BAB II PERHITUNGAN KAP A. Perhitungan Gording
Gambar 2.1 Rencana Kap
1. Data Perhitungan Bentang kuda kuda
= 10 m
Jarak antar kuda-kuda
= 4m
Kemiringan atap
= 20°
Berat penutup atap
= 10 kg/m² (Seng Gelombang)
2. Perhitungan Batang Kapstang dan Overstek Panjang batang AB = BC cos
AD' AB
cos 20 = AB
5 AB
= 5,33 meter
CAHYA PUTRI KHINANTI
Page 3
Panjang batang AA’ = CC’ cos
1 AA'
cos 20 =
1 AA'
AA’ = 1,06 meter Panjang total (A’B) A’B
= A’A + AB = 1,06 + 5,33 = 6,39 meter
Perhitungan tinggi kuda-kuda (BD) tg α
=
BD AD
tg20
=
BD 5
BD
=
1,82 meter
3. Perencanaan Gording Jarak gording rencana
= 1, 5 m
Jumlah gording rencana
= 6,39 m/ 1,5 m = 4,26 ~ 4 bentang
Jarak gording actual
= 6,39m/ 4 = 1,59m
Jumlah gording
= (p.sisi miring/ jarak antar gording) + 1 = (6,39 m/1,59m) + 1= 5,0 ~ 5 buah gording
1.50 1.50 1.50 1.50
Gambar 2.2 Rencana jarak gording
Direncanakan gording tipe Light Lip Channel, dengan dimensi profil CAHYA PUTRI KHINANTI
Page 4
C150 . 75 . 20 . 4,5 (Sumber : Tabel Profil Konstruksi baja oleh Ir. Rudy Gunawan hal 50) Didapat data dengan sebagai berikut: q
=
11 kg/m
A
=
13,97 cm²
Ix Iy Wx Wy
= = = =
489 cm 4 99,82cm 3 65,2cm 3 19,8cm
4
Gambar 2.3 Profil gording
4. Peninjauan Pembebanan Gording - Beban mati (berat sendiri) Berat sendiri seng Plafon atap = 10kg/m² × 1,07 × cos20º Penggantung plafon = 17kg/m² × 1,07 × cos20º q
= = = =
10 kg/m 10,05 kg/m 17,09 kg/m 37,14 kg/m
Beban Gording + (q x 1,07) = 11 Kg/m + ( 37,14 kg/m x 1,07) Berat sambungan (10% total beban mati)
= 50,73 kg/m = 5,07 kg/m+ = 55,80 kg/m
qtotal
Q sin a Q cos a a
- Beban Hidup
Q
Menurut PMI : 15, untuk beban terpusat berasal dari seorang pekerja dan peralatannya minimum 100kg. Dalam kasus ini diambil untuk 2 orang pekerja dan peralatannya sehingga beban terpusat sebesar 200 kg. - Beban Angin Diketahui tekanan angin daerah jauh dari tepi laut= 25 kg/m² ( PMI hal 19)
a
CAHYA PUTRI KHINANTI a
Page 5 a
< 65
Gambar 2.4 Arah terjadinya angin hisap dan tekan
- Koefisien angin tekan dan angin hisap (PMI23 ayat – ayat 2 dan 3) a. Untuk angin tekan α < 65º
= (0,02 α – 0,4) = (0,02x25)-0,4 = 0,1
W. tek = (0,02 x α – 0,4) x dg × tekanan angin = (0,02 x α – 0,4) × 1,07 × 25 kg/m² = 0 kg/m b. Untuk angin hisap
= - 0,4 × dg × tekanan angin = -0,4 x 1,07 m x 25 kg/m²= -10,7 kg/m
5. Perhitungan Momen dan Kombinasinya Momen terhadap sumbu X Akibat Beban mati qx1 Mx1
= qm x cos20º = 55,80 Kg/m² x 0,939 m = 52,43 kg/m = 1/8 x qx1 x L² = 1/8 x 52,43 Kg x 4² = 104,86 kgm
a. Akibat beban hidup terpusatMx=1/8. q. l P Px Mx2
2
P
= 200 kg = P cos20º = 200 Kg x 0,939 = 187,9 kg = ¼ .Px.L = ¼ x 187,9 Kg x 4 m = 187,9kgm
Mx=1/4xPxL
b. Akibat beban angin Wt
= 0 kg/m
Mx3
= 1/8.Wt.L² = 1/8 x 0 Kg/m x 4² m² a
CAHYA PUTRI KHINANTI
Page 6 a
a
< 65
= 0 kgm Wh
= -10,7 kg/m
Mx4
= 1/8 Wh.L² = 1/8 x -10,7Kg/mx 4² m² = -21,4 kgm
c. MomenTerhadap Sumbu Y Direncanakan menggunakan dua buah trekstang, sehingga L =4/3 =1,33 m
d. Akibat beban mati (qm) qy = 55,80 Kg/m x sin 20º = 19,08 kg/m My1 = 1/8 x 19,08 kg/m x (4/3m)² = 4,24kgm
2
Mx=1/8. q. l
e. Akibat Beban Hidup P = 200 Kg Py = P sin 20º = 200Kg x sin 20º = 68,40kg My2 = ¼.Py.L = ¼ x 68,40Kg x (4/3) = 22,8kgm
Momen
B.Hidup
P
B.Mati
B.Angin
Mx=1/4xPxL Komb.Primer
Komb.Sekunder
Tekan
Hisap
I
I
II
Mx (kgm)
187,9
104,86
0
-21,4
292,76
297,76
271,36
My (kgm)
22,8
4,24
0
-21,4
27,04
27,04
5,64
Kombinasi primer I Mx
= Mx,y = Beban Mati + Beban Hidup
= Mx1 + Mx2 = 187,9kgm + 104,86kgm = 292,76 kgm
My = My1 + My2 = 22,8kgm + 4,24kgm = 27,04 kgm CAHYA PUTRI KHINANTI
Page 7
Kombinasi sekunder I = Mx,y= Beban Mati + Beban Hidup + Beban Angin Tekan Mx = Mx1 + Mx2 +Mxa = 187,9kgm + 104,86kgm+ 0kgm = 292,76 kgm My = My1 + My2 +Mya = 22,8kgm + 4,24kgm+ 0kgm = 27,04 kgm Kombinasi sekunder II = Mx,y = Beban Mati + Beban Hidup+Beban Angin Hisap Mx = Mx1 + Mx2 +Mxa=187,9kgm + 104,86kgm - 21,4kgm = 271,36 kgm My = My1 + My2 +Mya = 22,8kgm + 4,24kgm - 21,4kgm = 5,64kgm Momen terbesar didapat dari kombinasi primer Mx = 297,76 kgm My = 27,04 kgm
f. Kontrol Tegangan Digunakan Kombinasi momen terbesar σ =
σ =
+
σ = 593,25 kg/cm² σ = 593,25 kg/cm²
≤
σ = 1400 kg/cm²
OK
g. Kontrol Lendutan Menurut PPBBI hal 106, secara umum lendutan maksimum akibat beban mati dan beban hidup harus lebih kecil dari 1/250 L
Dari perhitungan sebelumnya telah didaptkan qx = 52,43 kg/m = 0,5243 kg/cm qy = 19,08 kg/m = 0,1908 kg/cm Px = 187,9 kg Py = 68,4 kg
CAHYA PUTRI KHINANTI
Page 8
= 0,170 cm + 0,244 cm = 0,414 cm
= 0,062 cm+ 0,088 cm = 0,150 cm
= 0,44cm <1,6 cm OK h. Kontrol Terhadap Perubahan Bentuk Syarat-syarat KIP (PPBBI : 41) h/tb
≤ 75
L/h
150/4,5 ≤ 75 33,33
≤ 75
≥ 1,25 b/ts ≥ 1,25 x 75/4,5
8,88
< 20,83
(penampang berubah bentuk)
Syarat untuk penampang berubah bentuk, besarnya tegangan menurut PPBBI hal 43 σtekan max ≤ σ Iy tepi = ½ Iy = ½ x 99,2 cm4= 49,6 cm4 A
= Luas sayap + 1/6 luas badan = (75x4,5 mm) + 1/6 (150x4,5 mm) = 337,5 mm+ 112,5 mm= 450 mm² = 4,5 cm
CAHYA PUTRI KHINANTI
Page 9
Iy tepi =
= 3,32
Lk = 400/3,32 = 120,48 mω = 2,293 (factor tekuk) τ = 120,48/3,32 = 36,29 ω.σtekan max = 2,293 x 593,25 Kg/cm² = 1360,3 kg/cm² ≤ = 1400 kg/cm2
OK
σ = 593,25 kg/cm² < = 1360,3 kg/cm² <= 1400 kg/cm2 Jadi Profil C 150x75x20x4,5 Diijinkan
B. Perhitungan Trekstang 4.00
1.50
1.50 6.39
1.50
1.50
Ikatan Angin Trekstang
1.33
1.33
