TUGAS PERENCANAAN RANGKA ATAP BAJA 1
TUGAS STRUKTUR BAJA 11
Bangunan gedung dengan struktur atap dibuat dengan struktur rangka baja.
Bentang struktur bangunan, beban gravitasi, beban angin dan mutu bahan,
dijelaskan pada data teknis berikut.
DATA TEKNIS
Tipe Rangka
: Tipe 3
Panjang Bentang Rangka : 16 m
(B)
Jarak Antar Kuda – kuda : 5 m
(L)
Sudut kemiringan rangka : 23°
(α)
Mutu Baja
: BJ41, Fy=2400 kg/cm2, Fu=4100 kg/cm2
Penutup Atap
: Genteng beton
Sambungan
: Las
Profil
dipakai
Rangka
Profil Gording
yang : Double Siku
: Light Lip Channel
UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009
TUGAS STRUKTUR BAJA 12
``
BAB I
PERENCANAAN GORDING
1. DATA
Mutu baja
: BJ41, Fy = 250 MPa
Jarak antar kuda – kuda : 5 m
(L)
Jarak antar Gording (B)
: 1m
Kemiringan atap (α)
: 23°
Profil Gording
dipakai
yang : C.150.75.20.4,5
Data gording dari Tabel
: q
= 11 kg/m
Ix
= 4890000 mm4
Iy
=
992000 mm4
Zx
=
65200 mm3
Zy
=
19800 mm3
UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009
da (L)
TUGAS STRUKTUR BAJA 13
=
=
250M PA
5m
75
20
150
t=4,5
20
75
Gambar 1.1 Penampang
Gording
Gambar 1.1 Penampang Gording
2. PERHITUNGAN PEMBEBANAN
a. Data Pembebanan
- Beban Mati (DL)
Beban Genteng Jenis Beton
Beban penutup atap genteng
Beton
Berat sendiri Gording
- Beban Hidup (La)
Beban hidup terpusat sebesar p
- Beban Angin (Wind)
Besar beban tekanan angin
diperhitungkan sebesar
=
=
q =
=
=
=
Koefisien angin tekan
Koefisien angin isap
Tekanan angin tekan
2
70 kg/m
=
W
W
tekan
hisap
=
=
70
kg/m
11 kg/m
81 kg/m
100 kg
25 kg/m2
0.02 (α) = 0.06
0.4
- 0.4
1.5 kg/m
10 kg/m
3. MENCARI MOMEN YANG BEKERJA PADA GORDING
a. Akibat Beban Mati
UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009
TUGAS STRUKTUR BAJA 14
Gambar 1.2 Pembebanan pada Groding akibat
beban mati
q
=
qx
=
q x cos α
=
qy
=
q x sin α
=
81 kg/m
74.56089
31 kg/m
31.64922
14 kg/m
Mx
=
=
233.00 kgm
My
=
1/8 . qx . L2
1/8 . qy .
1/2L2
=
24.73 kgm
b. Akibat Beban Hidup
Gambar 1.2 Pembebanan pada
Groding akibat beban hidup
P
Px
Py
= P.cos α
= P.sin α
=
=
=
Mx
= 1/4 . Px . L
=
100 kg
92.05 kg/m
39.07 kg/m
115.0 kgm
UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009
TUGAS STRUKTUR BAJA 15
6
1/4 . Py .
= 0.5L
My
=
c. Akibat Beban Angin
W
=
tekan
1/8 . Wtekan .
Wx
= 2
L
24.42 kgm
=
=
1.5 kg/m
4.6875 kgm
Catatan : Hanya tekanan angin tekan yang diperhitungkan
4. KOMBINASI PEMBEBANAN
Tabel 1.1 Kombinasi Pembebanan pada Gording
Kombinasi Pembebanan
1 U = 1.4D
2 U = 1.2D
3 U = 1.2D
U = 1.2D
4 U = 1.2D
+
+
+
+
0.5La
1.6La
1.6La + 0.8W
1.3W + 0.5La
5 U = 0.9D ± 1.3W
Arah X
(kg.m)
326.204
337.135
463.704
467.454
343.229
215.796
203.609
Arah Y
(kg.m)
34.616
41.881
68.744
68.744
41.881
22.253
22.253
Jadi, besar momen yang menentukan adalah :
467.4 kg.
4674543.1
Mx =
54 m
=
99 N.mm
68.74 kg.
