BAB I PENDAHULUAN 1.1 Pengertian 1.2 Baja Sebagai Bahan …ft.ummetro.ac.id/wp-content/uploads/2020/04/Bahan-Kuliah... · 2020-04-29 · BAB I PENDAHULUAN 1.1 Pengertian Konstruksi

(AZIZ KURNIA ADI) S1- PTB 1501017 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Pengertian

Konstruksi rangka baja adalah suatu konstruksi yang dibuat dari susunan batang-

batang baja yang membentuk kumpulan segitiga, dimana setiap pertemuan beberapa

batang disambung pada alat pertemuan/simpul dengan menggunakan alat

penyambung (bout,paku keeling dan las lumer).

1.2 Baja Sebagai Bahan Struktur

Berdasarkan pertimbangan ekonomi, kekuatan, dan sifat baja, pemakaian baja

sebagai bahan struktur sering dijumpai pada berbagai bangunan seperti gedung

bertingkat, bangunan air, dan bangunan jembatan. Keuntungan yang diperoleh dari

baja sebagai bahan struktur adalah:

1. Baja mempunyai kekuatan cukup tinggi dan merata. Kekuatan yang tinggi ini

mengakibatkan struktur yang terbuat dari baja, umumnya mempunyai ukuran

tampang relatif kecil, sehingga struktur cukup ringan sekalipun berat jenis baja

tinggi.

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. Struktur baja mudah dibongkar pasang, sehingga elemen struktur baja dapat

dipakai berulang-ulang dalam berbagai bentuk struktur.

4. Struktur dari baja dapat bertahan cukup lama.

Baja sebagai bahan struktur mempunyai beberapa kelemahan/kekurangan,

antara lain :

Pemeliharaan memerlukan biaya yang banyak.

Kekuatan baja dipengaruhi temperatur.

Bahaya tekuk ( buckling ) mudah terjadi.

ASUS

Textbox


1.3 Penggunaan Konstruksi Rangka Baja

Penggunaan konstruksi rangka baja untuk b\angunan sangat luas sekali, antara lain:

Kuda-kuda ( kap spant )

Ikatan angin

Jembatan rangka

Tiang transmisi ( untuk jaringan listrik tegangan tinggi )

Menara air.

1.4 Sifat Metalurgi Baja

Sifat metalurgi baja 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 yaitu kekakuan baja dalam berbagai macam keadaan pembebanan

atau muatan bergantung dari :

Cara peleburannya.

Jenis dan banyaknya logam campuran.

Proses yang digunakan dalam pembuatan.

Berikut ini 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.

1.5 Bentuk-bentuk Baja dalam Perdagangan

Bahan baja yang dipergunakan untuk bangunan berupa bahan batangan dan

plat.Penampang dari bahan baja biasanya disebut profil. Macam-macam profil yang

terdapat di pasaran antara lain :

ASUS

Textbox


1) Profil baja tunggal

Baja siku-siku sama kaki

Baja siku-siku tidak sama kaki (baja T)

Baja siku-siku tidak sama kaki (baja L)

Baja I

Baja canal

2) Profil gabungan

Dua baja L sama kaki

Dua baja L tidak sama kaki

Dua baja I

3) Profil susun

Dua baja I atau lebih

1.6 Macam-Macam Bentuk Kuda-Kuda Baja

1. Pratt Truss

Kemiringan atap = tg , dimana h = tinggi kuda-kuda

L = bentang kuda-kuda

2. Hows Truss

3. Pink Truss

4. Modified Pink Truss

5. Mansarde Truss

6. Modified Pratt Truss

7. Crescent Truss

1.7 Keuntungan dan Kerugian Penggunaan Konstruksi Baja

Dibandingkan dengan konstruksi lain seperti beton atau kayu pemakaian baja

sebagai bahan konstruksi mempunyai keuntungan dan kerugian, yaitu:

Keuntungan :

Bila dibandingkan dengan beton baja lebih ringan

Baja lebih mudah untuk dibongkar atau dipindahkan

Konstruksi baja dapat dipergunakan lagi

Pemasangannya relative mudah

ASUS

Textbox


Baja sudah mempunyai ukuran dan mutu tertentu dari pabrik

Kerugian :

Bila konstyruksinya tervbaikar maka kekuatannya berkurang

Baja dapat terkena karat sehingga membutuhkan perawatan

Memerlukan biaya yang cukup besar dalam pengangkutan

Dalam pengerjaannya diperlukan tenaga ahli dalam hal knstruksi baja

1.8 Jenis-jenis Alat Penyambung Baja

Alat penyambung baja dapat berupa:

Bout

Pemakaian bout diperluakn bila:

Tidak cukup tempat untuk pekerjaan paku keeling

Jumlah plat yang disambung >5d (diameter bout )

Konstruksi yang dapat dibongkar pasang

Paku keling

Sambungan paku digunakan pada konstruksi yang tetap, jumlah tebal plat

tidak boleh > 6d ( diameter paku keeling )

Las

Menurut bentuknya las ada 2 macam yaitu las tumpul dan las sudut

ASUS

Textbox


BAB II

RANCANGAN KONSTRUKSI RANGKA BAJA

Gambar 1. Rangka Kuda-kuda

Ketentuan-Ketentuan :

Type konstruksi atap = B

Bahan penutup atap = Asbes

Bentang kap (L) = 14,00 m

Kemiringan atap = 350

Jarak kuda-kuda = 4 m

Beban angin kiri = 40 Kg/m2

Beban angin kanan = 50 Kg/m2

Beban plafon = 8,46 Kg/m

Beban berguna = 100 Kg/m

Alat sambungan = Paku keling

Tegangan baja yang diijinkan = 1400 Kg/cm2

Perletakan = Kiri – Rol, Kanan – Sendi

Berdasarkan pembagian fungsi dari masing-masing bagian konstruksi kuda-kuda,

dalam penyelesaian perencanaan perhitungan dapat dibagi menjadi beberapa bagian,

yaitu :

1. Perhitungan dimensi gording

2. Perhitungan dimensi batang tarik ( trackstang )

3. Perhitungan dimensi ikatan angin

ASUS

Textbox


4. Perhitungan dimensi kuda-kuda

5. Perhitungan kontruksi perletakan

6. Penggambaran

2.1 Macam-Macam Pembebanan

Pembebanan yang digunakan pada konstruksi rangka baja (pembebanan pada

kuda-kuda), 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

2.2 Perhitungan Dimensi Gording

Gording diletakan diatas beberapa kuda-kuda yang fungsinya menahan beban atap

dan perkayuannya, dan 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 1

2 2a a

x L (meter) x berat per m² penutup atap per m² gording

= a x berat penutup atap per m² catatan: Berat penutup atap tergantung dari jenis penutup atap

Berat jenis gording diperoleh dengan menaksirkan dimensi gording, biasanya

gording menggunakan profil I, C (tabel profil) dan di dapat berat per m gording.

