36
10. Baja Profil
: BJ 37 11.
Modulus elastisitas baja : 2.10
5
Mpa = 2. 10
6
kgcm
2
12. Tegangan ijin baja
: 1600 kgcm
2
13. Berat penutup atap
: 4 kgm
2
3.1 Konstruksi Atap
Perhitungan Gording
Gambar 3.2 Tinggi Balok Atap Menghitung Panjang Balok
Diketahui L = 30 m Jarak C - D
Cos 20 = x r
r = 15 cos 20
= 15,96 m Jarak D – F
tan 20 = y x
y = tan 20
. 15 = 5,46 m Jarak gording yang direncanakan = 1,4 m
sb y
sb x r
y
C F
D
x = ½ L
37
h C x
X Y
b C y
d t
Banyaknya gording yang dibutuhkan 15,961,4 + 1
= 12,4 buah = 13 buah Jarak gording yang sebenarnya
15,9612 = 1,33 m
3.1.1 Perhitungan Dimensi Gording
Untuk dimensi gording dicoba dengan menggunakan profil baja C
125x50x20x2,3
dengan data-data sebagai berikut :
Gambar 3.3 Profil Channel Lips Gording h
= 125 mm b
= 50 mm d
= 20 mm t
= 2,3 mm q
= 4,51 kgm Wx = 21,92 cm
3
Wy = 6,22 cm
3
Ix = 137 cm
4
Iy = 20,6 cm
4
38
Pembebanan pada gording :
Beban Mati Dead Load -
Berat gording = q kgm
- Berat penutup atap 1,4 m x 4 kgm
2
= 5,6 kgm ∑q = 5,6 + q kgm
Gording ditempatkan tegak lurus bidang penutup atap dan beban mati Px bekerja vertical, P diuraikan pada sumbu X dan sumbu Y, sehingga
diperoleh:
Gambar 3.4 Gambar gaya kerja pada gording
qx = q . sin α = 5,6 + q . cos 20
= 4,95+ 0,94q kgm qy
= q . cos α = 5,6 + q . sin 20 = 1,9152+ 0,342q kgm
q cos q sin
q Sb.Y
Sb.X
39
q cos q sin
q Sb.Y
Sb.X
Gambar 3.5 Gambar gaya kerja pada beban hidup
Momen maksimum akibat beban mati :
Mx 1 = 18 . qx . l2
2
= 18 . 4,95+ 0,94q6
2
= 23,6803+ 4,2286q kgm
My1 = 18 . qy . l
2
= 18 . 1,9152+ 0,342q63
2
= 0,9576+ 0,171q kgm
Beban Hidup Live Load
Gambar 3.6 Gambar gaya kerja pada beban pekerja
q cos q sin
q Sb.Y
Sb.X
40 P
= 1
k g
Beban berguna atau beban hidup adalah beban terpusat yang bekerja di tengah-tengah bentang gording, beban ini diperhitungkan kalau ada
orang yang bekerja di atas gording. Besarnya beban hidup diambil dari PPURG 1987, P = 100 kg.
Px = P . cos
= 100 . cos 20
= 94 kg Py
= P . sin
= 100 . sin 20 = 34,2 kg
Momen yang timbul akibat beban terpusat dianggap Continous Beam.
Gambar 3.7 Gambar momen akibat beban pekerja
Momen maksimum akibat beban hidup
Mx 2 = ¼ . Px . l
= ¼ . 94 . 6 = 141 kgm
My 2 = ¼ . Py . l
= ¼ . 34,2 . 63
41
q cos q sin
q Sb.Y
Sb.X
= 51,3 kgm
Beban Angin
Beban angin diperhitungkan dengan menganggap adanya tekanan positif tiup dan tekanan negatif hisap, yang bekerja tegak lurus pada
bidang atap. Menurut PPPURG 1987, tekanan tiup harus diambil minimal 25 kgm
2
. Dalam perencanaan ini, besarnya tekanan angin w diambil sebesar 65 kgm
2
.
