Tgs Khusus

BAB V TUGAS KHUSUS

5.1 PENDAHULUAN 5.1.1 Deskripsi Struktur 5.1.1.1 Bentuk dan Dimensi Struktur 1.KU 1.KUDA DA - KUDA KUDA

4 1 , 2

3 0 °

7,4

Panjang masing masing elemen struktur, yaitu: 1. Bentang kuda-kuda L := 14m 14m

2. Jarak Antar K uda-kuda uda-kuda B := 1.75m 1.75m

3. Kemiringan Atap

α

:= 30

π

180 1

PanjangRafter :=

2

L

cos( α )

PanjangRafter = 8.083 m

4. tinggi kuda-kuda (T) T := 4.04m 4.04 m

5.1.1.2 Spesifikasi Material Jenis A tap Jarak Antar gor di ding

(s)

= Genteng Metal = 0.5 m

Laporan Kerja Praktek Jurusan Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universitas Andalas

Laporan Kerja Praktek

V-2


5.2 ANALISA STRUKTUR RANGKA ATAP

5.2.1 Pembebanan Struktur 1

b 30

b := 3,7

·

Jarak Maksimum Gording (s)

·

Jumlah Gording (n)

n :=

·

 b  + 1  s 

2

L b = 8.083 m

cos( α )

s = 0.5 m

n = 17.166

Dibulatkan sehingga : n := 13

Jarak Antar Gording (z) z :=

b

z = 0.674 m

n-1

5.2.1.1 Jenis Beban A. BEBAN MATI ·

Beban pada Rafter

Beban Gording : Beban gording dijadikan beban terpusat disepanjang rafter pada titik gording

GORDING

A2 A3 A2 A3 A2

B = 1.75 m

kuda-kuda yang di rencanakan hanya kuda-kuda tengah (kuda-kuda 2)


V-3


Beban Gording

K uda-kuda 2 Bgording2

:=

( Rafter2)

qp 0.5 ( B + B)

Bgording2

=

1.05 kg

Beban Atap : Beban atap dijadikan beban terpusat disepanjang rafter pada titik gording

K uda-kuda 2

( Rafter2)

Batap2a := qc 0.5 ( B + B)  z

Batap2a

=

4.715 kg

Gording Tengah rafter

Batap2b := qc 0.5 ( B + B)  0.5z

Batap2b

=

2.358 kg

Gording Tepi rafter

B. BEBAN HIDUP (PEKERJA) Beban Orang Terpusat (P)

·

P

:=

100kg

(PPI UG Bab 3 pasal 3.2 (1) H al 13)

Beban diletakkan pada titik gording pada rafter

100 kg

100 kg

Pada rafter Bot := P

Bot

=

100 kg

C. BEBAN ANGIN Dijadikan beban terpusat disepanjang titik kumpul rangka batang ·

Pa

Angin Tekan

=

25

kg 2

m


V-4


Kemiringan rafter (α) = 30 α := 30 c1 := ( 0.02 α - 0.4) c1 = 0.2

Tekanan Angin (Pa) qa1 := c1 Pa

qa1 = 5

kg 2

m

Bidang Kerja (D) = Jarak antar kuda-kuda x jarak antar titik kumpul

α

:= 30

π

180

jarak antar titik kumpul (K)

K :=

 1   L  8  cos( α )

K = 2.021 m

, 7 1 0

3 0 °

7,4

Rafter 2 2

titik kumpul tengah rafter

2

titik kumpul tepi r after

D2a := 0.5 ( B + B)  K

D2a = 3.536 m

D2b := 0.5 ( B + B)  0.5 K

D2b = 1.768 m

Beban Angin Tekan

Rafter 2 W2a := qa1 D2a

W2a = 17.681 kg


W2b := qa1 D2b

W2b = 8.841 kg

titik kumpul tepi rafter


V-5


·

Angin Hisap

Tekanan Angin (P) Pa = 25

c2 := 0.4

kg 2

m

qa2 := c2  P a

qa2 = 10

kg 2

m

Beban Angin Hisap

Angin Tekan

Angin Hisap

Rafter 2 W8a := qa2  D2a

W8a = 35.363 kg


W8b := qa2  D2b

W8b = 17.681 kg


D. BEBAN HUJAN Beban hujan : Beban hujan dijadikan beban terpusat disepanjang rafter pada titik kumpul rangka batang

(PPI UG bab 3 pasal 3.2 (2a) H al 13)

qh1 := ( 40 - 0.8 α ) qh1 := 16

kg 2

m

Berdasarkan PPI bab 3 pasal 3.2 point 2a " P max 20 kg/m qh := 16

2"

kg 2

m qr := qh

qr = 16

kg 2

m

K uda-kuda 2

( Rafter2)

Bhujan2a := qr  0.5  ( B + B)  K

Bhujan2a = 56.58 kg


Bhujan2b := qr  0.5  ( B + B)  0.5 K

Bhujan2b = 28.29 kg



V-6


Kombinasi Pembebanan Analisa struktur dengan SAP 2000 (2D) Kombinasi pembebanan yang dipakai (SKSNI-2002) 1) 1.4 D 2) 1.2 D + 1.6 L + 0.5 R 3) 1.2 D + 1.6 R + 0.8 W 4) 1.2 D + 1.3 W + 0.5 R

5.2.1.2 Besar Beban A. BEBAN MATI

Beban mati gording pada rafter Bgording2

=

1.05 kg

beban mati atap pada tengah rafter Batap2a

=

4.715 kg

beban mati atap pada pinggir rafter Batap2b

=

2.358 kg

Total beban mati pada tengah rafter

Total beban mati pada pi nggir rafter

BT2 := Bgording2

BP2 := Bgording2

BT2

=

+

Batap2a

5.765 kg

BP2

=

+

Batap2b

3.408 kg

B. BEBAN HIDUP

Beban hidup pada rafter Bot

100 kg

=

C. BEBAN ANGIN

Angin tekan pada titik kumpul tengah rafter

Angin hisap pada t itik kumpul tengah rafter

Rafter 2

Rafter 2

W2a

W8a

=

17.681 kg

Angin tekan pada titik kumpul tepi rafter

=

35.363 kg

Angin hisap pada t itik kumpul tepi rafter

Rafter 2

Rafter 2

W2b

W8b

=

cos30

8.841 kg

:=

=

17.681 kg

0.866

titik kumpul tengah rafter angin tekan arah y

angin hisap arah y

W2a cos30

W8a cos30

=

15.312 kg


=

30.624 kg

V-7


titik kumpul tepi rafter angin tekan arah y

angin hisap arah y

W2b cos30 =

W8b cos30 =

sin30 :=

7.656 kg

15.312 kg

0.500

titik kumpul tengah rafter angin tekan arah x

angin hisap arah x

= W2a sin30

= W8a sin30

8.841 kg

17.681 kg

titik kumpul tepi rafter angin tekan arah x

angin hisap arah x

= W2b sin30

= W8b sin30

4.42 kg

8.841 kg

D. BEBAN HUJAN

titik kumpul di tepi rafter

titik kumpul di tengah rafter

Bhujan2b =

Bhujan2a =

28.29 kg

56.58 kg

5.2.1.3 Distribusi Beban A. BEBAN MATI

K uda-kuda 2

BP2 =

3.408 kg

BT2 =

5.765 kg

BMa := BP2 +

[ BT2 ( K - z) ]

+

[ BT2 ( K - 2z) ]

K

K

 [ BT2 ( K - z) ] + K 

[ BT2 ( K - 2z) ] 

 [ BT2 ( K - z) ] + K 

[ BT2 ( K - 2z) ] 

BMb :=

2

BMc :=

2


K

K





BMa =

9.173 kg

BMb =

11.53 kg

BMc =

11.53 kg

V-8

Laporan Kerja Praktek Jurusan Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universitas Andalas BMd :=

 [ BT2 ( K - z) ] + K 

2

BMe := BP2 +

[ BT2 (K - 2z) ] 

[ BT2 ( K - z) ] K



K

+

[ BT2 ( K - 2z) ] K

BMd =

11.53 kg

BMe =

9.173 kg

B. BEBAN HIDUP Beban hidup tidak didistribusikan lagi karna p erhitungan pembebanan nya langsung ke titik kumpul rangka batang

C. BEBAN A NGIN Beban angin tidak didistribusikan lagi karna p erhitungan p embebanan nya langsung ke titik kumpul rangka batang