Berat sendiri gording = g2 kg/m 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

ASUS

Textbox


Gording diletakkan diatas beberapa kuda-kuda, jadi merupakan balik penerus

diatas beberapa balok tumpuan (continuous bean). Untuk memudahkan perhitungan

dapat dianggap sebagai balok diatas dua tumpuan statis tertentu dengan mereduksi

momen lentur.

akibat gx Mgl = 0,80 (1/8 gx l2)

= 0,80 (1/8 sin l2)

akibat gy Myl = 0,8 (1/8 gy l2)

= 0,80 (1/8 g cos l2)

a. Beban Berguna

Beban berguna P = 100 kg bekerja di tengah-tengah gording

Mmax = 80 % ( ¼ PL)

Akibat Px Mx2 = 0,80 ( ¼ PxL )

= 0,80 ( ¼ P sin L )

Akibat Py My2 = 0,80 ( ¼ Py L )

= 0,80 ( ¼ P cos L )

b. Beban Angin (W)

Ikatan angin hanya bekerja menahan gaya normal/aksial tarik saja. Cara kerjanya,

apabila yang satu bekerja sebagai batang tarik maka yang lainnya tidak menahan apa-

apa dan sebaliknya. Beban angin dianggap bekerja tegak lurus bidang atap

Beban angin yang di tahan gording

W = a . x tekanan angin per meter (kg/m2)

Mmax = 80 % ( 1/8 WL2 ) = 0,80 ( 1/8 WL2 )

Akibat Wx Mx3 = 0

Akibat Wy My3 = 0,80 ( 1/8 WyL2 ) = 0,80 ( 1/8 W L2 )

c. Kombinasi Pembebanan

I Mx total = Mx1 + Mx2

My total = My1 + My2

II Beban mati + Beban berguna + Beban angin

Mx total = Mx1 + Mx2

My total = My1 + My2 + My3

ASUS

Textbox


d. Kontrol tegangan

Kombinasi I

21600 /Mxtotal Mytotal

kg cmWy Wx

catatan : jika , maka dimensi

gording diperbesar

Kombinasi II

1,25Mxtotal Mytotal

Wy Wx catatan: jika 1, 25 , maka

dimensi gording di perbesar

Kombinasi III

1,25Mxtotal Mytotal

Wy Wx catatan: jika 1, 25 , maka

dimensi gording di perbesar

e. Kontol lendutan

Akibat beban mati:

cmEI

LqF

y

x

xl384

5 4

cmEI

LqF

x

y

384

5 4

Akibat beban berguna

cmEI

LPF

x

x

x48

3

2 cmEI

LWF

y

y

y48

5 3

2

Akibat beban angin

3xF 0 cm cmEI

LWF

x

y

y384

5 4

3

Fx total = (Fx1+Fx2) F

Fy total = (Fy1+Fy2+Fy3) F

fffF yx 22

1 catatan : jika F > F maka dimensi gording di

perbesar

ASUS

Textbox


2.3 Perhitungan Dimensi Trackstang (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 :

2

PxGxPts

ambilFn

F →

22

PxGxFn

Fn

PxGx

Fbr =125 % Fn Fbr = ¼ п d2

dimana : Fn = luas netto

Fbr = luas brutto

A = diameter batang tarik (diperoleh dari tabel baja)

a. Batang Tarik

Fn =

p Dimana: Fn = Luas penampang netto

Fbr = Fn + ∆ F Fbr = 125% P = Gaya batang

= Tegangan yang diijinkan

b. 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: - terhadap sumbu bahan

- terhadap sumbu bebas bahan

2.4 Perhitungan Gaya-gaya Batang

Besarnya gaya batang 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.

ASUS

Textbox


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 diulang.

Asumsi yang di ambil dalam penyelesaian konsrtuksi rangka batang, terutama

untuk mencari besarnya gaya batang, yaitu :

1. Titik simpul dianggap sebagai sendi (M = 0).

2. Tiap batang hanya memikul gaya normal atau aksial 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 plafon, 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.

a. Cara Cremona (Cara Grafis)

Dalam menyelesaiannya perlu diperhatikan:

1. Ditetapkan segala gaya ,yaitu dari satuan Kg/ton menjadi satuan cm.

2. Penggambaran gaya batang dimulai dari titik simpul yang hanya memiliki

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 dimulai

penggambaran gaya batang.

Prosedur penyelesaian cara cremona:

1. 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.

ASUS

Textbox


4. Cari besar arah dan titik tangkap dari reaksi perletakan.

5. Tetapkan perjanjian arah urutan penggambarandari masing-masing gaya batang

pada titik simpul (searah 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.

b. Cara Ritter ( Analisis )

Mencari gaya-gaya dengan cara ritter bersifat analitis dan perlu diperhatikan

ketentuan berikut:

a. Membuat garis potong yang memotong beberapa batang yang akan dicari.

b. Batang yang terpotong diasumsikan sebagai batang tarik. Arah gaya menjauhi titik

simpul.

Catatan : Sebaikanya ditinjau bagian konstruksi yang terdapat 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 terhadap titik yang ditinjau.

7. Selanjutnya didapat gaya batang yang dicari.

2.5 Perhitungan Sambungan

Dalam kontruksi baja ada beberapa sambungan yang biasanya digunakan. Pada

perhitungan disini yang dipergunakan adalah sambungan baut. Karena pada baut

terdapat ulir yang menahan geser dan tumpu, maka hanya diperhitungkan bagian

galinya (kran). 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

ASUS

Textbox


sambungan dengan baut perlu diketahui besarnya daya pikul 1 baut terhadap geser dan

tumpu.

Fgs = ¼ . . d2

Ftp = d. Smin

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

Untuk sambungan ganda (double skear)

Ngs = ¼ . . d2. C

Ntp = d. Smin . σtp

jika tumpu menunjukkan tegangan tumpu yang diijinkan, maka harus

diperhitungkan harga terkecil antara Pmaks tumpu dan Pmaks geser. Jadi banyaknya baut

adalah

p

maks

tN

Pn

.min

s

maks

gN

Pn

.min

ASUS

Textbox


BAB III

PERHITUNGAN PERENCANAAN KUDA-KUDA

Gambar 2. Rangka Kuda-kuda

3.1 Perhitungan Panjang Batang

a. Perhitungan Batang Atas (A)

Persyaratan : jarak antar gording ≠ 2, m

Jarak antar gording (A) =

1

8 𝑋 𝐿

𝐶𝑜𝑠 𝑎 =

1

8 𝑋 14

𝐶𝑜𝑠 35 =

1,75

0,82

= 2,13

A1 = A2 = A3 = A4 = A5 = A6 = A7 = A8 = 2,13 m

b. Perhitungan Batang Tepi Bawah (B)

Batang bawah (B) = 𝑏𝑒𝑛𝑡𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑎𝑝 (𝐿)

𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑏𝑎𝑡𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑎𝑤𝑎ℎ =

𝐿

8 =

14

8 = 1,75

B1 = B2 = B3 = B4 = B5 = B6 = B7 = B8 = 1,75 m

c. Perhitungan Batang Vertikal (V)

V1 = V7 => A1 Sin 35 = 2,13 X 0,57 = 1,21 m

V2 = V6 => (A1 + A2) Sin 35 = 4,28 X 0,57 = 2,42 m

V3 = V5 => (A1 + A2 + A3) Sin 35 = 6,39 X 0,57 = 3,64 m

V4 => (A1 + A2 + A3 + A4) Sin 35 = 8,52 X 0,57 = 4,85 m

d. Perhitungan Batang Diagonal (D)

D1 = D2 => √𝑉12 + 𝐵1

2 = √1,212 + 1,752

ASUS

Textbox


= √1,46 + 3,06

= 2,12 m

D2 = D5 => √𝑉22 + 𝐵2

2 = √2,422 + 1,752

= √5,85 + 3,06

= 2,98 m

D3 = D4 => √𝑉32 + 𝐵3

2 = √3,642 + 1,752

= √13,24 + 3,06

= 4,03 m

DAFTAR PANJANG BATANG

Tabel 1. Daftar panjang batang

NAMA BATANG

PANJANG BATANG

BTG ATAS (A)

BTG BAWAH (B)

BTG VERTIKAL (V)

BTG DIAGONAL (D)

A1 2,13 m

A2 2,13 m

A3 2,13 m

A4 2,13 m

A5 2,13 m

A6 2,13 m

A7 2,13 m

A8 2,13 m

B1 1,75 m

B2 1,75 m

B3 1,75 m

B4 1,75 m

B5 1,75 m

B6 1,75 m

B7 1,75 m

B8 1,75 m

V1 1,21 m

V2 2,42 m

V3 3,64 m

V4 4,84 m

V5 3,64 m

V6 2,42 m

V7 1,21 m

D1 2,12 m

ASUS

Textbox


D2 2,98 m

D3 4,03 m

D4 4,03 m

D5 2,98 m

D6 2,12 m

3.2 Perhitungan Dimensi Gording

Gording Dipengaruhi oleh

Muatan mati, yaitu: -berat sendiri gording (kg/m)

-berat sendiri penutup atap (kg/m2)

Muatan hidup, yaitu berat orang dengan berat P = 100 Kg

Muatan angin (kg/m2)

Ketentuan :

Jarak antara gording : 2,13 m

Sudut kemiringan : 350

Jarak antar kuda - kuda : 4 m

Berat penutup atap asbes : 11 Kg/m2

a. Perhitungan Dimensi Gording

Beban yang dilakukan gording akibat berat sendiri atap dan berat sendiri gording :

Karena satuannya tidak sama maka disamakan dahulu dengan jarak

gording.