Gambar 3.8 Gambar gaya kerja pada beban angin
Ketentuan :
Koefisien angin tekan c = 0,02 x
- 0,4 Koefisien angin hisap c’ = - 0,4
Beban angin kiri W
1
= 65 kgm
2
Beban angin kanan W
2
= 65 kgm
2
Kemiringan atap = 20
Jarak Gording = 1,4 m
42
Koefisien Angin
Angin datang q1 = 0,02 . - 0,4 x 65 kgm
2
x 1,4 = 0,02 . 20
- 0,4 x 65 kgm
2
x 1,4 = 0 kgm
2
Angin pergi q2 = -0,4 x 1,4 x w
= 0,4 . 65 kgm
2
. 1,4 = -36,4 kgm
Momen maksimum akibat beban angin
Jadi momen akibat beban angin adalah : Akibat q1
= 0 Mx
3
= 18 . Wx . I
2
= 18 . 0 . 6
2
= 0 kgm Akibat q2
= 81,9 kgm
2
Mx
3
= 18 . W . l
2
=
18 . -36,4 . 6
2
= -163,8 kgm
43
Tabel 3.1 Tabel Perhitungan Momen
P dan M Atap + Gording
Beban Mati Beban Orang
Beban Hidup Angin
q, P 5,6 + q
100 65
qx, Px 4,95+ 0,94q
94 qy, Py
1,9152+ 0,342q 34,2
65 Mx
23,6803+ 4,2286q 141
My Mxxxxxx
0,9576+ 0,171q 17,1
-163,8
Kombinasi Pembebanan
Akibat Mx Atap + Gording + Angin Datang Mx = 23,6803+ 4,2286q + 0
= 23,6803+ 4,2286q kgm My
= 1,9152+ 0,342q + 0 = 1,9152+ 0,342q kgm
Akibat Mx Atap + Gording + Angin Pergi Mx = 23,6803+ 4,2286q + -163,8
= -140,12+ 4,2286q kgm My
= 1,9152+ 0,342q + 0 = 1,9152+ 0,342q kgm
Akibat Mx Atap + Gording + Beban Pekerja Mx = 23,6803+ 4,2286q + 141
= 164,6803+ 4,2286q kgm My
= 0,9576+ 0,171q + 17,1
44
= 18,06+ 0,171q kgm
Kotrol Tegangan
Akibat Kombinasi momen terbesar
Wx My
Wy Mx
≤
= 1600 kgcm
2
22 ,
6 4,51
0,171 +
1806 92
, 21
4,51 422,86
+ 16468,03
≤
22 ,
6 77
, 1806
92 ,
21 18375,13
= 1128,64 kgcm
2
≤ = 1600 kgcm
2
= 1128,64 kgcm
2
≤
=1600 kgcm
2
............ OK
Kontrol Lendutan :
f
x
=
Iy E
l Px
Iy E
l q
x
3 4
2 48
1 2
384 5
= 137
10 1
, 2
48 600
100 1
137 10
, 2
384 2
600 101
, 5
6 3
6 4
fx
= 1,60126 cm fx izin = 1300 x 600 = 2 cm …….. OK
f
y
=
Ix E
l Py
Ix E
l q
y
3 4
48 1
384 5
= 6
, 20
10 .
1 ,
2 48
3 600
100 1
6 ,
20 10
1 ,
2 384
3 600
101 ,
5
6 3
6 4
fy = 0,8717 cm fy izin = 2 cm .............. OK
cm fy
fx f
8232 ,
1 8717
, 60126
, 1
2 2
2 2
jadi, gording C
125x50x20x2,3
aman untuk digunakan.
45
a a
a a
a a
b
3.1.2 Perhitungan Batang Tarik Trackstang
Batang tarik Trackstang berfungsi untuk mengurangi lendutan gording pada arah sumbu x miring atap sekaligus untuk mengurangi tegangan
lendutan yang timbul pada arah x. Beban-beban yang dipikul oleh trackstang yaitu beban-beban yang sejajar bidang atap sumbu x.
Gambar 3.9 Gambar Dimensi GordingVariasi Dengan Trackstang
b = 0,759 m a = 1,4 m
berat sendiri atap = 4 kgm
2
jarak batang tarik = 2 m berat sendiri gording = 4,51 kgm
2
beban pekerja = 100 kgm
2
46
Beban yang bekerja A.
Tipe 1 Atap
= 2 x 0,76 x 4 x sin 20 = 2,077 kg
Gording = 2 x 4,51 x sin 20
= 3,085 kg Beban Pekerja
= 100 x sin 20 = 34,202 kg
N
1
= 39,364 kg
B. Tipe 2
Atap = 2 x 1,4 x 4 x sin 20
= 3,831 kg Gording
= 2 x 4,51 x sin 20 = 3,085 kg
Beban Pekerja = 100 x sin 20
= 34,202 kg N
2
= 41,118 kg
Beban yang dipikul oleh trackstang = N
1 +
N
2
x 13 = 573,893 kg
Dibutuhkan diameter trackstang σ
terjadi
≤ σ
profil
pr ofil tota l
A N
pr ofil tota l
D N
4
2
47 4
1600
tota l
N d
4 1600
893 ,
573
d
d = 0,676 cm
Maka batang tarik yang dipakai adalah Ø 8 mm.
BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS
