2. BAB II - Atap

BAB II PERENCANAAN ATAP

2.1 Perhitungan Gording 2.1.1 Data Perencanaan a.

Jarak antar kapstang

= 6,00 m

b.

Rencana jarak gording

= 1,00 m

c.

Kemiringan atap

= 35°

d.

)) = 50 kg/m 2 Berat penutup atap (genteng ( genteng dan reng ( PBI ’83 ))

e.

Berat plafon dan penggantung = 18 kg/m 2 (PPIUG, 1983:12)

f.

Tekanan angin

= 25 kg/m2

g.

Mutu baja profil (fy)

= 240 Mpa

ijin = 1600 kg/cm (PPBBI,hal : 5) 2

h.

Mutu beton (fc’)

i.

Direncanakan gording dengan profil [ 150 x 75 x 20 x 4.5 ] q 

= 25 MPa

= 11,00 kg/m

A = 13,97 cm2

 Wx

= 65,20 cm 3

 Wy

= 19,80 cm3

 Ix

= 489,00 cm4

 Iy

= 99,20 cm 4

Gambar 2.1.1.1 Dimensi profil gording

3

Perancangan Gedung 1 “Kantor Dinas PU” – Ervan Djunaidi

2.1.2 Perhitungan Ukuran kuda - kuda 

Kuda-kuda utuh

Gambar 2.1.2.1 Ukuran kuda-kuda utuh

-

Perhitungan ukuran kapstang a. Panjang bentang AB = BC

Gambar 2.1.2.2 Panjang bentang AB = BC 4




AC

= 13 m



AD

= ½ x AB = ½ x 13 m = 6,5 m



α

= 35°



Cos α

= AD / AB

AD

= AB / cos 35° = 6,5 m / cos 35° = 7,94 m

AB = BC = 7,94 m b. Panjang bentang AE = CF

Gambar 2.1.2.3 Panjang bentang AE = CF 

AE

= 1 m / cos α = 1 m / cos 35° = 1,22 m



AE = CF = 1,22 m

c. Panjang bentang EB = BF 

EB = BF = AB + AE = 7,94 m + 1,22 m = 9,16 m

5


Gambar 2.1.2.4 Panjang bentang EB = BF d. Tinggi H (BD)

Gambar 2.1.2.5 Tinggi H ( BD ) 

Tan 35° = BD/ AD BD

= AD x tan 35° = 6,5 m x tan 35° = 4,55 m

6


e. Tinggi H total ( BE = BF )

Gambar 2.1.2.6 Tinggi H total ( EB ) 

Sin 35°= X / AE X = Sin 35° x AE = Sin 35° x 1,22 m X = 0,7 m H total EB = BD x X = 4,55 m x 0,7 m H total EB = 5,25 m



Setengah kuda-kuda

Gambar 2.1.2.7 Setengah kuda-kuda

7


f.

Panjang bentang AB

Gambar 2.1.2.8 Panjang bentang AB 

AC

=2m



α

= 35°



Cos α

= AC / AB

AB

= AC / cos 35° = 2 m / cos 35° = 2,44 m

g. Panjang bentang AD

Gambar 2.1.2.9 Panjang bentang DA

8




DA

= AD / Cos α = AD / cos 35° = 0,44 m / cos 35°

DA

= 0,54 m

h. Panjang bentang DB

Gambar 2.1.2.10 Panjang bentang DB 

DB

= AB + AD = 2,44 m + 0,54 m

DA

i.

= 2,98 m

Tinggi H total ( BC )

Gambar 2.1.2.11 Tinggi BC 9




Tan 35° = BC / AC BD

= 2 m x tan 35° = 1,40 m

j.

Tinggi H total ( DB )

Gambar 2.1.2.12 Tinggi DB 

Sin 35°= X / AE X = Sin 35° x AD = Sin 35° x 0,54 m X = 0,3 m H total DB = BC x X = 1,4 m x 0,3 m H total DB = 1,71 m

2.1.3

Perhitungan Jarak dan Jumlah Gording 

Kuda-kuda utuh a. Jarak Gording 

Penutup atap

= Genteng karang pilang



Jarak antar gording ( rencana )

= 1,00 m



Panjang sisi miring

= AB + AE = CF = 7,94 m + 1,22 m = 9,16 m



Jumlah medan dalam atap =

=

10

EBm jarakant arg ording ( rencana ) 9,16m 1,00m

= 9,16 ~ 9 buah




Jarak antar gording actual =

=



Jumlah gording

=

=

EBm jumlahmedandalamatap 9,16m 9

= 1,02 m


 1 = 10,16 ~ 10 buah

Gambar 2.1.3.1 Jarak dan Jumlah Gording kuda – kuda 

Setengah kuda-kuda utuh b. Jarak Gording 

Penutup atap

= Genteng karang pilang



Jarak antar gording ( rencana )

