13 14
15
1 2
3 29
28 27
26 25
4 3
1 24
23 22
12 11
10 41
43 44
45 4
5 6
7 8
9 16
17 18
19 20
21 2
31 33
35 37
39 30
32 34
36 38
40 7
6 5
8 9
10
13 12
11 24
23 22
21 20
19 18
17 16
15 14
42 2
,2 5
16
1 ûë 50 . 50 . 5
3 Æ 12,7 2
ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
3 ûë 50 . 50 . 5
3 Æ 12,7 4
ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
5 ûë 50 . 50 . 5
3 Æ 12,7 6
ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
7 ûë 60 . 60 . 6
4 Æ 12,7 8
ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 12,7
9 ûë 60 . 60 . 6
4 Æ 12,7 10
ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 12,7
11 ûë 60 . 60 . 6
4 Æ 12,7 12
ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
13 ûë 50 . 50 . 5
3 Æ 12,7 14
ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 12,7
15 ûë 50 . 50 . 5
3 Æ 12,7 16
ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 12,7
17 Pipa baja Æ 2”
18 ûë 60 . 60 . 6
4 Æ 12,7 19
ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
20 ûë 60 . 60 . 6
4 Æ 12,7 21
ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
22 ûë 60 . 60 . 6
4 Æ 12,7 23
Pipa baja Æ 3”
3.5. Perencanaan Kuda-kuda Trapesium
Gambar 3.13. Kuda-kuda Trapesium
3.5.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Trapesium
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.14. Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda trapesium
Nomer Batang Panjang Batang m
1 1,33
2 1,33
3 1,33
4 1,33
5 1,33
6 1,33
7 1,33
8 1,33
9 1,33
10 1,33
11 1,33
12 1,33
13 1,50
14 1,50
15 1,50
16 1,33
17 1,33
18 1,33
19 1,33
20 1,33
21 1,33
22 1,50
23 1,50
24 1,50
25 0,75
26 1,50
27 1,50
28 2,0
29 2,25
30 2,60
31 2,25
32 2,60
33 2,25
34 2,60
35 2,25
36 2,60
R U
K K
J S
K 1
K K
S K
2 K
T S
K 2
G N
B S
R S
R G
G G
G G
B G
G
a b
c d
e
f g
h i
j
a b
c d
e
37 2,25
38 2,60
39 2,25
40 2,60
41 2,25
42 2,0
43 1,50
44 1,50
45 0,75
3.5.2. Perhitungan luasan kuda-kuda trapesium
A. Luas atap
Gambar 3.14. Luasan Atap Kuda-kuda Trapesium
Panjang ab = 1,90 m
Panjang bc = 1,50 m
Panjang cd = 1,50 m
Panjang de = 0,75 m
Panjang af = 4,5 m
Panjang bg = 3,67 m
Panjang ch = 3,0 m
Panjang di = 2,34 m
Panjang ej = 2,0 m
· Luas abfg
= ½ ab af + bg = ½ 1,90 4,5+ 3,67
= 7,76 m
2
· Luas bcgh
= ½ bc ch + bg = ½ 1,50 3,0+ 3,67
= 5,00 m
2
· Luas cdhi
= ½ cd ch + di = ½ 1,50 3,0+ 2,34
= 4,00 m
2
· Luas deij
= ½ de ej + di = ½ 0,75 2+ 2,34
= 1,63 m
2
B. Luas Plafon
Gambar 3.15. Luasan Plafon kuda-kuda Trapesium Panjang ab
= 1,67m Panjang bc
= 1,33 m Panjang cd
= 1,33 m Panjang de
= 0,6,7 m Panjang af
= 4,5 m Panjang bg
= 3,67 m Panjang ch
= 3,0 m Panjang di
= 2,34 m Panjang ej
= 2,0 m
· Luas abfg
= ½ ab af + bg = ½ 1,67 4,5+ 3,67
= 6,82m
2
13 14
15
1 2
3 29
28 27
26 25
4 3
1 24
23 22
12 11
10 41
43 44
45 4
5 6
7 8
9 16
17 18
19 20
21 2
31 33
35 37
39 30
32 34
36 38
40 7
6 5
8 9
10
13 12
11
24 23
22 21
20 19
18 17
16 15
14 42
P2 P3
P4
P1 P5
P6 P7
P8 P9
P10 P11
P12 P13
· Luas bcgh
= ½ bc ch + bg = ½ 1,33 3,0+ 3,67
= 4,43 m
2
· Luas cdhi
= ½ cd ch + di = ½ 1,33 3,0+ 2,34
= 3,55 m
2
· Luas deij
= ½ de ej + di = ½ 0,67 2+ 2,34
= 1,45 m
2
3.5.3. Perhitungan Pembebanan kuda-kuda trapesium
Data-data pembebanan : Berat gording
= 11 kgm Berat penutup atap
= 50 kgm
2
Berat profil = 25 kgm
Gambar 3.16. Pembebanan kuda-kuda trapesium akibat beban mati
a.
