Baja Primadasha Rev 1

STRUKTUR BAJA

TUGAS PERENCANAAN STRUKTUR BAJA

Kuda-Kuda Tipe III

Ketentuan Tugas : 1. Tipe Kuda Kuda

: III

2. Bentang Kuda-Kuda (L)

: 10 M

3. Tinggi Atap (H)

:3M

4. Jarak Gording

: Sesuaikan Dengan Gambar

5. Jarak Kuda-Kuda

: 4,2 M

6. Panjang Bangunan

: 16,8 M

7. Mutu Baja

: Bj 41

8. Penutup Atap

: Atap Sirap

Perencanaan Meliputi 

Rencana Kuda-Kuda



Gambar Detail Kuda-Kuda Skala 1:20 ; 1:10



Daftar Kebutuhan bahan Kuda-Kuda

Ketentuan lain 

Peraturan pembebanan 1983



Peraturan Baja SNI



Tabel Baja

UNIVERSITAS BUNG KARNO JAKARTA

1

STRUKTUR BAJA

PERHITUNGAN KUDA-KUDA

Perhitungan Sudut Kuda-Kuda

Λ1



= tan

 



Λ3

= tan 0,6 = 30,9 ~ 31°

  2,2 =tan 1,2

=tan

= tan 1,8 = 61°

Λ2



2 2 1, =tan 1,2

=tan

= tan 1,2 = 51°



Λ4

  2,2 =tan 1,2

=tan

= tan 1,8 = 67,38°

Perhitungan Panjang Batang Kuda-Kuda 

Batang A1~A8

Batang A1=A2=A3=A4=A5=A5=A6=A7=A8

1  1° , = , =

= 1,458 M UNIVERSITAS BUNG KARNO JAKARTA

2

STRUKTUR BAJA



Batang B1 ~ B8

Batang B1=B2=B3=B4=B5=B6=B7=B8

 − ℎ  1 = = 1,25 M 8 =



Batang V1,V7

Batang V1 = V7 = B1.tan 31° = 1,25 . 0,6 = 0,75 M ~ 75 Cm 

Batang V2,V6

Batang V2 = V6 = B2.tan 51° = 1,25 . 1,23 =1,51 M 

Batang V3,V5

Batang V3 = V5 = B3.tan 61° = 1,25 . 1,8 = 2,25 M 

Batang V4 =B4.tan 67,38° = 1,25 . 2,4

=3M 

Batang D1,D6

Batang D1 = D6 D1,D6= 

2 = 1,2 = 1,97 M  2 cos1°

Batang D2,D5

Batang D2 = D5 D2,D5= 

 = 1,2 = 2,57 M   cos1°

Batang D3,D4

Batang D3 = D4 D3,D4=

 = 1,2 = 3,25 M   cos8°


3

STRUKTUR BAJA

DAFTAR PANJANG BATANG

Nama Batang

Panjang

A1

Satuan

Nama Batang

Panjang Batang

Satuan

1.458

M

V1

0.75

M

A2

1.458

M

V2

1.51

M

A3

1.458

M

V3

2.25

M

A4

1.458

M

V4

3

M

A5

1.458

M

V5

2.25

M

A6

1.458

M

V6

1.51

M

A7

1.458

M

V7

0.75

M

A8

1.458

M

B1

1.25

M

D1

1.97

M

B2

1.25

M

D2

2.57

M

B3

1.25

M

D3

3.25

M

B4

1.25

M

D4

3.25

M

B5

1.25

M

D5

2.57

M

B6

1.25

M

D6

1.97

M

B7

1.25

M

B8

1.25

M

Batang


4

STRUKTUR BAJA

Pembebanan Gording

Diket







Jarak Gording

: 1,458 m



Jarak Kuda-Kuda

: 4,20 m



Berat Atap Sirap

: 40 Kg/m²



Beban Hidup

: 100 Kg



Tekanan Angin

: 45 Kg

Muatan Mati 

Setiap 1 M Gording Selebar 1 x 1,458 m = 1,458 m



Berat Sendiri Atap Sirap = 40 Kg/m²



Beban yang didukung akibat berat sendiri atap 1,458 x 40 Kg/m²=58,32 Kg/m²



Berat Sendiri Gording = 9,36 Kg/m (C.150.75.20.4,5)



