Desain Konstruksi Kuda kuda Rangka Atap

`

BAB I
LANDASAN TEORI

1.1 Pengertian Baja
Baja adalah bahan komoditas tinggi terdiri dari Fe dalam bentuk
kristal dan karbon. Besarnya unsur karbon adalah 1,6%. Pembuatan
baja dilakukan dengan pembersihan dalam temperatur tinggi. Besi
mentah tidak dapat ditempa. Dimana pembuatan baja dengan
menggunakan proses dapur tinggi dengan bahan mentahnya biji besi
(Fe) dengan oksigen (O) dan bahan-bahan lainnya.
1.2 Baja Sebagai Bahan Struktur
Beberapa keuntungan yang diperoleh dari baja sebagai bahan
struktur adalah sebagai berikut :
1. Baja
mempunyai
kekuatan cukup tinggi dan merata.
Struktur
Baja
I

2. Baja adalah hasil produksi pabrik dengan peralatan mesin-mesin
yang cukup canggih dengan jumlah tenaga manusia relatif sedikit,
sehingga pengawasan mudah dilaksanakan dengan seksama dan
mutu dapat dipertanggungjawabkan.
3. Pada umumnya struktur baja mudah dibongkar pasang, sehingga
elemen

struktur

baja

dapat

dipakai

berulang-ulang

dalam

berbagai bentuk struktur.

4. Jika pemeliharaan struktur baja dilakukan dengan baik, struktur
dari baja dapat bertahan cukup lama.
1.3 Bentuk Profi Baja
Baja struktur diproduksi dalam berbagai bentuk profl. Bentuk
profl baja yang sering dijumpai dipasaran seperti : siku-siku, kanal, I
atau H, jeruji, sheet piles, pipa, rel, plat, dan kabel. Disamping itu ada
profl yang bentuknya serupa dengan profl I tetapi sayapnya lebar,
sehingga disebut profl sayap lebar (wide flane). Beberapa kelebihan
dari wide flane, yaitu:

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

1

`

1. Kekuatan lenturnya cukup besar
2. Mudah dilakukan penyambungan
Adanya kelebihan diatas menjadikan wide flane sering digunakan
sebagai kolom dan balok pada bangunan gedung, gelagar dan rangka

jembatan, dan bangunan struktur lainnya. Khusus untuk wide flane
dengan perbandingan lebar sayap dan tinggi profl (b/h) sama dengan
satu atau disebut juga profl H. Profl H ini sangat cocok digunakan
untuk struktur pondasi tiang pancang.
1.4 Sifat Metaiurgi Baja
Sifat metalurgi baja ini sangat berkaitan erat dengan fungsi dari
unsur-unsur atau komponen kimia dalam baja. Baja struktur yang
biasa dipakai untuk struktur rangka bangunan adalah baja karbon
(clrboa steel) dengan kuat tarik sebesar 400 MPa, sedang baja
struktur dengan kuat tarik lebih dari 500 Mpa sampai 1000 Mpa
disebut baja kekuatan tinggi (hinh streanth steel).
1.4.1 Sifat –sifat Baja

Struktur Baja I

Sifat yang dimiliki baja yaitu kekakuanya dalam berbagai

macam keadaan pembebanan atu muatan. Terutama tergantung
dari :
 Cara peleburannya

 Jenis dan banyaknya logam campuran
 Proses yang digunakan dalam pembuatan.
Berikut ini ada beberapa dalil yang menyangkut sifat-sifat baja :
Daiii I
Besi murai tidlk mempuayli siflt-siflt ylan dibutuhkla uatuk
dipernualkla seblnli blhla pealannuan koastruksi.
Daiii II
Peaiankltla ailli dlri siflt-siflt terteatu, llzim deanla tidlk
dlplt dihiadlrkla sealatilsl meanlkibltkla peanurlanla

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

2

`

dlri ailli siflt-siflt llia, misllayl bljl deanla ketenuhla
tianni, istimewl llzimayl kurlan keayll.
Dalam praktek terdapat satu hal yang sangat penting bahwa
sifai-sifat konstruksi dapat berarti runtuhnya seluruh konstruksi,

oleh karena itu :
1. Penentuan syarat minimum harus dimuat didalam deluruh
kontrak pemesanan, pembelian, atau penyerahan bahan.
2. Garansi tentang meratanya sifat-sifat itu harus didapatkan
dengan

dilakukanya

pengujian

pada

waktu

penyerahan

bahan.
3. Tuntutan yang tinggi tetapi tidak perlu benar, sebab beban
tidak bernilai tinggi itu lebih mahal atau ekonomis.
4. Sifat –sifat ynag kita kehendaki harus ada, bukan saja pada

waktu sudah dikerjakan, yaitu setelah dipotong, digergaji, di
bor, ditempa, dibengkokan , dan lain-lain.
5. Sifat-sifat

Struktur Baja I

yang

kita

kehendaki

harus

ada

bukan

saja

merugikan dengan cara-cara yang tidak dapat dipertanggung
jawabkan .
6. bentuk-bentuk

dari

bagian-bagian

bangunan

dan

sambungannya harus di terapkan.
1.5 Bentuk-bentuk baja daiam perdagangan
1. Profl baja tunggal
 Baja siku-siku sama kaki
 Baja siku tidak sama kaki (baja T)
 Baja siku tidak sama kaki (baja L)
 Baja I
 Baja Canal

 Baja
2. Profl Gabungan
 Dua baja L sama kaki

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

3

`

 Dua baja L tidak sama kaki
 Dua baja I
3. Profl susun
 Dua baja I atau lebih
1.6

Macam-macam bentuk kuda-kuda Baja
a.

Pratt Truss

b.

Hows Truss

c.

Pink Truss

d.

Modifed Pink Truss

e.

Mansarde Truss

f.

Modifed Pratt Truss

g.

1.7

Crescent Truss

Keuntungan dan kerugian Pengunaan Baja.
1.7.1 Keuntungan:
1.

Bila dibandingkan dengan beton maka baja lebih

ringan.
Struktur Baja
I
2.

Apabila suatu saat konstruksi harus diubah,maka bahan
baja akan lebih mudah untuk dipindahkan.

3.

Bila

konstruksi

harus

dibongkar,

baja

akan

dapt

dipergunakan lagi sedangkan konstruksi dengan beton tidak
dapt digunakan lagi.
4.

Pekerjaan konstruksi baja dapat dilakukan di bengkel
sehingga pelaksanaannya tidak membutuhkan waktu lama.

5.

Bahan

baja

sudah

mempunyai

ukuran

dan

mutu

tertentu dari pabrik.
1.7.2
1.

Kerugian:
Biala

konstruksi

terbakar,

maka

kekuatannya akan berkurang, pada batas yang besar juga
dapat merubah konstruksi.
2.

Bahan baja dapat terkena karat, sehingga
memerlukan perawatan.

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

4

`

3.

Karena memiliki berat yang cukup besar,
dalam melakukan pengangkutan memerlukan biaya yang
besar.

4.

Dalam pelaksanaan konstruksi diperlikan
tenaga ahli dan berpengalaman dalam hal konstruksi baja.

1.8 Jenis-jenis aiat Penyambung baja
1.8.1.

Baut

Pemakaian baut diperlukan bila:
 Tidak cukup tempat untuk pekerjaan paku keling
 Jumlah plat yang akan disambung> 5d (d diameter baut)
 Dipergunakan untuk pegangan sementara
 Konstruksi yang dapat dibongkar pasang
1.8.2.

Paku keeling
Sambungan paku keling dipergunakan pada konstruksi yang

tetap, berarti tidak dapt dibongkar pasang.Jumlah tebal pelat yang
akan disambung tidak boleh>6d ( diameter paku keling).Beberapa
bentuk
paku keling:
Struktur
Bajakepala
I
1.8.3.

Las lumer

Ada 2 macam las lumer menurut bentuknya, yaitu:
1. Las tumpul
2. Las sudut
1.9 Dasar-dasar Perhitungan
1. Perhitungan dimensi gording
2. Perhitungan dimensi batang tarik ( trackstang )
3. Perhitungan dimensi ikatan angin
4. Perhitungan dimensi kuda-kuda
5. Perhitungan kontruksi perletakan
6. Penggambaran
1.9.1. Macam-Macam Pembebanan
Pembebanan yang digunakan pada konstruksi rangka baja
(pembebanan pada kuda-kuda), terdiri dari :
a. Beban Mati

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

5

`



Beban penutup atap dan gording ( tanpa tekanan

angin )


Beban berguna P = 100 kg



Berat sendiri kuda-kuda

b. Beban Angin


Beban angin kanan



Beban angin kiri

c. Beban Plafond
1.9.2. Perhitungan dimensi gording
Gording
fungsinya

diletakan
menahan

diatas
beban

beberapa
atap

dan

kuda-kuda

dengan

perkayuannya,yang

kemudian beban tersebut disalurkan pada kuda-kuda.