687442.57
My =
4 m
=
9 N.mm
5. MENGHITUNG KAPASITAS PENAMPANG
Asumsi penampang kompak
Mnx =
Mny =
Zx . fy
Zy . fy
=
=
16300000 N.mm
4950000 N.mm
Untuk mengantisipasi puntir, maka besar momen y dapat dibagi 2 sehingga :
M uy
M ux
+
φ.M nx φ.M ny / 2
Jika ф = 0.9
4674543.199
687442.579
+
= 0.6273 ≤ 1
0.9 × 16300000 0.9 × 4950000/ 2
OK
UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009
TUGAS STRUKTUR BAJA 16
BAB II
PERENCANAAN RANGKA ATAP
1. DATA STRUKTUR
Jarak antar kuda – kuda : 5 m
(L)
Jarak antar Gording (B)
: 1m
Kemiringan atap (α)
: 23°
TAMPAK DEPAN RANGKA ATAP MODEL 3
Gambar 2.1 Rangka atap rencana
2. PERHITUNGAN PEMBEBANAN
a. Beban Mati (qDL)
Beban Penutup atap genteng beton sebesar (W)
=
Beban penutup plafon diperhitungkan sebesar (P)
=
Berat penutup atap genteng beton (B x L x W)
Berat sendiri gording (L x q)
kg/m
2
kg/m
18
2
70
=
= 350 kg
= 55 kg
40
kg
5
b. Beban Plafon = 0.93 x P x L = 0.93 x 18 x 5 = 83.7 kg
c. Beban Hidup
Pada atap gedung, yang dapat dicapai dan dibebani oleh orang, harus
diambil minimum sebesar 100 kg/m2 bidang datar.
UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009
TUGAS STRUKTUR BAJA 17
d. Beban Angin (Wind)
Beban angin diperhitungkan sebesar (w) = 25 kg/m2
=
Koefisien angin tekan
Koefisien angin isap
Tekanan angin tekan
Tekanan angin hisap
=
0.06 x B x L x w
0.4 x B x L x w
0.02 (α) = 0.06
0.4
- 0.4
=
=
7.5 kg
50 kg
3. PERENCANAAN BATANG TARIK
φ
N
u
= t .F
y . 2. A
g
N
n
=t ×
F
u
φ
×
2×
A
e
Pada perencanaan batang tarik, batang - batang yang ditinjau sesuai pada
gambar 2.1 berikut.
Gambar 2.1 Batang yang ditinjau untuk analisa batang tarik
a. Perencanaan Batang Tarik Pada Detail 1
UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009
TUGAS STRUKTUR BAJA 18
Gambar 2.2 Detail 1 batang tarik pada P35
No.
Batan
g
P35
Pu
(kg)
6276.
97
Tabel 2.1 Hasil Perhitungan Batang Tarik pada P35
Jumla
Ae =
Øt
Ag
Profil
h
0.85xAg
(cm2)
Nu
Nn
Profil
(cm2)
L.40.4
0.4
2
3.08
2.618
0.9
0.75
Diambil yang terkecil
RASIO
Penampang Siku Ganda L.40.40.4 kuat
Nu
(kg)
Nn
(kg)
1386 16100
0
.7
13860
Bangunan gedung dengan struktur atap dibuat dengan struktur rangka baja.
Bentang struktur bangunan, beban gravitasi, beban angin dan mutu bahan,
dijelaskan pada data teknis berikut.
DATA TEKNIS
Tipe Rangka
: Tipe 3
Panjang Bentang Rangka : 16 m
(B)
Jarak Antar Kuda – kuda : 5 m
(L)
Sudut kemiringan rangka : 23°
(α)
Mutu Baja
: BJ41, Fy=2400 kg/cm2, Fu=4100 kg/cm2
Penutup Atap
: Genteng beton
Sambungan
: Las
Profil
dipakai
Rangka
Profil Gording
yang : Double Siku
: Light Lip Channel
UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009
TUGAS STRUKTUR BAJA 12
``
BAB I
PERENCANAAN GORDING
1. DATA
Mutu baja
: BJ41, Fy = 250 MPa
Jarak antar kuda – kuda : 5 m
(L)
Jarak antar Gording (B)
: 1m
Kemiringan atap (α)
: 23°
Profil Gording
dipakai
yang : C.150.75.20.4,5
Data gording dari Tabel
: q
= 11 kg/m
Ix
= 4890000 mm4
Iy
=
992000 mm4
Zx
=
65200 mm3
Zy
=
19800 mm3
UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009
da (L)
TUGAS STRUKTUR BAJA 13
=
=
250M PA
5m
75
20
150
t=4,5
20
75
Gambar 1.1 Penampang
Gording
Gambar 1.1 Penampang Gording
2. PERHITUNGAN PEMBEBANAN
a. Data Pembebanan
- Beban Mati (DL)
Beban Genteng Jenis Beton
Beban penutup atap genteng
Beton
Berat sendiri Gording
- Beban Hidup (La)
Beban hidup terpusat sebesar p
- Beban Angin (Wind)
Besar beban tekanan angin
diperhitungkan sebesar
=
=
q =
=
=
=
Koefisien angin tekan
Koefisien angin isap
Tekanan angin tekan
2
70 kg/m
=
W
W
tekan
hisap
=
=
70
kg/m
11 kg/m
81 kg/m
100 kg
25 kg/m2
0.02 (α) = 0.06
0.4
- 0.4
1.5 kg/m
10 kg/m
3. MENCARI MOMEN YANG BEKERJA PADA GORDING
a. Akibat Beban Mati
UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009
TUGAS STRUKTUR BAJA 14
Gambar 1.2 Pembebanan pada Groding akibat
beban mati
q
=
qx
=
q x cos α
=
qy
=
q x sin α
=
81 kg/m
74.56089
31 kg/m
31.64922
14 kg/m
Mx
=
=
233.00 kgm
My
=
1/8 . qx . L2
1/8 . qy .
