Atap merupakan perlindungan terhadap terhadap ruangan yang ada dibawahnya, dibawahnya, yaitu terhadap panas, hujan, angin, binatang buas dan keamanan lainnya. Bentuk dan macamnya tergantung dari pada sejarah peradabannya serta perkembangan segi arsitekturnya maupun teknologinya. Besarnya kemiringan atap tergantung dari pada bahan yang dipakainya misalnya
Adapun syarat-syarat syarat-syarat yang harus dipenuhi oleh bahan bahan penutup atap atap adalah : -rapat air serta padat – padat – letaknya mantap tak mudah tergilingGuling tahan lama ( awet ) bobot ringan-tidak mudah terbakar Pada perhitungan struktur atap gedung dari kuda-kuda baja konvensional dalam perencanaan konstruksinya dibuat sesuai dengan Pedoman Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI), dan SK SNI untuk baja tahun 2002
Baja dan besi sampai saat ini menduduki peringkat pertama logam yang paling banyak penggunaannya. Besi dan baja mempunyai kandungan unsur utama yang sama yaitu Fe, hanya kadar karbonlah yang membedakan besi dan baja, penggunaan besi dan baja dewasa ini sangat luas mulai dari perencanaan struktur seperti jembatan, gedung, rangka atap, sampai dengan peralatan yang sepele seperti jarum, peniti sampai dengan alat-alat dan mesin berat. Sifat struktur baja adalah tidak tahan terhadap korosi, tidak tahan terhadap kebakaran, kuat tarik besar dan pelaksanaan cepat. Profil baja wf banyak digunakan sebagai konstruksi rangka atap. misalnya, pada gudang, ruko, pabrik, gedung, dsb. Dengan penawaran harga yang bersaing dari setiap produsen produksi baja. Dari data awal rumah susun Siwalankerto menggunakan profil rangka atap baja wf dengan model rangka atap perisai. Dari data tersebut dicoba menganalisa desain profil baja wf dengan profil yang lebih ekonomis dan efisien pada desain kuda-kuda dan jarak yang masih sesuai dengan Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI 1984).
DATA ANALISA Dalam
Data Teknis
5
Bentang / lebar bangunan (L) : 29 m Panjang bangunan : 7 x 6 Jarak antar rangka atap (J) : 6 m Seng Jenis atap : Bergelombang Tebal : 0.25 mm
6
Berat
: 10 kg/m2
7
Lebar Gelombang
: 750 mm
8
Jenis plafon
: Eternit
9
Mutu Baja
: BJ
1 2 3 4
10
41
Fy
=
250Mpa
= 2,500 KN/m2
= 2,500 Kg/cm2
Fu
=
410Mpa
= 4,100 KN/m2
= 4,100 Kg/cm2
: 30 kg/m2
12
Beban angin Sudut Kemiringan Atap (α) Panjang sisi miring atap
:
16.00
m
13
Tinggi pitch (h)
:
6.76
m
14
Jarak antar gording
:
1.60
m
11
= 42 m
: 25
⁰
= 0.4363 rad
GAMBAR RANGKA ATAP
PERHITUNGAN GORDING Berat sendiri gording dapat dihitung dengan menggunakan cara coba-coba atau dengan memisalkan berat sendiri gording (q) Pembebanan yang dipikul oleh gording menggunakan persamaan: Beban mati Berat seng gelombang Berat Profil Berat Pengikat dll
: 10 kg/m : Menyesuaikan Perencanaan : 10 % dari Berat Total q
j VA VA
=
Mmax
VB
= =
VB 1 2 1 8
x
q
x
j
x
q
x
j
²
Beban hidup a. beban pekerja
P = 100 kg
j VA = 100 1 VB = 2 1 = 4 P
VA
=
Mmax
VB kg x
P
x
P
x
j
b. beban air hujan Q hujan
VA q
= =
(
VB 40
20
maka ambil nilai q
-
0.8 2
kg/m =
20
α
)
≥
20 2
kg/m
2
kg/m
Beban angin
Referensi Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung
Bangunan jauh dari pantai → asumsi tekanan angin
coefisien angin (c1)
=
(
=
dipihak angin (W 1)
dibelakang angin (W 2)
=
:
0.02
α
-
Pa
x 30
)
x
1.60
0.10
c1
x
=
0.10
x
=
4.80
kg/m2
c2
x
Pa
x
=
-0.4
x
30
x
