Contoh perencanaan kuda-kuda baja

Perencanaan Konstruksi Gedung I (Baja)

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Rangka Kuda-kuda

E

2.31

A3

A2

C

2.31

A1 1.00

A’

V1

G

V2 2.31 D2

D1

V3 1.15

A4 1.50

A'

A

B1 2.00

D

B2 2.00

F

B3 2.00

H

B4

B

A''

2.00

1.2 Peraturan yang digunakan Perhitungan muatan didasarkan pada Peraturan Perencaaan Bangunan Baja (PPBBI), SKBI 1987, dan Peraturan Pembebanan Indonesia (PPI – 1983). 1.3 Penempatan Beban 1.3.1

Beban Mati

Beban mati dapat dibagi 2 bagian yaitu : 1. Muatan yang diakibatkan oleh berat sendiri. Yaitu atap, gording dan kudakuda, muatan ini dianggap bekerja pada titik buhul bagian atas. 2. Muatan yang diakibatkan oleh berat plafond, dianggap bekerja pada titik buhul bagian bawah. 1.3.2

Beban hidup Beban hidup yang diakibatkan oleh pekerja dengan peralatannya atau berat

air hujan yang bekerja pada konstruksi kuda-kuda. Berat pekerja minimum sebesar 100 kg dan beserta air hujan adalah (40 – 0,8 α) kg/m², dimana α adalah kemiringan atap.


1.3.3

Beban angin Angin tekan dan angin hisap yang bekerja dianggap bekerja pada tiap titik

buhul bagian atas dan arahnya tegak lurus bidang atap. Untuk konstruksi gedung tertutup dengan α < 65º maka : •

Koefisien angin tekan = (0,02 α – 0,4) dan

•

Koefisien angin isap = - 0,4

1.3.4

Ketentuan alat sambung Alat sambung yang digunakan adalah baut, dimana penentuan dimensi

baut disesuaikan dengan ukuran dan jenis profil baja dengan menggunakan rumus pada PPBBI 1983. 1.3.5

Perhitungan panjang batang

1. Tinggi kuda kuda V2 = 4,0 x (tg α ) = 4,0 x (tg 30o) = 2,31 m 2. Batang bawah Panjang batang B1 = B 2 = B 3 = B 4 = 3.

= 8,0 m 8,0 = 2,0 m 4

Batang atas A1 = A2 = A3 = A4 =

B1 2,0 = =2,309 m cos α cos 30

4. Batang vertikal V1 = V3 = B1 tg α = 2,0 tg 30 = 1,155 m V2 = h = 2,31 5. Batang diagonal D1 = D2 =

2

2

B1 + V1 = (2,0 2 + (1,155) 2 = 2,310 m

Tabel 1.1 Panjang Batang Kuda-kuda :


Nama Batang B1 B2 B3 B4 V1 V2 V3

Panjang Batang (m) 2,0 2,0 2,0 2,0 1,15 2,31 1,15

D1 D2

2,31 2,31

A1 A2 A3 A4

2,31 2,31 2,31 2,31

A’ A”

1,0 1,5

BAB II PERENCANAAN GORDING


Direncanakan : Panjang bentang kuda-kuda = 8,0 m Sudut kemiringan atap

= 30 o

Penutup atap

= Seng 7 kaki (10 kg/m2 - PPI 1983)

Jarak antar kuda-kuda

=4m

Plafond + penggantung

= 18 kg/m2 (PPI – 1983)

Mutu baja yang digunakan

= Bj 52

Tegangan dasar izin ( σ ) = 2400 kg/cm2 Modulus elastisitas baja

= 2,1 x 106 kg/cm2

Profil baja rencana : LLC 100 x 50 x 20 x 2,6 Dari tabel baja, diperoleh data profil : = 89,7 cm4

Iy = 21,0 cm4

Wx = 17,9 cm3

Wy = 6,68 cm3

Ix

F = 5,796 cm2

q = 4,55 kg/m

Rumus yang digunakan : •

•

Beban terpusat Bidang momen

: M = ¼ PL

Bidang geser

:D=½P

Lendutan

:f=

PL3 48 EI

Beban terbagi rata Bidang momen

: M = 1/8 qL2

Bidang geser

: D = ½ qL

Lendutan

:f=

5qL4 384 EI

2.1 Perhitungan Momen Akibat Beban 2.1. 1 Beban Mati


Berat sendiri gording

= (profil LLC 100 x 50 x 20 x 2,6) =

Berat atap

= berat seng x jarak gording = 10 x 0,6

4,55 kg/m

= 6

kg/m

q = 10,55 kg/m

x

y

qx = q cos α = 10,55 cos 30

= 9,14 kg/m

qy = q sin α = 10,55 sin 30

= 5,28 kg/m

Mx = 1/8 qx L2 = 1/8 (9,14) (4)2

= 18,28 kgm

My = 1/8 qy L2 = 1/8 (5,28) (4)2

= 10,56 kgm

Dx = ½ qx L = ½ (9,14) (4)

= 18,28 kg

Dy = ½ qy L = ½ (5,28) (4)

= 10,56 kg

Lendutan yang timbul : 5q x L4 5(9,14)(10 −2 )(400) 4 = 0,162 cm fx = = 384( 2,1.10 6 )(89,7) 384 EI x

fy =

5q y L4 384 EI y

=

5(5,28)(10 −2 )( 400) 4 = 0,399cm 384( 2,1.10 6 )( 21,0)

2.1.2 Beban Hidup a.

Beban Terpusat ( P = 100 kg) Px = P cos α = 100 cos 30

= 86,603

kg

Py = P sin α = 100 sin 30

= 50

kg

Mx = ¼ Px L = ¼ (86,603) (4) = 86,603

kgm

My = ¼ PyL = ¼ (50) (4)

kgm

= 50

Dx = 1/2 Px

= 1/2 (86,603)

= 43,302

kg

Dy = 1/2 Py

= 1/2 (50)

= 25

kg


Lendutan yang timbul : Px L3 86,6( 400) 3 = 0,613 cm fx = = 48( 2,1.10 6 )(89,7) 48 EI x Py L3

fy =

48 EI y

=

50( 400) 3 =1,512 cm 48(2,1.10 6 )(21,0)

b. Beban terbagi rata Beban air hujan sebesar (40-0,8α) k/m q = (40 – 0,8α) = (40 – 0,8 (30)) = 16 kg/m Beban akibat air hujan yang diterima gording : q

= Beban air hujan x jarak gording = 16 x 0,6 = 9,6 kg/m

qx = q cos α = 9,6 cos 30

= 8,314 kg/m

qy = q sin α = 9,6 sin 30

= 4,8

Mx = 1/8 qx L2 = 1/8 (8,314) (4)2

= 16,628 kgm

My = 1/8 qy L2 = 1/8 (4,8) (4)2

= 9,6

Dx = 1/2 qx L = 1/2 (8,314) (4)

= 16,628 kg

Dy = 1/2 qy L = 1/2 (4,8) (4)

= 9,6

kg/m kgm kg

Lendutan yang timbul : fx =

5q x L4 5(8,314)(10 −2 )(400) 4 = 0,147cm = 384(2,1.10 6 )(89,7) 384 EI x 5q y L4

5(4,8)(10 −2 )(400) 4 = 0,363 cm fy = = 384 EI y 384(2,1.10 6 )(21,0)

Momen akibat beban terpusat > momen akibat beban terbagi rata, maka tegangan yang timbul ditentukan oleh beban terpusat P = 100 kg.

