29

BAB IIIPERHITUNGAN KUDA-KUDA

0. Menghitung Ketinggian Kuda-kudaH = tan . LH = tan 340 x ( 14 m) H H = 4,72 m L0. Perhitungan Panjang Batang Panjang Batang MendatarH1=H2=H3=H5=H6=H7 = = = 1,75 mbatang H4 = 2 x = 2 x 1,75 m = 3,5 m Panjang Batang Kaki Kuda-kuda

D1, D2,D3,D4 = D5,D6, D7,D8 =

= = 8,44 mMaka ;

D1, D2,D3,D4 = D5,D6, D7,D8 = = 2,11 m Panjang Batang VertikalV1 = V6 = btg H1 tg 34 = 1,75 tg 34= 1,18 m V2 = V5 = (btg H1 + btg H2) tg 34 = 3,5 tg 34= 2,36 m V3 = V4 = (btg H1 + btg H2 + btg H3) tg 34 = 5,25 tg 34 = 3,54 m Panjang Batang Diagonal

D9 = D14 = = = 2,94 m

D10 = D13 = = = 3,95 m

D11 = D12 = = = 4,12 m

Tabel 3.1 Panjang masing-masing rangka batangNo batangPanjang Batang

( m )

D1, D2,D3,D4 = D5,D6, D7,D82,11

H1=H2=H3=H5=H6=H7 1,75

H43,5

V1 = V6 1,18

V2 = V5 2,36

V3= V43,54

D9 = D142,94

D10 = D133,95

D11 = D124,12

3.3 Perhitungan PembebananUntuk dapat dilakukan pendimensian gording, terlebih dahulu harus dihitung beban-beban yang akan bekerja pada gording tersebut. Berdasarkan SNI untuk baja tahun 2002, pembebanan yang dipakai dalam perencanaan kuda-kuda baja antara lain:

Gambar 3.1 Distribusi Pembebanan3.3.1 Perhitungan Beban Mati (qD)Untuk beban mati yang bekerja pada gording adalah beban berat sendiri yang terdiri dari berat penutup atap dan berat plafond.0. Berat Penutup AtapPerhitungan berat penutup atap disesuaikan dengan jenis material yang digunakan atau direncanakan penutup atap menggunakan material genteng. Berdasarkan SNI untuk baja tahun 2002, berat penutup atap genting dengan reng dan usuk adalah 50 kg/m2.Jarak gording yang direncanakan = 1,2 mMaka, berat atap = 50 kg/m2 1,2 m = 60 kg/mJumlah gording = = = 7,03= 7 btg0. Berat Sendiri Gording Direncanakan gording menggunakan profil baja Canal no.16, dari Tabel Profil Konstruksi Baja diperoleh berat adalah 18,8 kg/m.0. Berat Sendiri PlafondBerdasarkan SNI untuk baja tahun 2002, berat plafond dan penggantung adalah 18 kg/m2 :Maka berat plafond adalah= 18 kg/m2 jarak buhul bawah = 18 kg/m2 x 1,75 m= 31,5 kg/m

Maka berat beban mati (q) : q= Berat atap + Berat gording + Berat plafond= 60 kg/m + 18,8 kg/m + 31,5 kg/m= 110,3 kg/m

qDx= q . cos = 110,3 kg/m . cos 34= 91,44 kg/m qDy= q . sin = 110,3 kg/m. Sin 34= 61,68 kg/m

3.3.2 Menghitung Beban HidupBeban hidup yang diperhitungkan pada kuda-kuda adalah:1. Berat pekerja beserta peralatan atau pekakas kerjanya. Berdasarkan SNI untuk baja tahun 2002, beban atap yang dapat dibebani orang besarnya 100 kg. Maka beban terpusat adalah:PLax= P . cos = 100 kg . cos 34= 82,90 kg PLay = P . sin = 100 kg . sin 34= 55,92 kg

