Struktur Baja 2 - Agus Budiyanto
-
Author
agus-budiyanto -
Category
Documents
-
view
94 -
download
8
Embed Size (px)
description
Transcript of Struktur Baja 2 - Agus Budiyanto
-
TUGAS BESAR PERENCANAAN KUDA-KUDA BAJA
Dibuat untuk memenuhi salah satu syarat dalam kegiatan perkuliahan
Mata Kuliah Struktur Baja 2
Disusun Oleh :
AGUS BUDIYANTO NIM : KB112006
BIDANG KEAHLIAN : TEKNIK SIPIL
PROGRAM KEAHLIAN : TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN GEDUNG
POLITEKNIK TEDC BANDUNG Jl. Pesantren km.2 Telp./Fax : (022) 6645951, Kota Cimahi Kode Pos 40513
Email:[email protected],Websitehttp://www.poltektedc.ac.id2014
-
ii
KATA PENGANTAR
Assalammualaikum Wr. Wb.
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT., karena atas berkat dan rahmat
serta Hidayah-Nya sehingga tugas ini dapat diselesaikan dengan baik. Tugas ini merupakan
tugas besar dan sekaligus evaluasi tugas-tugas sebagai tindak lanjut dari sebelum
pelaksanaan Semester V.
Tugas ini disusun berdasarkan dari berbagai literatur, selama melaksanakan penyusunan
tugas ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada orang yang telah mendukung serta
membantu terselesainya tugas ini.
Dengan keterbasan pengetahuan dan ilmu, penulis menyadari dalam penyusunan tugas
ini masih terdapat kekurangan, analisa pembahasan, ataupun editorialnya. Oleh karena itu
saran dan masukkan yang membangun, akan penulis terima dengan tangan terbuka.
Akhir kata semoga tugas ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pihak-pihak lain pada
umumnya.
Wassallammualaikum Wr. Wb.
Bandung, Januari 2014
Penulis
-
iii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i KATA PENGANTAR ii DAFTAR ISI
iii
BAB I PENDAHULUAN 1 I.1 Pengertina Baja 1 I.2 Keuntungan Baja dalam Struktur Bangunan 1 I.3 Kelemahan Baja dalam Struktur Bangunan 2 I.4 Bentuk Profil Baja 2 I.5 Sifat Metalurgi Baja 2 I.6 Bentuk-bentuk Baja dalam Perdagangan 4 I.7 Macam-macam Bentuk Kuda-kuda Baja 4 I.8 Keuntungan dan Kerugian Penggunaan Baja 5 I.9 Jenis-jenis Alat Penyambung Baja 5
BAB II RANCANGAN KONSTRUKSI BAJA 10
II.1 Macam-macam Pembebanan 10 II.2 Perhitungan Dimensi Gording 10 II.3 Perhitungan Dimensi Trackstang (Batang Tarik) 13 II.4 Perhitungan Gaya-gaya Batang 15 II.5 Perhitungan Sambungan 17
BAB III PERHITUNGAN RANCANGAN KUDA-KUDA 19
III.1 Perhitungan Dimensi Gording 20 III.2 Perhitungan Dimensi Trackstang (Batang Tarik) 28 III.3 Perhitungan Dimensi Ikatan Angin 30 III.4 Perhitungan Konstruksi Tangka Batang 32 III.5 Perhitungan Gaya-gaya Batang 34 III.6 Mendimensi Batng Kuda-kuda 55 III.7 Perhitungan Sambungan Baut 62 III.8 Perhitungan Pelat Kopel 69 III.9 Perhitungan Lendutan Kuda-kuda 74
BAB IV PENUTUP 75
-
iv
IV.1 Kesimpulan 75 IV.2 Saran 77
Daftar Pustaka 78 Lampiran Lampiran 79
-
BAB I PENDAHULUAN
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Pengertian Baja
Baja struktur adalah suatu jenis baja berupa batangan dan pelat,
yang berdasarkan pertimbangan ekonomi, kekuatan, dan sifatnya, cocok
untuk pemikul beban. Baja struktur banyak digunakan dalam pembuatan
bangunan seperti gedung, pabrik, jembatan, dll.
Pembuatan baja dilakukan dengan pembersihan dalam temperatur
tinggi. Besi mentah tidak dapat ditempa. Dimana pembuatan baja dengan
menggunakan proses dapur tinggi dengan bahan mentahnya biji besi (Fe)
dengan oksigen (O) dan bahan-bahan lainnya.
I.2. Keuntungan Baja dalam Struktur Bangunan
Beberapa keuntungan yang diperoleh dari baja sebagai bahan
struktur adalah sebagai berikut :
1. Baja mempunyai kekuatan cukup tinggi dan merata.
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. Pada umumnya struktur baja mudah dibongkar pasang, sehingga
elemen struktur baja dapat dipakai berulang-ulang dalam berbagai
bentuk struktur.
4. Jika pemeliharaan struktur baja dilakukan dengan baik, struktur dari
baja dapat bertahan cukup lama.
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 1
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
I.3. Kelemahan Baja dalam Struktur Bangunan
Selain memiliki keuntungan, baja juga memiliki kelemahan sebagai
bahan bangunan Diantaranya adalah:
1. Memerlukan pemeliharaan secara berkala, yang mebutuhkan
pembiayaan yang tidak sedikit.
2. Kekuatan baja dipengaruhi oleh temperature yag tinggi kekuatan
berkurang
3. Bahaya tekuk mudah terjadi, karena kekuatannya cukup tinggi maka
banyak dijumpai batang struktur yang langsing.
I.4. Bentuk Profil Baja
Baja struktur diproduksi dalam berbagai bentuk profil. Bentuk profil
baja yang sering dijumpai dipasaran seperti : siku-siku, kanal, I atau H,
jeruji, sheet piles, pipa, rel, plat, dan kabel. Disamping itu ada profil yang
bentuknya serupa dengan profil I tetapi sayapnya lebar, sehingga disebut
profil sayap lebar (wide flange). Beberapa kelebihan dari wide flange, yaitu:
1. Kekuatan lenturnya cukup besar
2. Mudah dilakukan penyambungan
Adanya kelebihan diatas menjadikan wide flange sering digunakan
sebagai kolom dan balok pada bangunan gedung, gelagar dan rangka
jembatan, dan bangunan struktur lainnya. Khusus untuk wide flange
dengan perbandingan lebar sayap dan tinggi profil (b/h) sama dengan satu
atau disebut juga profil H. Profil H ini sangat cocok digunakan untuk struktur
pondasi tiang pancang.
I.5. Sifat Metalurgi Baja
Sifat metalurgi baja ini sangat 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)
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 2
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
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
Sifat yang dimiliki baja yaitu kekakuanya dalam berbagai macam
keadaan pembebanan atu muatan. Terutama tergantung dari :
Cara peleburannya
Jenis dan banyaknya logam campuran
Proses yang digunakan dalam pembuatan.
Berikut ini ada 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.
Dalam praktek terdapat satu hal yang sangat penting bahwa sifai-
sifat konstruksi dapat berarti runtuhnya seluruh konstruksi, oleh karena itu :
1. Penentuan syarat minimum harus dimuat didalam deluruh kontrak
pemesanan, pembelian, atau penyerahan bahan.
2. Garansi tentang meratanya sifat-sifat itu harus didapatkan dengan
dilakukanya pengujian pada waktu penyerahan bahan.
3. Tuntutan yang tinggi tetapi tidak perlu benar, sebab beban tidak
bernilai tinggi itu lebih mahal atau ekonomis.
4. Sifat sifat ynag kita kehendaki harus ada, bukan saja pada waktu
sudah dikerjakan, yaitu setelah dipotong, digergaji, di bor, ditempa,
dibengkokan , dan lain-lain.
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 3
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
5. Sifat-sifat yang kita kehendaki harus ada bukan saja merugikan
dengan cara-cara yang tidak dapat dipertanggung jawabkan .
6. Bentuk-bentuk dari bagian-bagian bangunan dan sambungannya
harus di terapkan.
I.6. Bentuk-bentuk baja dalam perdagangan
1. Profil baja tunggal
Baja siku-siku sama kaki
Baja siku tidak sama kaki (baja T)
Baja siku tidak sama kaki (baja L)
Baja I
Baja Canal
Baja
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
I.7. Macam-macam bentuk kuda-kuda Baja
a. Pratt Truss
b. Hows Truss
c. Pink Truss
d. Modified Pink Truss
e. Mansarde Truss
f. Modified Pratt Truss
g. Crescent Truss
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 4
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
I.8. Keuntungan dan kerugian Pengunaan Baja Keuntungan:
1. Bila dibandingkan dengan beton maka baja lebih ringan.
2. Apabila suatu saat konstruksi harus diubah,maka bahan baja akan
lebih mudah untuk dipindahkan.
3. Bila konstruksi harus dibongkar, baja akan dapt dipergunakan lagi
sedangkan konstruksi dengan beton tidak dapt digunakan lagi.
4. Pekerjaan konstruksi baja dapat dilakukan di bengkel sehingga
pelaksanaannya tidak membutuhkan waktu lama.