2.1.3 Beban angin Tekanan angin rencana diambil 40 kg/m2 (PPI 1983) a. Angin tekan


α < 65o, maka koefisien angin tekan : C = 0,02α – 0,4 = 0,02 (30) – 0,4 C = 0,2 qx = koef angin x tekanan angin x jarak gording = 0,2 x 40 x 0,6 qx = 4,8 kg/m qy = 0 Mx = 1/8 qx L2 = 1/8 (4,8) (4,0)2 = 9,6 kgm My = 0 Dx = 1/2 qx L = 1/2 (4,8) (4) = 9,6 kg Dy = 0 Lendutan yang timbul : 5q x L4 5( 4,8)(10 −2 )( 400) 4 = 0,085 cm fx = = 384 EI x 384( 2,1.10 6 )(89,7)

fy = 0 b. Angin hisap Koef angin hisap  C= -0,4 qx = koef angin x tek. angin x jarak gording = - 0,4 x 40 x 0,6 = - 9,6 kg/m qy = 0 Mx = 1/8 qx L2 = 1/8 (-9,6) (4,0)2 = - 19,2 kgm My = 0 Dx = 1/2 qx L = 1/2 (-9,6) (4,0) = - 19,2 kg Dy = 0 Lendutan yang timbul : fx =

5q x L4 5(9,6)(10 −2 )( 400) 4 = 0,170 cm = 384 EI x 384(2,1.10 6 )(89,7)


fy = 0 Komentar : Beban angin hisap tidak di perhitungkan dalam kombinasi beban karena angin hisap akan memperkecil tegangan pada batang. Tabel 2.1 Momen dan bidang geser akibat variasi dan kombinasi beban Momen dan Bidang Geser (1) Mx My Dx Dy

Beban Mati (Kg) (2) 18,28 10,56 18,28 10,56

Beban Hidup (Kg) (3) 86,603 50 43,302 25

Beban Angin tekan (4) 9,6 0 9,6 0

Kombinasi Beban Primer

Sekunder

(2) + (3) 104,883 60,56 61,582 35,56

(2)+(3)+(4) 114,483 60,56 71,182 35,56

2.2 Kontrol Kekuatan Gording Profil baja rencana : LLC 100 x 50 x 20 x 2,6 = 89,7 cm4

Iy = 21,0 cm4

Wx = 17,9 cm3

Wy = 6,68 cm3

Ix

F = 5,796 cm2

q = 4,55 kg/m

2.2.1 Kontrol kekuatan gording terhadap tegangan σlt ytb =

M tot W

≤ σ = 2400 kg/cm2 (beban primer) ≤ 5/4 σ = 5/4 x 2400 kg/cm2 = 3000 kg/cm2 (beban sekunder)

a. Pembebanan primer σlt ytb =

M tot Mx My 10488,3 6056 = Wx + Wy = 17,9 + 6,68 W

σlt ytb = 1492,525 kg/cm2 < σ= 2400 kg/cm2

............ (aman)

b. Pembebanan sekunder σlt ytb =

M tot Mx My 11448,3 6056 = Wx + Wy = 17,9 + 6,68 W

σlt ytb = 1546,157 kg/cm2 < 5/4 σ = 3000 kg/cm2

............. (aman)


2.2.2 Kontrol kekuatan gording terhadap tegangan geser Tegangan geser yang diizinkan untuk pembebanan tetap, besarnya sama dengan 0,85 kali tegangan dasar (PPBBI 1983 hal 5) τ = 0,85 σ = 0,85 x 2400

= 2040 kg/cm2 τytb ≤ τ = 2040 kg/cm2 (beban primer) ≤

/4 τ = 5/4 x 2040 = 2550 kg/cm2 (beban sekunder)

5

Profil LLC 100 x 50 x 20 x 2,6

y

A = 10 cm

F2

B = 5 cm C = 2 cm t

A F

1

x

x

= 0,26 cm

t

Cx = 5 cm

F2

F3 C

B

Cy = 1,86 cm •

F3

cx

cy

y

Tegangan Geser Maksimum a. Terhadap sumbu x – x F1

= 0,26 x (½ .10)

= 1,3 cm2

F2

= 0,26 x (5 – (2 x 0,26))

= 1,16 cm2

F3

= 0,26 x 2

= 0,52 cm2

y1

= ½ (5)

= 2,5 cm

y2

= 5 – ( ½ x 0,26)

= 4,87 cm

y3

= 5 – ( ½ x 2)

= 4 cm

Sx

= (F1 . y1) + (F2 . y2) + (F3 . y3)

x

x Y1 5

t

F2

y

x1

= (1,3 x 2,5) + (1,16 x 4,87) + (0,52 x 4) = 10,979 cm3 bx

= 0,26 cm

x2 = x 3

F2

10 F1

F3 0,26 1,86

y

Y3

Y2 F1

F3

2


b. Terhadap sumbu y – y F1

= 0,26 (10)

= 2,6 cm2

F2 = F3 = 0,26 (1,86 – 0,26)

= 0,416 cm2

x1

= 1,73 cm

= 1,86 – (0,26/ 2)

x2= x3= ½ (1,86 – 0,26) Sy

= 0,84 cm

= (F1 . x1) + (F2 . x2) + (F3 . x3) = (2,6 x 1,73) + (0,416 x 0,84) + (0,416 x 0,84) = 5,197 cm3

by

•

= 0,26 x 2 = 0,52 cm

Beban Primer τytb

=

D x .S x D y .S y + b y .I y b x .I x

=

61,582 x10,979 35,56 x5,197 + = 45,913 kg/cm2 < τ = 2040 0,26 x89,7 0,52 x 21,0

kg/cm2 •

Beban Sekunder

τytb =

D x .S x D y .S y + b y .I y b x .I x

=

71,182 x10,979 35,56 x5,197 + = 51,56 kg/cm2 < 5/4 τ = 2550 0,26 x89,7 0,52 x 21,0

kg/cm2

2.2.3

Kontrol kekuatan gording terhadap lendutan Batas lendutan maksimum arah vertikal untuk gording batang tunggal menerus adalah :


fmaks = •

1 1 .L = x 400 = 2,22 cm 180 180

(PPBBI 1983 hal 155)

Lendutan yang timbul terhadap sb. x – x fx = fx beban mati + fx beban hidup + fx beban angin = 0,162 + 0,613 + 0,085 = 0,860 cm

•

Lendutan yang timbul terhadap sb. y – y fy = fy beban mati + fy beban hidup + fy beban angin = 0,399 + 1,512 + 0 = 1,911 cm

Total lendutan yang dialami gording : fytb

=

( fx ) 2 + ( fy ) 2

=

(0,860) 2 + (1,911) 2

= 2,10 cm

fytb = 2,10 cm < fmaks = 2,22 cm .......................... (aman) Gording dengan profil LLC 100 x 50 x 20 x 2,6 dapat digunakan.

BAB III PERHITUNGAN PEMBEBANAN


3.1 Beban Mati 3.1.1 Berat Rangka Kuda-kuda Beban rangka kuda-kuda dihitung didasarkan rumus Ir. Loa Wan Kiong q

= (L – 2) s/d (L + 5) = (8 – 2) s/d (8 + 5) = 6 kg/m2 s/d 13 kg/m2

Diambil yang maksimum yaitu 13 kg/m2 •

Pelimpahan ke titik buhul : qmax x jarak kuda-kuda x panjang bentang kuda-kuda jumlah titik buhul

= •

13 x 4 x8 = 52 kg 8

Bracing / ikatan angin Diambil 25% dari berat sendiri kuda-kuda P = 25 % x 52 = 13 kg

3.1.2 Berat Penutup Atap + Berat Gording Penutup atap = seng (10 kg/m2) Gording

= 4,55 kg/m

P1 = Berat penutup atap

= 10 x jarak kuda-kuda x jarak gording = 10 x 4 x 0,6 = 24 kg

P2 = Berat gording

= 4,55 x jarak kuda-kuda = 4,55 x 4 = 18,2 kg

P = P1 + P2 = 24 + 18,2

= 42,2 kg

P′ = ½ P1 + P2 P′ = ½ (24) + 18,2

= 30,2 kg

2.31

8.00


•

Batang A – tritisan I (A`)

RAA'

= P' + P = 30,2 + 42,2

0.4

0.6 1 .0

= 74,4 kg

•

Batang B – tritisan II (B`)

RBB'

