh berdasarkan Gambar 1, yaitu sebagai berikut :

Tabel 1 Panjang Bentang Per Elemen

No

Batang

Panjang

( m )

1

BC1

3,05

2

BC2

2,03

3

BC3

2,03

4

BC4

3,05

5

BC5

3,46

6

BC6

1,20

7

BC7

2,17

8

BC8

2,31

9

BC9

2,31

10

BC10

2,01

11

BC11

2,17

12

BC12

1,20

13

BC13

3,46

Sumber : Perhitungan Berdasarkan Gambar Rencana

B. PERENCANAAN GORDING

1. Data data:

Beban pada gording

Ukuran gording=60/120 mm

Luas gording= m

Berat per satuan volume =600 Kg/m = 6000 N/m

Berat sendiri gording=Luas gording x Bj

= = 43,20 N/m

Beban Vertikal (Penutup Atap)

Berat atap seng gelombang (BWG 24) = 10 Kg/m = 100 N/m

Berat sendiri atap seng=Jarak gording x Bj

= = 346 N/m

Beban Hidup (L)

Beban hidup (L) =70 Kg = 700 N

Beban Angin

Beban angin = 45 Kg/m2 = 450 N/m2

2. Pembebanan

Beban Mati (D)

(+)Berat penutup atap=346 N/m

Berat gording=43,20 N/m

Total=389,20 N/m

Dx=D sin

=389,20 sin 30

=194,60 N/m

Dy=D cos

=389,20 cos 30

=337,06 N/m

Beban hidup (L)

L=700 N

Lx=L sin

=700 sin 30

= 350 N

Ly=L cos

=700 cos 30

=606,22 N

Beban angin (W)

Beban angin = 45 Kg/m2 = 450 N/m2

Koefisien angin tekan (C1)=

=

=0,2

Koefisien angin isap (C2)=

(PMI Pasal 4.3 Ayat 1.b, Hal 20)

Wtekan=

Wtekan =

=311,40 N/m

Wisap=

Wisap =

=- 622,80 N/m

Perhitungan momen untuk beban angin

Mx tekan=

Mx tekan =

=350,30 Nm

My tekan=

My tekan =

=0 Nm

Mx isap=

Mx isap =

=- 700,65 Nm

My isap=

My isap =

=0 Nm

3. Perhitungan momen

Beban pada sumbu kuat:

Mx (D)=

Mx (D)=

=218,92 Nm

Mx (W)=

L=3 m

Mx tekan =

=350,30 Nm

Mx isap =

=- 700,65 Nm

Mx (L)=

L=3 m

Mx (L)=

=262,50 Nm

Beban pada sumbu lemah:

My (D)=

L=3 m

My (D)=

=379,19 Nm

My (W)=

L=3 m

My tekan =

=0 Nm

My isap =

=0 Nm

My (L)=

L=3 m

My (L)=

=454,66 Nm

Momen terfaktor:

Kombinasi pembebanan sementara (DL + LL + Wtekan)

Nm [SNI 03 xxxx 2000 butir 4.2.2]

Nm [SNI 03 xxxx 2000 butir 4.2.2]

Kombinasi pembebanan sementara (DL + LL + Wisap)

Nm [SNI 03 xxxx 2000 butir 4.2.2]

Nm [SNI 03 xxxx 2000 butir 4.2.2]

Tegangan acuan kayu:

Ew = 21000 MPa dan Fb = 54 MPa

Dimensi gording:

Momen inersia penampang:

mm4

mm4

Momen statis penampang:

mm3

mm3

Karena nilai banding penampang d/b (120/60) = 2,00. Maka pada balok tidak diperlukan pengekang lateral [SNI 03 xxxx 2000 butir 8.2.2], Cl = 1,00 Nilai Ct diambil dalam kadar air kering dengan suhu T < 38 < C maka nilai Ct = 1,00. Untuk kayu dengan mutunya ditetapkan secara maksimal, CF = 1,00 [SNI 03 xxxx 2000 butir 5.6.2], faktor koreksi pengawetan kayu, nilai Cpt = 1,00 [SNI 03 xxxx 2000 butir 5.6.1]. Faktor koreksi layan basah, untuk memperhitungkan kadar air masa layan pada balok kayu balok kayu besar 125 mm x 125 mm, Fb = 1,00 nilai CM = (Fb/CF) = (1,00/1,00 = 1,00) < 8 Mpa maka CM = 1,00 [Bahan Ajar Modul Struktur Kayu, Tabel 3.3, hal III-12]. Faktor reduksi tegangan untuk batang lentur, b = 0,85 dan faktor waktu () pada kombinasi pembebanan maka = 0,80 [Bahan Ajar Modul Struktur Kayu, Tabel 3.2, hal III-12].

MPa

MPa

MPa

Mpa

4. Kontrol tegangan:

Kontrol tegangan lentur (DL + LL + Wtekan)

OK!

Kontrol tegangan lentur (DL + LL + Wisap)

OK!

