PERENCANAAN GORDING

Sudut 25˚

Data – data yang diketahui

- jarak antar kuda – kuda = 3,3 m

- jarak gording terpanjang = 3,3 m

- kemiringan atap = 25 O dan 60 O

- penutup atap genteng beton = 70 kg/m 2 (PPIUG 1983 Tabel 2.1)

- bentang kuda – kuda = 14,4 m

- tekanan angin = 25 kg/m 2 (PPIUG 1983 Pasal 4.2.1)

- Mutu baja = BJ 37

fy = 2400 kg/cm 2

fu = 3700 kg/cm 2

E = 2.106 kg/cm2 = 2.1010 kg/m2

- dipakai gording baja tipe Light Lip Channel 150. 65. 20. 3,2 mm

Menggunakan profil Light Lip Channel 150. 65. 20. 3,2 mm

( Tabel Profil Konstruksi Baja hal 50)

A = 1,483 in² = 9,567 cm²

a = 5,906 in = 15 cm

b = 2,559 in = 6,5 cm

c = 0,787 in = 2 cm

t = 0,126 in = 0,32 cm

Ix = 7,976 in4

= 332 cm4

Iy = 1,293 in4

= 53,8 cm4

Sx = 2,703 in³ = 44,3 cm³

Sy = 0,744 in³ = 12,2 cm³

Weight/feet = 5,047 lb/ft = 7,51 kg/m

1 lb = 0,454 kg

1 in = 2,54 cm

Jarak antar gording

direncanakan jarak antar gording = 1,94 m

diperlukan 3 buah gording

Pembebanan

Pembebanan pada gording

o Beban Mati

Perletakan gording diasumsi sendi-sendi

- Berat sendiri gording = 7,51 kg/m

- Berat penutup atap per meter panjang = 70 x 1,94 = 135,80 kg/m +

= 143,31 kg/m

- Berat sambungan = 10% (7,51 + 143,31) = 15,082 kg/m +

qtotal = 159,392 kg/m

~ Arah sumbu x-

qx

qx = qtotal cos 25 0

= 159,392 x 0,906

= 144,409 kg/m

~ Arah sumbu y-y :

qy

qy = q total sin 25 0

= 159,392 x 0,423

= 67,423 kg/m

Momen yang terjadi :

Mx1 = 1/8 x qx x Ly2

= 1/8 x 144,409 x 3,32

= 196,577 kgm

My1 = 1/8 x qy x Lx2

= 1/8 x 67,423 x 3,32

= 91,779 kgm

3,30

3,30

o Beban Hidup

Beban hidup pada atap dan atau pada bagian atap serta pada struktur tudung

(canopi) yang dapat dipakai dan dibebani oleh orang harus diambil minimum sebesar

100 kg/m2 bidang datar (PPIUG 1983 pasal 3.2.1)

Beban yang bekerja :

Po = 100 kg/m2

Py = Po x sin 25º

Px = Po x cos 25º

Momen yang terjadi :

Mx2 = ¼ x Po x cos 25° x Ly

= ¼ x 100 x cos 25° x 3,3

= 74,770 kgm

My2 = ¼ x Po x sin 25° x Lx

= ¼ x 100 x sin 25° x 3,3

= 34,866 kgm

o Beban Angin

Bagan beban angin

Koefisien angin menurut pasal 4.3 PPIUG 1983 menurut PPIUG’83 pasal 4.2.1

Tekanan angin minimum 25 kg/m 2

~ c1 = koef angin tekan = 0,02α – 0,4

= 0,02 x 25° – 0,4 = 0,1

c2 = koef angin hisap = -0,4

~ Beban angin tekan

w1 = c1 x jarak gording x P = 0,1 x 1,94 x 25 = 4,85 kg/m

~ Beban angin hisap

w2 = c2 x jarak gording x P = -0,4 x 1,94 x 25 = -19,4 kg/m

Momen yang terjadi :

Mx 3a = 1/8 x w1 x Ly2

= 1/8 x 4,85 x 3,32

= 6,602 kgm (akibat angin tekan)

Mx 3b = 1/8 x w2 x Ly2

= 1/8 x 19,4 x 3,32

= 26,408 kgm (akibat angin hisap)

My3 = 0 kgm

(beban angin hanya bekerja terhadap atau tegak lurus sumbu X)

o Beban Air Hujan

Beban terbagi rata per m2 bidang datar berasal dari beban air hujan sebesar (40

– 0,8) kg/m2 (PPIUG 1983 pasal 3.2.2.a)

Maka :

wh = (40 – 0,8α)

= (40 – 0,8 x 25)