= P' + P + P = 30,2 + 42,2 + 42,2 = 114,6 kg

•

0.3

0.6

0.6 1. 5

Batang A – C

0.2

0.6

0.6

0.6

0.3

2.30

∑MC = 0 RAC =

(42,2 x 2,10) + ( 42,2 x1,50) + ( 42,2 x 0,90) + (42,2 x 0,30) 2,30

= 88,07 kg ∑MA = 0 RCA = (42,2 x 4) – 88,07 = 80,73 kg


•

Batang C – E

0.3

0.6

0 .6

0.6

0 .2

2.30

∑ME = 0 RCE

=

(42,2 x 2,0) + ( 42,2 x1,4) + ( 42,2 x0,8) + ( 42,2 x0,2) 2,30

= 80,73 kg ∑ME = 0 REC

= (42,2 x 4) – 80,73 = 88,07 kg

CATATAN : Sebenarnya jarak antar gording diambil dalam keadaan miring ( < 300) sesuai dengan sudut pada kaki kuda-kuda. Jadi, beban penutup atap + gording untuk tiap titik buhul : •

Titik A

→ P = RAA′ + RAC

= 74,4 + 88,07

= 162,470 kg

•

Titik B

→ P = RBB′ + RAC

= 114,6 + 88,07

= 202,670 kg

•

Titik C = G → P = (RCA + RCE)

= 80,73 + 80,73

= 161,460 kg

•

Titik E

= 2 x 88,07

= 176,140 kg

→ P = (2 x REC)

3.1.3 Berat Plafond + Penggantung

2.31

8.00


Berat plafond dan penggantung = (11+7) = 18 Kg/m2 (PPI-1983) o

Titik A

= (½ B1 x 4 x 18)+( A’ x 4 x 18) = (½. 2,0 x 4 x 18)+(1,0 x 4 x 18) = 144 kg

o

Titik B

= (½ B4 x 4 x 18)+( A” x 4 x 18) = (½. 2,0 x 4 x 18)+(1,5 x 4 x 18) = 180 kg

Titik D=F=H

o

=½ (B1+B2) x 4 x 18 = ½ (2,0+ 2,0) x 4 x 18 = 144 Kg

3.2

Beban Hidup

3.2.1 Beban Orang / Pekerja Beban terpusat berasal dari seorang pekerja dengan peralatannya adalah sebesar minimum 100 kg (PPI – 1983 hal 13). 3.2.2 Beban Air Hujan Beban terbagi rata per m2 bidang datar berasal dari beban air hujan adalah sebesar (40 – 0,8α) kg/m2 (PPI – 1983 hal 13). q = 40 – 0,8 α = 40 – 0,8 (30) = 16 kg/m2 •

Titik A

= (½ A1 + tritisan I) x 4 x 16 = ( ½ (2,309) + 1) x 4 x 16 = 137,888 kg

•

Titik B

= (½ A4 + tritisan II) x 4 x 16


= ( ½ (2,309) + 1,5) x 4 x 16 = 169,888 kg •

Titik C = E = G

= ½ (A1 + A2) x 4 x 16 = ½ (2,309+2,309) x 4 x 16 = 147,776 kg

Dari kedua jenis beban hidup di atas (beban orang/pekerja dan air hujan), maka beban yang diperhitungkan adalah beban yang terbesar. 3.3 Beban Angin Beban angin yang bekerja (w) = 40 kg/m2. Untuk bangunan yang tertutup menurut PPI-1983 untuk sudut kemiringan atap (α) = 30o, maka koefisien angin tekan dan angin hisap. 3.3.1 Angin Tekan Koef. Angin tekan

= 0,02 α – 0,4 = 0,02 (30) – 0,4 = 0,2

•

Titik A

= (½ A1 + tritisan I) x 4 x 0,2 x 40 = ( ½ (2,309) + 1) x 4 x 0,2 x 40 = 68,944 kg

•

Titik B

= (½ A4 + tritisan II) x 4 x 0,2 x 40 = ( ½ (2,309) + 1,5) x 4 x 0,2 x 40 = 84,944 kg

•

Titik C = E = G

= ½ (A1 + A2) x 4 x 0,2 x 40 = ½ (2,309+2,309) x 4 x 0,2 x 40 = 73,888 kg


3.3.2 Angin Hisap Koef. Angin hisap (C)= - 0,4 Beban yang diterima masing-masing titik buhul : •

Titik A

= (½ A1 + tritisan I) x 4 x (- 0,4) x 40 = ( ½ (2,309) + 1,0) x 4 x (- 0,4) x 40 = -137,888 kg

•

Titik B

= (½ A1 + tritisan II) x 4 x (- 0,4) x 40 = ( ½ (2,309) + 1,5) x 4 x (- 0,4) x 40 = -169,888 kg

•

Titik C = E = G

= ½ (A1 + A2) x 4 x (- 0,4) x 40 = ½ (2,309+2,309) x 4 x (- 0,4) x 40 = -147,776 kg

Tabel 3.1 Tabel pembebanan pada masing-masing titik buhul

Beban Tetap

Beban Hidup Jumlah (kg)

Titik Buhul Berat sendiri kg (1)

Beban Atap + gording kg (2)

Berat Plafond + penggantung kg (3)

A

52

162,470

144

100

B

52

202,670

180

100

C

52

161,460

-

100

D

52

-

144

100

E

52

176,140

-

100

F G

52 52

161,460

144 -

100 100

Pekerja

Hujan

kg (4)

kg (5) 137,88 8 169,88 8 147,77 6 147,77 6 147,77

Dibulatkan (kg)

(1+2+3+4/5) 496,358

496,5

604,558

605,0

361,236

361,5

296,000

296,0

375,916

376,0

296,000 361,236

296,0 361,5


H

52

-

144

6 -

100

296,000

296,0

Tabel 3.2 Kombinasi Beban Batang Akibat Beban Gabungan

Batang

Gaya Batang Akibat Beban Angin

Kombinasi Gaya

Panjang Batang

Gaya Batang Akibat Beban Tetap

Gaya Batang Maks

(m)

(Kg)

(Kg)

(Kg)

(Kg)

1

2

1

2

Gaya Desain (Kg)

1

2

3

4

5

(3) +(4)

(3) + (5)

A1

2.309

-1985

125

155

-1860

-1830

-1985

A2

2.309

-1329

170

55

-1159

-1274

-1329

A3

2.309

-1329

39

186

-1290

-1143

-1329

A4

2.309

-2031

125

145

-1906

-1886

-2031

B1

2.000

1721

200

-414

1921

1307

1921

B2

2.000

1721

200

-414

1921

1307

1921

B3

2.000

1790

21

-189

1811

1601

1811

B4

2.000

1790

21

-189

1811

1601

1811

V1

1.155

296

0

0

296

296

296

296

V2

2.310

994

-42

-56

952

938

994

994

V3

1.155

296

0

0

296

296

296

296

D1

2.310

-658

-86

197

-744

-461

-744

D2

2.310

-737

170

-85

-567

-822

-822

Keterangan : Gaya Batang 1  Tekan kiri-hisap kanan Gaya Batang 2  Tekan kanan-hisap kiri Kombinasi Gaya 1  Tekan kiri-hisap kanan Kombinasi Gaya 2  Tekan kanan-hisap kiri

-2031

1921

-822


CREMONA MUATAN TETAP PADA AUTOCAD


CREMONA ANGIN TEKAN KIRI - HISAP KANAN PADA AUTOCAD


CREMONA ANGIN TEKAN KANAN - HISAP KIRI PADA AUTOCAD


BAB IV PENDIMENSIAN BATANG Rangka batang kuda-kuda direncanakan dari profil tersusun siku-siku sama kaki ( ┘└ ) 4.1 Ketentuan dan Rumus yang Digunakan (Berdasarkan PPBBI – 1983 hal 20 – 22) 4.1.1 Batang tarik •