Berat yang didukung gording : 2,13 x 11 = 23,43 Kg/m

Berat sendiri gording ditaksir : C - 8 = 8,64 Kg/m +

q total = 32,07 kg/m

Gording ditempatkan tegak lurus bidang penutup atap dan beban mati Px bekerja

vertical, P diuraikan pada sumbu X dan sumbu Y, sehingga diperoleh:

ASUS

Textbox


Gambar 3. Gording

Dengan jarak gading-gading 2,13 m dan kemiringan sudut 350

qx = q sin a qy = q cos a

= 32,07 sin 350 = 32,07 cos 350

= 18,394 Kg/m = 26,270 Kg/m

Momen akibat Beban mati

Karena dianggap sebagai balok menerus di atas beberapa tumpuan (continous

beam) maka untuk memperoleh perhitungan dapat diasumsikan sebagai berat

bertumpuan di ujung.

Mx = 1/8 . qx .(𝐿

2)

2

. 80% My = 1/8 . qy .(𝑙)2. 80%

= 1/8 . 18,394. (4

2)

2

.0,8 = 1/8 . 26,27 . (4)2.0,8

= 7,357 Kg.m = 42,032 Kg.m

b. Perhitungan 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. Diambil beban orang P = 100 Kg

Px = P sin a Py = Po cos a

= 100 . Sin 35 = 100 . Cos 35

= 57,357 Kg = 81,915 Kg

Momen yang timbul akibat beban terpusat dianggap Continous Beam.

Momen akibat beban hidup

Mx = ¼ . Px . 𝑙

2 . 80 % My = ¼ . Py .Ɩ. 80 %

= ¼ . 57,357 . 4

2 .0,8 = ¼ . 81,915 . 4 . 0,8

ASUS

Textbox


= 22,942 Kg.m = 65,532 Kg.m

c. Perhitungan Muatan Angin

Beban angin dianggap bekerja tegak lurus bidang atap

Gambar 4. Sketsa penempatan gording

Ketentuan :

Koefisien angin tekan ( c ) = (0,02 . a - 0,4)

Koefisien angin hisap ( c’ ) = - 0,4

Beban angin kiri (q1) = 40 Kg/m2

Beban angin kanan (q2) = 50 Kg/m2

Kemiringan atap (a) = 350

Koefisien Angin

Angin tekan ( c ) = (0,02 . a - 0,4)

= (0,02 . 350 - 0,4)

= 0,3

Angin hisap ( c1) = -0,4

1 Angin kiri

Tekan (w) = c . q1 . 1 (jarak gording)

= 0,3 . 40 . (2,13)

= 75,56 Kg/m

Hisap (w1) = c’ . q2 . 1 (jarak gording)

= -0,4 . 40 . (2,13)

= -34,08 Kg/m

ASUS

Textbox


2 Angin kanan

Tekan (w) = c . q2 . l (jarak gording)

= 0,3 . 50 . (2,13)

= 31,95 Kg/m

Hisap (w1) = c’ . q . l (jarak gording)

= -0,4 . 50 . (2,13) = - 42,6 Kg/m

Dalam perhitungan diambil harga w (tekan terbesar)

W maks = 31,95 Kg/m

Jadi momen akibat beban angin adalah :

MWx = 1/8 . Wx . (𝑙

2)

2

. 80 % MWy = 1/8 . Wy . (𝑙)2. 80 %

= 1/8 . 0 . (4

2)

2

.0,8 = 1/8 . 31,95 . (4)2. 0.8 %

= 0 Kg.m = 51,12 Kg.m

d. perhitungan akibat beban air hujan :

q air = 40 - (0,8 . a) ( jarak gording)

= 40 - (0,8 . 350 ) ( 2,13 )

= 25,56 kg/m

qx = q . sin a qy = q . cos a

= 25,56 sin 35 = 25,56 cos 35

= 14,66 kg/m = 20,93 kg/m

Momen akibat beban air hujan :

Mqx = 1/8 . qx . (𝑙

2)

2

. 80 % Mqy = 1/8 . qy . (𝑙)2 . 80 %

= 1/8 . 14,66 . (4

2)

2

.0,8 = 1/8 . 20,93 . (4)2. 0,8

= 5,864 Kg.m = 33,488 Kg.m

ASUS

Textbox


Tabel 2.Daftar pembebanan pada batang kuda-kuda

Q, P dan M

Atap +

Gording

Beban Orang

Angin

Air Hujan

(Beban Mati)

(Beban Hidup)

P

-

100 Kg

- -

Q, Wmax

37,07 Kg/m

-

40 kg/m2 & 50 kg/m2 -

Qx, px, wx

18,394 Kg/m

57,357 Kg

0 14,96 kg/m

Qy, py, wy

26,270 kg/ m

81,915 Kg/ m

51,12 kg/m 25,91 kg/m

Mx

7,357 Kg.m

22,942 Kg.m

0 3,83 kg.m

My

42,032 Kg.m

65,532 Kg.m

51,12 kg.m 26,53 kg.m

d. Kontrol Gording

Kontrol gording terhadap tegangan

Dari tebel profil baja dapat diketahui bahwa C – 8

Wx = 26,5 cm3

Wy = 6,36 cm3

Kombinasi 1

Mx total = beban mati + beban hidup

= 7,357 Kg m + 22,942 Kg m

= 30,299 Kg.m = 3029,9 Kg.cm

My total = beban mati + beban hidup

= 42,032 Kg.m + 65,532 Kg.m

= 107,564 Kg.m = 1075,64 Kg.cm

=

𝑀𝑥 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙

𝑊𝑦+

My Total

𝑊𝑥

=3029,9

6,36+

1075 ,64

26,5 = 516,9 Kg/cm2

Sehingga didapat = 516,9 Kg/cm2 ≤ = 1400 Kg/cm2………Ok

Kombinasi 2

ASUS

Textbox


Mx total = (beban mati + beban hidup )+ Beban angin

= (30,299) + 0

= 30,299 Kg.m = 3029,9 Kg.cm

My total = (beban mati + beban hidup) + beban angin

= (107,564) + (51,12)

= 158,684 Kg.m = 15868,4 Kg.cm

=𝑀𝑥 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙

𝑊𝑦+

My Total

𝑊𝑥

=3029,9

6,36+

15868 ,4

26,5

= 1075,117 Kg/cm2


Kombinasi 3

Mx total = (beban mati + beban hidup + Beban angin) + beban air hujan

= (30,299) + 5,864

= 36,163 Kg.m = 3616,3 Kg.cm

My total = (beban mati + beban hidup + beban angin) + beban air hujan

= (158,684) + 33,488

= 192,172 Kg.m = 19217,2 Kg.cm

=𝑀𝑥 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙

𝑊𝑦+

My Total

𝑊𝑥

=3616 ,3

6,36+

19217 ,2

26,5

= 1293,777 Kg/cm2


e. Kontrol Terhadap Beban Lendutan

Diketahui :

E = 2,1 . 106 Kg/cm2

l = 4 m = 400 cm

Ix = 106 cm4

Iy = 19,4 cm4

Syarat lendutan yang diizinkan akibat berat sendiri dan muatan hidup adalah :

ASUS

Textbox


f = 1 /250 . l = 1 / 250 x 400 cm = 1,6 cm

1. Kontrol terhadap beban atap dan beban gording

px = 18,394 Kg / m = 0,18394 Kg /cm

Py = 26,270 Kg / m = 0,26270 Kg /cm

Fx1 = 5.𝑞𝑥.𝑙/24

384 .𝐸.𝐼𝑦 =

5 . 0,18394 . (400/2)4

384 . 2,1𝑥 106 . 19,4 = 0,09406 cm

Fy1 = 5.𝑞𝑥.𝑙4

384 .𝐸.𝐼𝑥 =

5. 0,26270 . (400)4

384 . 2,1𝑥106 . 106 = 0,39338 cm

2. Kontrol terhadap beban berguna

Px = 57,357 Kg / m = 0,57357 Kg /cm

Py = 81,915 Kg / m = 0,81915 Kg /cm

Fx2 = 𝑝𝑥.(𝑙/2)3

48.𝐸.𝐼𝑥 =

0,57357 . (400/2)3

48 . 2,1𝑥106 . 19,4 = 0,00234 cm

Fy2 = 𝑝𝑥.𝑙3

48.𝐸.𝐼𝑦 =

0,81915 . (400)3

48 . 2,1𝑥 106 . 106 = 0,00490 cm

3. Kontrol terhadap beban angin

Wx = 0

Wy = 51,12 Kg /m = 0,5112 kg /cm

Fx3 = 0

Fy3 = 5.𝑤𝑦.𝑙4

384 .𝐸.𝐼𝑥 =

5 . 0,5112 . (400)4

384 .2,1𝑥106 . 106 = 0,76549 cm

4. Kontrol terhadap beban air hujan

qx = 14,66 Kg / m = 0,1466 Kg /cm

qy = 20,93 Kg / m = 0,2093 Kg /cm

Fx4 = 5.𝑞𝑥.𝑙4

384 .𝐸.𝐼𝑥 =

5 . 0,1466 . (400/2)4

384 . 2,1𝑥106 . 106 = 0,01372 cm

Fy4 = 5.𝑞𝑥.𝑙4

384 .𝐸.𝐼𝑦 =

5 . 0,2093 . (400)4

384 . 2,1𝑥 106 . 106 = 0,31341 cm

Jadi pelenturan adalah sebagai berikut :

Fx total = Fx1 + Fx2 + Fx3+ Fx4

= 0,0,09406 + 0,00234 + 0 + 0,01372

= 0,11012 cm < F = 1,6 cm …………..Ok

Fy total = Fy1 + Fy2 + Fy3+Fy4

ASUS

Textbox


= 0,39338 + 0,00490 + 0,76549 + 0,31341

= 1,47720 cm < F = 1,6 cm …………..Ok

F1 = 22FyFx < 1,6

= √(0,011012)² + (1,47720)²

= 1,48130 cm < F = 1,6 cm …………..Ok

3.3 Perhitungan Trackstang

Trakstang berfungsi untuk menahan atau mengurangi lendutan pada gording

arah x dan sekaligus untuk mengurangi tegangan lentur yang timbul pada arah

sumbu x batang trakstang dipasang dua buah.

Akibat penutup atap = qx.l

qx = 18,394 kg/m . 4 m = 73,576 kg

px = 57,357 kg

Pts = 73,576

2 + 57,357

= 94,145 kg

σ = 𝑃𝑡𝑠

𝑓𝑛 ≤ σ = 1400 kg/cm2 fn =

𝑃𝑡𝑠

σ =

94,145

1400 = 0.06724 cm2

Fbr = 125 % . Fn

= 1,25 x 0,06724

= 0,08405 cm2

Fbr = ¼ π . d2

d2 = 𝐹𝑏𝑟

¼ π =

0,084058

¼ .3,14 = 0,10708

d = √10708 = 0,327231111 cm ………………= 3,27231111 mm

Karena dalam tabel nilai d yang paling kecil adalah d = 6 mm, maka dimbil d = 6

mm.

3.4 Perhitungan 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

ASUS

Textbox


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 kuda-kuda.

Beban angin yang diperhitungkan adalah beban angin terbesar yang disini adalah

angin sebelah kanan yaitu:50 Kg/ m2

Gambar 5.Sketsa ikatan angin

P = Gaya / Tekan angin

N = Dicari dengan syarat keseimbangan

ΣH = 0

Nx = P

tan β = 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑎𝑛𝑔 𝑡𝑒𝑝𝑖 𝑎𝑡𝑎𝑠

𝑗𝑘

tan β = 8,54542

4

tan β = 2,13635 β = 64,91632o

Luas kuda-kuda = ½ . L . h

= ½ . 14 . 4,85

= 33,95 m2

Jumlah titk simpul (n) = 9 buah

P = 𝑃1 𝑎𝑛𝑔𝑖𝑛 𝑥 𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑘𝑢𝑑𝑎−𝑘𝑢𝑑𝑎

𝑛−1

= 50 𝑥 33,95

9−1 = 212,1875 kg

σ = 𝑝

𝑓𝑛 < σ = 1400 kg/cm2 Fn =

𝑝

σ

212 ,1875

1400 = 0,1515625 cm2

Fbr = 125% . Fn

= 1,25 x 0,1515625 = 0,18cm2

ASUS

Textbox


Fbr = ¼ π . d2

d2 = 0,18

1/4 . 3,14 = 0,229299363

d = √0,229299363 = 0,478852130 ………………= 4,78852130 mm

Karena dalam tabel nilai d yang paling kecil adalah d = 6 mm, maka dimbil ikatan

angin

d = 6 mm

3.5 Perhitungan Konstruksi Rangka Batang

a. Akibat Berat Sendiri

Gaya-gaya berat sendiri bekerja pada titik simpul batang tepi atas berat sendiri itu

diakibatkan oleh:

1. Berat Sendiri Penutup Atap + berat gording

Diketahui :

Penutup atap Asbes = 11 Kg /m

Jarak gording (A) = 2,13 m

Jarak kuda - kuda ( jk ) = 4 m

1. Berat sendiri Penutup atap

Pa = A . Berat Atap . Jarak kuda-kuda

= 2,`13 . 11 . 4

= 93,72 kg

2. Berat akibat beban berguna (beban hidup)

Berat sendiri orang (Po) =100 Kg

3. Berat sendiri gording

Dari tabel profil baja berat C - 8 adalah 8,64 kg/m

Pq = jarak kuda-kuda . berat gording

= 4 . 8,64

= 34,56 kg

4. Berat sendiri kuda-kuda

Panjang kuda-kuda = 14 meter

Jumlah titik simpul tepi atas (n) = 9

Gk = (L – 2) . l s/d (L + 4)