Berat Total = 58,32 + 9,36 = 67,68 Kg/m

Muatan Hidup

Muatan Hidup = 100 Kg/m² 

Muatan Angin 

Muatan Angin (W)

: 40 Kg/m² (Peraturan pembebanan Indonesia 1983)



Kemiringan Atap ( α) : 31°



Muka Angin

= 0,02 x α – 0,4 = 0,02 x 31° - 0,4 = 0,22





Belakang Angin = 0,4

Setiap 1 meter Gording Menerima Beban 

Muka Angin = 1,458 x 0,2 x 40 = 11,664 Kg/m



Belakang Angin = 1,458 x 0,4 x 40 = 22,928 Kg/m



Muka Angin = Tekan , Belakang Angin =Hisap


5

STRUKTUR BAJA

Momen Yang Terjadi Akibat Pembebanan gording 

Akibat Beban Mati Q = 67,68 Kg/m L = 10 m Qx = 67,68 . sin 31° = 34.86 Kg/m Qy = 67,68 . cos 31° = 58,01 Kg/m



Mx

1 8 1 = . 34,86 . 4,2² 8

= . qx . L²

= 74,86 Kgm >> 7486 KgCm 

My

1 8 1 = . 58,01 . 4,2² 8

= . qy . L²

= 116.02 Kgm >> 11602 KgCm 

Akibat beban Hidup P = 100 Kg Px = 100 . sin 31° = 51,5 Kg Py = 100 . cos 31° = 85,72 Kg



Mx

1  1 = . 51,5 . 4,2  = . Px . L

= 54,075 Kgm >> 5407,5 KgCm 

My

1  1 = . 85,72 . 4,2  = . Py . L

= 90,006 Kgm >> 9000,6 KgCm 

Akibat Angin Muka Angin

= 11,664 Kg/m

Belakang Angin= 22,928 Kg/m W1 x

= 0 ,W1 y = 11,664 Kg/m

W2 x

= 0 ,W2 y = 22,928 Kg/m


6

STRUKTUR BAJA







Mw1 x

=0

Mw1 y

= . 11,664 .4,2² = 25,7 Kgm >> 2571,9 KgCm

Mw2 x

=0

Mw2 y

= . 22,928 .4,2² = 50,55 Kgm >> 5055,62 KgCm

1 8 1 8

Pada Perhitungan Pemeriksaan Lendutan,disini gording di perhitungkan sebagai Balok menerus atas 2 tumpuan dengan factor Reduksi 75%,maka : 

Qx

= 34,86 Kg/m . 75%

= 26,145 Kg/m >> 0,2614 Kg/cm



Qy

= 58,01 Kg/m . 75%

= 43,507 Kg/m >> 0,4350 Kg/cm



Px

= 51,5 Kg . 75% = 38,625 Kg



Py

= 85,72 Kg . 75% = 64,29 Kg

Daftar Momen

Momen

Momen Berat Sendiri

Momen Beban Hidup

KgCm

KgCm

(A )

(B)

1 2

No



Momen Angin

Momen Kombinasi Primer

Kiri

Kanan

KgCm

KgCm

KgCm

KgCm

KgCm

KgCm

(C)

(D)

(E)

(F)

G = (C+D)

H = (C+D+E)

I = (C+D+F)

Mx

7486

5407.5

0

0

12894

12894

12894

My

11602

9000.6

2571.9

5055.62

20603

23175

25658

Gording 

Gording diasumsikan menggunakan kanal C.150.75.20.4,5 Diketahui

: Wx =65,2 Cm³

Wy = 19,8 Cm³

Ix = 489 Cm 4

Iy = 99,2 Cm 4



Ditentukan Kualitas Baja Bj 41 dengan σ = 1666 Kg/cm²



Jadi

 + < σ   1289 + 21 < 1666 Kg/cm² = 19,8 ,2 =

= 1023,2 < 1666 Kg/cm² (Aman)


7

STRUKTUR BAJA



Kontrol Lendutan Gording



Lendutan yang di ijinkan akibat beban sendiri + Muatan hidup

1

1

α=  . L =  . 420 = 1.4 Cm 

X

.. + . 8.. 8..  .,21 .2 + 8,2 .2³ = 8 .(2,1.1) .99,2 8 .(2,1.1) .99,2

=

= 0,2206 + 0,125 = 0,3456 Cm 

Y

.. + . 8.. 8..  ., .2 + ,29 .2³ = 8 .(2,1.1) .89 8 .(2,1.1) .89

=

= 0,181 + 0,294 = 0,475 Cm 

Δ

=

√2 + 2 =  0,34562 +0,4752 = 0,572 < 1.4 Cm (Ok)


8

STRUKTUR BAJA



Perhitungan Sagrod

Jarak Kuda-Kuda

: 4,2 M

Jarak Gording

: 1,458 M

Luas Area

: 4,2 x 1,458 = 6,124 M²

Kuat Angin

: 40 Kg/m²

Kuat Angin terjadi

: 40 x 6,124 M² = 244,9 Kg

Tegangan Ijin σ

: 1666 Kg/cm²

Luas Perlu

:

Diameter Sagrod Digunakan Sagrod

2,9 = 0,147 Cm² =14,7 mm² 1 √ 1,. = 4,834 mm : ,1

: ø6 mm

 .,2 .,1 = 19,72 mm² = 0,197 Cm²  2,9 = 1243 Kg/cm² < 1666 Kg/cm² (Aman) Tegangan yang Terjadi : .19 Luas Penampang

:


9

STRUKTUR BAJA

Pembebanan Kuda-Kuda 

Perhitungan Gaya-gaya batang akibat beban sendiri dan beban hidup



Gaya-gaya akibat berat sendiri bekerja pada simpul batang tepi atas berat sendiri diakibatkan oleh : 

Berat sendiri gording

: 11 Kg/m



Berat sendiri Atap sirap

: 40 Kg/m²



Berat sendiri plafond & penggantung : 18 Kg/m²(Peraturan Pembebanan 1983)



Berat Sendiri Kuda – Kuda

: 129 Kg /m



Berat Sendiri Bracing

: = 25% x Bs.Kuda-kuda = 25% x 129 = 32,25 Kg



Besar Gaya tiap titik Buhul 

Berat sendiri Atap Sirap

: 1,458 x 10 x 40Kg/m²

= 145,8 Kg



Berat Sendiri Gording

: 10 x 11 Kg/m

= 110 Kg



Berat sendiri kuda-kuda

: 10 x 1,458 x 4,5

= 65,61 Kg



Berat Sendiri Plafon

: 0,75m x 10m x 18 Kg

= 135 Kg



Berat Sendiri Bracing

: 25% x Bs.Kuda-kuda

= 32,25 Kg



Berat Sendiri Sagrod

: 6 x 6 x 0,006165

= 0,222 Kg

TOTAL



P

= 488,9 Kg

= Berat Sendiri + Beban Hidup = 488,9 + 100

P

= 588,9 Kg


10

STRUKTUR BAJA

Perhitungan Gaya Batang 

Akibat Beban Sendiri dan Beban Hidup P = 588,9 Kg 1/2P = 294,45 Kg

ƩMA = 0

1 2

1 2

-R B.10+ P.10 + P7.8,75 + P6.7,5 + P5.6,25 + P4.5 + P3.3,75 + P2.2,5 + P1.1,25 + P.0= 0 -10. R B + 2944,5 + 5152,9 + 4416,75 + 3680,6 + 2944,5 + 2208,4 + 1472,5 + 736,1 10.R B = 23556,25 R B = 2355,62 Kg (↑) R A = R B = 2355,62 Kg

1 2

Kontrol = R A + R B – {(2 . P) + (P . 8,75)} = 0

1 2

2355,62 + 2335,62 - {(2 . . 588,9) + (588,9 . 7)} = 0 4711,24 – (588,9 + 4122,3) = 0


11

STRUKTUR BAJA



Perhitungan Gaya-gaya Batang akibat tekanan angin 

W = 40 Kg



Koefisien angin tekan ( c )

= 05



Koefisien angin hisap ( c’ )