Perhitungan didasarkan pada daya dukung luas netto (Fn) Fn =

Pmaks

σ Fn

Fbr = 0,85 •

Kontrol tegangan σytb =

Pmaks ≤σ 2F

Kelangsingan batang tarik •

L

λx = i ≤ λ maks , x

( λmaks = 240 konstruksi aman PPBBI 1983 hal

8) •

λi =

L i min

≥ λmaks

4.1.2 Batang tekan •

Dipengaruhi oleh tekuk Panjang tekuk (Lk) Dimana : Lk = L (sendi-sendi, K (koef, tekuk) = 1)


Lk ≤ λ i min

•

Kelangsingan : λ =

•

Syarat : λmaks ≤ 140 untuk konstruksi utama (SKBI 1987)

•

Profil yang dipilih berdasarkan iη = imin

•

Kelangsingan sumbu masif (λx < 140) λx =

•

Lk ix

Kelangsingan sumbu ( λI < 50) Lk

λ1 = i η •

Iy1 = 2 [Iy + F (e +

•

iy =

•

δ 2

)2 ]

I y1 2F

Kelangsingan sumbu tidak masif (λy < 140) Lk

λy = i y •

λiy =

(λy ) 2 + m 2 (λ1 ) 2

Dimana : m = jumlah batang tunggal yang membentuk batang tersusun •

Syarat untuk menjaga kestabilan elemen : λx ≥ 1,2 λ1 λiy ≥ 1,2 λ1

•

Tegangan yang timbul : σytb =

ωP 2 Fn

≤σ

4.1.3 Kekuatan kopel •

Digunakan pada batang tekan

•

Pelat kopel harus dihitung dengan menganggap bahwa seluruh panjang batang tersusun terdapat gaya lintang sebesar :


D = 0,02 P •

Gaya geser memanjang (torsi) DL1 2a

T= dimana :

L1 = jarak kopel a

•

= (e + ½δ)

Momen pada plat kopel M = T . ½C dimana :

C = jarak antar baut pada profil C = (2w + δ)

•

Plat kopel harus cukup kaku, sehingga memenuhi persamaan : Il IP >10 Ll a

dimana : IP

(PPBBI 1983 hal 21)

= Momen inersia plat kopel

a

= jarak profil tersusun

Ll

= jarak tengah-tengah plat kopel pada arah batang tekan

Il = Iη = Momen inersia minimum 1 profil

4.2 Perhitungan Pendimensian 4.2.1 Batang A1 – A4 Gaya design Pmaks = 2031 kg (tekan) y

Lk = L = 2,309 m = 230,9 cm iη = imin =

Lk

λmaks

=

η

ξ r

230,9 = 1,65 cm 140

1

w d

v

Berdasarkan iη dipilih profil ┘└ 55 , 55 , 6

b w

45°

Dari tabel baja diperoleh data :

x

x r e

Ix

= Iy = 17,3 cm4

iη = 1,07 cm

d e b y

r

1


F

= 6,31 cm2

Iη = 7,24 cm4

Fn

= 5,29 cm2

w = 3,89 cm

ix = iy = 1,66 cm

e = 1,56 cm

iζ

= 2,08 cm

Iζ = 27,4 cm4

b

= 5,5 cm = 55 mm

Direncanakan jarak punggung kedua profil δ = 0,6 cm •

Kontrol λx =

Lk 230,9 = 1,66 = 139,096 < 140 .......... (aman) ix Lk

230,9

λ1 = i = 1,07 = 215,794 > 50 ⇒ η •

(perlu pelat kopel)

Jarak Plat Kopel Panjang L1 = λ1maks . imin = 50 x 1,07 = 53,5 cm Banyak lapangan, n =

Lk 230,9 = = 4,32 ≈ 5 lap L1 53,5

Sehingga L1 menjadi =

Lk 230,9 = = 46,18 cm n 5

λ1 menjadi =

L1 46,18 = = 43,16 < 50 .......... (aman) i min 1,07

Iy1 = 2 [Iy + F (e + I y1

iy =

2F Lk

=

δ 2

)2 ] = 2 [17,3 + 6,31(1,56 +

0,6 2 ) ] = 81,98 cm4 2

81,98 = 2,55 2(6,31)

230,9

λy = i = 2,55 = 90,55 y λiy =

(λy ) 2 + m 2 (λ1 ) 2

=

(aman) Syarat : 1,2 λ1 = 1,2 x 43,16 = 51,79

(90,55) 2 + 2 2 ( 43,16) 2 = 100,32 < 140 ........


•

- λx ≥ 1,2 λ1 →

139,096

> 51,79........... (aman)

- λiy ≥ 1,2 λ1→

100,320

> 51,79........... (aman)

Tegangan yang timbul akibat pelat kopel : Karena λx > λiy, maka menekuk terhadap sumbu bahan, untuk menentukan faktor tekuk (ω) diambil λx = 139,096 Dari tabel 5 PPBBI 1983 hal 14, untuk mutu baja Fe 510 (Bj 52) : λx = 139,096 Diperoleh ω = 5,601 (interpolasi)

•

Kontrol tegangan : σytb =

•

ωP 2 Fn

=

5,601 x 2031 = 1750,20 2 x 5,29

kg/cm2 < σ = 2400 kg/cm2

Merencakan pelat kopel Panjang plat kopel = 2 (b + ½ δ) = 2 (5,5 + (½ x 0,6)) = 11,60 cm Jarak antar plat kopel (L1) = 46,18 cm

y

X

h

Tebal plat kopel direncanakan = 0,5 cm Direncanakan baut = Ø 5/8" = 1,58 cm

L1

h = 1,5d + 3d + 1,5d = 6d = (6 x 1,58) = 9,48 diambil h = 10 cm 1,5d = 1,5 x 1,58 = 2,37 = 2,5 cm 3d

= 3 x 1,58 = 4,74 = 5 cm

σ baja = 2400 kg/cm2

D = 0,02 P = 0,02 x 2031 = 40,620 kg

2,5 cm 10 cm

46,18 cm

5 cm 2,5 cm

M1 = D . Ll

t


M2 = T1 (2e + δ) M1

= M2

D . L1 = T1 (2e + δ) T1 =

D L1 ( 40,620) (46,18) = = 504,255 kg 2(1,56) +0,6 ( 2e + δ )

T1 = T2 = 504,255 kg Jarak antar baut :

C = 2w + δ = 2 (3,89) + 0,6 = 8,38 cm

Momen :

M = Tl . ½ C = 504,255 x ½ (8,38) = 2112,832 kgcm

Momen pada plat : Σx2 = 0  karena baut berimpit pada sumbu Y profil sehingga x = 0 Σy2 = 2 (2,5)2 = 12,5 cm2 Σx2 + Σy2 = 0 + 12,5 = 12,5 cm2 M .y

2112,831 x 2,5 = 396,559 kg 12,5

M .x

2112,831 x 0 = 0 kg 12,5

kx

= Σx 2 + Σy 2 =

ky

= Σx 2 + Σy 2 =

Gaya vertikal yang diterima baut : Kv =

T1 473,221 + ky = + 0 = 236,611 kg n 2

Gaya horizontal yang diterima baut : KH = Kx = 396,559 kg Gaya total yang diterima baut :


2

R=

•

2

Kv + KH =

236,6112 +396,559

2

= 461,783 kg

Kontrol plat kopel : τ = 0,6 σ = 0,6 x 2400 kg/cm2 = 1440 kg/cm2

→ PPBBI 1983 hal 68

M σ σytb = W ≤

τytb

3T τ = 2F ≤

Il IP > 10 Ll a

•

Kontrol tegangan : W

= 1/6 t h2 = 1/6 x 0,5 x 102

= 8,333 cm3

Wn

= 0,8 W = 0,8 x 8,333

= 6,667 cm3

1982,796 M σ σytb = W = 6,667 = 297,405 < = 2400 kg/cm2 ............ (aman)

Luas plat : F = t.h = 0,5 x 10 = 5,0 cm2 τytb •

3 x 473,221 3T τ 2 x 5,0 = 2F = = 141,966 < = 1440 kg/cm2.......... (aman)