1.33
Gambar 2.4 Gambar Rencana Trekstang
CAHYA PUTRI KHINANTI
Page 10
Batang tarik trekstang berfungsi untuk mengurangi lendutan gording sekaligus untuk mengurangi tegangan lendutan yang timbul. Beban-beban yang dipikul oleh trekstang yaitu beban-beban yang sejajar bidang atap, maka gaya yang bekerja adalah gaya tarik. Trekstang yang akan dipakai sebanyak dua buah trekstang, Ly = 4/3 = 1,33 m 1. Pembebanan Trekstang Beban yang diterima trekstang qy = 19,08 kg/m Py = 68,4 kg P max
= (19,08 x 4/3) + 68,2 = 93,64 kg
2. Dimensi Trekstang tan α =
n
= jumlah gording dalam satu bidang atap 7buah P max. = P yang bekerja pada masingmasing gording
y x
=
= 1,13
Invinitif tan.1,13 = 53º Sehingga sin.53º = 0,748 R sin α
= n x Pmax
R sin 53º
= 5 x 93,64 kg
R
= (468,2) / 0,748 = 628,94 kg
σ ijin
= R/F
F
= R/σ ijin = 628,94 5Kg /1400 Kg/cm²= 0,45 cm2
F
= ¼ π d2
d
=
F 4
=
0,45 4 3,14
= 0,75 cm ~ 12 mm
Jadi, diameter trekstang yang digunakan = 12mm CAHYA PUTRI KHINANTI
Page 11
C. Perhitungan Ikatan Angin 4.00
4.00
4.00
4.00
1.50
1.50 6.39
1.50
1.50
1.33
1.33
1.33
1.33
1.33
1.33
1.33
1.33
1.33
1.33
1.33
1.33
Gambar 2.4 Gambar Rencana Ikatan Angin
- Jarak antar kuda – kuda =4m - Jarak antar gording = 1,5 m - Tekanan angin = 25 kg/m² - Panjang sisi miring atas kuda – kuda = 6,39 m Gaya P’ diambil dari hubungan gording dengan ikatan angin yang sejajar sumbu gording (PPBBI ’84 : 64) P’ = ( 0.01 x Pkuda – kuda) x + ( 0.005 x n x q x dk x dg ) Pada bentang ikatan angin harus dipenuhi syarat :
Dimana = dk dg q A tepi h L B n
= jarak antar kuda – kuda = jarak antar gording = beban atap terbagi rata = luas bagian tepi kuda – kuda = jarak kuda – kuda pada bentang ikata angin = panjan gsisi miring atas kuda – kuda = ½ x Lebar bangunan ↔ ½ x 21m =10,5 m = jumlah trave antara 2 bentang ikatan angin
Pada bentang ikatan angin harus memenuhi syarat sebagai berikut :
Dimana : CAHYA PUTRI KHINANTI
Page 12
Ikatan Angin Trekstang
Q = n.q.L.dk = 2 x (25 Kg/m2x 6,39 m x 4m) = 1278 Kg
P kuda-kuda=
Dimana Tg25º =
a
= Tg 25º (1/2 x B) = 0,41 (1/2. 10) = 2,07 m
Tg25º =
b = Tg 25º (1/2.L-dg) = 0,41 (1/2.6,39-1,5) = 0,70 m
P kuda-kuda Aa
= = L x 2 x dk = 5,33 m x 2 x 4 = 42,64 m2 = = 772,31 kg
P’
= (0,1.P kuda-kuda) + (0,005.n.q.dk.dg) = (0,1 x 772,31 kg) + (0,5 x 2 x 25 Kg/m2 x 4 m x 1,5 m) = 77,231 kg + 150 kg = 227,231 kg
A tepi = = = 2,08 m²
CAHYA PUTRI KHINANTI
Page 13
Jadi
≥ 0,235 ≥
0,000073
OK
Dimensi ikatan angin F = P’/σ = 227,231 kg /1400 kg/cm2 = 0,16
F = 1/4пd²
Jadi : 0,3
=
1/4пd²
d
=
d
= 0,45 ~ 10 mm
Karena diameter sangat kecil, maka digunakan diameter tulangan ikatan angin minimum Ø 10 mm
CAHYA PUTRI KHINANTI
Page 14