= -0,4



Tiap titik simpul tengah menerima beban yaitu : o

Angin tekan >> Wt

= λ x Jarak Gording x C x w = 5 x 1,458 x 0,5 x 40 = 145,8 Kg

o

Angin Hisap >> W’t

= λ x Jarak Gording x C’ x w = 5 x 1,458 x (-0,4) x 40 = -116,64 Kg



Tiap titik Simpul menerima beban yaitu o

Titik A

o

Titik B

:

 = 1,8 = 72,9 Kg 2 2 ′ = −11, = -58,32 Kg = 2 2 =


12

STRUKTUR BAJA

Gambar beban angin tekan ( + ) dan Hisap ( - ) 

Reaksi Perletakan

ƩH = 0 R AH+72,9.sin 31°+145,8.sin 31°+145,8.sin 31°+145,8.sin 31°+72,9.sin 31°-58,32.sin 31°-116,64.sin 31°-116,64.sin 31°-116,64.sin 31°-58,32.sin 31° = 0 R AH+37,5+75,1+75,1+75,1+37,5-30,04-60,07-60,07-60,07-30,04= 0 R AH +60,1 R AH = -60 (←)

ƩMB = 0

= RAV.10+(1/2.wt.sin 31°.0)-(1/2.wt.cos 31°.10)+(1/2.wt.sin 31°.1,25)- (1/2.wt.cos 31°.8,75)+(1/2.wt.sin 31°.2,5) -(1/2.wt.cos 31°.7,5)+ (1/2.wt.sin 31°.3,75)- (1/2.wt.cos 31°.6,25)+ (1/2.wt.sin 31°.5)-(1/2.wt.cos 31°.5)+ (1/2.w ’t.sin 31°.5)-(1/2.w ’t.cos 31°.5)+ (1/2.w’t.sin 31°.3,75)+(1/2.w’t.cos 31°.3,75)+ (1/2.w’t.sin 31°.2,5)+ (1/2.w ’t.cos 31°.2,5)+ (1/2.w ’t.sin 31°.1,25)+ (1/2.w ’t.cos 31°.1,25) = 0 =

RAV.10+(72,9.0,515.0)-( 72,9.0,86.10)+( 72,9.0,515.1,25)- (72,9. 0,86.8,75)+(

72,9.0,515.2,5) -(72,9.0,86.7,5)+ (72,9.0,515.3,75)- (72,9.0,86.6,25)+ (72,9.0,515.5)-( 72,9.0,86.5)+

(-58,32.0,515.5)-(

58,32.0,86.3,75)+

(-58,32.0,515.2,5)+

-58,32.0,86.5)+ (-58,32.0,86.2,5)+

(-58,32.0,515.3,75)+( (-58,32.0,515.1,25)+

(-

58,32.0,86.1,25) = 0


13

STRUKTUR BAJA

= RAV.10+0-626,9+46,9-548,6+93,86-470,2+ 140,8- 391,84+187,72-313,47-150,17250,78-112,63-118,08-75,087-125,39-37,544-62,69 = 0 RAv

=

281.1 = 281,41 Kg 1

(↑)

Karena Simetris maka RAv = RBv = 284,41 Kg (↑)

Ʃv = 0

= 284,1+284,1 – 72,9.cos 31° - 145,8.cos 31° - 145,8.cos 31° - 145,8.cos 31° - 72,9.cos 31° - 58,32.cos 31° - 166,64.cos 31° - 166,64.cos 31° - 166,64.cos 31° - 58,32.cos 31° =284,41 – 284,41 = 0 (Ok)


14

STRUKTUR BAJA

Perhitungan Dimensi Profil Kuda-Kuda

A. Batang Atas (A1~A8) Beban Kombinasi Maksimal (P max)

: 3796 Kg

Panjang Batang

: 1,458 M >> 145,8 Cm

(σ ijin)

Tegangan Ijin

: 1666 Kg/Cm²

Diamater Paku

: ø15 mm >> 1,5 Cm

Tebal Plat Penyambung

: 6 mm

Profil Rencana L.75.75.6 Ix = Iy =46,1 Cm ⁴ F = 8,73 cm² Ix = Iy = I min = 2,3 Cm = 2.F – (2.1,5)

F efektif

=2.8,73 – 3 =14,46 Cm



Λ =   =

1,8 = 63,39 < 240 (OK) 2, 



I min = 2,3 >> untuk perbandingan I min λ =  s/d 

1,8 = 0,48 < 2,3 (OK)  1,8 = 0,36 <2,3 (OK) =  =

Λq

= π.