ASUS

Textbox


gk = (𝐿−2)𝑙

(𝐿+4)𝑙

gk1 = ( L - 2).l

= ( 14 – 2) 4

= 48 Kg /m

gk2 = (L+4).l

= ( 14 + 4). 4

= 72 kg/m

Gk = 48 + 72

2

= 60 Kg /m

Dikarenakan bentangnya 14 m, jumlah titik simpul pada batang tepi atas 9

(buah), maka berat total kuda-kuda adalah 14 x 60 = 840 Kg / m. sedangkan

pada titik simpul adalah

Gk = 19

kudakudatotalberat

= 840

8

= 105 Kg

5. Akibat Beban Angin

a. Beban Angin Kiri (Pki) = 40 kg/m2

b. Beban Angin Kanan (Pka) = 50 kg/m2

c. Kemiringan atap (𝛼) = 35o

d. Jarak gording terbesar (A)= 2,13 m

e. Jarak kuda-kuda = 4 m

Koefisien Angin

Koefisien angin tekan (c)

C = (0,02 . α -0,4 )

= (0,02 . 35 – 0,4 )

= 0,3

Koefisien angin hisap

C’ = -0,4

Beban angin pada kuda-kuda pertitik simpul batang tepi atas

Beban angin kiri

ASUS

Textbox


Tekan (W) = C. P kiri . A. L

= 0,3 . 40 . 2,13 . 4

= 102,24 kg/m

Hisap (W’) = C’ . P kiri . A. L

= -0,4 . 40 . 2,13 . 4

= -136,32 kg/m

Beban angin kanan

Tekan (W) = C. P kanan A. l

= 0,3 . 50 . 2,13 . 4

= 127,8 kg/m

Hisap (W’) = C’ . P kanan . A. L

= -0,4 . 50 . 2,13 . 4

= -170,4 kg/m

6. Beban air hujan

q air hujan = (Q) . jarak antar gording . jarak kuda-kuda

= (40 - 90,8 . 35) . 2,13 m . 4 m

= 217,77 kg

7. Berat Bracing

Pbr = 25%. Berat sendiri kuda-kuda

= 0,25. 105 kg

= 26,25 kg

Jadi berat total pada titik simpul adalah :

G = Pa + Pq + PGk + Qair + brancing

= 93,72 + 34,56 + 105 + 217,77 + 26,25

= 477,3 Kg

8. Akibat berat plafon

Diketahui :

Berat sendiri Plafon eternit = 8,47 Kg / m

Jarak gading-gading kap (l) = 4 m

(angka kelangsingan) / B = 1,75 m

Gaya pada titik simpul adalah :

Pf1 = λ . l . qf

ASUS

Textbox


= 1,75 . 4 . 8,47

= 59,22 kg

3.6 Perhitungan Gaya-gaya Batang

a. Perhitungan gaya-gaya batang cara cremona dan SAP akibat beban mati

Gambar 6. Rangka kuda-kuda dan gaya-gaya yang bekerja akibat beban mati

ASUS

Textbox


SAP

Gambar 7. Gaya tiap batang menggunakan software SAP 2000 akibat beban mati

Cremona

Gambar 8.Gaya tiap batang menggunakan cara Cremona akibat beban mati

ASUS

Textbox


Tabel Gaya Batang dan Kontrol

Tabel 3.Tabel gaya batang akibat beban mati

NAMA GAYA BATANG

BATANG TARIK (+) TEKAN (-)

D1 419.04

D2 588.61

D3 794.5

D4 794.5

D5 588.61

D6 418.04

V1 0

V2 238.65

V3 477.3

V4 1431.9

V5 477.3

V6 238.65

V7 0

b. Perhitungan gaya-gaya batang cara cremona dan SAP akibat beban hidup

Gambar 9.rangka kuda-kuda dan gaya-gaya yang bekerja akibat beban hidup

NAMA GAYA BATANG

BATANG TARIK (+)

A1

TEKAN (-)

A2 2933.28

A3 2514.24

A4 2095.2

A5 1676.16

A6 1676.16

A7 2095.2

A8 2514.24

B1 2411.1 2933.28

B2 2411.1

B3 2066.66

B4 1722.22

B5 1722.22

B6 2066.66

B7 2411.1

B8 2411.1

ASUS

Textbox


SAP

Gambar 10.gaya tiap batang menggunakan software SAP 2000 akibat beban hidup

Cremona

Gambar 11.gaya tiap batang menggunakan Cremona akibat beban hidup

ASUS

Textbox



Tabel 4.Tabel gaya batang akibat beban hidup

NAMA GAYA BATANG

BATANG TARIK (+)

D1 TEKAN (-)

D2 418.47

D3 587.81

D4 793.42

D5 749.34

D6 522.5

V1 0 278.98

V2 238.33

V3 476.65

V4 1390.24

V5 423.69

V6 158.88

V7 0

c. Perhitungan Gaya-Gaya Batang Cara Cremona dan SAP Akibat Beban Plafon

Gambar 12. Rangka kuda-kuda dan gaya-gaya yang bekerja akibat beban plafond

NAMA GAYA BATANG

BATANG TARIK (+)

A1 TEKAN (-)

A2 2894.45

A3 2475.97

A4 2057.5

A5 1639.02

A6 1639.02

A7 2057.5

A8 2475.97

B1 2379.18 2894.45

B2 2379.18

B3 2035.2

B4 1691.22

B5 1672.11

B6 1977.87

B7 2207.19

B8 2207.19

ASUS

Textbox


SAP

Gambar 13.Gaya tiap batang menggunakan software SAP 2000 akibat beban plafond

Cremona

Gambar 14.Gaya tiap batang menggunakan cara Cremona akibat beban plafond

ASUS

Textbox



Tabel 5.Tabel gaya batang akibat beban plafond

NAMA GAYA BATANG

BATANG TARIK (+)

D1 TEKAN (-)

D2 51.99

D3 73.03

D4 98.58

D5 115.00

D6 97.37

V1 59.22 103.98

V2 88.83

V3 118.44

V4 251.69

V5 138.18

V6 118.44

V7 118.44

d. Perhitungan Gaya-Gaya Batang Cara Cremona dan SAP Akibat Angin Kiri

Gambar 15. Rangka kuda-kuda dan gaya-gaya yang bekerja akibat beban angin kiri

NAMA GAYA BATANG

BATANG TARIK (+)

A1 TEKAN (-)

A2 376.94

A3 324.95

A4 272.96

A5 220.96

A6 220.96

A7 281.62

A8 350.94

B1 309.84 454.93

B2 309.84

B3 267.1

B4 224.36

B5 231.49

B6 288.47

B7 373.94

B8 373.94

ASUS

Textbox


SAP

Gambar 16.Gaya tiap batang menggunakan software SAP 2000 akibat beban angina kiri

Cremona

Gambar 17. Gaya tiap batang menggunakan cara Cremona akibat beban angina kiri

ASUS

Textbox


Tabel Gaya Batang

Tabel 6.Tabel gaya batang akibat beban angin kiri

NAMA GAYA BATANG

BATANG TARIK (+)

D1 TEKAN (-)

D2 109.28

D3 153.39

D4 276.06 207.04

D5 204.52

D6 145.6

V1 0

V2 62.19

V3 124.38

V4

V5 62.19

V6 165.84

V7 0 82.92

e. Perhitungan Gaya-Gaya Batang Cara Cremona dan SAP Akibat Beban Angin

Kanan

Gambar 18. Rangka kuda-kuda dan gaya gaya yang bekerja akibat beban angina kanan

NAMA GAYA BATANG

BATANG TARIK (+)

A1 TEKAN (-)

A2 31.49 6.87

A3 69.86

A4 108.22

A5 25.58

A6 76.73

A7 127.88

A8 179.03

B1

B2 23.47

B3 23.47

B4 113.23

B5 202.99

B6 412.43

B7 532.11

B8 651.79

ASUS

Textbox


SAP

Gambar 19.Gaya tiap batang menggunakan Software SAP 2000 akibat beban angin kanan