5. Bahan baja sudah mempunyai ukuran dan mutu tertentu dari
pabrik.
Kerugian:
1. Bila konstruksi terbakar, maka kekuatannya akan berkurang, pada
batas yang besar juga dapat merubah konstruksi.
2. Bahan baja dapat terkena karat, sehingga memerlukan perawatan.
3. Karena memiliki berat yang cukup besar, dalam melakukan
pengangkutan memerlukan biaya yang besar.
4. Dalam pelaksanaan konstruksi diperlikan tenaga ahli dan
berpengalaman dalam hal konstruksi baja.
I.9. Jenis-jenis alat Penyambung baja a. Baut
Baut adalah alat sambung dengan batang bulat dan berulir,
salah satu ujungnya dibentuk kepala baut ( umumnya bentuk kepala
segi enam ) dan ujung lainnya dipasang mur/pengunci. Dalam
pemakaian di lapangan, baut dapat digunakan untuk membuat
konstruksi sambungan tetap, sambungan bergerak, maupun
sambungan sementara yang dapat dibongkar/dilepas kembali. Bentuk
uliran batang baut untuk baja bangunan pada umumnya ulir segi tiga
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 5
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
(ulir tajam) sesuai fungsinya yaitu sebagai baut pengikat. Sedangkan
bentuk ulir segi empat (ulir tumpul) umumnya untuk baut-baut
penggerak atau pemindah tenaga misalnya dongkrak atau alat-alat
permesinan yang lain.
Baut untuk konstruksi baja bangunan dibedakan 2 jenis :
Baut Hitam
Yaitu baut dari baja lunak ( St-34 ) banyak dipakai untuk
konstruksi ringan/ sedang misalnya bangunan gedung, diameter
lubang dan diameter batang baut memiliki kelonggaran 1 mm.
Baut Pass
Yaitu baut dari baja mutu tinggi ( St-42 ) dipakai untuk
konstruksi berat atau beban bertukar seperti jembatan jalan raya,
diameter lubang dan diameter batang baut relatif pass yaitu
kelonggaran 0,1 mm.
Macam-macam ukuran diameter baut untuk konstruksi baja
antara lain :
7/16 ( d = 11,11 mm )
1/2 ( d = 12,70 mm )
5/8 ( d = 15,87 mm )
3/4 ( d = 19,05 mm )
7/8 ( d = 22,22 mm )
1 ( d = 25,40 mm )
11/8 ( d = 28,57 mm )
11/4 ( d = 31,75 mm )
Keuntungan sambungan menggunakan baut antara lain :
1. Lebih mudah dalam pemasangan/penyetelan konstruksi di
lapangan.
2. Konstruksi sambungan dapat dibongkar-pasang.
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 6
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
3. Dapat dipakai untuk menyambung dengan jumlah tebal baja > 4d
( tidak seperti paku keling dibatasi maksimum 4d ).
4. Dengan menggunakan jenis Baut Pass maka dapat digunakan
untuk konstruksi berat /jembatan.
b. Paku keling Paku keling adalah suatu alat sambung konstruksi baja yang
terbuat dari batang baja berpenampang bulat.
Menurut bentuk kepalanya, paku keling dibedakan 3 (tiga)
macam:
Paku keling kepala mungkum / utuh
d = diameter paku keling ( mm )
D = 1,6 d @ 1,8 d
H = 0,6 d @ 0,8 d
Paku keling kepala setengah terbenam
d = diameter paku keling ( mm )
D = 1,6 d @ 1,8 d
H = 0,6 d @ 0,7 d
h = 0,4 d @ 0,6 d
Paku keling kepala terbenam
d = diameter paku keling ( mm )
D = 1,6 d
H = 0,4 d @ 0,6 d
Paku keling untuk konstruksi baja terdapat beberapa macam
ukuran diameter yaitu :
11 mm,
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 7
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
14 mm,
17 mm,
20 mm,
23 mm,
26 mm,
29 mm, dan
32 mm.
c. Las Menyambung baja dengan las adalah menyambung dengan cara
memanaskan baja hingga mencapai suhu lumer (meleleh) dengan
ataupun tanpa bahan pengisi, yang kemudian setelah dingin akan
menyatu dengan baik. Untuk menyambung baja bangunan kita
mengenal 2 jenis las yaitu :
Las Karbid ( Las OTOGEN ) Yaitu pengelasan yang menggunakan bahan pembakar dari
gas oksigen (zat asam) dan gas acetylene (gas karbid). Dalam
konstruksi baja las ini hanya untuk pekerjaan-pekerjaan ringan
atau konstruksi sekunder, seperti ; pagar besi, teralis dan
sebagainya.
Las Listrik ( Las LUMER ) Yaitu pengelasan yang menggunakan energi listrik. Untuk
pengelasannya diperlukan pesawat las yang dilengkapi dengan dua
buah kabel, satu kabel dihubungkan dengan penjepit benda kerja
dan satu kabel yang lain dihubungkan dengan tang penjepit batang
las / elektrode las.
Keuntungan Sambungan Las Listrik dibanding dengan Paku
keling / Baut :
1. Pertemuan baja pada sambungan dapat melumer bersama
elektrode las dan menyatu dengan lebih kokoh (lebih
sempurna).
2. Konstruksi sambungan memiliki bentuk lebih rapi.
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 8
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
3. Konstruksi baja dengan sambungan las memiliki berat lebih
ringan. Dengan las berat sambungan hanya berkisar 1
1,5% dari berat konstruksi, sedang dengan paku keling / baut
berkisar 2,5 4% dari berat konstruksi.
4. Pengerjaan konstruksi relatif lebih cepat (tak perlu membuat
lubang-lubang pk/baut, tak perlu memasang potongan baja
siku / pelat penyambung, dan sebagainya ).
5. Luas penampang batang baja tetap utuh karena tidak
dilubangi, sehingga kekuatannya utuh.
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 9
-
BAB II RANCANGAN KONSTRUKSI BAJA
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
BAB II
RANCANGAN KONSTRUKSI BAJA
II.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 ), dan
Berat sendiri kuda-kuda.
b. Beban Hidup
Beban berguna P = 100 Kg.
c. Beban Angin
Beban angin kanan, dan
Beban angin kiri.
d. Beban Plafond dan ME
II.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
G = 12
+ 12
x L (meter) x berat per m penutup atap per m gording = a x berat penutup atap per m
Dimana : a = jarak gording
L = jarak kuda-kuda
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
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 10
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
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 sin
gy = g cos
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 = 0,80 (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 % ( PL)
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 11
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Akibat Px Mx2 = 0,80 ( PxL ) = 0,80 ( P sin L )
Akibat Py My2 = 0,80 ( Py L ) = 0,80 ( 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
d. Kontrol tegangan
Kombinasi I
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 12
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
21600 /Mxtotal Mytotal kg cmWy Wx
= + =
catatan : Jika ,
maka dimensi gording
diperbesar
Kombinasi II
1,25Mxtotal MytotalWy Wx
= + + =
catatan: jika 1, 25 ,
maka dimensi gording
diperbesar
Kombinasi III
e. Kontol lendutan
Akibat beban mati:
cmEILq
Fy
xxl 384
5 4= cm
EILq
Fx
y
3845 4
=
Akibat beban berguna
cmEILP
Fx
xx 48
3
2 = cmEILW
Fy
yy 48
5 32 =
Akibat beban angin
3xF =0 cm cmEILW
Fx
yy 384
5 43 =
Fx total = (Fx1+Fx2) F Fy total = (Fy1+Fy2+Fy3) F
fffF yx +=22
1 Catatan : jika Fx atau y > F maka dimensi gording di perbesar.
II.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 : AGUS BUDIYANTO
I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 13
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
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 :
2PxGxPts
+=
ambilFnF
=
22
PxGxFn
Fn
PxGx +==
+
Fbr =125 % Fn Fbr = d2
Dimana : Fn = luas netto
Fbr = luas brutto
A = diameter batang tarik (diperoleh dari tabel baja)
a. Batang Tarik
Fn = p
Fbr = Fn + F Fbr = 125%
Dimana: Fn = Luas penampang netto
P = Gaya batang = Tegangan yang diijinkan
b. Batang Tekan
Lk = panjang tekuk (cm) Imin = 1,69 P.Lk Dimana: Imin = momen inersia minimum (cm4)
P = gaya batang tekan (Kg)
Setelah diperoleh Imin lihat tabel propil maka diperoleh
dimensi/ukuran propil.
Kontrol: - terhadap sumbu bahan
- terhadap sumbu bebas bahan
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 14
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
II.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.
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) AGUS BUDIYANTO
I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 15
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
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.
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 AGUS BUDIYANTO
I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 16
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
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.
II.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 tumpul, 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
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 17
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
sambungan dengan baut perlu diketahui besarnya daya pikul 1 baut terhadap
geser dan tumpu.