= 1,00 m



Panjang sisi miring

= AB + AD = 2,44 m + 0,54 m = 2,98 m

11




Jumlah medan dalam atap =

=



Jumlah gording

=

=


= 2,98 ~ 3 buah


 1 = 3,98 ~ 4 buah

Gambar 2.1.3.2 Jarak dan Jumlah Setengah gording kuda – kuda 2.1.4

Perhitungan Pembebanan Gording

a. Akibat beban mati 

Rencana memakai gording [ 150 x 75 x 20 x 4,5 ] G = 11 kg/m Ix = 489 cm4 Iy = 99,2 cm4 Wx = 65,2 cm 3 Wy = 19,8 cm 3 (Tabel profil konstruksi baja oleh Ir. Rudy Gunawan hal. 50)

12



Berat q

= 11,00 kg/m



Berat penutup atap = 1,02 m x 50,00 kg/m 2

= 51 kg/m



Berat rangka plafond x penggantung x Z


Gambar 2.1.4.1 Gambar Z Z = cos 35 x 1,02 = 0.84 m = (11 kg/m 2 + 7 kg/m 2) x 0.84 m

= 15,04 kg/m + = 77,04 kg/m



Berat alat sambung = 10 % x 77,04kg/m

= 7,70 kg/m + q total = 84,74 kg/m

Gambar 2.1.4.2 Arah gaya pada gording 

Diskripsi 

P I sumbu y ( P tegak lurus sumbu y )



P I sumbu x ( P tegak lurus sumbu x )



Mx



 = 1/4 x Px x L Mx  = 1/8 x Px x L

2

1. Peninjauan searah sumbu x qx = q tot x cos α = 84,74 kg/m x cos 35° = 69,42 kg/m

13


= 0,69 kg/cm Peninjauan searah sumbu y qy = q tot x sin α = 84,74 kg/m x sin 35° = 48,61 kg/m = 0,5 kg/cm

Momen akibat berat sendiri : 

Mx1 = 1/8 x qx x L 2 = 1/8 x 69,42 kg/m x (6,00 m) 2 = 312,38 kg

 My1 =

1/8 x qy x L 2

= 1/8 x 48,61 kg/m x (6,00 m) 2 = 218,73 kgm

b. Akibat beban hidup Menurut PPIUG ’83 hal 13, beban atap minimal 100 kg Untuk keperluan antisipasi beban tambahan,maka digunakan beban atap , 2 orang pekerja dan peralatannya sebesar 200 kg  Px

= 200 kg x cos α = 200 kg x cos 35° = 163,83 kg

 Py

= 200 kg x sin α = 200 kg x sin 20° = 114,72 kg



Momen akibat beban hidup  Mpx =

¼ x Px x L

= ¼ x 163,83 kg x 6,00 m = 245,75 kgm  Mpy =

¼ x Py x L

= ¼ x 114,72 kg x 6,00 m

14


= 172,07 kgm

c. Akibat beban angin Berdasarkan PBI ’83 pasal 14.1 untuk atap dengan sudut kemiringan = α ≤ 65°→ 35° ≤ 65° -0,4

+0,02 -0,4

Gambar 2.1.4.3 Beban angin atap 

Berarti,angin tekan (w1) = 0,02 α - 0,4 angin hisap (w2) = -0,4



W angin (PPBI ’83 hal 22 Pasal 4.2) tekanan angin tekan harus diambil minimum 25 kg/m 2. - Akibat angin tekan = (0,02 x α) - 0,4 = 0,02 x 35° x 25 kg/m 2

Wx tekan

= 7,5 kg/m 2 Akibat angin hisap = -0,4 = -0.4 x 25 kg/m 2

Wx hisap

= -10 kg/m Sehingga, Q angin tekan



= W1 tiup . Jarak Antar Gording (actual ) = 7,5 kg/m 2 . 1,02 m = 7,65 kg/m Momen akibat beban angin 

Mx tekan

= 1/8 x W1 tekan x L2 = 1/8 x 7,65 kg/m x (6,00 m) 2 = 34,43 kgm

d. Kombinasi pembebanan 1) Kombinasi beban tetap ( beban mati + beban hidup ) Mx 15

= Mx1 + Mpx


= 312,38 kgm + 245,75 kgm = 558,13 kgm = 55812,61 kgcm My

= My1 + Mpy = 218,73 kgm + 172,07 kgm = 390,80 kgm = 39080,38 kgcm

2) Kombinasi beban sementara (beban mati +beban hidup+ beban angin ) Mx

= Mx1 + Mpx + Mx tekan = 312,38 kgm + 245,75 kgm + 34,43 kg/m = 592,55 kgm

My

= My1 + Mpy = 218,73 kgm + 172,07 kgm = 390,80 kgm

Menurut 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, 592,55 / 558,13 = 1,06 < 1,3 --------- OK (Digunakan momen akibat pembebanan tetap) Dengan demikian tegangan yang diijinkan = 1600 kg/cm 2 e. Menentukan dimensi profil. 1. Kontrol tegangan. σ

=

Mx Wx

+

My Wy

39080,38 kgcm 65,2cm 3 19,8cm 3 = 2829,778 kg/cm 2 > 1600 kg/cm 2 -------TIDAK OK ( Tidak memenuhi syarat harus ditambah trekstang) Perhitungan momen setelah penambahan 2 trekstang. My1 = 1/8 x qx kg/m x (L/3)² = 1/8 x 69,42 kg/m x (6m/3)² = 34,71 kgm My2 = 1/4 x px kg/m x (L/3)² = 1/4 x 163,83 kg x (6m/3) ² =

16

55812,61 kgcm

+


= 40,96 kgm Kombinasi Momen Mx = 558,13 kgm My = My1 + My2 = 34,71 kgm + 40,96 kgm = 75,67 kgm = 7566,65 kgcm





Kontrol tegangan setelah penambahan 2 trekstang Mx My σ = + Wx Wy 55812,61 kgcm 7566,65 kgcm = + 65,2cm 3 19,8cm 3 =1238,17 kg/cm 2 ≤ 1600 kg/cm2 → (OK)

2. Kontrol geser ( PPBBI ’83 pasal 15.1 ayat 6 hal. 110 ). σid τ

=

σid =

= D A



=

 3 2 ≤ σijin

2

Py A

=

114,72kg 13,97cm

2

= 8,21 kg/cm2

(1238,17 kg / cm2 ) 2  3(8,21kg / cm2 ) 2 = 1440,46 kg/cm 2 < 1600 kg/cm 2 → (OK)

3. Kontrol lendutan. Berdasarkan PPBBI ’84 tabel 3.1 : 155, lendutan maksimum yang diijinkan untuk gording = 1/250 . L, dengan L = jarak kuda – kuda. f max

= =

1 250 1

250

xL

x600cm

= 2,40 cm beban yang digunakan adalah beban sendiri + beban hidup.

f x

= =

5

q x . Lx 4

1

P x . Lx 3

x x + 48 EI . I x 384 EI . I x

5

0,5kg / cm.(600cm) 4

1

163,83kg .(600cm) 3

x x + 384 2,1.10 6 kg / cm 2 .489cm 4 48 2,1.10 6 kg / cm 2 .489cm 4

= 0,79 cm + 0,71 cm = 1,5 cm

17


f y

=

5 384

x

q y .( Ly / 3) 4 EI . I y

+

1 48

x

P y .( Ly / 3)3 EI . I y

0,68kg / cm.(600cm) 4

1 114,72kg .(600cm) 3 x x = + 384 2,1.10 6 kg / cm 2 .489cm 4 48 2,1.10 6 kg / cm 2 .489cm 4 5

= 0,068 cm + 0,091 cm = 0,16 cm f

=

f

=

2

2

(1,50cm) 2  (0,16cm) 2 = 1,54 cm ≤ f ijin = 2,40 cm--------OK

f 2.1.5

f x  f y

Perhitungan Trekstang Kuda - kuda Untuk memperkuat gording dari lendutan, maka perlu diberi trekstang

Gambar 2.1.5.1 Gambar Trekstang Data Perencanaan 

Berat q

= 11,00 kg/m



Jarak antar gording actual

= 1,02 m



Berat penutup atap = 1,02 m x 50,00 kg/m 2

= 51 kg/m



Jarak antar Kuda - kuda

= 6,00 m



Jumlah Trekstang ( n )

= 2 buah

1. Beban mati Q = berat sendiri gording + berat penutup atap = 11 kg/m + 51 kg/m

18


= 62 kg/m Beban total yang diterima trekstang adalah beban yang bekerja sear ah sumbu y-y Qy = Q x sin α = 62x sin 35

o

= 35,56 kg/m

2. Beban hidup Py = P x sin sin α = 200 x sin 35 0 = 114,72 kg P total (P max) = =

L.Q y n

+ P y

6 x 35,56 + 114,72 3

= 185,84 kg 2.1.6 Dimensi trekstang

          =    

- tan α = =

= 0,5 α = Arc tan 0,5 = 27 - Sin 27

o

= 0,45

n (jumlah medan gording) = 2 medan R x sin α = n x Pmax

        = 

R=

o

= 826 kg σ=

19

→F=   


=

   ⁄

= 0,52 cm 2 Dimana: F = 1/4 . π . d 2 d=

   

= 0,8 cm ≈ 8 mm Maka digunakan trekstang dipasaran Ø 12 mm.

2.1.7 Perhitungan Ikatan Angin Data - data : - Jarak antar kapstang ( dk )

= 6,00 m

- Jarak gording ( dg )

= 1,02 m

- Tekanan angin ( PBI ’83 pasal 4.2 ayat 1:22 ) = 25 kg/m2 Gaya P’ diambil dari hubungan gording dan ik atan 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 / m2 dk = jarak kuda – kuda dg = jarak gording Pada bentang ikatan angin harus memenuhi syarat berdasarkan PPBBI ’83 hal h 0,25.Q 64 yaitu : ≥ l E . Atepi Dimana :Atepi = luas bagian tepi kuda – kuda = (a+b)/2 x dg h = jarak kuda – kuda pada bentang ikatan angin. l = panjang sisi miring tepi atas kuda – kuda B = ½ lebar bangunan. L = 9,16 m x 2 = 18,31 m Q = n . q . l . dk

 axb   Tekananang in   x  2  2   

Pk = 

Dimana: a → tg 35° =

a

1 / 2. B a = tg 35° (½ x 13m)

20


= 4,6 m b b → tg 35°= (1 / 2.l ).dg b = tg 35° ( 9,16m .1,02m) = 6,5 m

 axb   Tekananang in   x  2  2   

Pk = 

2  4,6mx6,5m   25kg / m   = 186,01 kg =   x 2 2    

P’ = (0,01 . Pk) + (0,05 . n . q . dk . dg) = (0,01 x 186,01 kg) + ( 0,05 x 2 x 25 kg/m 2 x 6,00 m x 1,02 m ) = 16,86 kg A tepi =

ab

xdg =

4,6m  6,4m

x1,02m = 5,7 m

2

2 2 Q tepi = n x q x L x dk = 2 x 25 kg/m 2 x 6,00 m x 18,31 m = 5493 kg h L

≥

6,00 m ≥ 18,13m

0,25 xQ E . Atepi

0,25 x5493kg 2,1 x10 6 kg / m 2 .5,7m 2

0,32 ≥ 0,01 P ' 16,86kg 2 2 Dimensi F = = x 10 = 1,05 cm  ijin 1600kg / cm 2 Dimana : F = ¼ π d2 d=

4 x1,05cm 2 3,14

= 1,2 cm ≈ 12 mm

maka dipakai besi dengan diameter Ø 12 mm.

21


2.1.8 Perhitungan Kuda-kuda a. Pembebanan kuda-kuda Kuda-kuda utuh

Gambar 2.1.8.1 Gambar Jumlah batang kuda-kuda utuh Data Perencanaan 

Berat Kuda – kuda

= 13,00 m



Jarak antar gording

= 1,02 m



Kemiringan Atap

= 35º



Berat penutup atap

= 50 kg/m2 (PPIUG 1983, Hal. 12)



Tekanan Angin

= 25 kg/m2 (PPIUG 1983, Hal. 22)



Jarak antar Kuda - kuda

= 6,00 m



Beban mati 1. Beban mati bagian Tepi (P1, P17) Berat atap = 50 kg/m 2 x 6,00 m x 1,02 m x 1/2 = 153 kg Berat plafond dan penggantung 18 kg/m 2 x 6,00 m x1,02 x 1,02 m x cos 30 = 90,24 kg Berat gording = 11 kg/m x 6,00 m

= 66,00 kg + = 309,24 kg

Berat aksesoris = 10% x 309,24 kg Q total

22

= 30,92 kg + = 340,16 kg


2. Beban mati bagian Tengah (P2,P3,P4,P5, P6,P7,P8,P10, P11,P12,P13, P14,P15,P16) Berat atap = 50 kg/m 2 x 6,00 m x 1,02 m

=

306 kg

Berat plafond dan penggantung 18 kg/m 2 x 6,00 m x 1,02m x cos 30

= 90,24 kg

Berat gording = 11 kg/m x 6,00 m

= 66,00 kg + = 462,24 kg

Berat aksesoris = 10% x 462,24 kg

= 46,22 kg +

Q total

= 508,46 kg

3. Beban mati bagian Puncak (P9) Berat atap = 50 kg/m 2 x 6,00 m x 1,02 m

=

306 kg

Berat plafond dan penggantung 18 kg/m 2 x 6,00 m x 1,02m x cos 30

= 90,24 kg

Berat Bumbungan = 20 kg/m x 6,00 m

= 120,00 kg


= 132,00 kg + = 648,24 kg

Berat aksesoris = 10% x 648,24 kg Q total 

= 64,82 kg + = 713,06 kg

Beban Hidup Menurut PPIUG : 13 untuk beban terpusat berasal dari seorang pekerja dan peralatannya minimum 100 kg, maka diambil: Beban hidup = 200 kg (P) = -

Beban hidup Jumlahgord ing

=

200 16

= 12,50 kg

Simpul Tengah dan Puncak (P2,P3,P4,P5, P6,P7,P8, P9,P10, P11,P12,P13, P14,P15,P16) menerima beban = 12,50 kg

-



Simpul Tepi ( P1,P17 ) menerima beban = ½ x 12,50 kg = 6,25 kg

Akibat beban angin Berdasarkan PBI ’83 pasal 14.1 untuk atap dengan sudut kemiringan = α ≤ 65°→ 35° ≤ 65°

23


-0,4

+0,02 -0,4

Gambar 2.1.8.2 Faktor pembebanan angin 

Koefisien angin untuk bangunan tertutup dengan α ≤ 65˚ (PPIUG ’83:23). Angin tekan = 0,02 α - 0,4 Angin hisap = -0,4



Koefisien angin untuk dinding berdiri bebas, maka: Angin tekan = + 0,9 Angin hisap = - 0,4