Cremona

Gambar 20.Gaya tiap batang menggunakan cara Cremona akibat beban angina kanan

ASUS

Textbox


Tabel Gaya Batang

Tabel 7.Cara gaya batang akibat beban angin kanan

f. Kombinasi Pembebanan

Kombinasi 1

= beban mati + Beban hidup + beban plafon

Kombinasi 2

= kombinasi 1 + angin kiri

Kombinasi 3

= kombinasi 1 + angin kanan

NAMA GAYA BATANG

BATANG TARIK (+)

D1 182 TEKAN (-)

D2 255.65

D3 345.07

D4

D5 258.8

D6 191.74

V1 0 136.5

V2

V3 103.65

V4 207.3

V5 155.48 77.74

V6 77.74

V7 0

NAMA GAYA BATANG

BATANG TARIK (+)

A1 223.78 TEKAN (-)

A2 159.84

A3 95.91

A4 31.97

A5 135.27

A6 87.32

A7 39.37

A8

B1 8.59

B2 135.42

B3 14.18 135.42

B4 163.78

B5 425.58

B6 537.78

B7 649.98

B8 649.98

ASUS

Textbox


Tabel 8. Tabel gaya-gaya batang rencana

3.7 Dimensionering Batang Kuda-kuda

Daftar Gaya Batang Maksimum

Tabel 9. Tabel gaya batang maksimum.

Batang atas (A) 6461.69 kg (tekan)

Batang Bawah (B) 5642.21 kg (tarik)

Batang Diagonal (D) 1917.64 kg (tekan )

Batang Vertikal (V) 3073.83 kg (tarik)

NA

MA

BATA

NG

TARI

K (+

)TE

KA

N (-

)TA

RIK

(+)

TEK

AN

(-)TA

RIK

(+)TE

KA

N (-

)TARI

K (+

)TEK

AN

(-)TA

RIK

(+)T

EKA

N (-

)TA

RIK

(+)TE

KA

N (-

)TARI

K (+

)TEK

AN

(-)TA

RIK

(+)T

EKA

N (-

)

A1

2933

.28

2894

.45

376.

946.

8722

3.78

6204

.67

6211

.54

223.

7862

04.6

7

A2

2514

.24

2475

.97

324.

9531

.49

159.

8453

15.1

631

.49

5346

.65

159.

8453

15.1

6

A3

2095

.220

57.5

272.

9669

.86

95.9

144

25.6

669

.86

4495

.52

95.9

144

25.6

6

A4

1676

.16

1639

.02

220.

9610

8.22

31.9

735

36.1

410

8.22

3644

.36

31.9

735

36.1

4

A5

1676

.16

1639

.02

220.

9625

.58

135.

2735

36.1

425

.58

3561

.72

135.

2735

36.1

4

A6

2095

.220

57.5

281.

6276

.73

87.3

244

34.3

276

.73

4511

.05

87.3

244

34.3

2

A7

2514

.24

2475

.97

350.

9412

7.88

39.3

753

41.1

512

7.88

5469

.03

39.3

753

41.1

5

A8

2933

.28

2894

.45

454.

9317

9.03

8.59

6282

.66

179.

0364

61.6

962

91.2

5

B124

11.1

2379

.18

309.

8423

.47

135.

4251

00.1

251

00.1

223

.47

5100

.12

135.

42

B224

11.1

2379

.18

309.

8423

.47

135.

4251

00.1

251

00.1

223

.47

5100

.12

135.

42

B320

66.6

620

35.2

267.

111

3.23

14.1

843

68.9

643

68.9

611

3.23

4383

.14

B417

22.2

216

91.2

222

4.36

202.

9916

3.78

3637

.836

37.8

202.

9938

01.5

8

B517

22.2

216

72.1

123

1.49

412.

4342

5.58

3625

.82

3625

.82

412.

4340

51.4

B620

66.6

619

77.8

728

8.47

532.

1153

7.78

4333

4333

532.

1148

70.7

8

B724

11.1

2207

.19

373.

9465

1.79

649.

9849

92.2

349

92.2

365

1.79

5642

.21

B824

11.1

2207

.19

373.

9465

1.79

649.

9849

92.2

349

92.2

365

1.79

5642

.21

D1

419.

0441

8.47

51.9

910

9.28

182

889.

599

8.78

182

889.

5

D2

588.

6158

7.81

73.0

315

3.39

255.

6512

49.4

514

02.8

425

5.65

1249

.45

D3

794.

579

3.42

98.5

820

7.04

345.

0716

86.5

1893

.54

345.

0716

86.5

D4

794.

574

9.34

115.

0027

6.06

258.

816

58.8

427

6.06

1658

.84

1917

.64

D5

588.

6152

2.5

97.3

720

4.52

191.

7412

08.4

820

4.52

1208

.48

1400

.22

D6

418.

0427

8.98

103.

9814

5.6

136.

580

114

5.6

801

937.

5

V1

00

59.2

20

059

.22

59.2

259

.22

V2

238.

6523

8.33

88.8

362

.19

103.

6556

5.81

628

565.

8110

3.65

V3

477.

347

6.65

118.

4412

4.38

207.

310

72.3

911

96.7

710

72.3

920

7.3

V4

1431

.913

90.2

425

1.69

62.1

977

.74

3073

.83

3073

.83

62.1

930

73.8

377

.74

V5

477.

342

3.69

138.

1816

5.84

155.

4810

39.1

710

39.1

716

5.84

1194

.65

V6

238.

6515

8.88

118.

4482

.92

77.7

451

5.97

515.

9782

.92

593.

71

V7

00

118.

440

011

8.44

118.

4411

8.44

Kom

binas

i 1

GAY

A B

ATA

NG

Kom

binas

i 2

GAY

A B

ATA

NG

Beba

n A

ngin

Kiri

GAY

A B

ATA

NG

Beba

n A

ngin

Kan

an

GAY

A B

ATA

NG

Beba

n M

ati

GAY

A B

ATA

NG

Beba

n Pl

afon

d

GAY

A B

ATA

NG

Kom

binas

i 3

GAY

A B

ATA

NG

Beba

n H

idup

GAY

A B

ATA

NG

ASUS

Textbox


A. Dimensi batang atas (A)

a. Batang terdiri dari batang A1 sampai dengan batang A8

b. Diketahui :

Gaya batang maksimum = 6461,7 kg = 6,4617 ton

Panjang batang = 2,13 m = 213 cm

Tegangan ijin (τ) = 1400 kg/cm2

Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki

c. perhitungan

Imin = 1,69.P.lk2

= 1,69 .6,4617 ( 2,13 )2

= 49,544 cm4

Batang A merupakan batang tekan ; dipakai profil rangkap.

I Profil = 2

Imin 49,544

2 = 24,772 cm4

Dari table profil diambil ∟ 70 – 70 – 11

Iη = 26,0 cm4 = I min

Ix = Iy = 61,8 cm4

ix=iy = 2,08 cm4

F = 14,3 cm2

e = 2,13 cm

iη = 1,35 cm

Iξ = 97,6 cm

iξ = 2,61 cm

Kontrol :

1. Terhadap sumbu bahan (x)

λx = 𝐿𝐾

𝑖𝑥=

213

2,08 = 102,403 Tabel ѿ = 2,090

σ = 𝜛.𝑃

𝐹𝑝𝑟𝑜𝑓=

2,090 . 6461 ,7

2 . 14,3 = 472,2011 kg/cm2

= 472,2011 kg/cm2 ≤ = 1400 kg/cm2

2. Terhadap sumbu bebas bahan (Y)

Dipasang 4 plat kopling

ASUS

Textbox


Gambar 21.pemasangan plat kopling

L = 𝐿𝐾

𝑛−1 =

213

4−1= 71 kg/cm2

Potongan I-I tebal pelat kopling t = 10 mm =1 cm

e0= e + ½. t

= 2,13 + ½ .1

= 2,63 cm

Iy = (∑iy + ∑F. eo2)

∑Iy = 2 x Iy

= 2 x (61,8 + 5,86 x (2,63)2)

= 102,333 cm4

Jadi

cmxF

II

tot

y

y 891,13,142

333,102

λy = 𝐿𝐾

𝑖𝑦=

2,13

2,08 = 102,403 cm Tabel = 2,118

Syarat pemasangan kopling:

.

