Perhitungan kuda-kuda baja

8/19/2019 Perhitungan kuda-kuda baja

1/11

BAB III

DATA DAN PERHITUNGAN

3.1 Data

Pada kesempatan ini penulis mendapat tugas merancang kuda–kuda rangka

baja dengan data–data sebagai berikut :

1. Panjang bentang kuda – kuda : 6 meter

2. Jarak antar kuda – kuda : 3 Meter

3. Sudut : 25°

. Penutup atap : Spandek

5. !ekanan angin : 35 kg"m 2

6. !egangan ijin baja : 1#$$ kg"cm 2

%engan data–data tersebut akan dilakukan analisis :

1. &'b't struktur rangka baja dengan pr'(il )ang tela* dipili*.

2. Perencanaan struktur rangka baja.

3. +ekuatan struktur.

b1 =1m b2 =1m b3 =1m b4=1m

v 1

v 2

v 3

b6 =1mb5=1 m25°

v 5

v 4

,ambar 3.1 ,ambar kuda – kuda )ang akan dianalisis

3.2 Menghitung Panjang Batang

b1 - b2 - b3 - b - b5 - b6 - a1 - a2 - a3 - a - a5 - a6

b1 - " 6 a1 - b1 " c's 25°

3.3 Pembebanan Stru tur

3.3.1 Pembebanan !a"a g#r"ing

&eban )ang dipikul pada g'rding adala* :12


2/11

1. &eban Mati

a. &eban atap

b. &eban sendiri g'rding

2. &eban /idup

&eban *idup adala* P - 1$$ kg )ang berada ditenga* bentang g'rding.

3. &eban 0ngin

a. 0ngin tekan muka angin

%idalam buku PP 4, 1 3 untuk 7 8 65 ' 9

+'e(. 0ngin - $9$2 7 $9

b. 0ngin isap dibelakang angin

+'e(. 0ngin - $9

Per*itungan m'men adala* :

1. 0kibat beban mati

,ambar 3.1 Penguraian beban

; diuraikan atas ; < dan ; ) :

0kibat ; < : M < - 1" ; < 2 3.1

0kibat ; ) : M ) - 1" ; ) 2 3.2

2. 0kibat beban *idup P

M< - 1" P < 3.3

M ) - 1" P ) 3.0pabila trekstang meng*ubungkan tenga* tenga* g'rding )ang satu dengan

g'rding )ang lainn)a9 maka = - > . dimana - bentang g'rding

3. 0kibat beban angin

0ngin tekan : M < - 1" ; < 2 3.5

0ngin isap : M < - 1" ; < 2 3.6

. Periksa ter*adap lendutan )ang terjadi :

1. 0kibat beban mati

13


3/11

?< - 5"3 ;) " @ < 3.#

? ) - 5"3 ;< " @ ) 3.

2. 0kibat beban *idup

?< - 1" P) 3 " @ < 3.

? ) - 1" P< 3 " @ ) 3.1$

Jadi δ i= √ δ x

2+ δ y

2

Periksa ter*adap tegangan )ang terjadi :

A - M< " B< C M) " B) 3.12

3.3.2 Penam!ang e$e ti$ uas penampang e(ekti( 0e pada k'mp'nen )ang mengalami ga)a tarik

ditentukan pada SD 2$$2 sebagai berikut :

0e - 0n 4 3.13

%engan 0n - uas tampang nett'

4 - nilai (act'r

3.3.3 Sambungan baut

4ntuk meng*itung sambungan baut dengan d adala* diameter lubang baut9

dengan ketentuan :

1. d E db C 2 mm9 untuk db 8 2 mm.

2. d 8 db C 3 mm9 untuk db E 2 mm.

db adala* diameter n'minal baut.

uas tampang nett' 0n - *n t9 dengan nilai *n diambil )ang terkecil dari

kemungkinan keretakan plat9 dan t adala* tebal plat.

Fang perlu diper*atikan dalam sambungan baut adala* ba*Ga dalam suatu

p't'ngan9 jumla* luas lubang tidak b'le* lebi* dari 15 H dari luas penampang

utu*.

14

3.11


4/11

,ambar 3.2 Jenis sambungan sambungan baut

,ambar 3.3 Jenis jenis baut

,a)a geser n irisan

N geser =nπdn

2σ

4

,a)a geser pada tumpuan

N tumpuan = d s σ tumpuan

+'ntr'l kekuatan ter*adap sumbu .