Fgs = . . 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 = . . d2
Untuk sambungan ganda (double skear)
Ngs = . . d2. C
Ntp = d. Smin . tp
Jika tumpu menunjukkan tegangan tumpu yang diijinkan, maka harus
diperhitungkan harga terkecil antara Pmaks tumpu dan Pmaks geser. Jadi banyaknya
baut adalah :
Jarak antar baut diambil 1,5d untuk jarak tepi ke as baut tepi dan 3d untuk
anatara baut-baut tengah.
p
maks
tNPn
.min=
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 18
-
BAB III PERHITUNGAN RANCANGAN
KUDA-KUDA
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
BAB III
PERHITUNGAN RANCANGAN KUDA KUDA
Gambar III.1. Perencanaan Kuda-kuda
Atap Type : A
Bahan penutup atap : Genteng
Jarak gading-gading kap : 3,50 m
Sudut (Kemiringan Atap) : 45,03432O
Bentang kap (L) : 5,006 m
Beban Angin Kiri : 40 kg/m2
Beban Plafond : GRC, 18 kg/m2
Beban Berguna (orang) : 100 kg
Sambungan : Baut
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 19
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Tabel III.1. Tabel Panjang Batang
Nama Batang Panjang Bantang
S1 1,77095 m
S2 1,77095 m
S3 1,77095 m
S4 1,77095 m
H1 1,25150 m
H2 1,25150 m
H3 1,25150 m
H4 1,25150 m
D1 1,25300 m
D2 1,77095 m
D3 2,50600 m
D4 1,77095 m
D5 1,25300 m
III.1 Perhitungan Dimensi Gording
Gording di pengaruhi oleh :
1. Beban mati
Berat sendiri gording (kg/m2)
Berat penutup atap (kg/m2)
2. Beban hidup
Beban berguna / hidup , dengan :
P1 = 100 kg
3. Beban angin
Beban angin kiri sebesar : 25 kg/m2
Diketahui :
Jarak antar gording : 1,7709 m
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 20
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Sudut kemiringan : 45,03432
Berat genteng dan rangka : 50 kg/m2
Jarak gading-gading kap : 3,50 m
III.1.1 Perhitungan berat penutup atap
Berat yang didukung gording : 1,7709 x 50 = 88,545 kg/m2
Berat sendiri gording C 125.50.20.3.2 : 6,13 = 6,13 kg/m
q = 94,675 kg/m
Gording ditempatkan tegak lurus bidang penutup atap dan
beban mati Px bekerja vertical, q diuraikan pada sumbu X dan
sumbu Y, sehingga diperoleh:
Gambar III.2. Skema Beban P
Dengan jarak gading-gading 3,50 m dan kemiringan sudut 45,03432
AGUS BUDIYANTO
I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 21
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
III.1.2 Menghitung Beban Mati
Dengan jarak gading-gading 3,50 m dan kemiringan 45,03432
Menghitung 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.
Mx1 = 1/8.qx.(l/3).80% = 1/8.( 66,985).(l/3).80% =1/8.( 66,985).(3,50/3).0,8 = 9,117 kg.m My1 = 1/8.qy.(l).80% = 1/8. (66,905).(3,50).0,8 = 81,959 kg.m
III.1.3 Menghitung Beban berguna / hidup
Beban berguna atau beban hidup adalah beban terpusat yang
bekerja di tengah-tengah bentang gording. Beban ini diperhitungkan
jika ada orang yang bekerja di atas gording.
Diketahui :
Beban berguna (P) = 100 kg
Kemiringan atap )( = 45,03432
Maka :
qx = q sin 45,03432 = 94,675 sin 45,03432
= 66,985 kg/2
PX = P1 sin 45,03432
= 100 sin 45,03432
= 70,753 kg/2
qy = q cos 45,03432 = 94,675 cos 45,03432
= 66,905 kg/2
Py = P1 cos 45,03432
= 100 cos 45,03432
= 70,668 kg/2
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 22
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Momen yang timbul akibat beban hidup dianggap continous
beam (PBI 1971)
Momen akibat beban berguna / hidup
Mx2 = .Px.(l/3).80%
= . 70,753.(3,50/3).0,8
= 19,261 kg.m
My2 = .Py.(l).80%
= . 70,668.(3,50).0,8
= 173,137 kg.m
III.1.4 Menghitung Beban angin
Ketentuan :
Koefisien angin tekan ( c ) = (0,02 . - 0,4)
Koefisien angin hisap ( c ) = - 0,4
Beban angin kiri (q1) = 25 Kg/m2
Kemiringan atap () = 45,03432
Koefisien Angin
Angin tekan ( c ) = (0,02 . - 0,4)
= (0,02 . 45,03432 - 0,4)
= 0,501
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 23
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Angin hisap ( c1) = -0,4
Gambar III.3. Skema Beban W (angin)
Menghitung Beban Akibat Angin Kiri
Jadi perhitungan yang diambil harga W (tekan terbesar )
Wmax = 22,181 kg/m
Wx = 0
Wy = 22,181 kg/m
Menghitung Momen Akibat Beban Angin
Mx3 = 1/8.Wx.(l/3).80%
Angin Tekan
Wt = C. q 1 .i (jarak gording)
= 0,501.(25).1,7709
= 22,181 kg/m
Angin Hisap
Wh = -C. q 1 .i(jarak gording)
= -0,4.(25).1,7709
= -17,709 kg/m
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 24
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
= 1/8.(0).(3,50/3).80%
= 0
My3 = 1/8.Wy.(l).80%
= 1/8. (22,181).(3,50).0,8
= 27,172 kg.m
Tabel III.2. Daftar Pembebanan dan Momen
P dan M Atap + Gording Beban orang
Angin Beban Mati Beban Hidup
P - 100 kg -
q, Wmax 94,675 kg/m - 22,181 kg/m
Px, qx 66,985 kg/m 70,753 kg -
Py, qy 66,905 kg/m 70,668 kg -
Mx 9,117 kg.m 19,261 kg.m -
My 81,959 kg.m 173,137 kg.m 27,172 kg.m
III.1.5 Kontrol gording
Dari table profil baja diketahui :
C 125.50.20.3.2 : Wx = 29 cm3 ; Wy = 8,02 cm3
Kombinasi pembebanan I
Mxtotal = beban mati + beban hidup
= 9,117 + 19,261
= 28,378 kg.m = 2837,8 kg.cm
Mytotal = beban mati + beban hidup
= 81,959 + 173,137
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 25
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
= 255,096 kg.m = 25509,6 kg.cm
= MxtotalWy + MytotalWx = 2837,88,02 + 25509,6 29 = 353,840 + 879,641
= 1233,481 kg/cm
Jadi, = 1233,481 kg/cm = 1600 kg/cmOK!!!!!
Kombinasi pembebanan II
Mxtotal = beban mati + beban hidup + beban angin
= 9,117 + 19,261 + 0
= 28,378 kg.m = 2837,8 kg.cm
Mytotal = beban mati + beban hidup + beban angin
= 81,959 + 173,137 + 27,172
= 282,268 kg.m = 28226,8 kg.cm
= MxtotalWy + MytotalWx = 2837,88,02 + 28226,829 = 353,840 + 973,338
= 1327,178 kg/cm
Jadi, = 1327,178 kg/cm = 1600 kg/cmOK!!!!!
III.1.6 Kontrol Terhadap Lendutan
Ketentuan :
E = 2.1 . 10 6 kg/cm2
l = 3,50m = 350 cm AGUS BUDIYANTO
I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 26
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Ix = 181 cm4
Iy = 26,6 cm4
Syarat lendutan yang diizinkan untuk balok pada konstruksi
kuda-kuda terlindung adalah :
== 3502801
2801
max flf 1,25 cm
Akibat beban sendiri / mati
=
=
=6,26.10.1,2384)3/350.( )670,0(5
384)3/(5
6
44
1y
xx IE
lqf 0,029 cm
=
=
=
181.10.1,2384)350( .)669,0(5
3845
6
44
1x
yy IE
lqf
0.334 cm
Akibat beban berguna
=
=
=6,26.10.1,248)3/350() 70,753(
48)3/(
6
33
2y
oxx IE
lPf 0.042 cm
=
=
=181.10.1,248
)350() 70,668(48 6
33
2y
oxy IE
lPf 0.166 cm
Akibat beban angin
=
=
=6,26.10.1,2384
)3/350.(05384
)3/(56
44
3y
x IElWxf
0 cm
==
=
4
6
4
3 181.10.1,2.384)350).( 27172,0.(5
3845
x
yy IE
lWf
0.14 cm
Jadi pelenturan adalah sebagai berikut :
totalf x = )( 321 xxx fff ++ = (0,029 + 0.042 + 0)
= 0.071 cm 1,25 cm
totalf y = )( 321 yyy fff ++
= (0.334 + 0.166 + 0.14)
= 0,640 1,25 cm
22( yxtotal fff += 22 640,0071,0 +=totalf
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 27
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
415,0=totalf 644,0=totalf 1,25 cm .OK !!!!!
Gambar III.4. Pembebanan Gording
III.2 Mendimensi Batang Tarik (TRACKSTANG)
Batang tarik berfungsi untuk mengurangi lendutan gording pada arah
sumbu x (kemiringan atap dan sekaligus untuk mengurangi tegangan lentur
pada arah sumbu x
AGUS BUDIYANTO
I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 28
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Gambar III.5. Skema Trackstang
Batang tarik menahan gaya tarik Gx dan Px, maka :
Akibat penutup atap = 66,985 x 3 = 200,955 kg
Akibat beban orang = 70,753 kg +
Pts = 271,708 kg
Karena batang tarik di pasang dua buah trackstang, per batang tarik :
==n
PtsPts == 1 271,708
tsP 271,708 kg
2/1600 cmkgFnP
=
Fn ==P
=1600
271,708 0,170 cm2
Fbr =125 % Fn
= 1.25 .0,170
= 0,212 cm2
Fbr = d2
d2 = =4/1
Fbr270,0
14,3.4/1 0,212
=
d = 0,270 =0,520 cm= 5,20 mm Jadi diameter minimal tracksatang adalah 5,20 mm, maka diambil
diameter trackstang sebesar 10 mm
Dimana : Fn = luas netto
Fbr = luas brutto
A = diameter batang tarik (diperoleh dari tabel baja)
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 29
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
III.3 Perhitungan Dimensi 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 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: 25 Kg/ m2
Rumus umum :
nFP
= dimana P angin = 25 kg/m2
tan = 1 5 = 3,5423,50 = ,
= ,
Luas kuda-kuda = (1/2 x alas x tinggi )
= (1/2 x 5,006 x 2,506 )
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 30
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
= 6,273 m
Karena batang tarik di pasang dua buah, per batang tarik :
=
=
1.
nkudakudaluasP
P angints ==
15273,625xPts 39,203 kg
= cos = 39,203cos 45,340 = , 2/1600 cmkg
FnP
=
Fn = ==P
=1600
55,774 0,035 cm2
Fbr =125 % Fn
= 1.25 x 0,035
= 0,044
Fbr = d2
d2 = =4/1
Fbr 055,014.3.4/1
0,044=
= 0,055 = 0,236 = ,
Maka di ambil baja diameter 10 mm
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 31
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
III.4 Perhitungan Konstruksi Rangka Batang
Gambar III.6. Perancangan Kuda-kuda
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
Diketahui :
Penutup atap genteng = 50 Kg /m
Jarak gording (a) = 1,7709 m
Jarak gading-gading kap = 3,50 m
Pa = a . berat atap . gading-gading kap
= 1,7709 . 50 . 3,5
= 309,908 Kg
2. Berat akibat beban berguna (beban hidup)
Berat sendiri orang (Po) =100 Kg
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 32
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
3. Berat sendiri gording
Dari tabel profil baja berat C.125.50.20.3.2 adalah = 6,13 Kg / m
Pq = gading-gading kap x berat gording
= 3,50 x 6,13 = 21,455 Kg
4. Berat sendiri kuda-kuda
Rumus dasar:
Gk = (L 2) . l s/d (L + 4)
Pkl = (L 2) l
= ( 5,006 2). 3,5
= 10,521 Kg / m
Pk2 = ( L+ 4) l
= ( 5,006 + 4) 3,5
= 31,521 Kg /m
mkgpkpkPk /021,212
521,31521,102
21=
+=
+
Dikarenakan bentangnya 5,006 m, jumlah titik simpul pada
batang tepi atas 5 (buah), maka berat total kuda-kuda adalah
5,006 x 21,021 = 105,231 Kg / m. sedangkan pada titik simpul
adalah
Gk = 1
n
kudakudatotalberat
mKg /308,2615
231,105=
Untuk ikatan angin (brancing) diperhitungkan sebagai berikut:
Brancing = 20% x Berat sendiri kuda-kuda
= 20% x 26,308 Kg
= 5,262 Kg AGUS BUDIYANTO
I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 33
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Jadi berat total pada titik simpul adalah :
G = Pa + Pq + Pk + Brancing
= 309,908 + 21,455 + 21,021 + 5,262
= 357,646 Kg/m ~ 358 Kg/m
5. Akibat berat plafond dan ME
Diketahui :
Berat sendiri Plafon + ME (qf) = 18 Kg / m2
Jarak gading-gading kap (l) = 3,50 m
Panjang batang bawah (b) = 1,2515 m
Gaya pada titik simpul adalah :
Pf1 = b . l . qf
= 1,2515 . 3,5 . 18
= 78,845 Kg
6. Berat sendiri angin
Diketahui :
C = 0,501 q1 = 25 kg /m2
C = - 0,4 q2 = 25 kg /m2
Angin kiri
W = C . a.l.q1 W = C . a .l.q1
= (0,501) . 1,7709. 3,5 . 25 =(-0,4) . 1,7709 . 3,5 . 25
= 77,632 Kg = - 61,982 Kg
III.5 Perhitungan Gaya Batang
Perhitugan gaya-gaya batang dihitung menggunakan SAP 2000 V.
16.0.2 dengan pengontrolan menggunakan Metode Ritter.
1. Gaya Batang Akibat Beban Mati dan Berat Sendiri AGUS BUDIYANTO
I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 34
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Gambar III.7. Skema Beban Mati dan Berat Sendiri
M8 = 0
1V = 8V = (179 2) + ( 358 3)2 = a. Titik Simpul 1
V = 0 S1 sin 45,034 + R1v P1 = 0
0,708 S1 + 716 179 = 0
S1 = - 537 0,708
S1 = - 758,978 Kg (Tekan)
H = 0 S1 cos 45,034 + H1 = 0
- 758,978. 0,707 + H1 = 0
H1 = 536,357 Kg (Tarik)
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 35
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
b. Titik Simpul 2
c. Titik Simpul 3
V = 0 D1 = 0
H = 0 H1 + H2 = 0
H2 = H1
H2 = 536,357 Kg (Tarik)
H= 0 - S1 cos 45,034 + S2 cos 45,034 + D2 cos 45,034 = 0
- (-758,978) cos 45,034 + S2 cos 45,034 + D2 cos 45,034 = 0
(S2 + D2) cos 45,034 = -536,357 (2 + 2) = 536,357cos 45,034 Persamaan 1 ( + ) = ,
v = 0 -D1 - S1 sin 45,034 - P2 + S2 sin 45,034 - D2 sin 45,034 = 0
(- 758,978) sin 45,034 - 358 + S2 sin 45,034 - D2 sin 45,034 = 0
(S2 - D2) sin 45,034 = - 179 (2 2) = 179sin 45,034 Persamaan 2 ( ) = ,
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 36
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
d. Titik Simpul 5
e. Kontrol Titik Simpul 4
Subsitusi persamaan 1 dan persamaan 2 (2 + 2) = 758,978 (2 2) = 252,992 - 22 = 505,986 = , () (2 + 2) = 758,978 (2 252,993 ) = 758,978 (2) = 758,978 + 252,993 () = , ()
H = 0 S2 + S3 = 0
S3 = S2
S3 = - 505,985 Kg (Tekan)
V = 0 S2 sin 45,034 - S3 sin 45,034 + P3 = D3
(-505,985 (-505,985)) sin 45,034 + 358 = D3
D3 = 358 Kg (Tarik)
V = 0 D3 + D2 sin 45,034 + D4 sin 45,034 = 0
358 + (-252,993) sin 45,034 + (-252,993) sin 45,034 = 0 0 = 0
Terbukti
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 37
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Tabel III.2. Daftar Gaya Batang Beban Mati dan Sendiri
BEBAN
BATANG SAP 2000 RITTER SELISIH
TARIK (+) T EKAN (-) TARIK (+) TEKAN (-) %
S1 - 758,978 - 758,978 0 S2 - 505,986 - 505,985 0,001 S3 - 505,986 - 505,985 0,001 S4 - 758,978 758,978 0 H1 536,357 - 536,357 - 0 H2 536,357 - 536,357 - 0 H3 536,357 - 536,357 - 0 H4 536,357 - 536,357 - 0 D1 - - - - 0 D2 - 252,993 - 252,993 0 D3 358 - 358 - 0 D4 - 252,993 - 252,993 0 D5 - - - - 0
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 38
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
2. Gaya Batang Akibat Beban Angin Kiri
Gambar III.8. Skema Beban Angin Kiri
M8 = 0
R1v . 5,006 - P tekan cos 45,034 (5,006 + 3,755 + 2,503) + P tekan sin 45,034 (2,506 + 1,253) + P hisap cos 45,034 (2,503 + 1,2515) + P
hisap sin 45,034 (2,506 + 1,253) = 0