Struktur Baja I

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

6

`

1.9.3. Beban Sendiri
Pembebanan pada gording berat sendiri gording dan penutup
atap
Dimana :

a

= jarak gording

L = jarak kuda-kuda
G

= (1/2a+1/2a)x L meter x berat per m² penutup

atap per m² gording
= ax berat penutup atap per m²
catatan: Berlt peautup ltlp ternlatuan dlri jeais peaetup
ltlp
Berat jenis gording diperoleh dengan menaksirkan terlebih
dahulu dimensi gording, biasanya gording menggunakan profl I,
Struktur
C,Baja
danI [setelah ditaksir dimensi gording dari tabel profl di dapat

berat per m, gording
Berat sendiri gording
Berat mati

= g2 kg/m

= b.s penutup atap + b.s gording
= (g1 + g2) kg/m

Gording di letakkan tegak lurus bidang penutup atap, beban
mati (g) bekerja vertikal.
gx

= g cos

gy

= g sin

Gording

α
α

diletakkan

merupakan balik

diatas

penerus

diatas

beberapa
beberapa

kuda-kuda,
balok

jadi

tumpuan

(continuous beam ). Untuk memudahkan perhitungan dapat
dianggap sebagai balok diatas dua tumpuan statis tertentu
dengan mereduksi momen lentur.
Mmax

= 1/8 gl2

Ambil M

= 20 % (1/8 gl2)

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

7

`

Mmax

= 80 % (1/8 gl2)

Mmax

= 0,80 (1/8 gl2)

Dmax

= 1/2 gl

akibat gx

 Mgl

= 0,80 (1/8 gx l2)

α

= 0,80 (1/8 sin
akibat gy

 Myl

l2)

= 0,8 (1/8 gy l2)
= 0,80 (1/8 g cos

α

l2)

1.9.4. Beban berguna ( P = 100 kg )
Beban berguna P = 100 kg bekerja di tengah-tengah gording
Mmax

= 80 % ( ¼ PL)

Akibat Px Mx2

= 0,80 ( ¼ PxL )
= 0,80 ( ¼ P sin

Akibat Py My2

α

L)

α

L)

= 0,80 ( ¼ Py L )
= 0,80 ( ¼ P cos

Struktur Baja I

1.9.5. Beban angin W
Ikatan angin hanya bekerja menahan gaya normal/aksial
tarik saja. Cara bekerjanya kalau yang satu bekerja sebagai
batang tarik maka yang lainnya tidak menahan apa-apa.
Sebaliknya kalau arah angin berubah, maka secara berganti
batang tersebut bekerja sebagai batang tarik.Beban angin
dianggap bekerja tegak lurus bidang atap
Beban angin yang di tahan gording
W = a . x tekanan angin per meter = ……….kg/m2
Mmax

= 80 % ( 1/8 WL2 )
= 0,80 ( 1/8 WL2 )

Akibat Wx  Mx3 = 0
Akibat Wy  My3 = 0,80 ( 1/8 WyL2 )

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

8

`

= 0,80 ( 1/8 WL2 )
1.9.6. Kombinasi pembebanan
I

II

Mx total

= Mx1 + Mx2

My total

= My1 + My2

Beban mati + Beban berguna + Beban angin
Mx total

= Mx1 + Mx2

My total

= My1 + My2 + My3

1.9.7. Kontrol tegangan
*kombinasi I

Mxtotal Mytotal
σ = Wy + Wx ≤σ :σ =1600 kg/cm 2

σ :σ

catatan: jika

, maka dimensi gording diperbesar

*kombinasi
II
Struktur Baja
I

Mxtotal Mytotal
σ = Wy + Wx +¿ σ :≤1 , 25 σ

σ≥1,25σ

catatan :jika

, maka di mensi gording di perbasar

1.9.8. Kontrol lendutan
 Akibat beban mati:
4

F xl=

5 qx L
cm
384 EI y

4

5q y L
F=384 EI cm
x

 Akibat beban berguna
3

P L
F x2 = x cm
48EI x

3

5W y L
F y2=48 EI cm
y

 Akibat beban angin
4

F x3=0cm
ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

5W y L
F y3=384 EI cm
x
9

`

¿

Fx total

= (Fx1+Fx2),

F

Fy total

= (Fy1+Fy2+Fy3),

¿

F

F1 =√ f 2x + f 2y≤f
catatan : jika F>F maka dimensi gording di
perbesar
1.9.9. Perhitungan Dimensi Tracktang (Batang Tarik)
Batang tarik berfungsi untuk mengurangi lendutan gording
pada arah sumbu x (kemiringan atap dan sekaligus untuk
mengurangi tegangan lentur pada arah sumbu x.
Batang tarik menahan gaya tarik Gx dan Px, maka :
Gx

= berat sendiri gording + penutup atap arah sumbu x

Px

= beban berguna arah sumbu x

Pbs

= Gx + Px

Karena batang tarik di pasang dua buah, per batang tarik :

Struktur Baja I

Pts =

Gx+Px
2

F
σ = Fn ≤σ ⇒ ambil σ

=

Gx+ Px
Gx+Px
=σ
⇒
Fn=
2
2
Fn
σ

Fbr

=125 % Fn

Fbr

= ¼ п d2

Dimana :

Fn

= luas netto

Fbr

= luas brutto

A

= diameter batang tarik (diper oleh dari

tabel baja )

1.9.10.