Momen kelembaman plat kopel (PPBBI 1983 hal 21) IP = 2 x 1/12 t.h3 = 2 x 1/12 (0,5) (10)3 = 83,333 cm4 IP a

> 10

Il Ll

IP 2e + δ

> 10

Il Ll

83,333 7,24 > 10 2(1,56) + 0,6 46,18

22,401 cm 3 > 1,574 cm 3 ...................... (aman) •

Kontrol kekuatan baut : •

Kontrol terhadap geser :


Pgsr = F x τ x n

dimana : n = jumlah bidang geser

= ¼ π d2 x 0,6 x σ x n = ¼ π (1,58)2 x 0,6 x 2400 x 1 = 2823,362 kg > R = 461,783 kg •

Kontrol terhadap tumpuan σ tu = 1,5 σ (untuk S1 ≥ 2d)

→ PPBBI 1983 hal 68 σ tu = 1,2 σ (untuk 1,5d ≤ S1 ≤ 2d) Ptu = Ftu . σtu = t . d . 1,2 σ

dimana : t = tebal plat

= 0,5 x 1,58 x 1,2 x 2400 = 2275,2 kg > R = 461,783 kg

.................... (aman)

Jadi, ukuran plat kopel b = 11,6 cm, h = 10 cm, t = 0,5 cm cukup aman untuk digunakan Sketsa profil baja dan pelat kopel

6 mm Plat Buhul Profil 55.55.6 Baut 5/16"

Plat Kopel (116 x 100 x 5) mm W

W 6 mm

Baut 5/8" 116 mm

4.2.2 Batang B1 – B4

5 mm Baut 5/8"


Gaya design Pmaks = 1921 kg (tarik) Lk

= 2,00 m = 200 cm


Pmaks

=

Fbr

= 0,85 = 0,85 = 0,942 cm2

σ

=

1921 = 0,800 cm2 2400

Fn

Fn

0,800

Lk 200 = = 0,833 cm λ 240 Dipilih profil ┘└ 30, 30, 3 ix =

y

η

ξ

Dari tabel baja diperoleh data : Ix = Iy = 1,41 cm4

iη = 0,57 cm

F = 1,74 cm2

Iη = 0,57 cm4

Fn= 1,49 cm

2

w = 2,12 cm

r

1

w d

v

b w

45° x

x r

ix = iy = 0,90 cm

e = 0,84 cm

e

b y

Kontrol tegangan :

λ1 =

Lk 200 = = 222,222 < λmax = 240 ..........(aman) ix 0,90 Lk 200 = = 350,877 iη 0,57

σytb =

> λmax = 240 ..........(aman)

1921 Pmaks = 2 x 1,74 = 552,011 kg/cm2 < σ = 2400 kg/cm2........... 2.F

(aman) Tidak memerlukan plat kopel.

4.2.3

1

e

b = 3,0 cm

λx =

d

r

Batang vertikal

1. Batang V1 dan V3 Gaya design Pmaks = 296,000 kg (tarik) Lk = 1,155 m = 115,5 cm σbaja = 2400 kg/cm2


Pmaks

Fn =

σ

Fbr =

=

296,000 = 0,123 cm 2 2400

Fn 0,123 = = 0,145 cm 2 0,85 0,85

Lk 115,5 = = 0,481 cm λ 240

ix =

y

η r

Dipilih profil ┘└ 20, 20, 4

1

w d

Dari tabel baja diperoleh data : F = 1,45 cm

ξ

2

v

b

iη = 0,36 cm

e = 0,64 cm

Iη = 0,19 cm

Ix = Iy = 0,48 cm4

w = 0,77 cm

w

45° x

x r e

d e b

ix = iy = 0,58 cm

y

Kontrol tegangan : Lk 115,5 = = 199,138 < λmax = 240 ..........(aman) ix 0,58

λx = λ1 =

Lk 115,5 = = 320,833 iη 0,36

σytb =

> λmax = 240 ..........(aman)

296 Pmaks = 2 x 1,45 = 102,069 kg/cm2 < σ= 2400 kg/cm2 .......... 2. F

(aman) Tidak memerlukan plat kopel. 2. Batang V2 Gaya design Pmaks = 994 kg (tarik) Lk

= 2,310 m = 231 cm

σbaja = 2400 kg/cm2 Pmaks

=

Fbr

= 0,85 = 0,85 = 0,487 cm2

σ

Fn

=

994 = 0,414 cm2 2400

Fn

0,414

r

1


ix =

Lk 231 = = 0,962 cm λ 240

y

η

Dipilih profil ┘└ 35, 35, 4

ξ r

1

w

Dari tabel baja diperoleh data :

d

Ix = Iy = 2,96 cm4

iη = 0,68 cm

F = 2,67 cm2

Iη = 1,24 cm4

v

b w

Fn= 2,23 cm

2

45° x

x r

w = 2,47 cm

ix = iy = 1,05 cm

e

r

d

e = 1,00 cm

1

e b y

Kontrol tegangan : Lk 231 = = 220,00 < λmax = 240 ..........(aman) i x 1,05

λx = λ1 =

Lk 231 = = 339,706 iη 0,68

σytb =

> λmax = 240 ..........(aman)

994 Pmaks = 2 x 2,67 = 186,142 kg/cm2 < σ= 2400 kg/cm2 ........... 2.F

(aman) Tidak memerlukan plat kopel.

4.2.4

Batang diagonal

1. Batang D1 dan D2 Gaya design Pmaks = 822 kg (tekan) Lk = L = 2,310 m = 231 cm iη = imin =

Lk

λmaks

=

231 = 1,65 cm 140

y

η

ξ r

Berdasarkan iη dipilih profil ┘└ 55 , 55 , 6

w d

Dari tabel baja diperoleh data : Ix

4

= Iy = 17,3 cm

1

v

b w

iη = 1,07 cm

45° x

F

= 6,31 cm

2

4

Iη = 7,24 cm

Fn

= 5,29 cm2

w = 3,89 cm

ix = iy = 1,66 cm

e = 1,56 cm

x r e

d e b y

r

1


Iζ = 27,4 cm4

iζ

= 2,08 cm

b

= 5,5 cm = 55 mm

Direncanakan jarak punggung kedua profil δ = 0,6 cm •

Kontrol λx =

Lk 231 = 1,66 = 139,157 < 140 .......... (aman) ix Lk

231

λ1 = i = 1,07 = 215,887 > 50 ⇒ η •

(perlu pelat kopel)

Jarak Plat Kopel Panjang L1 = λ1maks . imin = 50 x 1,07 = 53,5 cm Banyak lapangan, n =

Lk 231 = = 4,32 ≈ 5 lap L1 53,5

Sehingga L1 menjadi =

λ1 menjadi =

L1 46,18 = = 43,16 < 50 .......... (aman) i min 1,07

Iy1 = 2 [Iy + F (e + I y1

iy =

2F Lk

=

Lk 231 = = 46,18 cm n 5

δ 2

)2 ] = 2 [17,3 + 6,31(1,56 +

0,6 2 ) ] = 81,98 cm4 2

81,98 = 2,55 2(6,31)

230,9

λy = i = 2,55 = 90,55 y λiy =

(λy ) 2 + m 2 (λ1 ) 2

(90,55) 2 + 2 2 ( 43,16) 2 = 100,32 < 140 ........