1. Beban Air Hujan (qR)Berdasarkan SNI untuk baja tahun 2002, beban akibat air hujan dapat dihitung dengan rumus:

qR= ( 40 kg/m2 - 0,8 ) = ( 40 kg/m2 - 0,8 . 34 ) = 12,8 kg

qRx= P . cos = 12,8 kg. cos 34= 10,61 kgqRy= P . sin = 12,8 kg . sin 34= 7,16 kg

3.3.3 Menghitung Beban AnginBerdasarkan SNI untuk baja tahun 2002, tekanan angin diambil 25 kg/m2, maka besarnya koefisien angin adalah :Beban angin (W)= 1,2 m x 25 kg/m2 = 30 kg/m

1. Beban Angin Tekan (WTekan)= Koefisien angin tekan x W= ( 0.02 0.4 ) x 30 kg/m= 0,28 x 30 kg/m= 8,4 kg/m (+)

2. Beban Angin Hisap (WHisap)= Koefisien angin tekan x W= (- 0,28) x 30 kg/m= - 8,4 kg/m (-)

3.4 Kombinasi MomenBerdasarkan SNI untuk baja tahun 2002, perhitungan kombinasi pembebanan :0. Kombinasi 1 (1,4 D)a. Beban Merataqux= 1,4 . qDx = 1,4 . 91,44= 128,02 kg/mquy= 1,4 . qDy = 1,4 . 61,68 = 86,35 kg/m

0. Kombinasi 2 (1,2 D + 1,6 L + 0, ,5 (La atau H) ) Kombinasi ( 1,2 D + 1,6 L + 0,5 La)1. Beban Merataqux= 1,2 . qDx = 1,2 . 91,44 = 109,728 kg/mquy = 1,2 . qDy = 1,2 . 61,68 = 74,016 kg/m

1. Beban TitikPux= 0,5 . PLax= 0,5 . 82,90= 41,45 kg

Puy= 0,5 . PLay= 0,5 . 55,92 = 27,96 kg

Kombinasi ( 1,2 D + 1,6 L + 0,5 H)Beban Merataqux= 1,2 . qDx + 0,5 . qRx = 1,2 . 91,44 + 0,5 . 10,61 = 115,033 kg/mquy = 1,2 . qDy + 0,5 . qRy = 1,2 . 61,68 + 0,5 . 7,16 = 77,596 kg/m

3.4.3Kombinasi 3 (1,2D + 1,6 (La atau H) + 0,8W) Kombinasi (1,2D + 1,6 La + 0,8W)0. Beban Merataqux= 1,2 . qDx + 0,8 . qWtekan= 1,2 . 91,44 + 0,8 . 8,4= 116,448 kg/mqux= 1,2 . qDx + 0,8 . qWhisap= 1,2 . 91,44 + 0,8 . (-8,4)= 103,008 kg/m

quy= 1,2 . qDy = 1,2 . 61,68 = 74,016 kg/m

0. Beban TitikPux= 1,6 . PLax= 1,6 x 82,90= 132,64 kg

Puy= 1,6 . PLay= 1,6 x 55,92= 89,472 kg

Kombinasi ( 1,2D + 1,6 H + 0,8 W) Beban Merataqux= 1,2 . qDx + 1,6 . qRx + 0,8 . qWtekan= 1,2 . 91,44 + 1,6 . 10,61 + 0,8 . 8,4= 133,424 kg/mqux= 1,2 . qDx + 1,6 . qRx + 0,8 . qWhisap= 1,2 . 91,44 + 1,6 . 10,61 + 0,8 . (-8,4)= 119, 984 kg/m

quy= 1,2 . qDy + 1,6 . qRy= 1,2 . 61,68 + 1,6 . 7,16= 85,472 kg/m

3.4.4 Kombinasi 4 (1,2D + 1,3 W + 0,5 L + 0,5 (La atau H) ) Kombinasi (1,2D + 1,3 W + 0,5 La)0. Beban Merataqux= 1,2 . qDx + 1,3 . qWtekan = 1,2 . 91,44 + 1,3 . 8,4 = 120,648 kg/mqux= 1,2 . qDx + 1,3 . qWhisap = 1,2 . 91,44 + 1,3 . -8,4 = 98,808 kg/mquy= 1,2 . qDy = 1,2 . 61,68 = 74,016 kg/m