D. BEBAN HUJAN Beban hujan tidak didistribusikan lagi karna perhitungan pembebanan nya langsung ke titik kumpul rangka batang

5.2.2

ANALISIS GAYA-GAYA BATANG

5.2.2.1 Analisis Analisis dilakukan dengan SAP

5.2.2.2 Resume Gaya Dalam Batang


V-9


5.3 PERENCANAAN KUDA-KUDA 5.3.1 PERENCANAAN PENAMPANG Data profil kuda-kuda

Profil C-channel (75.32.0,75) bw := 75

h := 75

h

bf := 32

b := 32

d1 := 8

t := 0.75

c b

c := 8

Data Material Baja Ringan

Mutu Baja : G-550

(SNI 2013 hal 26, Tabel 1.5)

Kekuatan tarik

fu := 550

Tegangan leleh

fy := 550

Tegangan sisa

fr := 0.3 fy  fr = 165

Modulus elastisitas

E := 200000

Modulus geser

G := 80000

Nibah poisson

μ

Koefisien pemuaian

:=

0.3

a := 12 10

-

6

Sehingga :

Luas bruto penampang Ag := ( h + 2 b 

+

2 c  )t

=

116.25

mm2

Luas bruto penampang misalkan


n := 1

(jumlah baut dalam 1 irisan)

d := 5

(diameter baut) V-10

Laporan Kerja Praktek Jurusan Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universitas Andalas mm2

An := Ag - ( n d t) = 112.5

Konstanta torsi penampang 3

J :=

t

mm4

[ ( 2 c) + ( 2 b ) + ( h) ] = 21.797

3

Inersia Penampang Ix := 113728.77

Ẋ :=

b ( b + 2 c) h + ( 2 b ) + ( 2 c)

= 9.91

Iy := 21301.404 Ixy := 0

Konstanta Puntir Penampang m :=

 h2 b2 t   c 

2

Iw :=



b  t

  2 b

Ix

(

3

3

+

1

-

2 c

3



2

4

= 14.172

3 h  b  2

2

)

2

7

 4 c + 6 h  c + 3 h  c + h  b - m  Ix = 4.723  10

6

Titik Berat Penampang

Pusat geser b t ( b + 2 c)

Ẋ = 9.91

x0 :=

y := 37.5

y0 := 0

Ag

+

b t

12 Ix

(

) (

2

) ( 3)

2

 6 c h + 3 b  h - 8 c

= 24.082

Jari-Jari Girasi rx :=

Ix

= 31.278

Ag

ry :=

Iy

= 13.537

Ag

5.3.2 Kapasitas Nominal Penampang yang Menerima Aksial Tarik (SNI Struktur Baja Canai Dingin Halaman 51)

Kapasitas nominal penampang dari sebuah komponen struktur tarik ha rus diambil sebagai nilai terkecil dari: N'  φt Nt φt :=

(Tabel 1.6 point (b) hal 29) 0.9

(komponen struktur yang menerima beban aksial tarik nilai faktor reduksi kapasitasnya 0.90)

Kondisi Leleh


V-11


Kondisi Leleh 4

Nt1 := Agfy = 6.394  10

Kondisi Fraktur Nt2 := 0.85 kt  kt An fu

(Tabel 3.2 point (iii) hal 52)

kt := 0.85

(Faktor koreksi untuk kasus konfigurasi baja ringan dengan profil c)

Nt2 := 0.85 kt   An fu = 4.47  10

4

Ambil Nt terkecil 4

Nt := Nt2 = 4.47  10

4

φtN t = 4.023  10

Kapasitas tarik terkoreksi = Nutarik := 6282.622

N

Nutarik  ϕ tN t Ok!

5.3.3 Kapasitas Nominal Penampang yang Menerima Aksial Tekan (SNI Struktur Baja Canai Dingin Halaman 71) k := 4 v := 0.3

bagian sayap

 2 fcr1 := k π  λ 1 :=

fy

= 1.177

fcr1

 1  γ 1 :=

2

   t  = 397.182 2 12( 1 - v )   b  E

0.22 

λ 1 

λ1

≤ 1

= 0.691

be1 := γ 1 b = 22.109

mm

bagian badan

 2 fcr2 := k π  λ 2 :=

fy fcr2

2

   t  = 72.305 2 12( 1 - v )   h  E

= 2.758


V-12


 1  γ2 :=

 λ2  = 0.334

0.22

≤ 1

λ2

be2 := γ2 h =

mm

25.024

LUAS EFEKTIF Ae := [ ( be1 2) + ( c 2) + be2] =

85.243

2

mm

Kapasitas tekan penampang

1.