Perhitungan Beban Ø Beban Mati
1 Beban P
1
= P
13
a Beban gording =
Berat profil gording x Panjang Gording = 11 x 4 = 44 kg
b Beban atap = Luasan x Berat atap
= 7,76 x 50 = 388 kg c Beban plafon
= Luasan x berat plafon
= 6,82 x 18 = 122,76 kg d Beban kuda-kuda
= ½ x Btg 1 + 13 x berat profil kuda kuda = ½ x 1,33+1,33 x 25 = 33,25 kg
e Beban bracing = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 33,25 = 9,98 kg f Beban plat sambung = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 33,25 = 3,3 kg
2 Beban P
2
= P
12
a Beban gording =
Berat profil gording x Panjang Gording = 11 x 3,33 = 36,63 kg
b Beban atap = Luasan x berat atap
= 5 x 50 = 250 kg
c Beban kuda-kuda = ½ x Btg 13+14+25+26 x berat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,33+0,75+1,5 x 25 = 61,375 kg
d Beban plat sambung = 10 x beban kuda-kuda = 10 x 61,375 = 6,1 kg
3 Beban P
3
= P
11
a. Beban gording =
Berat profil gording x Panjang Gording = 11 x 2,66 = 29,26 kg
b. Beban atap = Luasan x berat atap
= 4 x 50 = 200 kg c. Beban kuda-kuda
= ½ x Btg 14+15+27+28 x berat profil kuda kuda = ½ x 1,33+1,33+1,5+2 x 25 = 77 kg
d. Beban plat sambung = 10 x beban kuda-kuda = 10 x 77 = 7,7 kg
4 Beban P
4
= P
10
a. Beban gording =
Berat profil gording x Panjang Gording = 11 x 2 = 22 kg
b. Beban atap = Luasan x berat atap
= 1,63 x 50 = 81,5 kg c. Beban kuda-kuda
= ½ x Btg 15+16+29+30 x berat profil kuda kuda = ½ x 1,33+1,33+2,25+2,6 x 25 = 93,875 kg
d. Beban plat sambung = 10 x beban kuda-kuda = 10 x 93,875 = 9,4 kg
e. Reaksi ¼ kuda-kuda = 866 kg
5 Beban P
5
= P
7
= P
9
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg 16+17+31 x berat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,33+2,25 x 25 = 61,375 kg b Beban plat sambung = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 61,375 = 6,14 kg
6 Beban P
6
= P
8
a Beban kuda-kuda = ½ x
Btg17+18+32+34
x berat profil kuda kuda = ½ x 1,33+1,33+2,6+2,6 x 25
= 98,25 kg b Beban plat sambung = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 98,25 = 9,8 kg
7 Beban P
14
= P
24
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg1+2+25 x berat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,33+0,75 x 25 = 46,625 kg
b Beban plat sambung = 10 x beban kuda-kuda = 10 x 46,625 = 4,66 kg
c Beban plafon =
Luasan x berat plafon = 4,43 x 18 = 79,74 kg
8 Beban P
15
= P
23
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg2+3+26+27 x berat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,33+1,5+1,5 x 25 = 70,75 kg
b Beban plat sambung = 10 x beban kuda-kuda = 10 x 70,75 = 7,1 kg
c Beban plafon =
Luasan x berat plafon = 3,55 x 18 = 63,9 kg
9 Beban P
16
= P
22
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg3+4+28+29 x berat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,33+2+2,25 x 25 = 86,38 kg
b Beban plat sambung = 10 x beban kuda-kuda = 10 x 86,38 = 8,64 kg
c Beban plafon =
Luasan x berat plafon = 1,45 x 18 = 26,1 kg
10 Beban P
17
= P
21
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg4+5+30+31+32 x berat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,33+2,6+2,25+2,6 x 25 = 126,38 kg
b Beban plat sambung = 10 x beban kuda-kuda = 10 x 126,38 = 12,4 kg
11 Beban P
18
= P
20
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg5+6+33 x berat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,33+2,25 x 25 = 61,38 kg
b Beban plat sambung = 10 x beban kuda-kuda = 10 x 61,38 = 6,14 kg
12 Beban P
19
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg4+5+30+31+32 x berat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,33+2,6+2,25+2,6 x 25 = 126,38 kg
b Beban bracing = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 126,38 = 37,92 kg c Beban plat sambung = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 126,38 = 12,4 kg
Tabel 3.15. Rekapitulasi Beban Mati Kuda-kuda Trapesium
Beban Beban
Atap Beban
gording Beban
Kuda - kuda
Beban Plat Penyambung
beban bracing
Beban Plafon
Jumlah Beban
kg kg
kg
kg kg
kg
kg P1=P13
388 44
33.25 3.3
9.98 122.7
6 601.29
W1 W3
Wy2 W2
Wx2 13
14 15
1 2
3 29
28 27
26 25
4 3
1 24
23 22
12 11
10 41
43 44
45 4
5 6
7 8
9 16
17 18
19 20
21 2
31 33
35 37
39 30
32 34
36 38
40 7
6 5
8 9
10
13 12
11 24
23 22
21 20
19 18
17 16
15 14
42 W4
W8 W6
W7 W5
W hi
sa p
Wtekan
W his
ap W
te ka
n
P2=P12 250
36.63 61
6.1 354.10
5 P3=P11
200 29.26
77 7.7
313.96 P4=P10
81.5 22
94 9.4
1072,7 8
P5=P7=P9 61
6.14 67.515
P6=P8 98.25
9.8 108.05
P14=P24 47
4.66 79.74
131.02 5
P15=P23 70.75
7.1 63.9
141.75 P16=P22
86.38 8.64
26.1 121.12
P17=P21 126.3
8 12.4
138.78 P18=P20
61.38 6.14
67.52 P19
126.3 8
12.4 37.92
176.7
Ø Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P
1
, P
2
, P
3
, P
4
, P
10
, P
11
, P
12
, P
13
= 100 kg
Ø Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.17. Pembebanan kuda-kuda akibat beban angin Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kgm
2
.
Koefisien angin tekan = 0,02
a -
0,40
= 0,02 x 30 – 0,40 = 0,2
a W
1
= W
8
= luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,76 x 0,2 x 25
= 38,8 kg b W
2
= W
7
= luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 5 x 0,2 x 25
= 25 kg c W
3
= W
6
= luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 4 x 0,2 x 25
= 20 kg d W
4
= W
5
= luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 1,63 x 0,2 x 25
= 8,15 kg
Koefisien angin hisap = - 0,40
e W
1
= W
8
= luasan x koef. angin hisap x beban angin
= 7,76 x -0,4 x 25
= -77,6 kg f W
2
= W
7
= luasan x koef. angin hisap x beban angin
= 5 x -0,4 x 25
= -50 kg g W
3
= W
6
= luasan x koef. angin hisap x beban angin
= 4 x -0,4 x 25
= -40 kg h W
4
= W
5
=
luasan x koef. angin hisap x beban angin
= 1,63 x -0,4 x 25
= -16,3 kg
Tabel 3.16. Perhitungan beban angin Beban
Beban angin
Beban angin
Wx tekan Wy
tekan Wx hisap
Wy hisap
tekan kg
hisap kg
W.Cos a
kg W.Sin
a kg
W.Cos a
kg W.Sin
a kg
W1 38,8
33,60 19,4
W2 25
21.65 12.5
W3 20
17.32 10
W4 8
7.0579 4.075
W5 -16
-14.1158 -8.15
W6 -40
-34.64 -20
W7 -50
-43.3 -25
W8 -77.6
-67,2 -38,8
Tabel 3.17. Rekapitulasi seluruh Pembebanan Kuda-kuda Trapesium
Beban beban
mati beban
hidup beban angin kg
kg kg
Wx Wy
P
1
601,29 100
33,60 19,4
P
2
354.105 100
21.65 12.5
P
3
313.96 100
17.32 10
P
4
206.775 100
7.0579 4.075
P
5
67.515 P
6
108.05 P
7
67.515 P
8
108.05 P
9
67.515 P
10
206.775 100
-14.1158 -8.15
P
11
313.96 100
-34.64 -20
P
12
354.105 100
-43.3 -25
P
13
601,29 100
-67,2 -38,8
P
14
131.025 P
15
141.75 P
16
121.12 P
17
138.78 P
18
67.52 P
19
176.7 P
20
67.52
P
21
138.78 P
22
121.12 P
23
141.75 P
24
131.025
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang jurai sebagai berikut :
Tabel 3.18. Rekapitulasi gaya batang Kuda-kuda Trapesium
kombinasi Batang
Tarik + kg
Tekan - kg
1 8461,79
2 9462,69
3 9746,39
4 9025,16
5 8788,17
6 8788,24
7 9767,34
8 7767,27
9 6962,38
10 8637,99
11 9302,34
12 8301,34
13 10303,35
14 9497,74
15 8685,11
16 8576,75
17 8578,18
18 8947,39
19 8947,36
20 8536,31
21 8534,84
22 8632,55
23 9440,55
24 8245,88
25 1174,41
26 1821,06
27 2614,2
28 3088
29 2003,49
30 1660,43
31 927,95
32 1247,44
33 113,91
34 790,64
35 131,48
36 231,56
37 113,94
38 588,51
39 127.9
40 1001.33
41 952.36
42 1019.44
43 584.88
44 761.53
45 174.68
3.5.4. Perencanaan Profil Kuda-kuda Trapesium a.
Perhitungan profil batang tarik
P
maks.
= 9767,34kg
s
ijin
= 1600 kgcm
2
2 ijin
maks. netto
cm 6,10
1600 9767,34
σ P
F =
= =
F
bruto
= 1,15 . F
netto
= 1,15 . 6,10 cm
2
= 7,02 cm
2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50. 50. 5
F = 2 . 4,80 cm
2
= 9,60 cm
2
. F = penampang profil dari tabel profil baja
Kontrol tegangan yang terjadi :
2 maks.
kgcm 1196,9
.9,60 0,85
9767,34 F
. 0,85
P σ
= =
=
s £ 0,75s
ijin
1196,9 kgcm
2
£ 1200 kgcm
2
……. aman
b. Perhitungan profil batang tekan