0. Beban TitikPux= 0,5 . PLax = 0,5 . 82,90 = 41,45 kgPuy= 0,5 . PLay= 0,5 . 55,92 = 27,96 kg Kombinasi (1,2D + 1,3 W + 0,5 H)Beban Merataqux= 1,2 . qDx + 1,3 . qWtekan + 0,5 . qRx= 1,2 . 91,44 + 1,3 . 8,4 + 0,5 . 10,61= 125,953 kg/m

qux= 1,2 . qDx + 1,3 . qWhisap + 0,5 . qRx= 1,2 . 91,44 + 1,3 . -8,4 + 0,5 . 10,61= 104,113 kg/m

quy= 1,2 . qDy + 0,5.qRy= 1,2 . 61,68 + 0,5 .7,16 = 77,596 kg/m

3.4.5 Kombinasi 5 (1,2D + 0,5 L)1. Beban Merataqux= 1,2 . qDx = 1,2 . 91,44 = 109,728 kg/mquy= 1,2 . qDy = 1,2 . 61,68 = 74,016 kg/m

3.4.6 Kombinasi 6 (0,9D 1,3 W)1. Beban Merata (0,9D + 1,3 W)qux= 0,9 . qDx + 1,3 qWtekan= 0,9 . 91,44 + 1,3 . 8,4 = 93,216 kg/mqux= 0,9 . qDx + 1,3 qWhisap= 0,9 . 91,44 + 1,3 . -8,4 = 71,376 kg/mquy= 0,9 . qDy = 0,9 . 61,68 = 55,512 kg/m

2. Beban Merata (0,9D - 1,3 W)qux= 0,9 . qDx - 1,3 qWtekan= 0,9 . 91,44 - 1,3 . 8,4 = 71,376 kg/m

qux= 0,9 . qDx - 1,3 qWhisap= 0,9 . 91,44 - 1,3 . -8,44 = 93,216 kg/m

quy= 0,9 . qDy = 0,9 . 61,68 = 55,512 kg/m

Dari kombinasi pembebanan diatas, maka beban maksimum yang bekerja pada gording adalah:qux= 133,424 kg/mquy= 119,984 kg/mPux= 132,64 kgPuy= 89,472 kg

3.5Perhitungan MomenMuxmax = = = 249,582 kg/m= 249582 N.mm

Muymax = = = 202,086 kg/m= 202086 N.mm3.6Pendimensian GordingDirencanakan jenis material baja mutu BJ 41 dengan tegangan izin beban utama (fy) sebesar 250 Mpa dan jenis profil Canal No. 14, maka dari daftar baja didapat: A= 160 mm b= 65 mm t= 10,5 mm Berat= 18,8 kg/m Ix= 925 cm4= 925 x 104 mm4 Iy= 85,3 cm4= 85,3 x 104 mm4 ix= 6,21 cm= 62,1 mm Gambar 3.2 Profil Baja No.16iy= 1,89 cm= 18,9 mm Sx= 116 cm3= 116000 mm3 Sy= 18,3 cm3= 18350 mm3

3.7Kontrol Kekuatan Profil3.7.1Kontrol Lendutana. Displacement Arah Sumbu Xx= = =1,26 mm 12 mm( Memenuhi Syarat )b. Displacement Arah Sumbu Yx= = =0,095 mm12 mm( Memenuhi Syarat )