R1v . 5,006 - 77,632 cos 45,034 (5,006 + 3,755 + 2,503) + 77,632 sin 45,034 (2,506 + 1,253) + 62,982 cos 45,034 (2,503 + 1,2515)
+ 61,982 sin 45,034 (2,506 + 1,253) = 0
R1v . 5,006 - 617,957 + 206,471 + 167,106 + 164,848 = 0
R1v . 5,006 79,532 = 0
1 = 79,5325,006 = , (atas)
M1 = 0
-R8v . 5,006 - P hisap cos 45,034 (5,006 + 3,755 + 2,503) - P hisap sin 45,034 (2,506 + 1,253) + P tekan cos 45,034 (2,503 + 1,2515) + P
tekan sin 45,034 (2,506 + 1,253) = 0
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 39
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
-R8v . 5,006 61,982 cos 45,034 (5,006 + 3,755 + 2,503) - 61,982 sin 45,034 (2,506 + 1,253) + 77,632 cos 45,034 (2,503 + 1,2515)
+ 77,632 sin 45,034 (2,506 + 1,253) = 0
-R8v . 5,006 493,382 164,650 + 205,976 + 206,471 = 0
-R8v . 5,006 245,585 = 0
8 = 245,5855,006 = , (bawah)
H = 0
H1 - P hisap sin 45,034 + P tekan sin 45,034 = 0
H1 - 3 . (-61,982) .sin 45,034 + 3 . 77,632 .sin 45,034 = 0
H1 = 296,343 Kg
Kontrol
V = 0
R1v + R8v + P hisap cos 45,034 + P tekan cos 45,034 = 0
15,887 + (-49,058) + 3 . (-61,982) cos 45,034 + 3 . 77,632 cos 45,034 =0
-33,171 - 131,405 + 164,58 = 0
0 = 0
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 40
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
a. Titik Simpul 1
b. Titik Simpul 2
H = 0 -S1 cos 45,034 - (H1 + P. sin 45,034) + H1 = 0
38,902 241,416 + H1 = 0
H1 = 202,514 Kg (Tarik)
V = 0 -S1 sin 45,034 + R1v P cos 45,034 = 0
0,708 S1 + 15,887 54,861 = 0
-S1 = 38,974 0,708
S1 = -55,048 Kg (Tekan)
V = 0 D1 = 0
H = 0 H1 + H2 = 0
H2 = H1
H2 = 202,514 Kg (Tarik)
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 41
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
c. Titik Simpul 3
H= 0 - S1 cos 45,034 - P sin 45,034 +S2 cos 45,034 + D2 cos 45,034 = 0
- 55,048 cos 45,034 - 54,927 + S2 cos 45,034 + D2 cos 45,034 = 0
(S2 + D2) cos 45,034 = 93,828 (2 + 2) = 93,828cos 45,034 Persamaan 1 ( + ) = ,
v = 0 -D1 - S1 sin 45,034 + P cos 45,034 + S2 sin 45,034 - D2 sin 45,034 = 0
55,048 sin 45,034+ 54,861 + S2 sin 45,034 - D2 sin 45,034 = 0
(S2 - D2) sin 45,034 = -15,913 (2 2) = 15,913sin 45,034 Persamaan2 ( ) = ,
Subsitusi persamaan 1 dan persamaan 2 (2 + 2) = 132,773 (2 2) = 22,491 + 22 = 110,282 () = , () (2 + 2) = 132,773 (55,141 2 ) = 132,773 (2) = 132,773 55,141 = , ()
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 42
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
d. Titik Simpul 5
e. Titik Simpul 4
H = 0 S3 cos 45,034 + Pa sin 45,034 + Pb sin 45,034- S2 cos 45,034 = 0
S3 cos 45,034 + 54,927 + 43,854 38,967 = 0
S3 = - 59,814 cos 45,034
S3 = - 84,64 Kg (Tekan)
V = 0 - D3 (Pa Pb) cos 45,034 = 0
- D3 -11,059= 0
D3 = 11,059 Kg (Tarik)
V = 0 D3 + D2 sin 45,034 + D4 sin 45,034 =0
11,509 + (-54,927) + D4 sin 45,034 =0
D4 = 43,418 sin 45,034
D4 = 61,366 Kg (Tarik)
H = 0 H3 - H2 + D4 cos 45,034 - D2 cos 45,034 =0
H3 - 202,514 + 43,366 (-54,861) =0
H3 = 104,287 Kg (Tarik)
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 43
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
f. Titik Simpul 7
g. Titik Simpul 8
Kontrol
V = 0 D5 = 0
H = 0 H4 H3 = 0
H4 = H3
H4 = 104,287 Kg (Tarik)
V = 0 -S4 sin 45,034 - P cos 45,034 - (R8V / 3 ) =0
-S4 sin 45,034 - 43,802 - 16,353 =0
-S4 = 60,155 sin 45,034
S4 = - 85,021 Kg (Tekan)
H = 0 -S4 cos 45,034 + (H1 + P. sin 45,034) + H4 = 0
60,083 164,781 + 104,287 = 0
0 = 0 Terbukti
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 44
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Tabel III.3. Daftar Gaya Batang Beban Angin Kiri
BEBAN
BATANG SAP 2000 RITTER SELISIH
TARIK (+) TEKAN (-) TARIK (+) TEKAN (-) %
S1 54,344 - 55,048 - 1,279 S2 54,251 - 55,141 - 1,614 S3 - 85,531 - 86,640 1,28 S4 - 85,605 - 85,021 0,682 H1 203,012 202,514 - 0,245 H2 203,012 202,514 - 0,245 H3 104,349 104,287 - 0,059 H4 104,349 104,287 - 0,059 D1 - - - - 0 D2 - 77,632 - 77,632 0 D3 11,073 - 11,509 - 3,788 D4 61,982 - 61,366 - 0,994 D5 - - - - 0
Catatan : Karena ada selisih yang melebihi 3 % maka, perhitungan menggunakan yang SAP 2000. Ini terjadi karena biasanya selisih koma dalam
perhitungan awal yang dapat menyebabkan seperti ini.
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 45
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
3. Gaya Batang Akibat Beban Berguna atau Hidup
Gambar III.7. Skema Beban Berguna atau Hidup
M8 = 0
1V = 8V = (50 2) + ( 100 3)2 = a. Titik Simpul 1
V = 0 S1 sin 45,034 + R1v P1 = 0
0,708 S1 + 200 50 = 0
S1 = - 150,0
0,708
S1 = - 212,005 Kg (Tekan) H = 0
S1 cos 45,034 + H1 = 0
- 212,005 . 0,707 + H1 = 0
H1 = 149,820 Kg (Tarik)
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 46
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
b. Titik Simpul 2
c. Titik Simpul 3
V = 0 D1 = 0
H = 0 H1 + H2 = 0
H2 = H1
H2 = 149,820 Kg (Tarik)
H= 0 -S1 cos 45,034 + S2 cos 45,034 + D2 cos 45,034 = 0
- (-212,005) cos 45,034 + S2 cos 45,034 + D2 cos 45,034 = 0
(S2 + D2) cos 45,034 = -149,820 (2 + 2) = 149,820cos 45,034 Persamaan 1 ( + ) = ,
v = 0 -D1 - S1 sin 45,034 - P2 + S2 sin 45,034 - D2 sin 45,034 = 0
(- 212,005) sin 45,034 - 100 + S2 sin 45,034 - D2 sin 45,034 = 0
(S2 - D2) sin 45,034 = - 50 (2 2) = 50sin 45,034 Persamaan 2 ( ) = ,
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 47
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
d. Titik Simpul 5
Subsitusi persamaan 1 dan persamaan 2 (2 + 2) = 212,005 (2 2) = 70,668 - 22 = 141,337 = , () (2 + 2) = 212,005 (2 70,669 ) = 212,005 (2) = 212,005 + 70,669 () = , ()
H = 0 S2 + S3 = 0
S3 = S2
S3 = - 141,337 Kg (Tekan)
V = 0 S2 sin 45,034 - S3 sin 45,034 + P3 = D3
(-141,337 (-141,337)) sin 45,034 + 100 = D3
D3 = 100 Kg (Tarik)
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 48
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
e. Kontrol Titik Simpul 4
Tabel III.4. Daftar Gaya Batang Beban Berguna atau Hidup
BEBAN
BATANG SAP 2000 RITTER SELISIH
TARIK (+) TEKAN (-) TARIK (+) TEKAN (-) %
S1 - 212,005 212,005 0 S2 - 141,337 - 141,337 0 S3 - 141,337 - 141,337 0 S4 - 212,005 212,005 0 H1 149,820 - 149,820 - 0 H2 149,820 - 149,820 - 0 H3 149,820 - 149,820 - 0 H4 149,820 - 149,820 - 0 D1 - - - - 0 D2 - 70,668 - 70,669 0,001 D3 100 - 100 - 0 D4 - 70,668 - 70,669 0 D5 - - - - 0
V = 0 D3 + D2 sin 45,034 + D4 sin 45,034 = 0
100 + (-70,669) sin 45,034 + (-70,669) sin 45,034 = 0 0 = 0
Terbukti
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 49
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
4. Gaya Batang Akibat Beban Planfond dan ME
Gambar III.7. Skema Beban Berguna atau Hidup
M8 = 0
1V = 8V = (39,423 2) + ( 78,845 3)2 = , a. Titik Simpul 1
V = 0 S1 sin 45,034 + R1v P1 = 0
0,708 S1 +157,69 39,423 = 0