= 20 kg/m 2

qh = wh x jarak gording

= 20 x 1,94

= 38,8 kg/m

Momen yang terjadi :

Mx 4 = 1/8 x qh x cos x Ly2

= 1/8 x 38,8 x cos 25° x 3,32

= 47,868 kgm

My 4 = 1/8 x qh x sin x Lx2

= 1/8 x 16,184 x sin 25° x 3,32

= 22,321 kgm

o Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan menurut SNI 2002, maka kombinasi pembebanan

adalah sebagai berikut :

1. 1,4 D

2. 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (La atau H)

3. 1,2 D + 1,6 (La atau H) + (γL.L atau 0,8 W)

4. 1,2 D + 1,3 W + γL.L + 0,5 (La atau H)

5. 1,2 D ± 1,0 E + γL.L

6. 0,9 D ± (1,3 W atau 1,0 E)

Keterangan :

D = Beban mati

L = Beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung

La = Beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja

H = Beban hujan

W = Beban angin

E = Beban gempa

Dengan γL= 0,5 bila L < 5kPa, γL=1 bila L > 5 kPa

Beban angin hisap tidak diperhitungkan karena akan memperingan struktur dan selain

itu angin tidak selalu berhembus.

Arah Sumbu X

Diketahui momen yang terjadi :

D = 196,577 kgm

La = 74,770 kgm

L = 0

H = 47,868 kgm

W = 26,408 kgm

E = 0

1) 1,4D

= 1,4 . 196,577

= 275,208 kgm

2) 1,2 D + 1,6 L + 0,5 La

= 1,2 . 196,577 + 1,6.0 + 0,5 . 74,770

= 273,277 kgm

3) 1,2 D + 1,6 L + 0,5 H

= 1,2 . 196,577 + 1,6.0 + 0,5 . 47,868

= 259,826 kgm

4) 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W

= 1,2 . 196,577 + 1,6 . 74,770 + 0,8 . 26,408

= 376,651 kgm

5) 1,2 D + 1,6 H + 0,8 W

= 1,2 . 196,577 + 1,6 . 47,868 + 0,8 . 26,408

= 333,608 kgm

6) 1,2 D + 1,3 W + γL.L + 0,5 La

= 1,2 . 196,577 + 1,3 . 26,408 + 0,5 . 0 + 0,5 . 74,770

= 307,608 kgm

Kombinasi maksimum arah sumbu x yaitu pada kombinasi pembebanan ke-4

= 376,651 kgm.

Arah Sumbu Y

Diketahui momen yang terjadi :

D = 91,779 kgm

La = 34,866 kgm

L = 0

H = 22,321 kgm

W = 0

E = 0

1) 1,4D

= 1,4 . 91,779

= 128,491 kgm

2) 1,2 D + 1,6 L + 0,5 La

= 1,2 . 91,779 + 1,6.0 + 0,5 . 34,866

= 127,568 kgm

3) 1,2 D + 1,6 L + 0,5 H

= 1,2 . 91,779 + 1,6.0 + 0,5 . 22,321

= 121,295 kgm

4) 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W

= 1,2 . 91,779 + 1,6 . 34,866 + 0,8 . 0

= 165,920 kgm

5) 1,2 D + 1,6 H + 0,8 W

= 1,2 . 91,779 + 1,6 . 22,321 + 0,8 . 0

= 145,848 kgm

6) 1,2 D + 1,3 W + γL.L + 0,5 La

= 1,2 . 91,779 + 1,3 . 0 + 0,5 . 0 + 0,5 . 34,866

= 127,568 kgm

Kombinasi maksimum arah sumbu y yaitu pada kombinasi pembebanan ke-4 = 165,920

kgm.

DESAIN

Mutu baja profil fy = 2400 kg/cm2

Dipakai kombinasi pembebanan, adalah :

Mux = 376,651 kgm

Muy = 165,920 kgm

KONTROL

a) Kontrol Penampang

Dengan menggunakan mutu baja profil = 2400 kg/cm2 ( SNI 2002 Tabel 75-1 Hal

30)

Profil baja Light Lip Channel 150.65.20.3,2 mm

A = 1,483 in2 = 9,576 cm2

A2

=1 , 4832

=0 ,742 in2= 4,788 cm2

A1 = 75 . 3,2 = 240 mm2

A2 = 58,6 . 3,2 = 187,52 mm2

A3 = 20 . 3,2 = 64 mm2

y=A 1 y 1+ A 2 y 2+ A 3 y 3

A1+ A2+ A3

=240 .37 ,5+187 ,52.73 ,4+64 .65240+187 ,5+64

=57 ,791

mm

y = 5,791 cm.

