BAB II ATAP

BAB IIPERHITUNGAN ATAP2.1 Perhitungan Gording1. Data perencanaan : Rencana jarak antar gording: 100 cm Rencana jarak antar kapstang: 700 cm Berat genteng dan reng ( PBI 83 ): 50 kg/m2 Tekanan angin ( PBI 83 hal 24 ): 25 kg/m Kemiringan atap: 35

4,5Profil rencana [ 150 x 75 x 20 x 4,5 ] q= 11 kg / m- A= 13,97 cm2 Wx= 65,2 cm3- Wy= 19,8 cm3 Ix= 489 cm4- Iy= 99,2 cm4

2. Perhitungan panjang batang

1400

700

Perhitungan gording

a. Panjang bentang AC = BCAB= 14 mAD= x AB= x 14 m= 7 m= 35Cos = AD/ACAC= AD/ Cos 35AC= 7 m/ Cos 35= 8,54 mAC= BC = 8,54 m

b. Panjang bentang AA = BBAA= 2 m/ Cos AA= 2 m/ Cos 35AA= BB = 2,44 mAC = BC = 8,54 m + 2,44 m = 10.98 m

c. Tinggi H (CD)Tan 35= CD/ ADCD = AD x Tan 35CD = 7 m x Tan 35CD = 4,9 mSin 35= X/ AAX= Sin 35 x AAX= Sin 35 x 2,44 mX= 1,4 mH total= 1,4 m + 4,9m= 6,3 m

3. Perhitungan pembebanan gording Penutup atap= Genteng karang pilang Jarak antar gording ( rencana )= 1,00 m Panjang sisi miring= 8,54 m + 2,44 m =10,98 Jumlah medan dalam atap= = 10,98 ~ 11 buah Jarak antar gording actual= = 0,99 ~ 1 m Jumlah gording= + 1 = 11,98 ~ 12 buah

1 1,00

1 1,00

1 1,00

1 1,00

Gambar Jarak antar Gordinga. Akibat beban mati. Rencana memakai gording [ 150 x 75 x 20 x 4,5 ] Berat q= 11,00kg/m Berat atap = 1,00 m x 50,00 kg/m2 = 50kg/m Berat plafond + pengantung x Z

100

35

ZGambar panjang ZZ = cos 35 x 1,00

= (11 kg/m2 + 7 kg/m2) x 0.82 m = 14,74kg/m + = 75,74kg/m Berat alat sambung = 10 %x 75,74 kg/m= 7,54kg/m + q tot= 83,32kg/m

Peninjauan searah sumbu xqx= q tot x sin = 83,32 kg/m x sin 35= 47,79 kg/m peninjauan searah sumbu yqy= q tot x cos = 83,32 kg/m . cos 35= 68,25 kg/m Moment akibat berat sendiri : Mx1= 1/8 . qy . L2= 1/8 x 68,25 kg/m x (7m)2= 418,04 kgm My1= 1/8 . qx . ( L)2= 1/8 x 47,79 kg/m x (7m)2= 292,71 kgm

b. Akibat beban hidup.Menurut PBI 83 hal 13, beban atap minimal 100 kgDiasumsikan beban hidupnya dua orang pekerja dan peralatannya sebesar 150 kg Px= 150 kg x sin = 150 kg x sin 35 = 86,04 kg Py= 150 kg x cos = 150 kg x cos 35 = 122,87 kg Moment akibat beban hidup. Mpx = . Px . L= . 122,87 kg. 7,00 m= 215,02 kgm Mpy= . Py . L= . 86,04 kg . 7,00 m= 150,57 kgm

c. Akibat beban anginBerdasarkan PBI 83 pasal 14.1 untuk atap dengan sudut kemiringan = 65 35 65

-0,4++0,02-0,4

Gambar Pembebanan angin Berarti = Angin tiup (w1) = 0.02 - 0,4 Angin hisap (w2) = - 0,4 W angin ( PBI 83 hal 22 ) tekanan angin tiup harus diambil minimum 25 kg / m2.Maka = - W1 tiup = (0,02 . 35 - 0,4) . 25 kg / m2= 7,5 kg/m2s - W2 hisap = (-0,4) . 25 kg/m2 = -10kg/m2Sehingga, Q angin tiup= W1 tiup . L= 7,5 kg/m2 . 1,00 m= 7,5kg/m

Moment akibat beban angin Mx tiup= 1/8 . Q angin tiup . L2= 1/8 . 7,5 kg/m . (7,00 m) 2= 45,94 kg.m

d. Kombinasi pembebanan. Kombinasi beban tetap ( beban mati + beban hidup )Mx= Mx1 + Mpx= 418,04 kgm + 215,02 kgm = 633,07 kgm My= My1 + Mpy= 292,71 kgm + 150,57 kgm = 443,28 kgm

Kombinasi beban sementara (beban mati +beban hidup+ beban angin ) Mx= Mx1 + Mpx + Mx Tiup= 418,04 kgm + 215,03 kgm + 45,94 kg/m= 679,00 kgm My= My1 + Mpy= 292,71 kgm + 150,57 kgm = 443,28 kgmMenurut PPBBI 84 hal 5, factor tegang yang diakibatkan pembebanan sementara sebesar 1,3 tegangan ijin. Sehingga jika: Mxs/Mxt < 1,3 : Digunakan momen akibat pembebanan tetap dengan tegangan ijin < 1600 kgcm Mxs/Mxt > 1,3 : Digunakan momen akibat pembebanan sementara dengan tegangan ijin < 1600+(1600x30%)Maka, 679 / 663,07 = 1,07 < 1,3 (Digunakan momen akibat pembebanan tetap)Dengan demikian tegangan yang diijinkan = 1600 kg/cm24. Menentukan dimensi profil.a. Kontrol tegangan.

= +

= + = 3209,73 kg/cm2 > 1600 kg/cm2 ( Tidak memenuhi syarat harus ditambah trekstang)

Perhitungan momen setelah penambahan 2 trekstang. My1= 1/8 x 47,79 kg/m x (7m/3)= 46,45 kgm My2= 1/4 x 86,04 kg x (7m/3) = 82,71 kgmKombinasi MomenMx= 633,07 kgmMy= My1 + My2= 32,52 kgm + 50,19 kgm= 82,71 kgmKontrol tegangan setelah penambahan 2 trekstang

= +

= + =1388,69 kg/cm2 1600 kg/cm2 (OK)

b. Kontrol geser ( PPBBI 83 pasal 15.1 ayat 6 hal. 110 ).

id = ijin

= = = = 8,80 kg/cm2

id = = 1415,08 kg/cm2 < 1600 kg/cm2 (OK)

c. Kontrol lendutan.Berdasarkan PPBBI 84 tabel 3.1 : 155, lendutan maksimum yang diijinkan untuk gording = 1/250 . L, dengan L = jarak kuda kuda. Maka fmax = 1/250 . 700 cm = 2,80 cm. beban yang digunakan adalah beban sendiri + beban hidup.

fx = +

= + = 1,52 cm + 0,60 cm= 2,12 cm

fy = +

=

+= 0,13 cm + 0,001 cm= 0,131 cm

f =

f= f= 2,14 cm fijin = 2,8 cm

2.2 Perhitungan Trekstang.Untuk memperkuat gording dari lendutan, maka diberi trekstang.

1 1,00Gambar Trekstang

Diketahui : - jarak antar kuda kuda= 7,00m Beban terpusat ( PBI 83 psl 3.1 )= 150 kg Beban merata arah x= 47,79kg/m Jarak gording= 1,00m

a. Pembebanan trekstang.

Pmax = + Px . sin dengan :qx = beban merata arah xL= jarak antar kapstang ( kuda kuda )n= jumlah pembagian Px= beban hidup

Maka Pmax= + 86,04 kg . sin 35= 160,86 kg

b. Dimensi trekstang.

Tg =

= = 0,43= 23,27sin = 0,40cos = 0,92R x sin = n x Pmax , dengan n = jumlah trekstang dalam satu sisi atap.

Maka R= = = 4478,87 kgLuas dimensi trekstang yang digunakan :

= F=

= = 2,80cm2Dimana :F = d2

d = = 1,89 cm maka dipakai besi dengan diameter 19 mm.

2.3 Perhitungan Ikatan Angin.

Gambar 2.5 Ikatan anginData data : Jarak antar kapstang ( dk )= 7,00 m Jarak gording ( dg )= 1,00 m Tekanan angin ( PBI 83 psl 4.2 ayat 1:22 )= 25 kg/m2Gaya P diambil dari hubungan gording dan ikatan angin yang arahnya sejajar sumbu gording ( PPBBI 84 hal. 64 ).P = ( 0,01 x Pkuda-kuda ) + ( 0,005 x n x q x dk x dg )Dimana :n= jumlah travee antar dua batang ikatan angin.q= beban atap vertikal terbagi rata = 25 kg / m2dk= jarak kuda kudadg= jarak gording

Pada bentang ikatan angin harus memenuhi syarat berdasarkan PPBBI 83 hal 64 yaitu : Dimana :Atepi= luas bagian tepi kuda kuda = (a+b)/2 x dgh= jarak kuda kuda pada bentang ikatan angin.l= panjang sisi miring tepi atas kuda kudaB= lebar bangunan.l= 10,98 m x 2 = 21,96 mQ= n . q . l . dkPk= ( a x b )/2 x tekanan angin/2

Dimana=a tg 35 = a = tg 35 ( x 14m) = 4,9 m

b tg 35= b = tg 35 (10,98m .1,00m) = 7,69 m

Pk =

= = 235,67 kg

P= (0,01 . Pk) + (0,05 . n . q . dk . dg)= (0,01 x 235,51 kg) + ( 0,05 x 2 x 25 kg/m2 x 7,00 m x 1,00 m )= 19,86 kg