S1 = - 118,267 0,708
S1 = - 167,155 Kg (Tekan)
H = 0 S1 cos 45,034 + H1 = 0
- 167,155 . 0,707 + H1 = 0
H1 = 118,125 Kg (Tarik)
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 50
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
b. Titik Simpul 2
c. Titik Simpul 3
V = 0 D1 - P1 = 0
D1 = P1 D1 = 78,845 (Tarik)
H = 0 H1 + H2 = 0
H2 = H1
H2 = 118,125 Kg (Tarik)
H= 0 -S1 cos 45,034 + S2 cos 45,034 + D2 cos 45,034 = 0
- (-167,155) cos 45,034 + S2 cos 45,034 + D2 cos 45,034 = 0
(S2 + D2) cos 45,034 = -118,126 (2 + 2) = 118,126cos 45,034 Persamaan 1 ( + ) = ,
v = 0 -D1 - S1 sin 45,034 + S2 sin 45,034 - D2 sin 45,034 = 0
78,845 - (-167,155) sin 45,034 + S2 sin 45,034 - D2 sin 45,034 = 0
(S2 - D2) sin 45,034 = - 39,422 (2 2) = 39,422sin 45,034 Persamaan 2 ( ) = ,
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 51
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
d. Titik Simpul 4
Subsitusi persamaan 1 dan persamaan 2 (2 + 2) = 167,155 (2 2) = 55,718 - 22 = 111,437 = , () (2 + 2) = 167,155 (2 55,719 ) = 167,155 (2) = 167,155 + 55,719 () = , ()
V = 0 D3 + D2 sin 45,034 + D4 sin 45,034- P3 =0
D3 + (-39,423) + (-39,423) - 78,845 =0
D3 = 157,691 Kg (Tarik)
H = 0 H2 + H3 = 0
H3 = H2
H3 = 118,125 Kg (Tarik)
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 52
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Tabel III.5. Daftar Gaya Batang Beban Plafond dan ME
BEBAN
BATANG SAP 2000 RITTER SELISIH
TARIK (+) TEKAN (-) TARIK (+) TEKAN (-) %
S1 - 167,155 - 167,155 0 S2 - 111,437 - 111,437 0 S3 - 111,437 - 111,437 0 S4 - 167,155 - 167,155 0 H1 118,126 - 118,125 - 0,001 H2 118,126 - 118,125 - 0,001 H3 118,126 - 118,125 - 0,001 H4 118,126 - 118,125 - 0,001 D1 78,845 - 78,845 - 0 D2 - 55,718 - 55,719 0,001 D3 157,690 - 157,691 - 0,001 D4 - 55,718 - 55,719 0,001 D5 78,845 - 78,845 - 0
AGUS BUDIYANTO
I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 53
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Tabel III.6. Daftar Kombinasi Pembebanan
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 54
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
III.6 Mendimensi Batang Kuda-kuda
Daftar Gaya Batang Maksimum Untuk Tiap Batang
a. Batang batang Atas (S) : -1223,743 kg (Tekan)
b. Batang batang Bawah (H) : 1007,315 kg (Tarik)
c. Batang - batang Vertikal (D) : 626,763 kg (Tarik)
d. Batang batang Diagonal (D) : -176,061 kg (Tekan)
A. Dimensi batang atas
a. Batang terdiri dari batang S1 sampai dengan batang S4
b. Diketahui
Gaya batang maks. = -1223,743 kg = -1,223743 ton (Tekan)
Panjang batang (Lk) = 1.7709 m = 177,09 cm
Tegangan ijin () = 1600 kg/cm2
Tebal Plat (s) = 5 mm = 0,5 cm
Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki L 50.50.5
c. Perhitungan
= + 2,5 2 = 1223.7431600 + 2,5 1,77092 = 0,765 + 7,84 = 8,605 2
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 55
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
1. Batang S merupakan batang tekan
Dari table profil diambil 50.50.5
F = 4,802 x 2 = 9,604 cm2
Ix = Iy = 11,100 cm4
ix = iy = 1,52 cm4
e = 1,41 cm
Kontrol :
a. Terhadap sumbu bahan (x)
x = ixLk = 120~507,116
52,109,177
=
= 0,294 = . = 0,294 x 1600
= 470,4 kg/cm2
= . F = 470,4 x 9,604
= 4517,722 kg > Pmax = 1223,743 Kg Ok !!!
b. Kontrol terhadap as sumbu bebas bahan (y-y)
1. Seluruh profil
Iy fiktif = 2 x (Iy + F (e + 0,5.s)2)
= 2 x (11,1 + 4,802 (1,41 + 0,5.0,5)2)
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 56
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
= 48,665 cm4
fiktif = 48,6659,604 = 2,251
y fiktif = fiktifiy Lky = 79~672,78
251,209,177
=
= 0,596 = . = 0,596 x 1600
= 953,60 kg/cm2
= . F = 953,6x 9,604
= 9158,374kg > Pmax = 1223,743 Kg Ok !!!
Catatan : Profil rangkap baja siku sama kaki L 50.50.5 dapat digunakan pada batang tekan.
2. Satu profil / profil tunggal
= .1 1= = 0,2940,596 = 0,493 y1 = 92 ( Tabel Tekuk)
Lky1 = y1 . iy
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 57
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
= 92 . 1,52
= 139,84
= 1
= 177,09139,84 = 1,266 ~ 1 Jumlah Pelat Kopel = n + 1 = 1 + 1 = 2 buah
B. Dimensi batang bawah
a. Batang terdiri dari batang H1 sampai dengan batang H4
b. Diketahui
Gaya batang maks. = 1007,315 kg = 1,007315 ton (Tarik)
Panjang batang (Lk) = 1.2515 m = 125,15 cm
Tegangan ijin () = 1600 kg/cm2
Tebal Plat (s) = 5 mm = 0,5 cm
c. Perhitungan
= = 1007,3151600 = 0,630 2
= 0,85 = 0,6300,85 = 0,741 2
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 58
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki L 50.50.5
F = 4,802 x 2 = 9,604 cm2
Kontrol
=
= 1007,3159,604 = 104,885 /2 1600 /2 Catatan : Profil rangkap baja siku sama kaki L 50.50.5 dapat
digunakan pada batang tarik.
C. Dimensi batang vertikal
a. Batang terdiri dari batang D1, D3 dan D5
b. Diketahui
Gaya batang maks. = 626,763 kg = 0,626763 ton (Tarik)
Panjang batang (Lk) = 2,506 m = 250,6 cm
Tegangan ijin () = 1600 kg/cm2
Tebal Plat (s) = 5 mm = 0,5 cm
c. Perhitungan
= = 626,76351600 = 0,392 2
= 0,85 = 0,3920,85 = 0,461 2
Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki L 50.50.5
F = 4,802 x 2 = 9,604 cm2
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 59
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Kontrol
=
= 626,76359,604 = 65,261 /2 1600 /2 Catatan : Profil rangkap baja siku sama kaki L 50.50.5 dapat
digunakan pada batang tarik.
D. Dimensi batang diagonal
a. Batang terdiri dari batang D2 dan D4
b. Diketahui
Gaya batang maks. = -176,061 kg = -0,176061 ton (Tekan)
Panjang batang (Lk) = 1,7709 m = 177,09 cm
Tegangan ijin () = 1600 kg/cm2
Tebal Plat (s) = 5 mm = 0,5 cm
c. Perhitungan
= + 2,5 2 = 176,0611600 + 2,5 1,77092 = 0,110 + 7,84 = 7,950 2
Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki L 50.50.5
F = 4,802 x 2 = 9,604 cm2
Ix = Iy = 11,100 cm4
ix = iy = 1,52 cm4
e = 1,41 cm
Kontrol :
c. Terhadap sumbu bahan (x)
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 60
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
x = ixLk = 120~507,116
52,109,177
=
= 0,294 = . = 0,294 x 1600
= 470,4 kg/cm2
= . F = 470,4 x 9,604
= 4517,722 kg > Pmax = 176,061 Kg Ok !!!
d. Kontrol terhadap as sumbu bebas bahan (y-y)
3. Seluruh profil
Iy fiktif = 2 x (Iy + F (e + 0,5.s)2)
= 2 x (11,1 + 4,802 (1,41 + 0,5.0,5)2)
= 48,665 cm4
fiktif = 48,6659,604 = 2,251
y fiktif = fiktifiy Lky = 79~672,78
251,209,177
=
= 0,596 = . = 0,596 x 1600
= 953,60 kg/cm2
= . F AGUS BUDIYANTO
I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 61
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
= 953,6x 9,604
= 9158,374kg > Pmax = 176,061 Kg Ok !!!
Catatan : Profil rangkap baja siku sama kaki L 50.50.5 dapat digunakan pada batang tekan.