.34

21

F

Pl

y

x

71 ≤ ½ . 102,403. (4 − 32,118 .6461,7

2 .14,3 .1400 )

71 ≤ 152,303 cm

152,303 ≥ 71 cm memenuhi syarat........................Ok!!!

B. Dimensi batang bawah ( B )

a. Batang terdiri dari batang B1 sampai dengan batang B8

b. Diketahui :

Gaya batang maksimum (P) = 5642,2 kg = 5,6422 ton

Panjang batang = 2,13 m = 213 cm

ASUS

Textbox




c. perhitungan

= Fn

P = 1400 kg/cm2 Fn =

P

Fn = 𝑃

𝜎=

5642,2

1400 = 4,030 kg/cm2

80% Fbr = Fn

Fbr = Fn . 100

80

= 5,0375 cm2

Batang B merupakan batang tarik

digunakan profil rangkap

Fbr = 5,0375

2 = 2,5188 cm2

Tabel Profil ∟ 35 – 35 – 4 F = 2,67 cm2

Karena Profil minimum yang diijinkan untuk konstruksi ringan adalah ∟ 45 –

45 – 5

Jadi dimensi Profil yang didapat F table = 4,30 cm2 > Fbr = 2,5188 cm2, jadi

konstruksi yang digunakan adalah ∟ 45 – 45 – 5

Fn = Fbr / 1,25

Fn = 4,30 / 1,25

Fn = 3,44 cm2

= Fn

P = 1400 kg/cm2

= 5642,2

3,44 = 1239,49912 kg/cm2

= 1239,49912 kg/cm2 ≤ = 1400 kg/cm2........................Ok!!!

C. Dimensi batang diagonal ( D )

a. batang terdiri dari batang D1 sampai dengan batang D7

b. diketahui

Gaya batang maksimum = 3073,8 kg = 3,0738 ton

Panjang batang maks = 2,13 = 213 cm


ASUS

Textbox



c. perhitungan

Imin = 1,69.P.lk2

= 1,69 . 3,0738 . ( 2,13 )2

= 23,568 cm4

Batang D merupakan batang tekan ; dipakai profil rangkap.

Dipakai profil rangkap profil = 23,568

2 = 11,784 cm4

Dari table profil diambil ∟ 80 – 80 – 8

Iη = 29,6 cm4

Ix = Iy = 72,3 cm4

ix=iy = 2,42 cm4

F = 12,3 cm2

e = 2,26 cm

iη = 1,55 cm

Kontrol :

1. Terhadap sumbu bahan (x)

λx = 𝑙𝑘

𝑖𝑥 =

213

2,42 = 88,016 Tabel = 1,761

σ = 𝜛𝑥.𝑃

𝐹𝑡𝑜𝑡=

7,720 . 3073 ,8

2 . 12,3 = 883,655 kg/cm2 ≤ 1400 .... ok

2. Terhadap sumbu bebas bahan (Y)

Dipasang 4 plat kopling

Gambar 22.pemasangan plat kopling

L = 213

4−1 = 71 kg/cm2

Potongan I-I tebal pelat kopling t = 10 mm =1 cm

e0 = e + ½. t

= 2,26 + ½ .1

= 2,76 cm

lytotal = ∑ly + ∑F. eo2

ASUS

Textbox


= (2 . (72,3)) + (2 . (12,3) (2,762))

= 331,993 cm4

Jadi :

cmxFbr

II

y

y 6736,33,122

331,993

761,10165,8842,2

213

cm

cm

i

lk

y

y



.

.34

21

F

Pl

y

x

71 ≤ ½ . 88,0165 . (4 − 31,761 . 3073 ,8

2 . 12,3 . 1400 )

71 ≤ 155,282 cm

155,282 cm ≥ 71 cm memenuhi syarat........................Ok!!!

D. Dimensi batang Vertikal ( V )

Pmaksimum 3073,8 kg = 3,0738 ton

Panjang Batang terbesar (lk/ls) = 4,85 m

Tegangan izin 1400 kg/cm2

Digunakan Profil rangkap baja siku sama kaki

Perhitungan

Fn = 𝑃

𝜎 =

3073,8

1400 = 2,1955 cm

Fbr = Fn . 1,25

= 2,1955 . 1,25

= 2,744

Dipakai profil rangkap profil = 2,744

2 = 1,3722 cm4

Dari tabel profil baja diambil ∟ 35 – 35 – 6

Fbr = 3,87

Fn = 𝐹𝑏𝑟

1,25 =

3,87

1,25 = 3,096 cm2

ASUS

Textbox


= 𝑃

𝐹𝑛 ≤

= 3073,8

3,096 = 992,829 kg/cm2 ≤ 1400 kg/cm2 ........................Ok!!!

DAFTAR DIMENSI BATANG

Tabel 10.Daftar dimensi batang kuda-kuda

NO NAMA BATANG DIMENSI BATANG KETERANGAN

1. A1- A8 ∟ 70 . 70 . 11 Tekan (+)

2. B1- B8 ∟ 45 . 45 . 5 Tarik (-)

3. D1-D6 ∟ 80 . 80 . 8 Tekan (+)

4 V1-V7 ∟ 35 . 35 . 6 Tarik (-)

3.8 Perhitungan Sambungan paku keling

3.8.1 Perhitungan

Profil maksimal seluruh kuda-kuda ∟ 80 . 80 . 8 2/1400 cmkg

σ = 0,8 . 1400 = 1120 kg/cm2

tp = 2 . = 2. 1400 = 2800

Digunakan paku keling 2,3 mm disambung secara doubel

Ngs = 2.𝑛𝑑2

4 =

2 . 3,14 . (2,3)2 . 1120

4

= 5081,776 kg Tebal plat diambil 10 mm = 1cm

Ntp = dsmin . tp

= 2,3 . 1. 2800

= 6400 kg

Kekuatan sebuah paku keling adalah 6400 kg (kekuatan 1 paku keling untuk Prof ┴ 80 . 80 . 8)