A tepi= = = 6,3 m2Q tepi= n x q x L x dk = 2 x 25 kg/m2 x 21,96 m x 7,00 m = 7686 kg

0,32 0,01

Dimensi F = = x 102 = 1.24 cm2Dimana :F = d2

d = = 1,26 cm 14 mm maka dipakai besi dengan diameter 14 mm.2.4 Perhitungan Kuda-kudaDipakai WF 300 x 300 x 11 x 17

Gambar Bentuk Profil WF 300 x 300 x 11 x 17Ix = 23400 cm4ix = 13,2 cmh = 300 mmIy = 7730 cm4 iy = 7,57 cm b = 300 mmWx = 1540 cm3A = 134,8 cm2tb = 11 mmWy = 514 cm3 q = 106 kg/mts = 17 mm

Proses Penggunaan Sofwere Staad Pro dalam perhitungan kuda-kuda1. Buka Program Staad Pro dengan cara klik 2 x pada ikon programnya

2. Pertama sebelum menghitung adalah membuat gambar terlebih dahulu3. Menggambar dalam staad pro dapat dilakukan dengan 2 cara, pertama dengan cara import dari sofwere Autocad dengan file DXF atau dengan cara menggambar manual di staad pro.4. Untuk membuka file dari softwere Autocad, pertama masuk program dulu, lalu pilih space file name nya diisi sesuai keinginan sedangkan location adalah tempat menyimpan file yang akan dibuat.5. Pilih Lenght unit nya dengan satuan meter, sedangkan Force unit dipilih kilogram klik next.6. Karena kuda-kuda single beam terbuat dari beberapa beam / balok, maka klik add beam yang artinya menambah balok klik finish.7. Biasanya tampilan yang pertama berbentuk isometric view, untuk mempermudah dalam menggambar maka klik ikon View from + Z yang artinya dilihat dari sumbu Z positif. Efeknya gambar tersebut terlihat dari depan.8. Klik snap node/beam, lalu pindahkan kursor ke grafik cartesius pada layar.9. Klik pada satu titik yang dituju dan geret kursor tersebut sesuai dengan panjang balok yang akan dihitung.

10. Setelah gambar selesai klik close

11. Setelah di close tadi akan muncul gambar sebagai berikut:

Karena akan menghitung kuda-kuda gambar tersebut masih belum sesuai karena masih berbentuk peresegi panjang, maka caranya adalah pilih node cursor klik node di tengah bentang atas klik kanan Move

12. Setelah gambar geometry selesai. Klik general13. Klik Property klik Database pilih japanese karena ukuran profil jepang dan indonesia hampir sama.14. Pilih profil tang digunakan lalu klik assign to view pada beam yang akan dituju.15. Klik support untuk memilih tumpuan pada kuda-kuda klik create untuk menentukan tumpuan yang dipakai.16. Pilih fixed untuk tumpuan jepit, pilih pinned untuk tumpuan sendi dan pilih fixed but untuk tumpuan rol klik add17. Assign to view pada joint yang akan digunakan untuk tumpuan.18. Setelah tumpuan selesai, klik load. Pilih dead untuk beban mati. Live untuk beban hidup dan wind untuk beban angin.19. Dalam pengisian beban, ada berbagai macam karakteristik beban, tapi yang biasanya digunakan adalah beban terpusat (nodal) dan beban terbagi rata (member)20. Isikan bebannya, lalu klik assign to view untuk joint maupun beam yang akan dikenai beban.21. Setelah semua selesai klik analyse klik no print.22. Setelah itu klik analyse pada toolbar atas klik save.23. Isikan beban kombinasi pada kolom yag tersedia klik OK.24. Untuk mengetahui bidang momen, gaya geser maupun axial dengan cara sorot semua batag yang ada klik toolbar report beam n force klik shear Y klik loading , pilih beban kombinasi yang ada.25. Hasil akirnya akan muncul tabel yang isinya momen, gaya geser dan gaya lintang yang akhirnya digunakan untuk perhitungan kontrol dimensi profil.

2.4.1 Pembebanan kuda-kuda

Gambar Pembebanan Pada Kuda-kuda

a. Akibat Beban Matii. Tepi (p1) karena terletak di ujung balok maka menerima beban setengah jarak gording (0,5 x 1,00 = 0,5m).Beban gording= 11 kg/m . 7 m= 77 kgBeban atap= 0.5 m . 50 kg/m2 . 7 m = 175 kgBeban plafon dan = 18 kg/m2 . cos 35. 0,5m . 7 m = 51,61 kgpenggantung Berat sendiri balok (106 kg/m x 0,5 m)= 53kg Aksesoris 10 % = 35,66 kg += 404,37 kg

ii. Tengah (p2-p9)Menerima beban dua kali setengah jarak gording (2 x 0,5 x 1,00 = 1m).Beban gording= 11 kg/m . 7 m= 77 kgBeban atap= 1,00 m . 50 kg/m2 . 7 m= 350 kgBeban plafon dan = 18 kg/m2 . cos 35.1,00. 7 m = 103,21 kgpenggantung Berat sendiri balok (106 kg/m x 1 m)=106kgAksesoris 10 %= 63,62 kg += 699,83 kgiii. Puncak (p10)karena terletak di ujung balok maka menerima beban setengah jarak gording (0,5 x 1,00 = 0,5m).Beban bubungan = 20 kg/m .7m= 140 kgBeban gording= (11 kg/m . 7 m)= 77 kg Beban atap= 0,5 m . 50 kg/m2 . 7 m= 350 kg Beban plafon dan = 18 kg/m2 . cos35.(0,5 m) . 7 m = 51,61 kg penggantung

Berat sendiri balok (106. 0,5)= 15,9 kgAksesoris 10 %= 49,66 kg += 546,27 kg

Perletakan bebanJumlah bebannyaJumlah Perletakan BebanJumlah total beban

Tepi392,27 kg1392,27 kg

Tengah699,83 kg85598,68 kg

Puncak546,27 kg1546,27 kg

Jumlah beban mati total6537,21 kg

Tabel rekapitulasi beban mati kuda-kudaMaka didapat rumus , beban terbagi rata untuk beban mati yaitu = b. Akibat Beban HidupMenurut PPIG 1983 pasal 3.2 untuk beban hidup pada atap minimum 100 kg bidang datar, tetapi diasumsikan beban hidupnya adalah 150 kg.Maka didapat rumus , beban terbagi rata untuk beban hidup yaitu = c. Akibat Beban Angin

Gambar Arah terjadinya angin hisap dan tekan 1. Pembebanan Angin pada bidang atapAngin tekan Menurut pasal 4.3 PPIG 1983 1983 atap segitiga dengan sudut kemiringan 35 di pihak angin < 65 koefisienanya adalah (0,002 0,4) sehingga koefisien angin tekan adalah :K1 = 0,02 35 0,4 = 0,3Wt = K1 . Tekanan angin . jarak kuda-kudaWt = 0,3 . 25 . 7 = +52,5 kg/mAngin hisap Menurut pasal 4.3 PPIG 1983 1983 atap segitiga di belakang angin untuk semua koefisiennya adalah -0,4 Wh = K2 . Tekanan angin . jarak kuda-kudaWh = -0,4 . 25 . 7 = -70 kg/m Untuk kombinasi pembebanan ini beban angin dirubah menjadi vertikal:q = Wt. Cos 35 = +52,5 . Cos 35 = +43 kg/mq = Wt. Cos 35 = -70 . Cos 35 = -57,34 kg/muntuk beban kombinasi diambil beban angin yang terbesar yaitu 57,34 kg/m

2. Pembebanan Angin pada bidang dindingAngin tekan Menurut pasal 4.3 PPIG 1983 1983, koefisien untuk dinding vertikal di bidang angin adalah +0,9Wt = K1 . tekanan angin. Jarak antar kuda-kudaWt = +0,9 . 25. 7 = +157,5 kg/m

Angin hisap Menurut pasal 4.3 PPIG 1983 1983, koefisien untuk dinding vertikal di belakang angin adalah - 0,4 Wt = K2 . tekanan angin. Jarak antar kuda-kuda Wt = -0,4 . 25. 7 = -70 kg/m

d. Kombinasi PembebananMenurut Pasal 1.1 PPBBI Kombinasi pembebanan yang harus ditinjau adalah: Pembebanan tetap : Beban mati + beban hidup

Pembebanan sementara beban mati + beban hidup + beban angin

2.4.2 Perhitungan Kontrol Dimensi Penampang Kuda-KudaDipakai WF 300 x 300 x 11 x 17


Beam

Node

Axial Force kgShear-Y kgMoment-Z kg-m

43-6125.5364353.172-9727.774

226125.5374353.1719727.775

12-7233.9962521.856-9572.800

117233.996-2521.856-8080.187

337233.9962521.8559572.799

34-7233.996-2521.8558080.185

452065.9841446.189-2691.712

25-2065.9851446.1882691.712

63-980.3361400.4801709.504

52-980.3361400.4801709.504

Tabel Hasil Momen, Gaya aksial dan gaya geser dari perhitungan staad pro

Gambar Geometri batang dan joint pada kuda-kuda

Gambar Hasil perhitungan momen max dengan staad pro

Gambar Hasil perhitungan gaya geser max (D) dengan staad pro

Gambar Hasil perhitungan gaya aksial/normal max (N) dengan staad pro

Gambar Diagram Momen

Gambar Diagram Gaya Aksial

Gambar Diagram Gaya Geser

Dari gambar di atas, didapat:Momen max (Mmax) = 9728 kg.m = 972800 kg.cmGaya normal max (N max) = 7234 kgGaya geser max (D max) = 4353 kg1) Kontrol Tegangan