N'  φc Ns φc := Ns := Ae fy =

φc Ns =

0.85

4

4.688  10

4

3.985  10

N

N

Kapasitas tekan komponen 2.

N'  φc Nc Nc := Ae fn

Nilai N Max pada bentang 4041.5 mm (batang tengah) L :=

kc :=

4041.5

1

le := kc L =

3

4.042  10

3

lex := le =

4.042  10

ley := le =

4.042  10

lez := le =

4.042  10

3 3

( π  E) 2

fox :=

 le 

=

118.228

2

rx


V-13

Laporan Kerja Praktek Jurusan Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universitas Andalas 2

r01 :=

2

2

2

rx + ry + x0 + y0 = 41.731 J

foz := G

2









 = 36.807 2 G J lez 

2

 1 + π  E

Ag r01

Iw

2

 x0  = 0.667 β := 1 r01   1

foc :=

2 β

fy

λ c :=

2

( fox + foz) -

foc

( fox + foz) - 4 β  fox foz = 32.657

Mpa

= 4.104

(

)  fy

λc

λ c  1.5

fn1 := 0.658

λ c > 1.5

fn2 :=

 0.877   fy 2

 λ c  fn1 = 98.714 3

Nc1 := Ae fn1 = 8.415  10

Menghitung fod A1 := ( bf + d1)  t = 30

xbar :=

( bf 2 + 2 bf   d1) 2 ( bf + d1)

= 19.2

2

ybar :=

d1

2 ( bf + d1)

= 0.8

2

J1 :=

t  ( bf + d1) 3 3

Ix1 :=

bf  t

= 7.5

3

+

12

t d1 12

+ bf  t  ybar

 t bf 3   d1 t3  + + Iy1 :=  12   12 


2

2

 d1 - ybar  = 109.925 + d1 t  2 

d1 t ( bf - xbar)

2



2 bf    3 + bf  t xbar = 3.277  10 2    

V-14


 

Ixy1 := bf  t

 bf - xbar   ( - ybar ) + d1 t  d1  2     2

 Ix1 bf 2 bw 

λ a := 4.80 

  π  η a :=  λ a 

2

-5

= 9.576  10

2

ηa βa

= 321.04



t

β a := xbar +

α a :=

 

0.25

3

 

- ybar  ( bf - xbar) = 307.2

 Ix1 + Iy1   A1 

= 481.54

 J1  λ a  ( Ix1 bf + 0.039 2

2

) = 0.028

2    bf  Ixy1 = 0.317  ybar βa   ηa 2 2  -3  α c := η a α a Iy1  Ixy1  bf = 7.066  10 βa  

α b := η a Iy1 +

fod1 :=

E 2 A1

α a1 :=

fod :=

1 Untuk

2 Untuk

E t

5.46 ( bw + 0.06λ a)

ηa βa

( α a + α b) - 4α c = 145.617



3

κϕ :=

2

 ( α a + α b) -



 1.1  fod1  bw 2 λ a  2    1-





2

 ( Ix1 bf + 0.039 J1  λ a ) +

E 2 A1

2

 ( α a1 + α b) -

fod >

fy 13

2

fy 2

 fod 


  bw

E t

+ λ a 

= 99.507



2

( α a1 + α b ) - 4α c = 140.6

 

2

2

κϕ = 0.039 β a η a E

 Afn1 := Ag fy 1 -

fy

2

fy  4 fod 





 Afn2 := Ag fy  0.055   

fy

...................

fy fod

 - 3.6 

2

2

= 275

 + 0.237



V-15


Digunakan persamaan 2 Nc2 := Afn2 =

4

1 . 62 5  10

Dipilih Nc yang terkecil φc Nc2

4

= 1 .3 81  1 0

N

jadi diambil nilai kapasitas terkecil : N

:=

( φc Nc2)

4

= 1 .3 81  1 0

Nu :=

5053.09

N

Nu

ϕ t Nc2

Ok!




V-16

Tgs Khusus

Recommend Documents