4. Satu profil / profil tunggal
= .1 1= = 0,2940,596 = 0,493 y1 = 92 ( Tabel Tekuk)
Lky1 = y1 . iy
= 92 . 1,52
= 139,84
= 1
= 177,09139,84 = 1,266 ~ 1 Jumlah Pelat Kopel = n + 1 = 1 + 1 = 2 buah
III.7 Perhitungan Sambungan Baut
A. Sambungan batang atas
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 62
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Tipe Baut BJ 37 (fu) = 240 Mpa
Diameter baut (db) = 8 mm
Luasan brutto baut (Ab) = 1/4 d2 = 50,265 mm2
Tebal plat buhul (tp) = 5 mm
Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki L 50.50.5
Mutu baja BJ 37 (fy) = 240 Mpa
(fu) = 370 Mpa
Gaya batang maks. (Ru) = -1223,743 kg
= -1,223743 ton
(Tekan)
Perencanaan penempatan baut (baris) (m) = 1 baris
Tinjau Tahanan nominal Baut
- Tahanan Geser baut
. R n = . 0,5. f y . m. A b
= 0,75 . 0,5 . 240 . 1 . 50,265
= 0,75 . 0,5 . 240 . 1 . 50,265
= 0,4524 ton/baut
- Tahanan tumpu baut
. R n = . 2,4. db . tp . f u
= 0,75 . 2,4 . 8 . 5 . 370
= 0,75 . 0,5 . 240 . 1 . 50,265
= 2,664 ton/baut
Syarat Ru . R n Tinjau Ulang
Menghitung jumlah baut
Tahan geser menentukan jumlah baut
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 63
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
= 1,22370,4524 = 2,705 3 Maka baut yang digunakan pada batang atas sebanyak
n = 3 baut
Menentukan jarak baut
Tata letak baut diataur dalam SNI 0317292002 pasal 13.4, jarak antar pusat lubang baut (S) harus di ambil tidak kurangdari 3 kali diameter
nominal baut, dan jarak antara baut tepi dengan ujung plat (S1) harus
sekurangkurangnya 1,5 diameter nominal baut. Dan jarak maksimum antar pusat lubang baut (S) tak boleh melebihi 15 tp ( dengan tp adalah
tebal pelat lapis tertipis dalam sambungan ) atau 200 mm, sedangkan
jarak tepi maksimum (S1) harus tidak melebihi 4 tp + 100 mm atau 200
mm.
S = 1,5 db = 1,5 . 8 = 12 mm
S1 = 3 db = 3. 8 = 24 mm
B. Sambungan batang bawah
Tipe Baut BJ 37 (fu) = 240 Mpa
Diameter baut (db) = 8 mm
Luasan brutto baut (Ab) = 1/4 d2 = 50,265 mm2
Tebal plat buhul (tp) = 5 mm
Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki L 50.50.5
Mutu baja BJ 37 (fy) = 240 Mpa
(fu) = 370 Mpa
Gaya batang maks. (Ru) = 1007,315 kg
= 1,007315 ton (Tarik)
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 64
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Perencanaan penempatan baut (baris) (m) = 1 baris
Tinjau Tahanan nominal Baut
- Tahanan Geser baut
. R n = . 0,5. f y . m. A b
= 0,75 . 0,5 . 240 . 1 . 50,265
= 0,75 . 0,5 . 240 . 1 . 50,265
= 0,4524 ton/baut
- Tahanan tumpu baut
. R n = . 2,4. db . tp . f u
= 0,75 . 2,4 . 8 . 5 . 370
= 0,75 . 0,5 . 240 . 1 . 50,265
= 2,664 ton/baut
Syarat Ru . R n memenuhi syarat
Menghitung jumlah baut
Tahan geser menentukan jumlah baut
= 1,0073150,4524 = 2,227 3 Maka baut yang digunakan pada batang bawah sebanyak
n = 3 baut
Menentukan jarak baut
Tata letak baut diataur dalam SNI 0317292002 pasal 13.4, jarak antar pusat lubang baut (S) harus di ambil tidak kurangdari 3 kali diameter
nominal baut, dan jarak antara baut tepi dengan ujung plat (S1) harus
sekurangkurangnya 1,5 diameter nominal baut. Dan jarak maksimum antar pusat lubang baut (S) tak boleh melebihi 15 tp ( dengan tp adalah
tebal pelat lapis tertipis dalam sambungan ) atau 200 mm, sedangkan
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 65
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
jarak tepi maksimum (S1) harus tidak melebihi 4 tp + 100 mm atau 200
mm.
S = 1,5 db = 1,5 . 8 = 12 mm
S1 = 3 db = 3. 8 = 24 mm
C. Sambungan batang vertikal
Tipe Baut BJ 37 (fu) = 240 Mpa
Diameter baut (db) = 8 mm
Luasan brutto baut (Ab) = 1/4 d2 = 50,265 mm2
Tebal plat buhul (tp) = 5 mm
Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki L 50.50.5
Mutu baja BJ 37 (fy) = 240 Mpa
(fu) = 370 Mpa
Gaya batang maks. (Ru) = 626,763 kg
= 0,626763 ton (Tarik)
Perencanaan penempatan baut (baris) (m) = 1 baris
Tinjau Tahanan nominal Baut
- Tahanan Geser baut
. R n = . 0,5. f y . m. A b
= 0,75 . 0,5 . 240 . 1 . 50,265
= 0,75 . 0,5 . 240 . 1 . 50,265
= 0,4524 ton/baut
- Tahanan tumpu baut
. R n = . 2,4. db . tp . f u
= 0,75 . 2,4 . 8 . 5 . 370
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 66
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
= 0,75 . 0,5 . 240 . 1 . 50,265
= 2,664 ton/baut
Syarat Ru . R n memenuhi syarat
Menghitung jumlah baut
Tahan geser menentukan jumlah baut
= 0,626763 0,4524 = 1,385 2 Maka baut yang digunakan pada batang vertikal sebanyak
n = 2 baut
Menentukan jarak baut
Tata letak baut diataur dalam SNI 0317292002 pasal 13.4, jarak antar pusat lubang baut (S) harus di ambil tidak kurangdari 3 kali diameter
nominal baut, dan jarak antara baut tepi dengan ujung plat (S1) harus
sekurangkurangnya 1,5 diameter nominal baut. Dan jarak maksimum antar pusat lubang baut (S) tak boleh melebihi 15 tp ( dengan tp adalah
tebal pelat lapis tertipis dalam sambungan ) atau 200 mm, sedangkan
jarak tepi maksimum (S1) harus tidak melebihi 4 tp + 100 mm atau 200
mm.
S = 1,5 db = 1,5 . 8 = 12 mm
S1 = 3 db = 3. 8 = 24 mm
D. Sambungan batang diagonal
Tipe Baut BJ 37 (fu) = 240 Mpa
Diameter baut (db) = 8 mm
Luasan brutto baut (Ab) = 1/4 d2 = 50,265 mm2
Tebal plat buhul (tp) = 5 mm
Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki L 50.50.5
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 67
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Mutu baja BJ 37 (fy) = 240 Mpa
(fu) = 370 Mpa
Gaya batang maks. (Ru) = -176,061 kg
= - 0, 176061 ton
(Tekan)
Perencanaan penempatan baut (baris) (m) = 1 baris
Tinjau Tahanan nominal Baut
- Tahanan Geser baut
. R n = . 0,5. f y . m. A b
= 0,75 . 0,5 . 240 . 1 . 50,265
= 0,75 . 0,5 . 240 . 1 . 50,265
= 0,4524 ton/baut
- Tahanan tumpu baut
. R n = . 2,4. db . tp . f u
= 0,75 . 2,4 . 8 . 5 . 370
= 0,75 . 0,5 . 240 . 1 . 50,265
= 2,664 ton/baut
Syarat Ru . R n memenuhi syarat
Menghitung jumlah baut
Tahan geser menentukan jumlah baut
= 0, 176061 0,4524 = 0,389 1 Maka baut yang digunakan pada batang diagonal sebanyak
n = 1 baut
Menentukan jarak baut
Tata letak baut diataur dalam SNI 0317292002 pasal 13.4, jarak AGUS BUDIYANTO
I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 68
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
antar pusat lubang baut (S) harus di ambil tidak kurangdari 3 kali diameter
nominal baut, dan jarak antara baut tepi dengan ujung plat (S1) harus
sekurangkurangnya 1,5 diameter nominal baut. Dan jarak maksimum antar pusat lubang baut (S) tak boleh melebihi 15 tp ( dengan tp adalah
tebal pelat lapis tertipis dalam sambungan ) atau 200 mm, sedangkan
jarak tepi maksimum (S1) harus tidak melebihi 4 tp + 100 mm atau 200
mm.
S = 1,5 db = 1,5 . 8 = 12 mm
S1 = 3 db = 3. 8 = 24 mm
III.8 Perhitungan Pelat Kopel
A. Pelat kopel untuk batang atas (S1 s/d S4)
Diameter baut (db) = 8 mm
Diameter lubang baut (d) = 10 mm
Tebal plat buhul (tp) = 5 mm
Gaya batang maks. (Ru) = -1223,743 kg
= - 1,223743 ton
(Tekan)
Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki L 50.50.5
Mutu baja BJ 37 (fy) = 240 Mpa
(fu) = 370 Mpa
Kekuatan tumpu sekitar lubang baut
R n = 1,5. Lc . tp . f u 3,0 . d . tp .f u
Deformasi yang timbul pada lubang baut tidak menjadi permasalahan.