=

OKJadi Profil baja WF 300x300x11x17 aman dari tegangan max

2) Kontrol GeserRumus tegangan geser untuk batang yang simetris adalah sebagai berikut:

Sx= A1 x a1 + A2 x a2A1 = b x ts = a1 = (h ts)/2 = A2 = (h-(ts x 2))/2 x tb = a2 = (h-(ts x 2))/4=Jadi nilai Sx = (51 x 14,5) + (14,36 x 6,65)= 818,94 cm3

Jadi Profil baja WF 300x300x11x17 aman dari tegangan geser max

3) Kontrol Stabilitas kipPPBBI 87 Hal: 41Syarat-syarat balok tidak berubah bentuk adalah :a. h/tb < 75b. L/h > 1,25 x b/ts

30/1,1 < 75 854/30 > 1,25 x 30/1,7 22,27 < 75 28,47> 22,06

Karena 2 driteria tersebut dipenuhi, maka balok tidak berubah bentuk

= Mki= 14952,46 kgm (tumpuan jepit)Mka= 4134,91 kgm Mjep= 14952,46 kgm

= = 0,64

= 778,23 cm 250 < C1 < C3Beam

Section

Axial kg/cm2Bend-Z kg/cm2Combined kg/cm2Shear-Y kg/cm2

2 0.00051.736-722.360774.095145.106

41.00051.736-722.359774.095-145.106

11.00061.098-710.852771.949-84.062

3 0.00061.098-710.852771.94984.062

1 0.91761.098-601.613662.711-84.062

3 0.08361.098-601.613662.71184.062

1 0.00061.098600.014661.112-84.062

31.00061.098600.014661.11284.062

2 0.08348.879-504.963553.841128.996

4 0.91748.879-504.962553.841-128.996

Tabel Hasil perhitungan tegangan dengan staad pro

Gambar Diagram tegangan

kip =

=

=.(OK)Jadi Profil baja WF 300x300x11x17 aman dari KIP

4) Kontrol LipatSyarat tekan Fc = 360 (PPBBI 87 pasal 6.2 ayat 6 hal. 47) r = 3267 kg/cm2 (untuk pelat-pelat yang tidak diperkuat) d = 145,106 kg/cm2 (tegangan tekan terbesar yang terjadi)

17,65 47,45 (OK)Jadi Profil baja WF 300x300x11x17 aman dari bahaya lipatan

5) Kontrol LendutanMenurut PPBBI 84 : 106, lendutan maksimum akibat beban + beban hidup cm OKJadi Profil baja WF 300x300x11x17 aman dari lendutan maxBerdasarkan kontrol tersebut di atas, maka balok WF 300x300x11x17 dapat dipakai.

2.5 Perhitungan Overstek Atap (p11,12) Dipakai profil WF 150 x 150 x 7 x 10

Gambar Bentuk profil 150 x 150 x 7 x 10

Data ProfilIx = 1640 cm4ix = 6,39 cmh = 150 mmIy = 563 cm4 iy = 3,75 cm b = 150 mmWx = 219 cm3A = 40,14 cm2tb = 7 mmWy = 75,1 cm3 q = 31,5 kg/mts = 10 mm

2.5.1 Pembebanan Pada Overstek Atap

Gambar pembebanan pada overstek atap

a. Akibat Beban Matii. Beban Mati pada P11karena terletak di ujung balok maka menerima beban satu kali jarak setengah gording (1. 0,5 x 1,00 = 0,5m).Beban gording= 11 kg/m . 7 m = 154 kgBeban atap= 0,5 m . 50 kg/m2 . 7 m = 175 kgBeban plafon dan = 18 kg/m2 . cos 35. 0,5 m . 7 m = 103,21 kgPenggantungBerat sendiri balok (31,5 kg/m x 0,5 m) = 15,75 kgAksesoris 10 % = 31,29 kg + = 351,27 kg

ii. Beban Mati pada P12karena terletak tengah balok maka menerima beban dua kali jarak setengah gording (2. 0,5 x 1,00 = 1 m).Beban gording= 11 kg/m . 7 m = 77 kgBeban atap= 1 m . 50 kg/m2 . 7 m = 350 kgBeban plafon dan = 18 kg/m2 . cos 35. 1 m . 7 m = 103,21 kgPenggantung

Berat sendiri balok (31,5 kg/m x 1 m) = 31,5 kgAksesoris 10 % = 56,17 kg += 617,88 kgMaka didapat rumus , beban terbagi rata untuk beban mati overstek adalah

b. Beban HidupSama seperti pembebanan hidup kuda-kuda di atas yaitu =

c. Beban AnginSama seperti pembebanan angin atap pada kuda-kuda di atas yaitu = 57,34 kg/md. Kombinasi PembebananMenurut Pasal 1.1 PPBBI Kombinasi pembebanan yang harus ditinjau adalah: Pembebanan tetap : Beban mati + beban hidup