4ntuk baut :

τ = P x , y

2 Abaut ≤ 0,6 xσ izin

4ntuk pelat :

σ = P x , y

d t ≤ 1,5 x σ izin

15

3.1

3.15

3.16

3.1#


5/11

3.3.% Sambungan &a'

Menurut SD 2$$29 terdapat beberapa *al )ang perlu diper*atikan bila ga)a

tarik *an)a disalurkan 'le* pengelasan memanjang ke k'mp'nen struktur )ang

bukan plat9 atau 'le* pengelasan memanjang atau melintang :

0 - 0g - luas penampang k't'r k'mp'nen struktur mm 2 .

&ila ga)a tarik *an)a disalurkan 'le* pengelasan melintang.

0 - Jumla* luas dari penampang – penampang bersi* )ang di*ubungkan

secara langsung mm 2 . 4 - 19$

&ila ga)a tarik disalurkan ke sebua* k'mp'nen plat 'le*pengelasansepanjang dua

sisi pada ujung plat9 dengan G dan :

l I 2G 4 - 19$ 4 - 19$

2G E l I 195G 4 - $9 #

195G I l I G 4 - $9#5

&eberapa jenis sambungan )ang sering ditemui dalam sambungan las adala* :

1. Sambungan sebidang butt joint 9 sambungan ini umumn)a dipakai untuk

pelat pelat datar dengan ketebalan sama atau *ampir sama9 keuntungansambungan ini adala* tak adan)a eksentrisitas. 4jung ujung )ang *endak

disambung dipersiapkan terlebi* dulu diratakan atau dimiringkan dan

elemen )ang disambung *arus dipertemukan secara *ati *ati.2. Sambungan leGatan lap joint 9 jenis sambungan ini paling ban)ak dijumpai

karena sambungan ini muda* disesuaikan keadaan di lapangan dan juga

pen)ambungann)a relati( lebi* muda*. Juga c'c'k untuk tebal pelat )ang

berlainan.3. Sambungan tegak tee joint 9 sambungan ini ban)ak dipakai terutama untuk

membuat penampang tersusun seperti bentuk 9 pelat girder9 sti((ener.. Sambungan sudut corner joint 9 dipakai untuk penampang tersusun

berbentuk k'tak )ang digunakan untuk k'l'm atau bal'k )ang menerima

ga)a t'rsi )ang besar.5. Sambungan sisi edge joint 9 sambungan ini bukan jenis struktural dan

digunakan untuk menjaga agar dua atau lebi* pelat tidak bergeser satu

dengan lainn)a

16


6/11

,ambar 3. !ipe tipe sambungan las

Jenis jenis las )ang sering dijumpai antara lain :

1. as tumpul groove welds 9 las ini dipakai untuk men)ambung batang

batang sebidang9 karena las ini *arus men)alurkan secara penu* beban )ang

bekerja9 maka las ini *arus memiliki kekuatan )ang sama dengan batang

)ang disambungn)a. as tumpul terdapat pen)atuan antara las dan ba*an

induk sepanjang tebal penu* sambungan dinamakan las tumpul penetrasi

penu*. Sedangkan bila tebal penetrasi lebi* kecil daripada tebal penu*

sambungan dinamakan las tumpul penetrasi sebagian.2. as sudut fillet welds 9 tipe las ini paling ban)ak dijumpai dibandingkan

tipe las )ang lain9 $H sambungan las menggunakan tipe las sudut. !idak memerlukan presisi tinggi dalam pengerjaann)a.

3. as baji dan pasak slot and plug welds 9 jenis las ini biasan)a digunakan

bersama sama dengan las sudut. Man(aat utaman)a adala* men)alurkan

ga)a geser pada sambungan leGatan bila ukuran panjang las terbatas 'le*

panjang )ang tersedia untuk las sudut.