W angin (PPBI ’83 hal 22 Pasal 4.2) tekanan angin tekan harus diambil minimum 25 kg/m 2. a. Akibat angin tekan K 1

= 0,02 α - 0,4 = 0,02 x 35° - 0,4 = 0,3

( Wt)

= K 1 x Jarak kapstang x W = 0,2 x 6,00 m x 25 kg/m 2 = 45,00 kg/m

Wt horisontal

= Wt x cos α = 45,00 kg/m x cos 35° = 36,86 kg/m

Wt vertikal

= Wt x sin α = 45,00 kg/m x sin 35° = 25,81 kg/m

24


b. Akibat angin hisap K 2 ( Wt)

= - 0,4 = K 2 x Jarak kapstang x W = (-0,4) x 6,00 m x 25 kg/m 2 = -60,00 kg/m

Wt horisontal

= Wt x cos α = -60,00 kg/m x cos 35° = -49,15 kg/m

Wt vertikal

= Wt x sin α = -60,00 kg/m x sin 35° = -34,41 kg/m

2.1.9 Perhitungan Gaya Batang Kuda – kuda utuh Langkah-Langkah Proses Analisa Gaya Batang Kuda-Kuda Truss dengan Aplikasi SAP 2000 V14 - Buka program SAP kemudian pilih jenis struktur yang akan dibuat dan tentukan satuan yang akan digunakan. - Edit grid data sesuai dengan ukuran kuda – kuda truss.

- Buat kerangka kuda – kuda dan tentukan jenis tumpuan.

25


- Tentukan Define yang akan digunakan. 

Define – Materials – pilih STEEL – Modify.



Define – Selection Propeties - Frame Sections - Modify.



Define – Load Patterns.



Define – Combination – Modify COMBO 1

26


COMBO 2

- Masukkan Beban pada tiap join dan batang. Klik pada join atau batang truss yang akan dimasukkan nilai beban



– Assign – Joint loads / Forces.

27



Beban Mati



Beban Hidup




Beban Angin

- Assign – Frame - Release.

- Analisis beban yang sudah dimasukkan. 

28

Analyze – Set Analysis Options – pilih XZ plane




Analyze – Run Analyze.

Pembebanan kuda-kuda Perhitungan gaya rangka batang menggunakan “SAP 2000”

Gambar 2.1.9.1 Gambar Jumlah batang kuda-kuda pada SAP 2000



Tabel 2.1 Kontrol terhadap dimensi rangka batang

Frame

OutputC ase

P

V2

V3

T

M2

M3

Text

Text

Kgf

Kgf

Kgf

Kgf-m

Kgf-m

Kgf-m

B1

COMB1

-7036,93

0

0

0

0

0

B32

COMB1

5782,93

0

0

0

0

0

B47

COMB1

3541,38

0

0

0

0

0

29


Gambar 2.1.9.2 Gambar hasil perhitungan gaya axial

Gambar 2.1.9.3 Gambar hasil perhitungan LRFD 

Perhitungan Batang Tekan Primer Gaya maksimum pada batang 1 :

P max = 7036,93 kg = 7,04 Ton Lk = 1,25 m = 125 cm

Gambar 2.1.9.4 Gambar Gaya Maksimum pada 30


= 1,5 x P x Lk 2

Imin

= 1,5 x 7,04 ton x (1,25 m) 2 = 16,49 cm 4 Untuk satu profil Imin = 1/2 x 16,49 = 8,25 cm 4 Dicoba profil siku 60 . 60 . 8, dengan data-data: Ix = Iy = 29,1 cm 4 imin

= 1,16 cm

ix = iy = 1,80 cm F profil = 9,03 cm2 e

= 1,77 cm

w

= 35 mm

Gambar 2.1.9.5 Gambar Profil Syarat I : Pemeriksaan terhadap sumbu bahan x-x Berdasarkan PPBBI ’84 hal 20 pasal 4.2 (3), bahwa kelangsingan pada arah tegak lurus sumbu x-x dihitung dengan persamaan:

λ x =

 =      = 69

Di dalam PPBBI ’84 hal 12 pada tabel 3 tentang faktor tekuk untuk baja Fe 360 dengan λ x = 69 didapat ωx = 1,4938

Tegangan yang terjadi:

σx = =

   ≤  



ijin

    ≤ 1600 kg/cm    

2

= 582,05 kg/cm 2 ≤ 1600 kg/cm2 --------- OK

σkerja = =

≤  

 x

  ≤ 1600 kg/cm    

2

= 389,6 kg/cm 2 ≤ 582,05 kg/cm 2 --------- OK

31


Syarat II : Pemeriksaan terhadap sumbu bebas bahan y-y Untuk mengurangi pelengkungan dan pergeseran dalam arah memanjang batang pada sumbu y-y, dan untuk memperkecil medan tekuk maka perlu dipasang plat kopel. Dengan syarat :