Pembebanan sementara beban mati + beban hidup + beban angin

2.5.2 Perhitungan Kontrol Dimensi Penampang Overstek Kuda-Kuda

Gambar Bentuk profil 150 x 150 x 7 x 10

Data ProfilIx = 1640 cm4ix = 6,39 cmh = 150 mmIy = 563 cm4 iy = 3,75 cm b = 150 mmWx = 219 cm3A = 40,14 cm2tb = 7 mmWy = 75,1 cm3 q = 31,5 kg/mts = 10 mm

Gambar Bentuk geometri batang dan joint pada overstek

Gambar Hasil perhitungan momen max pada overstek dengan staad pro

Gambar Hasil perhitungan gaya geser (D) max pada overstek dengan staad pro

Gambar Hasil perhitungan gaya aksial (N) max pada overstek dengan staad pro

Dari tabel di atas Momen max (Mmax) = 1124 kg.m = 112400 kg.cm Gaya normal max (N max) = 645 kg Gaya geser max (D max) = 921 kg1) Kontrol Tegangan

=

OKJadi Profil baja WF 150 x 150 x 7 x 10 aman dari tegangan max

2) Kontrol GeserRumus tegangan geser untuk batang yang simetris adalah sebagai berikut:

Sx= A1 x a1 + A2 x a2A1 = b x ts = a1 = (h ts)/2 = A2 = (h-(ts x 2))/2 x tb = a2 = (h-(ts x 2))/4=Jadi nilai Sx = (15 x 7) + (4,55 x 3,25)= 119,79 cm3

Jadi Profil baja WF 150 x 150 x 7 x 10 aman dari tegangan geser max

3) Kontrol Stabilitas kipPPBBI 87 Hal: 41Syarat-syarat balok tidak berubah bentuk adalah :b. h/tb < 75b. L/h > 1,25 x b/ts 15/0,7 < 75 244/15 > 1,25 x 15/1 21,43 < 75 16,27> 18,75 Karena ada 1 kriteria tersebut tidak dipenuhi, maka balok berubah bentukL = 244 cmA` = A sayap + 1/6. A badan= ( b x ts) + ( 1/6 x tb ( H (2 x ts))= ( 15 x 1) + ( 1/6 x 0,7 ( 15 (2 x 1))= 16, 52 cm2

sehingga harga = 1,18BeamSectionAxial kg/cm2Bend-Z kg/cm2Combined kg/cm2Shear-Y kg/cm2

5 0.000-16.257-520.395-536.65287.701

5 0.083-14.903-437.276-452.17980.393

5 0.167-13.548-361.385-374.93373.084

5 0.250-12.193-292.722-304.91565.776

5 0.333-10.838-231.287-242.12558.467

5 0.417-9.483-177.079-186.56251.159

5 0.500-8.129-130.099-138.22743.850

5 0.583-6.774-90.346-97.12036.542

5 0.667-5.419-57.822-63.24129.234

5 0.750-4.064-32.525-36.58921.925

5 0.833-2.710-14.455-17.16514.617

5 0.917-1.355-3.614-4.9697.308

51.000 0.000-0.000 0.000 0.000

Tabel Perhitungan Tegangan dengan softwere staad pro

Gambar diagram tegangan pada overstek > max = 536,52 kg /cm2 OKJadi Profil baja WF 300x300x11x17 aman dari KIP

4) Kontrol LipatSyarat tekan Fc = 360 (PPBBI 87 pasal 6.2 ayat 6 hal. 47) r = 3267 kg/cm2 (untuk pelat-pelat yang tidak diperkuat) d = 87,70 kg/cm2 (tegangan tekan terbesar yang terjadi)

15 61,03 (OK)Jadi Profil baja WF 300x300x11x17 aman dari Bahaya Lipatan

5) Kontrol LendutanMenurut PPBBI 84 : 106, lendutan maksimum akibat beban + beban hidup cm OKJadi Profil baja WF 300x300x11x17 aman dari lendutan maxBerdasarkan kontrol tersebut di atas, maka balok WF 300x300x11x17 dapat dipakai

2.6 Perhitungan Sambungana. Sambungan puncak :

Gambar bentuk sambungan puncak

Gambar Hasil perhitungan momen di puncak dengan staad pro

Gambar Hasil perhitungan gaya geser di puncak dengan staad pro

Gambar Hasil perhitungan gaya aksial di puncak dengan staad pro

- Mpuncak= 2692 kg/m = 269200 kg/cm- Q= 1446 kg- N= 2066 kg- D = Q x cos = 1446 kg/m x cos 35 = 1184,49 kgSambungan menggunakan baut dan las.Pelat penyambung tebal 10 mm.Dipakai baut 19 mm.Panjang profil = 300/cos 35 = 366,23 mm

Jarak baut :1,5ds3d2,85s5,7Maka s yang dipakai = 4 mm2,5du7d4,75u13,3 Maka u yang dipakai = 7 mmY1 = 4+7+7+7+7+7+7 = 46 N1= 4 2= 16 cm2N2= 112= 121 cm2N3= 182= 324cm2N4= 252= 625cm2N5= 322= 1024 cm2N6= 392= 1521cm2 N7= 462= 2116 cm2 + y2= 5747 cm2

N =

tarik baut =

= = 380,18 kg/cm2 < 0,7 x 1600 = 1120 kg/cm2 Ok( Menurut PPBBI 87 pasal 8.2 ayat 1 hal:68 )Akibat Gaya Lintang dan Gaya NormalKombinasi tegangan geser dan tegangan tarik yang diijinkan PBBI84 hal. 68 )0,393 d= 0,393 x1,9 = 0,748 < = 1,0

= = 417,98 kg/cm2

i =

= = 645,82 kg/cm2 ijin = 1600 kg/cm2 (OK)

b. Sambungan tengah :

Gambar bentuk sambungan antara kolom dan baok kuda-kuda

Gambar Hasil perhitungan gaya geser joint 2 dengan staad pro

Gambar Hasil perhitungan gaya aksial di joint dengan staad pro- M = 9728 kg/m = 972800 kg/cm- Q= 4353 kg- N= 6126 kg- D = q x cos = 4353 kg/m x cos 35 = 3565,77 kgSambungan menggunakan baut dan las.Pelat penyambung tebal 10 mm.Dipakai baut 25 mm.Panjang profil = 300/cos 35 = 366,23 mm

Jarak baut :1,5ds3d3,45s6,9Maka s yang dipakai = 6 mm

2,5du7d5,75u16,10Maka u yang dipakai = 12 mm

Y1 = 6+12+12+12+12 = 54 cm

N1= 6 2= 36 cm2N2= 182= 324 cm2N3= 302= 900 cm2N4= 422= 1764 cm2N5= 542= 2916 cm2+ y2= 5940 cm2

N =

tarik baut =

= = 901,26 kg/cm2 < 0,7 x 1600 = 1120 kg/cm2 Ok

( Menurut PPBBI 87 pasal 8.2 ayat 1 hal:68 )Akibat Gaya Lintang dan Gaya NormalKombinasi tegangan geser dan tegangan tarik yang diijinkan PBBI84 hal. 68 )0,393 d= 0,393 x 2,5= 0,98 < = 1,0

= = 726,78 kg/cm2

i =

= = 1279,17 kg/cm2 ijin = 1600 kg/cm2 (OK)

c. Sambungan tepi :

Gambar bentuk sambungan antara kolom dan overstek

Gambar Hasil perhitungan gaya geser pada overstek dengan staad pro



- M = 1124,05 kg/m = 112405 kg/cm- Q= 921 kg/m- N= 645 kg- D = q x cos = 921 kg/m x cos 35 = 754,44 kgSambungan menggunakan baut dan las.Pelat penyambung tebal 10 mm.Dipakai baut 16 mm.Panjang profil = 300/cos 35 = 366,23 mmJarak baut :1,5ds3d2,40s4,8Maka s yang dipakai = 3 mm2,5du7d4u11,20 Maka u yang dipakai = 6 mmY1 = 3+6+6+6+6 = 27 cm

N1= 3 2= 9cm2N2= 92= 81cm2N3= 152= 225cm2N4= 212= 441cm2N5= 272= 729 cm2+ y2= 1485 cm2

N =

tarik baut =

= = 508,49 kg/cm2 < 0,7 x 1600 = 1120 kg/cm2 Ok

( Menurut PPBBI 87 pasal 8.2 ayat 1 hal:68 )Akibat Gaya Lintang dan Gaya NormalKombinasi tegangan geser dan tegangan tarik yang diijinkan PBBI84 hal. 68 )0,393 d= 0,393 x 1,6= 0,63 < = 1,0

= = 375,42 kg/cm2

i =

= = 691,68 kg/cm2 ijin = 1600 kg/cm2 (OK)

2.7 Perhitungan Kolom Lantai 2Dipakai Kolom baja dengan profil WF 300 x 300 x 11 x 17


Ditinjau Kolom Lantai 2

Gambar Bentuk geometry kolom 300 x 300 x 11 x 17 Portal BergoyangDitinjau kolom ABMencari panjang tekukMenurut PPBBI Bab IV pasal 3 yaitu untuk ujung kolom yang berupa jepit, GA = 1 Selanjutnya untuk menentukan panjang tekuk sebuah batang yang merupakan bagian dari portal kaku adalah menggunakan nomogram. Fungsi nomogram menurut PPBBI yaitu untuk mengetahui koefisien tekuk. Dari nomogram di atas diperoleh koefisien tekuk atau k = 0,65Dari koefisien tekuk di atas maka didapat panjang tekuk / Lk adalah:Lkx = k. L = 0,65 x 7 = 4,55 mLky = 7 m Dari perhitungan x = 34,47 diperoleh data sebagai berikut:a. Dari hasil pengamatan pada tabel 3 : daftar faktor tekuk pada mutu baja BJ 36 PPBBI dengan = 34,47 adalah x = 1,18b. Dari hasil pengamatan pada tabel 10 : Harga tegangan Euler PPBBI dengan = 34,47 adalah Ex = 1793,70 kg/cm2c. Untuk simpangan yang diperoleh dengan melihat pada tabel 11 PPBBI untuk = 34,47 BJ 360 maka simpangan yang diperoleh adalah 0,09Vx pada kolom AB adalah 7234 kgBesarnya e* adalah tambahan eksentrisitas yang memperhitungkan faktor-faktor tegangan sisa, torsi, eksentrisitas kebetulan, lipatan pada pelat dari bagian profil kolom. Maka besarnya e* adalah sebagai berikut: Maka Vx . e* = 7234 x 1,028 = 7434,92 kg.cm

Mencari besarnya Yaitu lankah pertama dengan chek perubahan bentuk profil:h/tb = 30/1,1 = 27,27 > 1,25 b/ts = 1,25. 30/1,7 = 23,33maka profil tidak berubah bentuk

Ditinjau kolom ABuntuk menentukan statis tertentu atau tidak dengan cara melihat gambar bidang M pada kolom. Bila gambar tidak ada perubahan tanda , dianggap statis tertentu. Dan bila gambar ada perubahan tanda , dianggap statis tak tertentu.

Gambar diagram momen kolom lantai 2 (AB)Maka menggunakan rumus statis tak tentu sebagai berikut: Untuk menghitung C3 harus dicari nilai * dahulu dengan rumus: maka nilai C3 adalah: Maka dipakai rumus KIP sebagai berikut:

Sehingga nila adalah:

Dengan data yang ada sebagai berikut:N = 7234 kgWx = 23400 cm3x = 1,18M max = 9573 kg.m = 957300 kg.cm maka kontrolnya adalah sebagai berikut : = 689,95 kg/cm2 < ijin = 1600 kg/cm2 OK Kontrol pada Ujung Kolom

Jadi KOLOM CUKUP KUAT

2.8 Perhitungan Plat Kaki Koloma. Data perhitunganProfil kolom Dipakai WF 300 x 300 x 11 x 17

Gambar Gaya-gaya dan momen yang terjadi pada tumpuanh= 300 mmtb= 7 mmb= 300 mmts= 11 mmMomen tumpuan= 8080,18 kgm = 808018 kgcmGaya horizontal (N)= 2521,86 kgGaya vertikal (Q)= 7234 kga. Menentukan ukuran pelat kakil = H (2 x ts)l = 30 (2 x 17) = 28,3 cmAgar efektif : Mmax = Mmin

a = 0,35 l = 0,35 x 28,3 cm = 9,91 cm dibulatkan 10 cm

B = 1 + 2a= 1 + 0,7 lB= 1,7 l = 1,7 x 28,3 cm = 48,11 cm dibulatkan 49 cmB = L = 49 cmPada kenyataannya,

Gambar bentuk pelat kaki kolom yang direncanakan

Gambar tampak samping pelat kaki kolom yang direncanakan

Gambar Diagram momen yang terjadi pada pelat kaki kolom

b. MenentukanTebal Pelat Kaki KolomDitinjau dari pias yang diarsir (gambar atas) kolom beton lantai 1 dianggap sebagai pondasi kolom baja lantai 2 dengan nilai d= 25 kg/cm2

s = 2,24 cm

b. Perhitungan diamater baut angker

Gambar Letak baut yaitu 1/3 x dari tepi kiri

y = 25, 93 cmx = 0,89 y = 0,89 x 25,93 = 22,39 cm

Baut angker diletakkan 1/3 x dari ujung sebelah kiri = 1/3 x 22,39 = 7,46 cm Gaya tarik yang dipikul angker = 6985,05 kg dengan perletakan angkernya adalah 7,46 dari tepi kiri

Kalau dipakai 2 angker, maka satu angker menerima gaya tarik sebesar:

ijin tarik baja = 0,7 x 1600 = 1120 kg/cm2, maka luas tampang baut angker : Sehingga dipakai baut dengan diameter 3,18 cm dengan penampang teras 3,18 cm2 > 3,12 cm2 OK

Luas bidang geser angker dengan pondasi beton ijin tarik beton = 5 kg/cm2

HANDIKA SETYA WIJAYAPage 2

HANDIKA SETYA WIJAYAPage 56

BAB II ATAP

Documents

Transcript of BAB II ATAP