Tinjau bagian pelat tepi
= 12 103 = 8,667 AGUS BUDIYANTO
I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 69
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
R n = 1,5. 8,667 . 5. 370 3,0 . 10 . 5 . 370
R n = 24050,925 N 55000 N
R n1 = 24050,925 N
Tinjau bagian pelat tengah
= 24 10 = 14 R n = 1,5. 14 . 5. 370 3,0 . 10 . 5 . 370
R n = 38850 N 55000 N
R n2 = 38850 N
Jadi Kekuatan ijin pelat terhadap bahaya tumpu :
R n = min (R n1 ; R n2) = 24050,925 N
. P n = . R n
. P n = 0,75 . 24050,925
= 18038,194 N >> R u = 12237,43 N (Aman)
B. Pelat kopel untuk batang bawah (H1 s/d H4)
Diameter baut (db) = 8 mm
Diameter lubang baut (d) = 10 mm
Tebal plat buhul (tp) = 5 mm
Gaya batang maks. (Ru) = 1007,315 kg
= 1,007315 ton
(Tarik)
Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki L 50.50.5
Mutu baja BJ 37 (fy) = 240 Mpa
(fu) = 370 Mpa
Kekuatan tumpu sekitar lubang baut AGUS BUDIYANTO
I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 70
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
R n = 1,5. Lc . tp . f u 3,0 . d . tp .f u
Deformasi yang timbul pada lubang baut tidak menjadi permasalahan.
Tinjau bagian pelat tepi
= 12 103 = 8,667 R n = 1,5. 8,667 . 5. 370 3,0 . 10 . 5 . 370
R n = 24050,925 N 55000 N
R n1 = 24050,925 N
Tinjau bagian pelat tengah
= 24 10 = 14 R n = 1,5. 14 . 5. 370 3,0 . 10 . 5 . 370
R n = 38850 N 55000 N
R n2 = 38850 N
Jadi Kekuatan ijin pelat terhadap bahaya tumpu :
R n = min (R n1 ; R n2) = 24050,925 N
. P n = . R n
. P n = 0,75 . 24050,925
= 18038,194 N >> R u = 10073,15 N (Aman)
C. Pelat kopel untuk batang vertikal (D1, D3 dan D5)
Diameter baut (db) = 8 mm
Diameter lubang baut (d) = 10 mm
Tebal plat buhul (tp) = 5 mm
Gaya batang maks. (Ru) = 626,763 kg
= 0,626763 ton
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 71
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
(Tarik)
Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki L 50.50.5
Mutu baja BJ 37 (fy) = 240 Mpa
(fu) = 370 Mpa
Kekuatan tumpu sekitar lubang baut
R n = 1,5. Lc . tp . f u 3,0 . d . tp .f u
Deformasi yang timbul pada lubang baut tidak menjadi permasalahan.
Tinjau bagian pelat tepi
= 12 102 = 7 R n = 1,5. 7 . 5. 370 3,0 . 10 . 5 . 370
R n = 19425 N 55000 N
R n1 = 19425 N
Tinjau bagian pelat tengah
= 24 10 = 14 R n = 1,5. 14 . 5. 370 3,0 . 10 . 5 . 370
R n = 38850 N 55000 N
R n2 = 38850 N
Jadi Kekuatan ijin pelat terhadap bahaya tumpu :
R n = min (R n1 ; R n2) = 19425 N
. P n = . R n
. P n = 0,75 . 19425
= 4568,75 N >> R u = 6267,63 N (Aman)
D. Pelat kopel untuk batang diagonal (D2 dan D4)
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 72
-
POLITEKNIK TEDC BANDUNG TEKNIK KONSTRUKSI BANGUNAN
Diameter baut (db) = 8 mm
Diameter lubang baut (d) = 10 mm
Tebal plat buhul (tp) = 5 mm
Gaya batang maks. (Ru) = -179,061 kg
= 0,179061 ton
(Tekan)
Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki L 50.50.5
Mutu baja BJ 37 (fy) = 240 Mpa
(fu) = 370 Mpa
Kekuatan tumpu sekitar lubang baut
R n = 1,5. Lc . tp . f u 3,0 . d . tp .f u
Deformasi yang timbul pada lubang baut tidak menjadi permasalahan.
Tinjau bagian pelat tepi
= 12 101 = 2 R n = 1,5. 2 . 5. 370 3,0 . 10 . 5 . 370
R n = 5550 N 55000 N
R n1 = 5550 N
Tinjau bagian pelat tengah
= 24 10 = 14 R n = 1,5. 14 . 5. 370 3,0 . 10 . 5 . 370
R n = 38850 N 55000 N
R n2 = 38850 N
Jadi Kekuatan ijin pelat terhadap bahaya tumpu :
AGUS BUDIYANTO I WANNA BE STRUCTURE ENGINEER BUILDING 73
-
POLITEKNIKTEDCBANDUNGTEKNIKKONSTRUKSIBANGUNAN
AGUSBUDIYANTOIWANNABESTRUCTUREENGINEERBUILDING74
= 4162,5 N >> R u = 1790,61 N (Aman)
III.9 Perhitungan Lendutan Kuda-kuda
Tabel III.7. Perhitungan Untuk Lendutan
Batang F F= 2.F
L/F Gaya
Batang Sin
L/F.B sin
No Batang
L
(cm) (cm) (cm) (Kg) (Kg/cm)
S1 177,095 4,802 9,604 18,440 1083,794 0,708 14139,884 S2 177,095 4,802 9,604 18,440 704,509 0,708 9191,484 S3 177,095 4,802 9,604 18,440 844,291 0,708 11015,171 S4 177,095 4,802 9,604 18,440 1223,743 0,708 15965,750 H1 125,150 4,802 9,604 13,031 1007,315 0,708 9287,289 H2 125,150 4,802 9,604 13,031 1007,315 0,708 9287,289 H3 125,150 4,802 9,604 13,031 908,652 0,708 8377,631 H4 125,150 4,802 9,604 13,031 908,652 0,708 8377,631 DI 125,300 4,802 9,604 13,047 78,845 - - D3 250,600 4,802 9,604 26,093 626,763 - - D5 125,300 4,802 9,604 13,047 78,845 - - D2 177,095 4,802 9,604 18,440 315,675 0,708 4118,502 D4 177,095 4,802 9,604 18,440 176,061 0,708 2297,007
Lendutan yang terjadi :
Total L/F.B sin = 92057,639 Kg/cm
E = 2,1 x 106
L = 5,006 m = 500,6 cm
/. . 1500
92057,6392,1. 10 1500 500,6
0,0438 1,001 (Aman) Jadi lendutan yang ditinjau Aman dan konstruksi
dapat digunakan
-
BAB IV PENUTUP
-
POLITEKNIKTEDCBANDUNGTEKNIKKONSTRUKSIBANGUNAN
AGUSBUDIYANTOIWANNABESTRUCTUREENGINEERBUILDING75
BAB IV PENUTUP
IV.1 Kesimpulan
Daftar beban dan momen
P dan M Atap + Gording Beban orang
Angin Beban Mati Beban Hidup
P - 100 kg -
q, Wmax 94,675 kg/m - 22,181 kg/m
Px, qx 66,985 kg/m 70,753 kg -
Py, qy 66,905 kg/m 70,668 kg -
Mx 9,117 kg.m 19,261 kg.m -
My 81,959 kg.m 173,137 kg.m 27,172 kg.m
-
POLITEKNIKTEDCBANDUNGTEKNIKKONSTRUKSIBANGUNAN
AGUSBUDIYANTOIWANNABESTRUCTUREENGINEERBUILDING76
Daftar gaya-gaya batang semua beban dan kombinasi
-
POLITEKNIKTEDCBANDUNGTEKNIKKONSTRUKSIBANGUNAN
AGUSBUDIYANTOIWANNABESTRUCTUREENGINEERBUILDING77
Dari hasil perhitungan yang telah di buat, ada beberapa kesimpulan yang
dapat penulis ungkapkan mengenai perencanaan dan perhitungan konstruksi
kuda-kuda rangka baja. Kesimpulan itu antara lain :
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 jarak dan letak alat sambung pada perhitungan sambungan tidak
boleh sembarangan, karena perletakkan yang salah akan mempengaruhi
kekuatan sambungan.
Penentuan spesifikasi dan klasifikasi konstruksi sangat menentukan
kemudahan perhitungan dan pengerjaan konstruksi.
IV.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.
-
POLITEKNIKTEDCBANDUNGTEKNIKKONSTRUKSIBANGUNAN
AGUSBUDIYANTOIWANNABESTRUCTUREENGINEERBUILDING78
DAFTAR PUSTAKA
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
-----, (2003). Diktat Ilmu Bahan Bangunan. Bandung
Departemen Pekerjaan Umum, 2002. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk
Bangunan Gedung. SNI 03-1729-2002, Bandung.
-
GAMBAR - GAMBAR
-
LAMPIRAN
BAB IBAB IIBAB IIIPERHITUNGAN RANCANGAN KUDA KUDADAFTAR PUSTAKA