σe =





< 30

dan

σe =



 < 50

maka : Lemax = λ max × imin Lemin = λ min × imin

= 50 cm × 1,16 = 58 cm = 30 cm × 1,16 = 34,8 cm

Gambar 2.1.9.6 Gambar Plat simpul ( 9 mm)

Jarak antara 2 batang karena pemakaian plat simpul ( 9 mm) a=e+½x

 =

1,77 + ½ x 0,9 = 2,04 cm

h=2xe+

 =

2 x 1,77 + 0,9 = 4,44 cm

Momen inersia dari susunan profil ganda Iy-y = 2 x (Iy + F x a2) = 2 x (29,1 + 9,03 x (2,40 2) ) = 133,58 cm 4

Jari-jari minimum (iy) iy =

 

     =      32


= 2,72 cm2 Menentukan angka kelangsingan Sebelum Profil dipasang Plat Kopel.

λ y =

 =    = 45,96 ~ 46

Menentukan angka kelangsingan setelah dipasang platkopel :

λ I =

 =    = 25,09 ~ 25

Sehingga diperoleh kelangsingan ideal, sbb : λiy = (λy2+ m/2 . λI2)0,5 = (462+ 2/2 . 252)0,5 = 52,36 Di dalam PPBBI ’84 hal 12 pada tabel 3 tentang faktor tekuk untuk baja Fe 360 dengan λ y = 46 didapat ωy = 1,226

σy = =

  ≤ σ  

ijin

    ≤ 1600 kg/cm    

2

= 477,7 kg/cm2 ≤ 1600 kg/cm 2

σkerja

 =   ≤ σ

=

y

  ≤ 477,7 kg/cm    

2

= 389,6 kg/cm 2 ≤ 477,7 kg/cm2 --------- OK

Jadi, profil L 60.60.6 memenuhi syarat untuk digunakan pada batang tekan primer (1 sampai dengan 16).

33




Perhitungan Batang Tarik Primer Gaya maksimum pada batang 32 :

P max = 5782,93 kg = 5,78 Ton Lk = 1,08 m = 108 cm

Gambar 2.1.9.7 Gambar Gaya Maksimum pada batang Dicoba profil siku 60 . 60 . 8, dengan data-data: Ix = Iy = 29,1 cm4 imin

= 1,16 cm

ix = iy = 1,80 cm F profil = 9,03 cm 2

Gambar 2.1.9.8 Gambar Profil siku

e

= 1,77 cm

w

= 35 mm

Fnetto = 2 x 7,67 cm 2 = 15,34 cm 2


σkerja = =





≤ 0,75 x σijin

  ≤ 0,75 x 1600 kg/cm  

2

= 377 kg/cm2 ≤ 1200 kg/cm2--------- OK Kontrol kelangsingan (PPBBI ’84 hal. 8)

λ=



 < 240   < 240 =  

= 93,10 < 240 Jadi, profil L 60.60.6 memenuhi syarat untuk digunakan pada batang tarik primer ( 32 sampai dengan 17 )

34




Perhitungan Batang Sekunder Gaya maksimum pada batang 47 :

P max = 3541,38 kg

Gambar 2.1.9.9 Gambar Gaya Maksimum pada batang 47

σ = 0,75 x σijin = 0,75 x 1600 kg/cm 2 = 1200 kg/cm 2

    =  

F perlu =

= 2,95 cm 2 Dicoba profil siku 60 . 60 . 8, dengan data-data: Ix = Iy = 29,1 cm4 imin

= 1,16 cm


Gambar 2.1.9.10 Gambar Profil

e

= 1,77 cm

w

= 35 mm

Fnetto = 2 x 7,67 cm 2 = 15,34 cm 2


σkerja =

35





≤ 0,75 x σijin


=

  ≤ 0,75 x 1600 kg/cm  

2

= 231 kg/cm2 ≤ 1200 kg/cm2--------- OK Kontrol kelangsingan (PPBBI ’84 hal. 8)

λ=



 < 300   < 300 =  

= 323,28 > 300 --------- TIDAK OK Dipasang 4 pengaku Sehingga Lk =

λ=



 =  = 75 cm  

 < 300   < 300 =   = 64,66 < 300 --------- OK

Jadi, profil

L 60.60.6 memenuhi syarat untuk digunakan pada batang

sekunder (33 sampai dengan 61).

2.1.10 Perhitungan Gaya Setengah Batang Kuda – kuda Langkah Analisa Gaya Batang Setengah Kuda-Kuda dengan SAP 2000 V14

Gambar 2.1.10.1 Gambar Jumlah batang setengah kuda-kuda 

Beban mati 1. Beban mati bagian Tepi (P1,P4) Berat atap = 50 kg/m 2 x 6,00 m x 0,80 m x 1/2 = 120 kg

36


Berat plafond dan penggantung 18 kg/m 2 x 6,00 m x 0,80 m x cos 30

= 70,77 kg


= 66,00 kg + = 256,77 kg

Berat aksesoris = 10% x 256,77 kg Q total

= 25,68 kg + = 282,45 kg

2. Beban mati bagian Tengah (P2, P3) Berat atap = 50 kg/m 2 x 6,00 m x 0,80 m

=

240 kg

Berat plafond dan penggantung 18 kg/m 2 x 6,00 m x 0,80 m x cos 30

= 70,77 kg


= 66,00 kg + = 376,77 kg

Berat aksesoris = 10% x 376,77 kg Q total 

= 37,68 kg + = 414,45 kg

Beban Hidup Menurut PPIUG : 13 untuk beban terpusat berasal dari seorang pekerja dan peralatannya minimum 100 kg, maka diambil: Beban hidup = 200 kg (P) =

Beban hidup Jumlahgord ing

=

200 3

= 66,67 kg Tepi

- Simpul Tengah menerima beban = 66,67 kg - SimpulTepidanPuncak(P1,P4)menerima beban= ½ x66,67 kg= 33,33 kg



Akibat beban angin Berdasarkan PBI ’83 pasal 14.1 untuk atap dengan sudut kemiringan = α ≤ 65°→ 35° ≤ 65° +0,02 -0,4

Gambar 2.1.10.2 Faktor pembebanan angin setegah kuda - kuda 37




Koefisien angin untuk bangunan tertutup dengan α ≤ 65˚ (PPIUG ’83:23). Angin tekan = 0,02 α - 0,4 Angin hisap = tidak dihitung karena ada tembok.



W angin (PPBI ’83 hal 22 Pasal 4.2) tekanan angin tekan harus diambil minimum 25 kg/m 2.

a. Akibat angin tekan K 1

= 0,02 α - 0,4 = 0,02 x 35° - 0,4 = 0,3

( Wt)

= K 1 x Jarak kapstang x W = 0,2 x 6,00 m x 25 kg/m 2 = 45,00 kg/m

Wt horisontal = Wt x cos α = 45,00 kg/m x cos 35° = 36,86 kg/m Wt vertikal

= Wt x sin α = 45,00 kg/m x sin 35° = 25,81 kg/m

2.1.11

Perhitungan Gaya Batang Setengah Kuda – kuda Langkah Analisa Gaya Batang Setengah Kuda-Kuda dengan SAP 2000 V14. Langkah analisa gaya batang setengah kuda-kuda sama dengan kuda – kuda utuh hanya berbeda pada bentuk konstruksi rangka batangnya saja, sehingga dapat dilihat pada kuda-kuda 1.

Gambar 2.1.11.1 Gambar Jumlah batang setengah kuda-kuda pada SAP 2000

38


Gambar 2.1.11.2 Gambar hasil perhitungan gaya axial

Gambar 2.1.11.3 Gambar hasil perhitungan LRFD 

Perhitungan Batang Tekan Gaya maksimum pada batang 1,2,3,4,5,6 :

P max ( 3 ) = 1386,53 kg = 1,39 Ton Lk = 1,25 m = 125 cm

Gambar Imin 2.1.11.4 = 1,5 xGambar P x Lk 2 Gaya Maksimum pada batang 1 39


= 1,5 x 1,39 ton x (1,25 m) 2 = 3,25 cm4 Untuk satu profil Imin = 1/2 x 3,25 = 1,625 cm 4 Dicoba profil siku 60 . 60 . 8, dengan data-data: Ix = Iy = 29,1 cm4 imin

= 1,16 cm

ix = iy = 1,80 cm F profil = 9,03 cm2 e

= 1,77 cm

w

= 35 mm

Gambar 2.1.11.5 Gambar Profil siku Syarat I : Pemeriksaan terhadap sumbu bahan x-x Berdasarkan PPBBI ’84 hal 20 pasal 4.2 (3), bahwa kelangsingan pada arah tegak lurus sumbu x-x dihitung dengan persamaan:

λ x =

 =      = 69

Di dalam PPBBI ’84 hal 12 pada tabel 3 tentang faktor tekuk untuk baja Fe 360 dengan λ x = 69 didapat ωx = 1,4938


σx = =

   <  



ijin

    ≤ 1600 kg/cm    

2

= 114,68 kg/cm 2 ≤ 1600 kg/cm2 --------- OK

σkerja = =

≤  

 x

  ≤ 1600 kg/cm    

2

= 76,8 kg/cm 2 ≤ 114,68 kg/cm 2 --------- OK

40


Syarat II : Pemeriksaan terhadap sumbu bebas bahan y-y Untuk mengurangi pelengkungan dan pergeseran dalam arah memanjang batang pada sumbu y-y, dan untuk memperkecil medan tekuk maka perlu dipasang plat kopel. Dengan syarat :

σe =





< 30

dan

σe =



 < 50

maka : Lemax = λ max × imin Lemin = λ min × imin

= 50 cm × 1,16 = 58 cm = 30 cm × 1,16 = 34,8 cm

Gambar 2.8.6 Gambar Plat simpul ( 9 mm)

Jarak antara 2 batang karena pemakaian plat simpul ( 9 mm) a=e+½x

 =

1,93 + ½ x 0,9 = 2,04 cm

h=2xe+

 =

2 x 1,93 + 0,9 = 4,44 cm

Momen inersia dari susunan profil ganda Iy-y = 2 x (Iy + F x a2) = 2 x (29,1 + 9,03 x (2,40 2) ) = 133,58 cm 4

Jari-jari minimum (iy) iy =

41

 


     =      = 2,72 cm2

Menentukan angka kelangsingan Sebelum Profil dipasang Plat Kopel.

λ y =

 =    = 45,96 ~ 46

Menentukan angka kelangsingan setelah dipasang platkopel :

λ I =

 =    = 25,09 ~ 25

Sehingga diperoleh kelangsingan ideal, sbb : λiy = (λy2+ m/2 . λI2)0,5 = (462+ 2/2 . 252)0,5 = 52,36 Di dalam PPBBI ’84 hal 12 pada tabel 3 tentang faktor tekuk untuk baja Fe 360 dengan λ y = 46 didapat ωy = 1,226

σy = =

  ≤ σ  

ijin

    ≤ 1600 kg/cm    

2

= 94,1 kg/cm2 ≤ 1600 kg/cm2

σkerja = =

 ≤σ  

y

  ≤ 94,1 kg/cm    

2

= 76,8 kg/cm2 ≤ 94,1 kg/cm2 --------- OK

Jadi, profil L 60.60.6 memenuhi syarat untuk digunakan pada batang tekan primer (1 sampai dengan 6).

42




Perhitungan batang tarik primer Gaya maksimum pada batang 7,8,9,10,11,12,13 : P max = 789,56 kg = 0,789 Ton Lk = 1,08 m = 108 cm

Gambar 2.8.8 Gambar Gaya Maksimum pada batang 32 Dicoba profil siku 60 . 60 . 8, dengan data-data: Ix = Iy = 29,1 cm4 imin

= 1,16 cm


Gambar 2.8.9 Gambar Profil siku

e

= 1,77 cm

w

= 35 mm

Fnetto = 2 x 7,67 cm 2 = 15,34 cm 2


σkerja = =





≤ 0,75 x σijin

  ≤ 0,75 x 1600 kg/cm  

2

= 51,5 kg/cm2 ≤ 1200 kg/cm2--------- OK Kontrol kelangsingan (PPBBI ’84 hal. 8)

λ=



 < 300   < 300 =  

= 25,09 < 300 Jadi, profil L 60.60.6 memenuhi syarat untuk digunakan pada batang tekan primer ( 7 sampai dengan 13 ). 43


2.1.12

Perhitungan Sambungan Las Dihitung pada titik simpul dengan beban maksimum sebagai pedoman panjang las (titik simpul 1).

Gaya yang bekerja Batang 1 ( PV ) = 7036,93 kg Batang 32 ( PH ) = 5782,93 kg Hitungan tegangan τ = 0,58 × 1600 = 928 kg/cm2 (PPBBI 1984 : 76) Menggunakan profil L 60 . 60 . 8

√  ≤ / .0,8 . √ 

α ≤ 1/2 . t . 1

(PPBBI hal 75)

2

≤ 0,57 cm

L1

60 . 60 . 8 e1

PH = 5782,93kg

e2 L2

x = 60 mm = 6 cm e1 = 1,77 cm e2 = x – e1

44


= 6 cm – 1,77 = 4,23 cm α = 0,57 cm

s1  12 

e2

s 2  12 

e1

F 1 

s1

Ln 

F 1

F 2 

s 2

Ln 

F 2

6 6





 P  12 

4,23

 P  12 

1,77

2480,5 928 2,67

6 6

 7036,93  2480,5 kg

 7036,93  1037,95 kg

 2,67 cm2

  4,77 cm a 0,57 L bruto = Ln + 3a = 4,77 + (3 × 0,57) = 6,42 cm ~ 7 cm 



1037,95 928 1,12

 1,12 cm2

  1,98 cm a 0,57 L bruto = Ln + 3a = 1,98 + (3 × 0,57) = 3,67 cm ~ 4 cm Panjang las yang dipakai L1 = 7 cm L2 = 4 cm Untuk selanjutnya panjang las batang tekan L 1 inilah yang dipakai sebagai pedoman dalam menentukan panjang las batang yang lain. 

Perhitungan Baut Angker Panjang Angker Direncanakan : - Diameter baut angker (db) - Luas tulangan Ageser =

1 4

= 19 mm

π . D2) = 283,385 mm

- Mutu baja (fy) - Hitungan tegangan : τ - Tetapi tidak kurang dari S

= 240 Mpa = 0,58 × 1600 = 928 kg/cm2 (PPBBI 1984 : 76) = 0,06 . db . fy = 0,06 .19. 240 = 273,6 mm ~ 300 mm

Dipakai baut angker Ø 19 dengan panjang 300 mm. Jumlah Angker : -

45

Gaya geser ( PH ) = 5782,93 kg Dicoba memakai 4 buah angkur dengan Ø 19 (F = 283,385 mm²)


2. BAB II - Atap

Recommend Documents