ASUS

Textbox


Gambar 23. Rangka batang kuda-kuda

Keterangan : n = jumlah paku keling Pn = Gaya

Ntp = daya dukung paku Nmin = Ngs

Pada pemasangan sambungan jumlah minimal paku keling adalah 2 buah

1. Jumlah paku keling pada titik simpul 1

Batang Titik A1

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

6211,54

6400= 0,970 ≈ 2 buah PK

Batang Titik B9

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

5100 ,12

6400 = 0,796 ≈ 2 buah


Batang Titik A1 dan A2

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

6211 ,54 + 5346 ,65

6400 = 1,8069 ≈ 2 buah

Batang Titik D24

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

998,78

6400 = 00,156 ≈ 2 buah

Titik V17

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

59,22

6400 = 0,00925 ≈ 2 buah

ASUS

Textbox



Batang titik A2 dan A3

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

5346 ,65 +4495 ,52

6400 = 1,537 ≈ 2 buah

Batang titik D25

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

1402 ,84

6400 = 0,219 ≈ 2 buah

Batang titik V18

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

628

6400 = 0,098 ≈ 2 buah



n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

4495 ,52 + 3644,36

6400 = 1,271 ≈ 2 buah

Batang titik D26

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

1893 ,54

6400 = 0,295 ≈ 2 buah

Batang titik V19

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

1196 ,77

6400 = 0,186≈ 2 buah

5. Jumlah paku keling pada titik simpul 5 Batang titik A4

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

3644 ,36

6400 = 0,569 ≈ 2 buah

Batang titik A5

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

3561,72

6400 = 0,556 ≈ 2 buah

Batang titik V20

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

3073 ,83

6400 = 0,480 ≈ 2 buah


ASUS

Textbox



n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

3561 ,72 + 4511,05

6400 = 1,261 ≈ 2 buah

Batang titik V21

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

1194 ,65

6400 = 0,186 ≈ 2 buah

Batang titik D27

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

1917 ,64

6400 = 0,299 ≈ 2 buah



n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

4511 ,05 + 5469,03

6400 = 1,559 ≈ 2 buah

Batang titik V22

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

593,71

6400 = 0,092 ≈ 2 buah

Batang titik D28

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

1400 ,22

6400 = 0,218 ≈ 2 buah



n =𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

5469 ,03 + 6461,69

6400 = 1,864 ≈ 2 buah

Batang titik D29

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

937,5

6400 = 0,146 ≈ 2 buah

Batang titik V23

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

118,44

6400 = 0,018 ≈ 2 buah

ASUS

Textbox



Batang titik A8

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

6461 ,7

6400 = 1,009 ≈ 2 buah

Batang titik B16

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

5642 ,21

6400 = 0,881 ≈ 2 buah


Batang titik B16 dan B15

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

5642 ,21 +5642,21

6400 = 1,763 ≈ 2 buah

Batang titik V23

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

118,44

6400 = 0,018 ≈ 2 buah



n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

5642 ,21 + 4870 ,78

6400 = 1,642 ≈ 2 buah

Batang titik D29

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

937,5

6400 = 0,146 ≈ 2 buah

Batang titik V22

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

593,71

6400 = 0,092 ≈ 2 buah



n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

4870 ,78 + 4051,4

6400 = 1,394 ≈ 2 buah

Batang titik D28

ASUS

Textbox


n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

1400 ,22

6400 = 0,218 ≈ 2 buah

Batang titik V21

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

1194 ,65

6400 = 0,186 ≈ 2 buah



n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

4051 ,4 + 3801 ,58

6400 = `1,227 ≈ 2 buah

Batang titik D27

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

1917 ,64

6400 = 0,299 ≈ 2 buah

Batang titik V20

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

3073 ,83

6400 = 0,480 ≈ 2 buah

Batang titik D26

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

1893 ,54

6400 = 0,295 ≈ 2 buah



n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

3801 ,58 + 4383,14

6400 = 1,278 ≈ 2 buah

Batang titik D25

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

1402 ,84

6400 = 0,219 ≈ 2 buah

Batang titik V19

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

1196 ,77

6400 = 0,186 ≈ 2 buah



n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

4383 ,14 + 5100,12

6400 = 1,481 ≈ 2 buah

ASUS

Textbox


Batang titik V18

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

565,81

6400 = 0,088 ≈ 2 buah

Batang titik D24

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

998,78

6400 = 0,156 ≈ 2 buah



n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

5100 ,12 + 5100,12

6400 = 1,593 ≈ 2 buah

Batang titik V17

n = 𝑝𝑛

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

59,22

6400 = 0,00925 ≈ 2 buah

Tabel jumlah paku keeling yang digunakan

Tabel 11.Tabel panjang sambungan paku keling

No. NAMA

BATANG

JUMLAH

PAKU

KELING

DIAMETER

PAKU KELING

1 A1 2 Buah 20 mm

2 A2 2 Buah 20 mm

3 A3 2 Buah 20 mm

4 A4 2 Buah 20 mm

5 A5 2 Buah 20 mm

6 A6 2 Buah 20 mm

7 A7 2 Buah 20 mm

8 A8 2 Buah 20 mm

9 B1 2 Buah 14 mm

10 B2 2 Buah 14 mm

11 B3 2 Buah 14 mm

12 B4 2 Buah 14 mm

13 B5 2 Buah 14 mm

14 B6 2 Buah 14 mm

15 B7 2 Buah 14 mm

16 B8 2 Buah 14 mm

17 D1 2 Buah 23 mm

18 D2 2 Buah 23 mm

19 D3 2 Buah 23 mm

20 D4 2 Buah 23 mm

21 D5 2 Buah 23 mm

ASUS

Textbox


22 D6 2 Buah 23 mm

23 D7 2 Buah 23 mm

24 V1 2 Buah 14 mm

25 V2 2 Buah 14 mm

26 V3 2 Buah 14 mm

27 V4 2 Buah 14 mm

28 V5 2 Buah 14 mm

29 V6 2 Buah 14 mm

ASUS

Textbox


BAB IV

PENUTUP

4.1 Simpulan.

Berdasarkan hasil perhitungan, ada beberapa kesimpulan yang dapat penulis

ungkapkan mengenai perencanaan dan perhitungan konstruksi kuda-kuda rangka baja.

Kesimpulan itu antara lain :

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.

Pada perencanaan konstruksi atap pasti memerlukan gording untuk menjadi

penahan penutup atap, dalam laporan ini penutup atap memakai seng. Dapat

diperkirakan untuk bebannya 10 Kg/cm2, maka dari itu digunakan profil baja C – 8

untuk mengontrol tegangan serta lendutan.

Penulis juga menghitung gaya setiap batang memakai cara grafis dan komputasi,

dalam cara grafis penulis memakai cara Cremona dan komputasi penulis memakai

ASUS

Textbox


software SAP 2000. Agar dapat melihat gaya yang mempengaruhi setiap batang atas,

bawah, vertikal dan diagonal.

Dalam laporan ini penulis merencanakan memakai profil siku rangkap L 70 . 70 . 11

untuk batang Atas, L 45 . 45 . 5 untuk batang Bawah, L 80 . 80 . 8 untuk batang

Diagonal, L 45.45.5 untuk batang Vertikal. Profil yang digunakan sangat sesuai dengan

kebutuhan dan perhitungan konstruksi rangka atap baja.

Untuk menyambung antar batang pada konstruksi atap ini menggunakan sambungan

menggunakan paku keling. Sambungan paku keling yang digunakan pun sesuai dengan

kebutuhan dan perhitungan pada perencanaan konstruksi atap ini.

4.2 Saran

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.

Perhitungan gaya batang akan lebih mudah dan cepat bila menggunakan cara

grafis.

Penggunaan bahan harus sesui dengan perhitungan yang dilakukan.

ASUS

Textbox


DAFTAR PUSTAKA

Baehaqi, Ahmad. (2011). Perhitungan Konstruksi Rangka Atap Baja. Bandung

Gunawan, Rudy. (1987). Tabel Profil Konstruksi Baja. Yogyakarta : Kanisius

KH, Sunggono (1995). Buku Teknik Sipil. Bandung : Nova

Salmon, Charles G. (1990). Struktur Baja. Jakarta: Erlangga

Supriyatna, Nandan. (2016). Perhitungan Batang Tarik (Power Point). Bandung :

Pendidikan Teknik Bangunan

Supriyatna, Nandan. (2016). Perhitungan Batang Tekan (Power Point). Bandung :


Supriyatna, Nandan. (2016). Perhitungan Sambungan (Power Point). Bandung :


Z. Lambri (1999). Daftar-daftar untuk Konstruksi Baja. Jakarta : Pradya Paramita

ASUS

Textbox

Documents

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Pengertian 1.2 Baja Sebagai Bahan …ft.ummetro.ac.id/wp-content/uploads/2020/04/Bahan-Kuliah... · 2020-04-29 · BAB I PENDAHULUAN 1.1 Pengertian Konstruksi