d = 2y = 2 . 5,791 = 11,582 cm

z x=A2

. d=4 , 788 x11,582 =55 ,453cm

Sayap : λ =

bf2. tf

= 6,52 x0 , 32

=10 ,156

λp =

170

√ fy=10 ,973

λr=370

√ fy−fr=28 ,378

λ< λp<λr ....... OK (penampang kompak)

Badan : λ =

htw

=150 ,32

=46 ,875

λp =

1680

√ fy=108 ,444

λr=2550

√ fy−fr=195 ,576

λ< λp<λr ........ OK (penampang kompak)

Karena < p < r , profil merupakan penampang kompak, sehingga : Mn = Mp

b) Kontrol Momen

Momen arah sumbu x (Mux)

Mux = 376,651 kgm

Momen arah sumbu y (Muy)

Muy = 165,920 kgm

Momen nominal pada penampang :

Mnx = Zx . fy (SNI 2002 pasal 8.2.1b hal 35)

= 55,453 x 2400

= 133087,2 kgcm = 1330,872 kgm

Mny = Sx . fy (SNI 2002 pasal 8.2.1a hal 35)

= 44,3 x 2400

= 106320 kgcm = 1063,2 kgm

Kontrol momen terhadap batas tekuk lokal

Φ Mn ≥ Mu, dengan Φ = 0.9 (SNI 2002 pasal 8.1.1)

Φ Mnx ≥ Mux

0.9 x 1330,872 ≥ 375,250 kg m

1197,785 ≥ 376,651 kg m......... OK

Φ Mny ≥ Muy

0.9 x1063,2 ≥ 165,131 kg m

956,88 kgm ≥ 165,920 kgm....... OK

c) Kontrol Geser Pelat Badan (SNI 2002, pasal 8.8.2a hal 45)

Kn = 5 +

5

( ah )

2

a =

(bf −tw )2

+tw

Kn = 5 +

5

( (6,5−0 ,32 )2

+0 , 32

15 )2=97 , 748

htw

≤1,1√ kn . Efy

14 ,360 , 32

≤1,1√97 ,748 (2.106 )2400

44,875≤ 313,947…….. ÔK

Vn = 0,6 . fy . Aw dimana Aw= Luas kotor pelat badan

= 0,6 . 2400 . (0,32 . (15 – 0,32 . 2))

= 6617,088 kg

Φ Vn = 0,9 . 6617,088

= 5955,3792 kg

Vu didapat dari kondisi pembebanan yang paling menentukan, yaitu :

Vu = 1,2 D + 1,6 La + 0,8 W

= 1,2 . 158,392 + 1,6 . 100 + 0,8 . 4,85

= 353,950 kg

Syarat……………

Φ Vn ≥ Vu

5955,3792 kg ≥ 353,950 kg …………….OK

d) Kontrol LendutanLendutan max yang diijinkan :

Arah sumbu y, maka L = jarak gording terpanjang/ jarak antar kuda-kuda (diambil

yang terbesar), maka L = 3,3 m

f y≤1

240L

Maka : fy≤ 1

240. 330=1,375 cm

Arah sumbu x, maka L = jarak gording terpanjang/ jarak antar kuda-kuda (diambil

yang terbesar), maka L = 3,3 m

f x≤1

240L

Maka : fy≤ 1

240. 330=1,375 cm

Pembebanan :

Beban arah sumbu Y

Beban terpusat = beban pekerja = 100 kg Sin 25 = 42,262 kg

Beban merata =( beban mati + beban hujan + beban angin) sin 40

= (158,392 + 38,8 + 0) sin 25

= 83,337 kg/m = 0,833 kg/cm

f y=1

384.q total . L

y4

E . I y

+1192

.P . L

y3

E . I y

=1384

.0,833 .3 304

2 .106 .53 ,8+1

192.42 , 262. 3303

2. 106 . 53 , 8

=0 ,3126cm< 1 ,375cm ...................OK

Beban arah sumbu X

Beban terpusat = beban pekerja = 100 kg Cos 40 = 76,6 kg

Beban merata = (beban mati + beban hujan + beban angin) cos 40

= (158,392 + 38,8 + 0) cos 25

= 178,717 kg/m = 1,787 kg/cm

f x=1

384.q total . L

x4

E . I x

+1192

.P . L

z3

E . I x

=1384

.1,787 .330 4

2 .106 .332+1

192.76 ,6 .330 3

2 . 106 . 332

=0 , 104707cm < 1 ,625cm ............................... OK

Karena lendutan yang terjadi masih dalam batas izin, maka dapat disimpulkan

bahwa profil Light Lip Channel 150. 65. 20. 3,2 mm dapat digunakan.