 ,.

= 3,14.

Λs

=

1⁶ = 111,02  ,2,1. .2

 = 2, = 0,021 Cm  111,2

Untuk λ < 0,183 maka W = 1


15

STRUKTUR BAJA



σ = W.  < σ Ijin = 1.

9 = 434,82 Kg/Cm² 8,

σ< σ Ijin = 434,82 Kg/Cm² < 1666 Kg/Cm² (OK) B. Batang Bawah (B1~B8) Beban Kombinasi Maksimal (P max)

: 4024,2 Kg

Panjang Batang

: 1,25 M >> 125 Cm

Tegangan Ijin

(σ ijin)

: 1666 Kg/Cm²

Diamater Paku

: ø15 mm >> 1,5 Cm


: 6 mm


F efektif

=2.8,73 – 3 =14,46 Cm



Λ =   =

12 = 54,35 < 240 (OK) 2,

I min = 2,3 >> untuk perbandingan I min λ

Λq

 s/d    12 = 0,42 < 2,3 (OK) =  12 = 0,312 <2,3 (OK) = 

=

 ,.

= π.

= 3,14.

1⁶ = 111,02  ,2,1. .2


16

STRUKTUR BAJA

Λs

=

 = 2, = 0,021 Cm  111,2




σ = W.  < σ Ijin = 1.

2,2 = 460,96 Kg/Cm² 8,

σ< σ Ijin = 460,96 Kg/Cm² < 1666 Kg/Cm² (OK)

C. Batang Vertikal (V1~V7) Beban Kombinasi Maksimal (P max)

: 628,5 Kg

Panjang Batang

: 3 M >> 300 Cm

Tegangan Ijin

(σ ijin)

: 1666 Kg/Cm²

Diamater Paku

: ø15 mm >> 1,5 Cm


: 6 mm


F efektif

=2.8,13 – 3 =13,26 Cm





Λ =   = 2,1 = 140,2 < 240 (OK) I min = 2,3 >> untuk perbandingan I min λ


 s/d     = 1 < 2,14 (OK) =   = 0,75 <2,14 (OK) = 

=

17

STRUKTUR BAJA

 ,.

Λq

= π.

= 3,14.

Λs

=

1⁶ = 111,02  ,2,1. .2

 = 2, = 0,021 Cm  111,2




σ = W.  < σ Ijin = 1.

28, = 72 Kg/Cm² 8,

σ< σ Ijin = 72 Kg/Cm² < 1666 Kg/Cm² (OK) D. Batang Diagonal (D1~D6) Beban Kombinasi Maksimal (P max)

: 2233,7 Kg

Panjang Batang

: 3,25 M >> 325 Cm

Tegangan Ijin

(σ ijin)

: 1666 Kg/Cm²

Diamater Paku

: ø15 mm >> 1,5 Cm


: 6 mm

Profil Rencana L.75.75.6 Ix = Iy =46,1 Cm ⁴ F = 8,73 cm² Ix = Iy = I min = 2,3 Cm F efektif

= 2.F – (2.1,5) =2.8,73 – 3 =14,46 Cm



Λ =   =

2 = 141,30 < 240 (OK) 2,

I min = 2,3 >> untuk perbandingan I min λ


 s/d    2 = 1,1 < 2,3 (OK) = 

=

18

STRUKTUR BAJA

=

Λq

 ,.

= π.

= 3,14.

Λs

2 = 0,812 <2,3 (OK) 

=

1⁶ = 111,02  ,2,1. .2

 = 2, = 0,021 Cm  111,2




σ = W.  < σ Ijin = 1.