=

(aman) Syarat : 1,2 λ1 = 1,2 x 43,16 = 51,79 - λx ≥ 1,2 λ1 →

139,157

> 51,79........... (aman)

- λiy ≥ 1,2 λ1→

100,320

> 51,79........... (aman)


•

Tegangan yang timbul akibat pelat kopel : Karena λx > λiy, maka menekuk terhadap sumbu bahan, untuk menentukan faktor tekuk (ω) diambil λx = 139,157 Dari tabel 5 PPBBI 1983 hal 14, untuk mutu baja Fe 510 (Bj 52) : λx = 139,157 Diperoleh ω = 5,605 (interpolasi)

•

Kontrol tegangan : σytb =

•

ωP 2 Fn

=

5,605 x 822 2 x 5,29

= 435,163 kg/cm2 < σ = 2400 kg/cm2

Merencakan pelat kopel Panjang plat kopel = 2 (b + ½ δ) = 2 (5,5 + (½ x 0,6)) = 11,60 cm Jarak antar plat kopel (L1) = 46,18 cm

y

X

h

Tebal plat kopel direncanakan = 0,5 cm Direncanakan baut = Ø 5/8" = 1,58 cm

L1

h = 1,5d + 3d + 1,5d = 6d = (6 x 1,58) = 9,48 diambil h = 10 cm 1,5d = 1,5 x 1,58 = 2,37 = 2,5 cm 3d

= 3 x 1,58 = 4,74 = 5 cm


D = 0,02 P = 0,02 x 822 = 16,44 kg

2,5 cm 10 cm

46,18 cm

5 cm 2,5 cm

M1 = D . Ll M2 = T1 (2e + δ)

t


M1

= M2

D . L1 = T1 (2e + δ) T1 =

D L1 (16,44) ( 46,18) = = 204,086 kg 2(1,56) +0,6 ( 2e + δ )

T1 = T2 = 204,086 kg Jarak antar baut :

C = 2w + δ = 2 (3,89) + 0,6 = 8,38 cm

Momen :

M = Tl . ½ C = 4204,086 x ½ (8,38) = 855,120 kgcm

Momen pada plat : Σx2 = 0  karena baut berimpit pada sumbu Y profil sehingga x = 0 Σy2 = 2 (2,5)2 = 12,5 cm2 Σx2 + Σy2 = 0 + 12,5 = 12,5 cm2 M .y

855,120 x 2,5 = 171,024 kg 12,5

M .x

855,120 x 0 = 0 kg 12,5

kx

= Σx 2 + Σy 2 =

ky

= Σx 2 + Σy 2 =

Gaya vertikal yang diterima baut : Kv =

T1 204,086 + ky = + 0 = 102,043 kg n 2

Gaya horizontal yang diterima baut : KH = Kx = 171,024 kg Gaya total yang diterima baut : R=

2

2

Kv + KH =

102,043 2 +171,024

2

= 199,153 kg


•

Kontrol plat kopel : τ = 0,6 σ = 0,6 x 2400 kg/cm2 = 1440 kg/cm2

→ PPBBI 1983 hal 68

M σ W σytb = ≤

τytb

3T τ = 2F ≤

Il IP > 10 Ll a

•

Kontrol tegangan : W

= 1/6 t h2 = 1/6 x 0,5 x 102

= 8,333 cm3

Wn

= 0,8 W = 0,8 x 8,333

= 6,667 cm3

855,120 M σ σytb = W = 6,667 = 128,262 < = 2400 kg/cm2 ............ (aman)

Luas plat : F = t.h = 0,5 x 10 = 5,0 cm2 τytb •

3 x 204,086 3T τ 2 x 5,0 = 2F = = 61,226 < = 1440 kg/cm2.......... (aman)

Momen kelembaman plat kopel (PPBBI 1983 hal 21) IP = 2 x 1/12 t.h3 = 2 x 1/12 (0,5) (10)3 = 83,333 cm4 IP a

> 10

Il Ll

IP 2e + δ

> 10

Il Ll

83,333 7,24 > 10 46,18 2(1,56) + 0,6

22,401 cm 3 > 1,574 cm 3 ...................... (aman) •

Kontrol kekuatan baut : •

Kontrol terhadap geser : Pgsr = F x τ x n

dimana : n = jumlah bidang geser


= ¼ π d2 x 0,6 x σ x n = ¼ π (1,58)2 x 0,6 x 2400 x 1 = 2823,362 kg > R = 199,153 kg •

Kontrol terhadap tumpuan σ tu = 1,5 σ (untuk S1 ≥ 2d)

→ PPBBI 1983 hal 68 = 1,2 (untuk 1,5d ≤ S ≤ 2d) σ tu σ 1 Ptu = Ftu . σtu = t . d . 1,2 σ

dimana : t = tebal plat

= 0,5 x 1,58 x 1,2 x 2400 = 2275,2 kg > R = 199,153 kg

.................... (aman)

Jadi, ukuran plat kopel b = 11,6 cm, h = 10 cm, t = 0,5 cm cukup aman untuk digunakan Sketsa profil baja dan pelat kopel

6 mm Plat Buhul P rofil 55.55.6 Baut 5/16"

Plat Kopel (116 x 100 x 5) mm W

W 6 mm

5 mm Baut 5/8"

Baut 5/8" 116 mm

Tabel 4.1 Daftar Profil yang digunakan pada Kuda-kuda Batang

Profil

Berat profil

Panjang batang

Faktor reduksi

Berat batang

Jumlah baut untuk 1 Kopel


(mm) (2)

(kg/m) *(3)

30 . 30 . 3 ┘└ 30 . 30 . 3

1.36 1.36

(1)

B1 B2

┘└

(m) (4)

2.00

*(5)

(kg) (6)=(3)x(4)x(5)

(bh)

0.9 0.9

2.448 2.448

(7) -

0.9

2.448

-

0.9

2.448

-

B3

┘└

30 . 30 . 3

1.36

B4

┘└

30 . 30 . 3

1.36

V1

┘└

20 . 20 . 4

1.14

1.155

0.9

1.185

-

V2

┘└

35 . 35 . 4

2.10

2.310

0.9

4.366

-

V3

┘└

20 . 20 . 4

1.14

1.155

0.9

1.185

-

D1

┘└

55 . 55 . 6

4.95

0.9

10.291

4 baut ∅ 5/8''

D2

┘└

55 . 55 . 6

4.95

0.9

10.291

4 baut ∅ 5/8''

A1

┘└

55 . 55 . 6

4.95

0.9

10.287

4 baut ∅ 5/8''

A2

┘└

55 . 55 . 6

4.95

0.9

10.287

4 baut ∅ 5/8''

55 . 55 . 6 55 . 55 . 6

4.95 4.95

0.9 0.9

10.287 10.287

4 baut ∅ 5/8''

78.256

24 baut ∅ 5/8''

A3 A4

┘└ ┘└

2.31

2.309

JUMLAH

4 baut ∅ 5/8''

* (3) = tabel baja * (5) = PPI - 1983 hal 10

Karena profil kuda-kuda baja berupa profil ganda, maka : Berat total = 2 x 78,256 = 156,512 kg Kebutuhan total rangka baja = berat total + 25% berat total = 156,512 + 39,128 = 195,640 kg ≈ 196 kg Perbandingan berat dengan rumus Ir. Loa Wan Kiong = 52 kg x 8 titik buhul = 416 kg > 196 kg Kebutuhan total rangka baja = berat total + 25% berat total = 416 + 104 = 520 kg

Perancangan Konstruksi Gedung I (Baja)

BAB V ZETTING 5.1 Tinjauan Zetting Zetting (penurunan) yang terjadi pada konstruksi kuda-kuda akibat pembebanan dapat dihitung dengan rumus : fs =

S .L.U F .E

dimana : fs = Penurunan yang terjadi (cm) S = Gaya batang akibat beban luar (kg) L = Panjang masing-masing batang (cm) U = Gaya akibat beban 1 satuan ditengah bentang F = Luas penampang profil (cm2) E = Modulus elastisitas baja (2,1 x 106 kg/cm2) Penurunan maksimum yang diizinkan dihitung dengan rumus :

f max =

1 L 180

(PPBBI, 1983)

dimana : L = panjang bentang kuda-kuda = 8 m = 800 cm Dalam perhitungan zetting, digunakan metode cremona untuk mendapatkan gaya batang akibat beban 1 satuan yang berada di tengah-tengah konstruksi,

f max =

Tabel. 5.1 Perhitungan Zetting

1 x800 = 4,444 cm 180


Batang

S

L

U

E

*F

SF

(kg)

(cm)

(ton)

(kg/cm2)

(cm2)

(cm)

-1 -1

2.1 x 106 2.1 x 106

6.31 6.31

0.032 0.022

-1

2.1 x 106

6.31

0.022

A1 A2

-1860 -1274

A3

-1290

A4

-1906

-1

2.1 x 106

6.31

0.033

B1 B2

1921 1921

0.87 0.87

2.1 x 106 2.1 x 106

1.74 1.74

0.091 0.091

B3

1811

0.87

2.1 x 106

1.74

0.086

0.87

2.1 x 10

6

1.74

0.086

230.9

200.0

B4

1811

V1

296

115.5

0

2.1 x 106

1.45

0.000

V2 V3

952 296

231.0 115.5

1 0

2.1 x 106 2.1 x 106

2.67 1.45

0.039 0.000

D1

-744

0

2.1 x 106

6.31

0.000

D2

-822

0

2.1 x 106

6.31

0.000

231.0 Jumlah

*F = table baja

Jadi, lendutan yang timbul akibat zetting adalah : fs = 0,505 cm < fmax = 4,444 cm............(aman)

0.505


CREMONA ZETTING PADA AUTOCAD


BAB VI PERENCANAAN SAMBUNGAN Alat sambung yang digunakan adalah baut, Berdasarkan ketentuan PPBBI 1983 hal 68, untuk alat sambung baut, berlaku : •

Tegangan geser yang diizinkan : τ = 0,6 σ

•

Tegangan tarik yang diizinkan : σ tr = 0,7 σ

•

(PPBBI 1983 hal 68)

(PPBBI 1983 hal 68)

Tegangan tumpu yang diizinkan : σ tu = 1,5σ ( untuk S1 ≥ 2d )

σ tu = 1,2σ ( untuk 1,5d ≤ S1 ≤ 2d )

(PPBBI 1983 hal 68)

dimana : S1 = Jarak dari sumbu baut yang paling luar ke tepi bagian yang disambung Direncanakan ketebalan plat buhul : 0,6 cm σbaut = 2400 kg/cm2 σplat = 2400 kg/cm2 Dipilih baut dengan diameter 5/16" = 7,9 mm = 0,79 cm a. Kekuatan baut terhadap geser Pgsr = Fgsr . τ = n (1/4 π d2) . 0,6 σ = 1 x 1/4 π (0,79)2 x 0,6 x 2400 = 705,84 kg b. Kekuatan baut terhadap tumpuan Ptu

= Ftu . σtu = t . d . 1,2σ = 0,6 x 0,79 x 1,2 x 2400 = 1365,12 kg


Pgsr < Ptu, maka perhitungan jumlah baut didasarkan pada harga Pgsr dengan rumus: P

n= P gsr dimana : n

= jumlah baut

P

= Beban / gaya yang bekerja

Pgsr = Kekuatan baut terhadap geser 6.1 Perhitungan Titik Buhul 6.1.1 Titik buhul A = B Tebal plat direncanakan = 0,5 cm • Batang A1 profil Ptk n

┘└

55 .55. 6 dengan plat buhul

= 1985 kg (Tekan) 1985

= 705,84 = 2,81

≈

3 baut

Jarak baut : - Jarak baut ke tepi atau ke ujung yang disambung : 1,2 d ≤ s 1 ≤ 3d atau 6t 1,2 (0,79) ≤ s 1 ≤ 3 (0,79) atau 6(0,5) 0,95 ≤ s 1 ≤ 2,37 atau 3, diambil s 1 = 2,45 cm atau s 1 = 2,75 cm -

Jarak baut dari sumbu ke sumbu :

2,5 d ≤ s ≤ 7d atau 14t 2,5 (0,79) ≤ s ≤ 7 (0,79) atau 14 (0,5) 1,98 ≤ s ≤ 5,53 atau 7 maka diambil s = 3,50 cm •

Batang B1 profil

┘└

30 . 30 . 3 dengan plat buhul


Ptr

= 1921 kg (Tarik)

n

= 705,84

1921

= 2,72

≈

3 baut



2,5 d ≤ s ≤ 7d atau 14t 2,5 (0,79) ≤ s ≤ 7 (0,79) atau 14 (0,5) 1,98 ≤ s ≤ 5,53 atau 7 maka diambil s = 3,0 cm

6.1.2 Titik Buhul D = H Tebal plat direncanakan = 0,5 cm •

Batang B1 dan B2 profil

┘└

30 . 30 . 3

dengan plat buhul PB1 tr = PB2 tr = 1921 kg (Tarik) 1921

nB1 = nB2 = 705,84 = 2,72

≈

3 baut

Jarak baut : - Jarak baut ke tepi atau ke ujung yang disambung : 1,2 d ≤ s 1 ≤ 3d atau 6t 1,2 (0,79) ≤ s 1 ≤ 3 (0,79) atau 6(0,5) 0,95 ≤ s 1 ≤ 2,37 atau 3, diambil s 1 = 1,35 cm atau s 1 = 1,50 cm


-



Batang V1 profil Ptr

┘└


= 296 kg (Tarik)

Batang V1 digunakan sambungan las karena pada profil

└

20 . 20 . 4 tidak ada

luas penampang yang dilemahkan untuk diameter baut. δ = 6 mm δ = 0.6 cm d S2 =0.6 A

Q1

Q1 e1=1,36

P Q2

e2=0,64

B

P

S1 =

e2=0,64

a2

-Q1 (e1+e2) + P (e2) = 0 Q1 =

P (e2 ) e1 + e 2

Σ MA = 0 -Q2 (e1+e2) + P (e1) = 0 Q2 =

P (e1 ) e1 + e 2

Digunakan las sudut, P yang diterima las a1 dan a2 : 0,64 x 296 = 94,72 kg 2 1,36 x 296 = 201,28 kg Las a2 menerima beban Q2 = 2

Las a1 menerima beban Q1 =

Syarat a1 : S1 = 4 mm < S = 6 mm, maka a1 ≤ ½ S1

0.4

cm 20.20.4

Q2

Σ MB = 0

cm

a1

a

e1=1,36


a1 ≤ 2,8 diambil a1 = 2,8 mm = 0,28 cm Syarat a2 : 1,2 S1 < S2 1,2 S1 < 6 1,2 (4) < 6 4,8

< 6 ……….(OK)

maka, a2 ≤ ½ 1,2 S1 a2 ≤ 4,24 mm diambil a2 = 2,8 mm karena dalam satu sambungan harus dipakai alas yang sama. Gaya yang bekerja pada las a1 dan a2 sejajar sumbu bidang retak las sehingga α=0 •

Ditinjau Las a1 Untuk satu las a1 _

 P=

_

(PPBBI 1983)

P =0,58σ A1 _

maka : A1 =

P _

0,58 σ

jadi, panjang las (l1) =

•

94,72 = 47,36 kg 2

=

47,36 =0,034 cm 2 0,58 x 2400

A1 0,034 = 0,28 = 0,12 cm diambil = 1,5 cm a1


 P=

_

(PPBBI 1983)

P =0,85 σ A2 _

maka : A2 =

201,28 = 100,64 kg 2

P _

0,58 σ


=

100,64 =0,072 cm 2 0,58 x 2400

A2 0,072 = 0,28 = 0,26 cm diambil = 3,0 cm a2

Sketsa sambungan las:

1, 5 c m

a1

20.2 0.4 3 cm

a2


6.1.3 Titik Buhul C = G Tebal plat direncanakan = 0,5 cm •

Batang A1 dan A2 profil

┘└

55 . 55 . 6

dengan plat buhul PA1 tk

= 1985 kg (Tekan)

PA2 tk

= 1329 kg (Tekan)

nA1 = nA2 =

1985 −1329 705,84

= 0,92

≈

2 baut




Batang D1 profil

┘└


Ptk

= 744 kg (Tekan)

n

= 705,84

744


≈

= 1,05

2 baut




Batang V1 profil Ptr

┘└


= 296 kg (Tarik)

Batang V1 digunakan sambungan las karena pada profil

└

20 . 20 . 4 tidak ada

luas penampang yang dilemahkan untuk diameter baut. δ = 6 mm δ = 0.6 cm d S2 =0.6 A

Q1

Q1 e1=1,36

P e2=0,64

Q2

B

P

S1 =

e2=0,64

a2

-Q1 (e1+e2) + P (e2) = 0 Q1 =

P (e2 ) e1 + e 2

Σ MA = 0 -Q2 (e1+e2) + P (e1) = 0

0.4

cm 20.20.4

Q2

Σ MB = 0

cm

a1

a

e1=1,36


Q2 =

P (e1 ) e1 + e 2

Digunakan las sudut, P yang diterima las a1 dan a2 : Las a1 menerima beban Q1 =

0,64 x 296 = 94,72 kg 2

Las a2 menerima beban Q2 =

1,36 x 296 = 201,28 kg 2

Syarat a1 : S1 = 4 mm < S = 6 mm, maka a1 ≤ ½ S1 a1 ≤ 2,8 diambil a1 = 2,8 mm = 0,28 cm Syarat a2 : 1,2 S1 < S2 1,2 S1 < 6 1,2 (4) < 6 4,8

< 6

(OK)

Maka, a2 ≤ ½ 1,2 S1 a2 ≤ 4,24 mm diambil a2 = 2,8 mm karena dalam satu sambungan harus dipakai alas yang sama. Gaya yang bekerja pada las a1 dan a2 sejajar sumbu bidang retak las sehingga α=0 •


 P=

_

(PPBBI 1983)

P =0,85σ A1 _

maka : A1 =

P _

0,58σ


•

Ditinjau Las a2

94,72 = 47,36 kg 2

=

47,36 =0,034 cm 2 0,58 x 2400

A1 0,034 = 0,28 = 0,12 cm diambil = 1,5 cm a1


Untuk satu las a2 _

 P=

_

(PPBBI 1983)

P =0,85σ A1 _

maka : A2 =

201,28 = 100,64 kg 2

P _

0,58σ


=

100,64 =0,072 cm 2 0,58 x 2400

A2 0,072 = 0,28 = 0,26 cm diambil = 3,0 cm a2

Sketsa sambungan las:

1,5 c m

a1

20. 20.4 3 cm

a2

6.1.4 Titik Buhul E Tebal plat direncanakan = 0,5 cm •

Batang A2 PA2 tk

┘└


= 1329 kg (Tekan)

nA2

1329

= 705,84 = 1,88

≈

2 baut



2,5 d ≤ s ≤ 7d atau 14t


2,5 (0,79) ≤ s ≤ 7 (0,79) atau 14 (0,5) 1,98 ≤ s ≤ 5,53 atau 7 maka diambil s = 3,5 cm •

Batang A3 profil

┘└


Ptk

= 1329 kg (Tekan)

n

= 705,84

1290

= 1,88

≈

2 baut




Batang V2 profil

┘└


Ptr

= 994kg (Tarik)

n

= 705,84 = 1,41 ≈ 2 baut

994



2,5 d ≤ s ≤ 7d atau 14t


2,5 (0,79) ≤ s ≤ 7 (0,79) atau 14 (0,5) 1,98 ≤ s ≤ 5,53 atau 7 maka diambil s = 3,5 cm 6.1.5 Titik Buhul F Tebal plat direncanakan = 0,5 cm •

Batang B2 dan B3 profil

┘└

30 . 30 . 3

dengan plat buhul PB2 tr = 1921 kg (Tarik) PB3 tr = 1811 kg (Tarik) nB2 = nB3 =

1921 - 1811 705,84

= 0,155

≈

2 baut




Batang V2 profil

┘└


Ptr

= 994 kg (Tarik)

n

= 705,84

994

= 1,41 ≈ 2 baut Jarak baut : - Jarak baut ke tepi atau ke ujung yang disambung :


1,2 d ≤ s 1 ≤ 3d atau 6t 1,2 (0,79) ≤ s 1 ≤ 3 (0,79) atau 6(0,5) 0,95 ≤ s 1 ≤ 2,37 atau 3, diambil s 1 = 1,55 cm atau s 1 = 1,75 cm -



Batang D1 profil

┘└

55. 55 . 6 dengan plat buhul

Ptk

= 744 kg (Tekan)

n

= 705,84

744

= 1,05

≈

2 baut




Batang D2 profil

┘└


Ptk

= 822 kg (Tekan)

n

= 705,84 = 1,16 ≈ 2 baut

822

Jarak baut : - Jarak baut ke tepi atau ke ujung yang disambung :


1,2 d ≤ s 1 ≤ 3d atau 6t 1,2 (0,79) ≤ s 1 ≤ 3 (0,79) atau 6(0,5) 0,95 ≤ s 1 ≤ 2,37 atau 3, diambil s 1 = 2,45 cm atau s 1 = 2,75 cm -


2,5 d ≤ s ≤ 7d atau 14t 2,5 (0,79) ≤ s ≤ 7 (0,79) atau 14 (0,5) 1,98 ≤ s ≤ 5,53 atau 7 maka diambil s = 3,5 cm Tabel 6.1 Jumlah baut yang digunakan Titik Buhul A B

C

D E

F

G

H

Batang

Baut yang digunakan

A1

3 Ф 5/16"

B1

3 Ф 5/16"

A4 B4

3 Ф 5/16" 3 Ф 5/16"

A1 dan A2

2(2 Ф 5/16")

V1

Sambungan Las

D1

2 Ф 5/16"

B1 dan B2 V1

2(3 Ф 5/16") Sambungan Las

A2 dan A3

2(2 Ф 5/16")

V2

2 Ф 5/16"

B2 dan B3 D1 dan D2

2(2 Ф 5/16") 2(2 Ф 5/16")

V2

2 Ф 5/16"

A3 dan A4

2(2 Ф 5/16")

V3

Sambungan Las

D2

2 Ф 5/16"

B3 dan B4

2(3 Ф 5/16")

V3

Sambungan Las

BAB VII KUBIKASI BAJA


Tabel 7.1 Kubikasi baja Batang (1)

Profil

Luas

(mm)

(m2) *

(2)

(3)

(4)

Kubikasi (m3) (5) = (3) x (4)

B1

┘└

30 . 30 . 3

0.000174

B2

┘└

30 . 30 . 3

0.000174

B3

┘└

30 . 30 . 3

0.000174

B4

┘└

30 . 30 . 3

0.000174

V1

┘└

20 . 20 . 4

0.000145

1.115

0.0001617

V2

┘└

35 . 35 . 4

0.000267

2.310

0.0006168

V3

┘└

20 . 20 . 4

0.000145

1.115

0.0001617

D1

┘└

55 . 55 . 6

0.000631

D2

┘└

55 . 55 . 6

0.000631

A1

┘└

55 . 55 . 6

0.000631

A2

┘└

55 . 55 . 6

0.000631

A3

┘└

55 . 55 . 6

0.000631

A4

┘└

55 . 55 . 6

0.000631

Jumlah *

Panjang Batang (m)

(3) = dari table baja

0.0003480 2.000

0.0003480 0.0003480 0.0003480

2.310

0.0029152 0.0029152 0.0029140

2.309

0.0029140 0.0029140 0.0029140 0.0198184


Berat profil baja └ 55 . 55 . 6 = 4,95 kg/m Berat profil baja └ 35 . 35 . 4 = 2,10 kg/m Berat profil baja └ 30 . 30 . 3 = 1,36 kg/m Berat profil baja └ 20 . 20 . 4 = 1,14 kg/m

Profil baja └ 60 . 60 . 6 panjang 27,712 m Profil baja └ 40 . 40 . 4 panjang 2,31 m Profil baja └ 30 . 30 . 5 panjang 8 m Profil baja └ 25 . 25 . 4 panjang 2,23 m jjjjjjjjjjjjjjjj

gggggggg

Contoh perencanaan kuda-kuda baja

Recommend Documents