3.7.2Kontrol Terhadap MomenDari hasil analisis kelangsingan penampang, diketahui bahwa profil yang digunakan merupakan penampang kompak, maka berlaku :Mn = Mpa. Mencari Momen Nominal Yang Bekerja Pada ProfilMnx= Wx . Fy= 116000 mm3 . 250 N/mm2= 29000000 N.mmMny= Wy . Fy= 18350 mm3 . 250 N/mm2= 4587500 N.mm

b. Kontrol Tegangan Lentur

( Memenuhi Syarat, Aman Terhadap Tekuk Lokal )

3.8 Pelimpahan Beban di Setiap Titik BuhulPelimpahan beban disetiap titik buhul yang diperhitungkan ialah beban tetap ditambah beban hidup.3.8.1 Pelimpahan Beban Tetap (primer/mati)Panjang kuda-kuda Batang H1=H2=H3=H5=H6=H7 = 1,75 m x 6 batang =10, 5 m Batang H4 = 3,5 m Batang D1, D2 D3, D4,=D5,D6,D7,D8 = 2,11 m x 8 batang = 16,88 m Batang V1 = V6= 1,18 m x 2 batang= 2,36 m Batang V2 = V5= 2,36 m x 2 batang= 4,72 m Batang V3 = V4= 3,54 m x 2 batang = 7,08 m Batang D9 = D14= 2,94 m x 2 batang = 5,88 m Batang D10 = D13= 3,95 m x 2 batang = 7,9 m Batang D11 = D12= 4,12 m x 2 batang = 8,24 m + Panjang Batang Total = 67,06 m

Berdasarkan berat kuda-kuda yang direncanakan dengan menggunakan profil baja siku sama kaki adalah 2 .70 .70 .7, dengan berat (q = 7,38 kg/m).Jadi, berat keseluruhan batang kuda-kuda (P1)= 2 x 7,38 kg/m x 67,06 m= 989,80 kg

Untuk berat plat buhul dan alat sambung diambil 20 % dari berat keseluruhan batang kuda-kuda (P2) sehingga (P2) = 989,80 kg x 0,20= 197,96 kg

Berat atap (P3)= 60 kg/m2 x 8,44 m x 3 m x 2 = 3038,4 kg. Berat gording (P4)= 18,8 kg/m x 3 m x 7 x 2= 789,6 kg Berat orang yang bekerja beserta pekakas kerja sebesar 100 kg (P7) Berat plafond (P5)= 18 kg/m2 x 3 m x 14 m= 756 kg Berat air hujan (P6)= (40 kg/m2 - 0,8 x 34) x 8,44 m x 3 m x 2 = 648,19 kg

Maka berat beban pada setiap titik buhul yang bekerja (P) adalah :

P total =

= = 721,47

Besar P pada tumpuan P== 360,73 kg

3.8.2Pelimpahan Beban Hidup

Berat pekerja beserta peralatan atau pekakas kerjanya yaitu 100 kg dikalikan dengan hasil gaya batang yang diperoleh dari cremona beban tetap.

Maka,

3.8.3 Pelimpahan Beban Sementara (sekunder/hidup)Pembebanan ini didapat dari beban angin yaitu beban angin tekan dan beban angin hisab.Luas bidang tekan atap = panjang kaki kuda-kuda x jarak kuda-kuda = 8,44 m x 3 m = 25,32 m2

Ptekan= koef angin tekan x Luas bidang tekan atap x tekanan angin= ( 0.02 0.4 ) x 25,32 x 25 kg/m2= 177,24 kg P hisab = koef angin hisap x Luas bidang tekan atap x tekanan angin= 0,4 x 25,32 x 25 kg/m2= 253,2 kg

3.8.3 Beban Air HujanBerat air hujan (P6)= (40 kg/m2 - 0,8 x 34) x 8,44 m x 3 m x 2 = 648,19 kg

3.9 Perhitungan Gaya-Gaya BatangPerhitungan gaya-gaya yang bekerja pada setiap batang kuda-kuda diperoleh dengan menggunakan metode cremona. Kombinasi dari beban-beban yang bekerja akibat beban sendiri, beban hidup, beban angin tekan dan beban angin hisap dapat dilihat dari tabel 3.1