22, = 255,86 Kg/Cm² 8,

σ< σ Ijin = 255,86 Kg/Cm² < 1666 Kg/Cm² (OK)


19

STRUKTUR BAJA

Daftar Penggunaan Bahan 

Kuda-Kuda

: ╨ 75.75.6 dan ╨ 70.70 .6



Gording

: C.150.75.20.4,5



Baut

: ø15 mm



Plat Sambung : Plat 6mm



Atap

: Sirap 40 Kg/Cm²

Susunan Baut

Sl =1,5

d ≤ Sl ≤ 3d = 22,5 ≤ Sl ≤ 45mm

→ = 25 mm

q =1,5

d ≤ q ≤ 7d = 37,5 ≤ q ≤ 105mm → = 50 mm

1 2

S2 = 7d - q , S2 ≤ 105 – y2.105 S2 = 52,5 S2 = diambil 30 mm

Susunan Baut Untuk Sambungan


20

STRUKTUR BAJA

PERHITUNGAN JUMLAH BAUT



Dari perhitungan Profil batang didapat dimensi Baja Siku ╨ 75.75.6 dan ╨ 70.70.6 dengan Dimensi Baut ø15 mm



Untuk Memudahkan Pengerjaan dan perhitungan Keamanan maka digunakan dimensi

terbesar yaitu ╨ 75.75.6 

Tebal Plat Penyambung dipakai tebal 6 mm



Diameter Baut dengan Percobaan ø10 mm q = (1,7 . d) – (0,5 . d) = (1,7 . 1) – (0,5 . 1) = 1,2 Maka = (1,2 + 1,2 + 1) = 3,4


< 4 ….. (OK) bisa Digunakan

21

STRUKTUR BAJA



Tegangan Ijin Baut

σ geser → τ = 0,6 . σijin = 0,6 . = 0,6 .

   ø  2 = 960 Kg/Cm² 1,

σ tarik → τ = 0,7 . σijin

   ø  2 = 1120 Kg/Cm² = = 0,7 . 1, = 0,7 .

Kekuatan Geser Baut →

P = 2.∆.τ

1πd².960 Kg/Cm²  ,1 .(1,)² .960 = 2.  = 2.

= 3391,2 Kg/Cm² Perhitungan Jumlah Baut,digunakan tegangan yang terkecil yaitu tegangan geser 960 Kg/Cm² 

Titik Simpul A dan B Jumlah Baut Batang A1 = A8 N=

,9 = 3,7 ~ 4 Buah 9

Jumlah Baut Batang B1 = B8 N= 

2,2 = 4,2 ~ 5 Buah 9

Titik Simpul P dan J Jumlah Baut Batang B2 = B7 N=

1,8 = 4,3 ~ 5 Buah 9

Jumlah Baut Batang V1 = V7 N=

11,8 = 1,1 ~ 2 Buah 9

Jumlah Baut Batang D1 = D6 N=

22, = 2,33 ~ 3 Buah 9


22

STRUKTUR BAJA



Titik Simpul C dan I Jumlah Baut Batang A2 = A7 N=



9,2 = 3,9 ~ 4 Buah 9

Titik Simpul O dan K Jumlah Baut Batang B3 = B6 N=

9,1 = 3,9 ~ 4 Buah 9

Jumlah Baut Batang V2 = V6 N=

11,8 = 1,1 ~ 2 Buah 9

Jumlah Baut Batang D2 = D5 N= 

182,2 = 1,9 ~ 2 Buah 9

Titik Simpul D dan H Jumlah Baut Batang A3 = A6 N=



1 = 3,14 ~ 4 Buah 9

Titik Simpul N dan L Jumlah Baut Batang B4 = B5 N=

1, = 3,3~ 4 Buah 9

Jumlah Baut Batang D3 = D4 N= 

1928,2 = 2,1~ 3 Buah 9

Titik Simpul E dan G Jumlah Baut Batang A4 = A5 N=

28,1 = 2,9~ 3 Buah 9

Jumlah Baut Batang V3 = V5 N= 

11,8 = 1,1~ 2 Buah 9

Titik Simpul M Jumlah Baut Batang V4 N=



 = 0~ 2 Buah 9

Titik Simpul F Jumlah Baut Batang A4 = A5 N=

28,1 = 2,9~ 3 Buah 9


23

STRUKTUR BAJA

KONTROL LENDUTAN Lendutan Yang terjadi

1

1

Σ < .L = 0,62 <  . 1000 = 0,018 < 2,78 Cm → Aman 0,019 <

1 .1000 

0,019 < 2,8 (Dalam Cm)

Dari Lendutan Yang terjadi Maka Batang Aman dan Kuat = 0,019 < 2,8 >>> Aman


24

Baja Primadasha Rev 1

Recommend Documents