-19.2
kg/m2
d
(angin tekan)
=
=
0.4
30 kg/m2
d
→ 1.60
(angin hisap)
c2
=
-0.4
(untuk semua)
Perencanaan profil C untuk gording dengan ukuran : x Dicoba profil
C
150
A
=
7.01
cm2
W
=
5.50
kg/m
C
=
20
mm
bf
=
65
mm
tf
=
2.3
mm
tw
=
2.3
mm
iy
=
2.42
cm
ix
=
5.94
cm
Ix
=
248
cm4
Iy
=
41
cm4
Sx
=
33
cm3
Sy
=
9.37
cm3
h
=
150
mm
x
65
x
20
2.3
c = 20 mm
h = 150mm
tw = 2.3 mm
Beban Mati Berat Gording Berat Seng
= =
( 10
berat atap (w) x 1.600
x
jarak miring gording ( l )
=
0.1
x
21.499 q
Beban hidup terbagi rata (q)
=
(
40
-
0.8
α
)
2
q
= = Beban Hidup Terpusat ( P = 100 kg )
2
20 kg/m 20 kg/m dipakai ≥ jarak gording horizontal x q 1.600 x cos 0.436 x 20
Tekanan Angin kondisi 1
:
angin hisap
=
1.2
x
30
= q 36 x diabaikan karena beban mati + beban hidup kondisi 2
angin tekan
=
q dihitung karena tekan
=
:
0.8
x 24
1.60 =
30 x
1.60
52.649
5.50
kg/m
= = = =
15.999 21.499 2.150 23.649
kg/m kg/m kg/m kg/m
=
20
kg/m
=
20
kg/m
= =
29.000 100
kg/m kg
=
30
kg/m
=
36
kg/m
=
57.596
kg/m
=
24.000
kg/m
=
38.398
kg/m
)
Berat total Alat pengikat dan lain-lain 10 %
=
2 2 2
kg/m 2 3
Beban Mati
Mxd
=
1 8
x
Myd
=
1 8
x
x
2
=
44.975 kg.m
2
=
96.449
2
=
55.152 kg.m
L
2
=
118.273 kg.m
)
L
=
63.393
)
L
=
135.946 kg.m
2
=
172.789 kg.m
2
=
259.183 kg.m
(
q
x sin α
)
L
(
q
x cos α
)
L
(
q
x sin α
)
L
(
q
x cos α
)
(
p
x sin α
(
p
x cos α
(
qtekan
)
L
(
qhisap
)
L
kg.m
x
Beban Hidup Terbagi Rata
Mxd
=
1 8
x
Myd
=
1 8
x
Beban Hidup Terpusat x
Mxl
=
1 4
x
Myl
=
1 4
x
kg.m
Beban Angin Terbagi Rata x
Mxw
=
1 8
x
Myw
=
1 8
x
Perhitungan gaya lintang akibat beban tehadap Sbx dan Sby
Qx
=
Qy
=
1 2 1 2
x x
(
q
x sin α
)
L
=
29.983
kg.m
(
q
x cos α
)
L
=
64.299 kg.m
Mu beban mati ,beban angin, dan beban hidup terbagi rata sumbu x = MD 44.975 kg.m MD
sumbu y = 96.449 kg.m
ML
=
55.152
kg.m
ML
=
118.273 kg.m
MW
=
172.789 kg.m
MW
=
259.183 kg.m
Mux
= 1.2MD + 1.6ML + 0.8MW
=
280.444 kg.m
Muy
= 1.2MD + 1.6ML + 0.8MW
=
512.323 kg.m
Mu beban mati, beban angin, dan beban hidup terpusat sumbu x = MD 44.975 kg.m
MD
sumbu y = 96.449 kg.m
ML
=
63.393
kg.m
ML
=
135.946 kg.m
MW
=
172.789 kg.m
MW
=
259.183 kg.m
Q
=
29.983
Q
=
64.299 kg.m
kg.m
Mux
= 1.2MD + 1.6ML + 0.8MW
=
293.630 kg.m
Muy
= 1.2MD + 1.6ML + 0.8MW
=
540.600 kg.m
Qux
= 1.2MD + 1.6ML
=
155.398 kg.m
Quy
= 1.2MD + 1.6ML
=
333.253 kg.m
Lalu dikontrol terhadap lendutan, lateral buckling dan lalu dikontrol pada lendutan ijin dimana untuk lendutan ijin gording dihitung dengan rumus l/240. Lendutan akibat beban mati , beban hidup terbagi rata, dan beban angin) f
= =
√
( 1.425
fx1 cm
+
≤
fx2 + fx4 2.500 cm
2
)
+ OK
(
2
fy1
+
fy2
+
fy4
)
fy1
+
fy3
+
fy4
)
Lendutan akibat beban mati , beban hidup terpusat, dan beban angin) f
= =
√
( 1.403
fx1 cm
+
≤
fx3 + fx4 2.500 cm
2
)
+ OK
(
2
PERHITUNGAN DIMENSI KUDA-KUDA
Pembebanan: a.Beban mati b.Beban angin c.Beban plafon d.Beban mati(G); diasumsikan bekerja vertikal pada tiap titik simpul batang tepi atas, terdiri dari: Berat penutup atap+ gording Gg= g (kg/m) x l (m) [kg] g = lihat pembebanan pada gording l = jaraka ntarak uda-kuda
PERHITUNGAN BEBAN Perhitungan selanjutnya ditujukan untuk mendapat nilai nilai pembebanan yang akan diinput ke SAP 2000 Qd
=
5.50
+
16.00 kg/m
= qd
VA
=
VB
= = =
Berat sendiri atap
VA 1 x 2 1 x 2 64.5 kg = = =
21.5 =
kg/m
21.5 kg/m
j =
6
m
(
qd
x
j
)
(
21.5
x
6
)
j 1.60
x
6
x x
j 6 kg x x