1/2L2
=
24.73 kgm
b. Akibat Beban Hidup
Gambar 1.2 Pembebanan pada
Groding akibat beban hidup
P
Px
Py
= P.cos α
= P.sin α
=
=
=
Mx
= 1/4 . Px . L
=
100 kg
92.05 kg/m
39.07 kg/m
115.0 kgm
UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009
TUGAS STRUKTUR BAJA 15
6
1/4 . Py .
= 0.5L
My
=
c. Akibat Beban Angin
W
=
tekan
1/8 . Wtekan .
Wx
= 2
L
24.42 kgm
=
=
1.5 kg/m
4.6875 kgm
Catatan : Hanya tekanan angin tekan yang diperhitungkan
4. KOMBINASI PEMBEBANAN
Tabel 1.1 Kombinasi Pembebanan pada Gording
Kombinasi Pembebanan
1 U = 1.4D
2 U = 1.2D
3 U = 1.2D
U = 1.2D
4 U = 1.2D
+
+
+
+
0.5La
1.6La
1.6La + 0.8W
1.3W + 0.5La
5 U = 0.9D ± 1.3W
Arah X
(kg.m)
326.204
337.135
463.704
467.454
343.229
215.796
203.609
Arah Y
(kg.m)
34.616
41.881
68.744
68.744
41.881
22.253
22.253
Jadi, besar momen yang menentukan adalah :
467.4 kg.
4674543.1
Mx =
54 m
=
99 N.mm
68.74 kg.
687442.57
My =
4 m
=
9 N.mm
5. MENGHITUNG KAPASITAS PENAMPANG
Asumsi penampang kompak
Mnx =
Mny =
Zx . fy
Zy . fy
=
=
16300000 N.mm
4950000 N.mm
Untuk mengantisipasi puntir, maka besar momen y dapat dibagi 2 sehingga :
M uy
M ux
+
φ.M nx φ.M ny / 2
Jika ф = 0.9
4674543.199
687442.579
+
= 0.6273 ≤ 1
0.9 × 16300000 0.9 × 4950000/ 2
OK
UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009
TUGAS STRUKTUR BAJA 16
BAB II
PERENCANAAN RANGKA ATAP
1. DATA STRUKTUR
Jarak antar kuda – kuda : 5 m
(L)
Jarak antar Gording (B)
: 1m
Kemiringan atap (α)
: 23°
TAMPAK DEPAN RANGKA ATAP MODEL 3
Gambar 2.1 Rangka atap rencana
2. PERHITUNGAN PEMBEBANAN
a. Beban Mati (qDL)
Beban Penutup atap genteng beton sebesar (W)
=
Beban penutup plafon diperhitungkan sebesar (P)
=
Berat penutup atap genteng beton (B x L x W)
Berat sendiri gording (L x q)
kg/m
2
kg/m
18
2
70
=
= 350 kg
= 55 kg
40
kg
5
b. Beban Plafon = 0.93 x P x L = 0.93 x 18 x 5 = 83.7 kg
c. Beban Hidup
Pada atap gedung, yang dapat dicapai dan dibebani oleh orang, harus
diambil minimum sebesar 100 kg/m2 bidang datar.
UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009
TUGAS STRUKTUR BAJA 17
d. Beban Angin (Wind)
Beban angin diperhitungkan sebesar (w) = 25 kg/m2
=
Koefisien angin tekan
Koefisien angin isap
Tekanan angin tekan
Tekanan angin hisap
=
0.06 x B x L x w
0.4 x B x L x w
0.02 (α) = 0.06
0.4
- 0.4
=
=
7.5 kg
50 kg
3. PERENCANAAN BATANG TARIK
φ
N
u
= t .F
y . 2. A
g
N
n
=t ×
F
u
φ
×
2×
A
e
Pada perencanaan batang tarik, batang - batang yang ditinjau sesuai pada
gambar 2.1 berikut.
Gambar 2.1 Batang yang ditinjau untuk analisa batang tarik
a. Perencanaan Batang Tarik Pada Detail 1
UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009
TUGAS STRUKTUR BAJA 18
Gambar 2.2 Detail 1 batang tarik pada P35
No.
Batan
g
P35
Pu
(kg)
6276.
97
Tabel 2.1 Hasil Perhitungan Batang Tarik pada P35
Jumla
Ae =
Øt
Ag
Profil
h
0.85xAg
(cm2)
Nu
Nn
Profil
(cm2)
L.40.4
0.4
2
3.08
2.618
0.9
0.75
Diambil yang terkecil
RASIO
Penampang Siku Ganda L.40.40.4 kuat
Nu
(kg)
Nn
(kg)
1386 16100
0
.7
13860