5. Kontrol lendutan balok:

Lendutkan ijin:

maks = ; maks = = 10 mm

Lendutkan akibat beban tetap:

MPa

Lendutkan sumbu kuat:

; ; 1,13 mm

Lendutkan sumbu lemah:

; ; 7,84 mm

Lendutkan total:

total= ((x)2 + (y)2)0,5

= ((1,13)2 + (7,84)2)0,5

= 7,92 mm < maksOK!

Jadi, dimensi balok dapat digunakan.

C. PERHITUNGAN BEBAN BEBAN PADA KUDA KUDA

1. Perhitungan beban akibat berat kuda kuda sendiri pada titik buhul

Kayu 60/120 mm2 adalah batang atas dan batang bawah, Kayu 60/120 mm2 adalah batang diagonal. Berat sendiri kuda - kuda yang bekerja pada satu titik buhul dengan rumus ; 0,5 x berat sendiri seluruh batang kuda - kuda yang terletak pada satu titik buhul.

Titik buhul B1

Batang BC1==65,88 N

(+)Batang BC5==74,74 N

Total= 139,62 N

Titik buhul B2

Batang BC1==65,88 N

Batang BC2==43,85 N

(+)Batang BC6==25,92 N

Total=135,65 N

Titik buhul B3

Batang BC2==43,85 N

Batang BC3==43,85 N

Batang BC7==46,87 N

Batang BC10==43,42 N

(+)Batang BC11==46,87 N

Total=224,86 N

Titik buhul B4

Batang BC3==43,85 N

Batang BC4==65,88 N

(+)Batang BC12==25,92 N

Total=135,65

Titik buhul B5

Batang BC4==65,88 N

(+)Batang BC13==74,74 N

Total=139,62 N

Titik buhul B6

Batang BC5==74,74 N

Batang BC6==25,92 N

Batang BC7==46,87 N

(+)Batang BC8==49,89 N

Total=122,68 N

Titik buhul B7

Batang BC8==49,89 N

Batang BC9==49,89 N

(+)Batang BC10==43,42 N

Total=143,20 N

Titik buhul B8

Batang BC9==49,89 N

Batang BC11==46,87 N

Batang BC12==25,92 N

(+)Batang BC13==74,74 N

Total=197,42 N

2. Perhitungan beban akibat gording

Ukuran gording=60/120 mm

Luas gording= m

Berat per satuan volume =600 Kg/m = 6000 N/m

Berat 1 gording=Luas gording x Bj x jarak kuda kuda

= = 129,60 N

3. Perhitungan beban terhadap atap

Berat atap seng gelombang (BWG 24) = 10 Kg/m = 100 N/m

Berat atap seng=Jarak gording x Jarak kuda kuda x Bj

=N

4. Perhitungan beban hidup (L)

Beban hidup (L) = 70 Kg = 700 N

5. Perhitungan beban akibat angin

Beban angin tekan=311,40 N/m

Beban angin isap=-622,80 N/m

Jarak kuda kuda=3,00 m

Beban angin untuk setiap titik buhul = beban angin x jarak daerah beban untuk titik buhul, dimana panjang daerah beban = 0,5 x panjang batang

Tabel 2 Perhitungan Beban Angin Tekan

Titik

Batang Yang Berseberangan

Panjang Daerah Beban

Beban Angin Tekan

(m)

(N)

1

BC5

3,46

538,72

Total

538,72

6

BC5

3,46

538,72

BC8

2,31

359,67

Total

898,39

7

BC8

2,31

359,67

Total

359,67

Sumber : Perhitungan Berdasarkan Gambar Rencana

Tabel 3 Perhitungan Beban Angin Isap

Titik

Batang Yang Berseberangan

Panjang Daerah Beban

Beban Angin Isap

(m)

(N)

5

BC13

3,46

1077,44

Total

1077,44

8

BC13

3,46

1077,44

BC9

2,31

719,33

Total

1796,78

7

BC9

2,31

719,33

Total

719,33

Sumber : Perhitungan Berdasarkan Gambar Rencana

Tabel 4 Rekapitulasi Gaya Gaya Batang (Tarik dan Tekan)

Nomor Batang

Besar Gaya - Gaya Yang Bekerja Pada Truss (N)

Tarik (+)

Tekan (-)

BC1

9263,21

0,00

BC2

9243,72

0,00

BC3

9704,01

0,00

BC4

9721,76

0,00

BC5

0,00

12331,50

BC6

157,66

0,00

BC7

0,00

2812,19

BC8

0,00

8828,37

BC9

0.00

8394,37

BC10

5974,37

0,00

BC11

0,00

3298,43

BC12

164,92

0,00

BC13

0,00

11584,41

Sumber : Perhitungan Berdasarkan SAP 2000 versi 7.4

D. KONTROL DIMENSI BATANG TEKAN

Dimensi batang tarik dari struktur truss seperti Gambar 1, elemen batang terbuat dari kayu ukuran balok 60/120 dan panjang 3 m de