j 1.60
VB
berat atap 10 x 96 kg
Berat sendiri gording
= = =
q x 5.50 x 33.00
Berat sendiri plafon
= = =
berat eternit 4.5 x 6 43.2 kg
jarak antar gording
x jarak antar gording
Beban Hidup
P = 100 kg
j VA
VA
=
VB
= = =
1 2 1 2 50
VB
x
P
x
100
kg
Pa α
= =
c1
= =
W1
= = =
W1x = = = W1y
= = =
2
30 kg/m 25 ⁰ (
0.02
=
0.436
rad
α
-
0.4
)
Pa
x
d
x
j
x kg/m
30
x
1.60
x
0.10 c1
x
0.10 28.80
W
x
28.80 12.17 W
x
28.80 26.10
6
c2
=
W2
=
c2
x
Pa
x
d
x
j
= =
-0.40 -115.19
x kg/m
30
x
1.60
x
W2x =
sin α
= =
W x -115.19 -48.68
=
W
x
cos α
= =
-115.19 -104.40
x kg/m
sin α x kg/m
0.42
cos α x kg/m
0.91 W2y
-0.4 (untuk semua)
x kg/m
0.42
0.91
6
Beban Angin. Tekanan angina tergantung pada bentuk dan tinggi konstruksi serta b e s a r n y a k e m i r i n g a n a t ap , dan juga tergantung dari lokasi dimana bangunan akan dibuat. Bagian bangunan yang berhadapan dengan datangnya angina menerima angina tekan dan bagian dibelakangnya menerima angina hisap Beban angina bekerja ┴ pada bidang yang dikenainya.
NILAI-NILAI PEMBEBANAN INPUT PADA SAP Input Pembebanan Pada SAP a. beban mati = b. beban pekerja = c. beban angin
172.19 100
kg kg
W1x
=
12.17
kg/m
W1y
=
26.10
kg/m
W2x
=
-48.68
kg/m
W2y
=
-104.40
kg/m
Dari hasil perhitungan SAP 2000 didapatkan profil batang: a. Batang Atas = 2L 65 . b. Batang Bawah = 2L 65 . c Batang Miring = 2L 45
65 65 45
. .
8 8 5
GAYA-GAYA BATANG
HASIL SAP
TABLE: Element Forces - Frames Frame Station PMAX Kgf
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 A19 A20
TEKAN -112.79 TEKAN -2132.75 TEKAN -225.57 TEKAN -225.56 TEKAN -187.96 TEKAN -112.75 TEKAN 0.04837 TEKAN 150.45 TEKAN 338.45 TEKAN 564.04 TEKAN 28711.54 TEKAN 1136.07 TEKAN 1611.41 TEKAN 1936.36 TEKAN 2110.91 TEKAN 2135.08 TEKAN 2008.85 TEKAN 1732.22 TEKAN 1305.21 TEKAN 727.8 P MAX TEKAN 28711.54
TABLE: Element Forces - Frames Frame Station PMAX Kgf
B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B12 B13 B14 B15 B16 B17 B18 B19 B20
TARIK TARIK TARIK TARIK TARIK TARIK TARIK TARIK TARIK TARIK TARIK TARIK TARIK TARIK TARIK TARIK TARIK TARIK TARIK TARIK P MAX TARIK
725.09 6135.51 11077.3 15413.43 19143.91 22268.74 24787.92 26701.44 28009.32 28711.54 27976.76 26690.16 24948.3 22751.18 20098.79 16991.15 13428.25 9410.09 4936.68 8 28711.54
TABLE: Element Forces - Frames Frame Station PMAX Kgf
T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13 T14 T15 T16 T17 T18 T19 T20 T21
TEGAK -115.74 TEGAK -83.97 TEGAK -52.19 TEGAK -20.42 TEGAK 11.35 TEGAK 43.13 TEGAK 74.9 TEGAK 106.67 TEGAK 138.45 TEGAK 170.22 TEGAK 23636.34 TEGAK -86.49 TEGAK -186.31 TEGAK -192.9 TEGAK -65.81 TEGAK 61.29 TEGAK 188.38 TEGAK 315.47 TEGAK 442.57 TEGAK 569.66 TEGAK 696.76 P MAX TEGAK 23636.34
TABLE: Element Forces - Frames Frame Station PMAX Kgf
D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 D16 D17 D18 D19 D20
DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL DIAGONAL P MAX DIAGONAL
5549.99 4944.34 4338.69 3733.03 3127.38 2521.73 1916.08 1310.43 704.77 101.88 833.9 1289.16 1744.41 2199.67 2654.93 3110.19 3565.45 4020.71 4475.97 4931.23 5549.99
RESUME
-
Rang a atang atap atas, ou e si u 2L.65.65.8 Rangka batang atap bawah, double siku 2L.65.65.8 Rangka batang atap vertikal double siku 2L.65.65.8 Rangka batang atap diagonal, double siku 2L.45.45.5 Pelat buhul tebal 10 mm Jumlah Baut seluruhnya 87 buah