17


7/11

,ambar 3.5 Jenis jenis sambungan las

3.3.( )uat tari ren*ana

Pada SD 2$$29 k'mp'nen struktur )ang memikul ga)a aksial tarik

ter(akt'r Du9 *arus memenu*i pers)aratan :

Du Dn

%engan Dn adala* kuat tarik rencana )ang besarn)a diambil sebagai *arga

terkecil diantara per*itungan dibaGa* ini:

An = Ag U Ag= Nnσ pr

%engan :

0g - luas penampang k't'r mm2

0n - luas nett' penampang mm2

4 - k'e(isien reduksi

Apr - tegangan pr'(il Mpa

4ntuk batang tarik )ang mempun)ai lubang9 misaln)a untuk penempatan

baut9 maka luas penampangn)a tereduksi9 dan dinamakan uas Dett' 0n .

ubang pada batang menimbulkan k'nsentrasi tegangan akibat beban kerja.

Kakt'r ta*anan untuk k'ndisi (raktur diambil lebi* kecil daripada untuk k'ndisi

lele*9 sebab k'ndisi (raktur lebi* getas"berba*a)a9 dan sebaikn)a tipe keruntu*an

jenis ini di*indari.

18

3.1


8/11

Perencanaan untuk batang tarik dapat lebi* muda* dipa*ami dengan meli*at

diagram dibaGa* ini.

,ambar 3.6 &agan alir perencanaan batang tarik

3.% )e&ang'ingan Batang

3.%.1 Pembata'an e&ang'ingan

Menurut SD 2$$29 batang batang )ang direncanakan ter*adap tekan angka

perbandingan kelangsingan L dibatasi sebesar 2$$.

19


9/11

λ= L Kcimin

≤ 200

%engan :

L - panjang batang

Kc - (akt'r panjang tekuk bernilai 1 untuk truss

imin - jari – jari girasi terkecil

4ntuk batang–batang )ang direncanakan ter*adap tarik9 angka perbandingan kelangsingan dibatasi sebesar 3$$ untuk batang sekunder dan

sebesar 2 $ untuk batang primer. &atang atang )ang ditentukan 'le* ga)a tarik9

namun dapat beruba* menjadi tekan )ang tidak d'minan pada k'ndisi pembedaan

)ang lain9 tidak perlu memenu*i batas kelangsingan batang tekan Sumber : SD

2$$2 .

3.%.2 +a t#r te u ,- "an e&ang'ingan

Dilai (akt'r tekuk bergantung kepada nilai L. Menurut SD 2$$29

dide(inisikan

ln = An σ pr

ω

Kakt'r tekuk mempun)ai nilai )ang diambil dari tabel peraturan baja.

3.( Peren*anaan Batang Te an

&atang tekan merupakan batang )ang lema* pada struktur baja. &atang inilema* karena raGan akan terjadin)a kegagalan struktur akibat tekuk (buckling).

+estabilan batang tekan ini kurang baik se*ingga *arus benar benar diper*atikan

pada saat perencanaan.

Pada umumn)a9 luas penampang )ang dibutu*kan cukup besar se*ingga

ukuran pr'(il )ang tersedia tidak mencukupi lagi9 maka dibuat dari gabungan

beberapa pr'(il9 )ang diikat 'le* pelat k'pel.

20

3.1

3.2$


10/11

,ambar 3.# Pelat +'pel

nilai L1 N 5$9 se*ingga digunakan Li maks - 5$

λi= L / n

imin≤ 50 n= L

50 imin

%imana :

n - Jumla* medan ,anjil

k - Panjang batang

+estabilan pelat k'pel :

!pa

" 10imin L1

%iman :

a : jarak sumbu element batang tersusun

!p : m'men inersia peat k'pel

imin : inersia m'men minimal batang tunggal ter*adap sumbu

minimum

L1 : jarak antar pelat k'pel batang tersusun

3./ )e uatan Baut

+uat geser rencana dari satu baut tergantung dari berapa irisan )ang terjadi

pada baut tersebut.

4ntuk 1 irisan :

Od - 0b τ b - 0b $96 σ b 3.23

4ntuk 2 irisan :

21

3.21

3.22


11/11

Od - 20b τ b - 2 0b $96 σ b 3.2

%engan 0b adala* luas brut' penampang baut pada daera* tak berulir Ab adala*

tegangan baut.

,ambar 3. &aut dengan 1 irisan

,ambar 3. &aut dengan 2 irisan

22

Perhitungan kuda-kuda baja

Documents

Transcript of Perhitungan kuda-kuda baja