Batang Tarik

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

10

`

p
Fn = σ
Dimana: Fn = Luas penampang netto
P = Gaya batang

σ

= Tegangan yang diijinkan

Fbr = Fn + ∆ F
1.9.11.

⇒

Fbr = 125%

Batang Tekan

Imin = 1,69 P.Lk²
Dimana: Imin = momen inersia minimum cm4
P

= gaya batang tekan, Kg

Lk

= panjang tekuk, cm

Setelah diperoleh Imin lihat tabel propil maka diperoleh dimensi/
ukuran propil.
Kontrol:
1. terhadap sumbu bahan
Struktur2.
Baja
I
terhadap
sumbu bebas bahan

Untuk profl rangkap dipasang kopel plat atau plat kopling
Catatan:
a. Konstruksi rangka baja kuda-kuda biasanya dipakai
prfl C
b. Pada

batang

tarik

yang

menggunakan

profl

rangkap perlu dipasang kopel plat satu buah
ditengah-tengah bentang
c. Pada batang tekan pemasangan kopel plat mulai
mulai dari ujung batang tengah ke tengah bentang
dengan jumlah ganjil
1.9.12.

Perhitungan Gaya-gaya Batang
Besarnya gaya batang tidak dapat langsung tidak dapat

langsung dicari dengan cara cremona, karena ada momen

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

11

`

lentur pada kolom.Perhitungan dapat diselesaikan dengan
membuat batang-batang tambahan(fktif)
Selanjutnya dapat diselesaikan dengan cara cremona.
Ada dua cara untuk mencari besarnya gaya batang yaitu
dengan cara :
1. Grafs, yaitu dengan cara cremona dan car cullman
2. Analistis, yaitu dengan cara ritter, cara Henenberg, cara
keseimbangan titik kumpul.
Untuk mencari gaya batang pada konstuksi kuda-kuda,
biasanya dipakai dengan cara cremona kemudian di kontrol
dengan cara ritter. Selisih kesalahan cara cremona ddan cara
ritter maksimum 3 %jika lebih maka perhitungan harus di
ulang.
Ada beberapa asumsi yang di ambil dalam penyelesaian
konsrtuksi rangka batang, terutama untuk mencari besarnya

Struktur Baja I

gaya batang, yaitu :
1. Titik simpul dianggap sebagai sendi (M=o)
2. Tiap batang hanya memikulgaya normal atau axial tarik atau
tekan
3. Beban dianggap bekerja pada titik simpul
a. Beban mati dianggap bekerja vertikal pada tiap-tiap titik
simpul batang tepi atas
b. Beban angin, dianggap bekerja tegak lurus bidang atap
pada tiap-tiap simpul batang tepi atas
c. Bahan fapon, dianggap bekerja vertikal pada tiap-tiap
titik simpul batang tepi bawah
4. Gaya batang tekan arahnya mendekati titik simpul dan gaya
batang tarik arahnya menjauhi titik simpul
a. Cara Cremona ( Cara Grafs
Dalam menyelesaikan cara cremona perlu diperhatikan
beberapa patokan sebagai berikut:

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

12

`

1. Ditetapkan segala gaya ,yaitu dari satuan Kg/ton menjadi
satuan cm.
2. Penggambaran gaya batang dimulai dari titik simpul
yang hanya terdapat maksimum dua gaya batang yang
belum diketahui.
3. Urutan penggambaran dapat searah jarum jam atau
berlawanan

arah

jarum

jam.Keduanya

jangan

dikombinasikan.
4. Akhir dari penggambaran gaya batang harus kembali
pada titik ,dimana dimulai penggambaran gaya batang.
Prosedure penyelesaian cara cremona:
1. Gambar bentuk kuda-kuda rencana dengan skala yang
benar,lengkap dengan ukuran gaya-gaya yang bekerja.
2. Tetapkan skala gaya dari Kg atau ton menjadi cm.
3. Cari besar resultan dari gaya yang bekerja.
4. Cari besar arah dan titik tangkap dari reaksi perletakan.
Struktur Baja
5.I Tetapkan

perjanjian

arah

urutan

penggambarandari

masing-masing gaya batang pada titik simpul searah
jarum jam atau berlawanan jarum jam.
6. Gambar masing-masing gaya batang sesuai ketentuan
pada patokan yang berlaku.
7. Ukuran panjang gaya batang, tarik (+),atau tekan (-).
8. Besarnya gaya yang dicari adalah panjang gaya batang
dikalikan skala gaya.
b. Cara Ritter ( Anaiisis
Mencari gaya-gaya dengan cara ritter bersifat analitis
dan perlu diperhatikan ketentuan berikut:
a. Membuat garis potong yang memotong beberapa batang
yang akan dicari.
b. Batang yang terpotong diasumsikan sebagai batang
tarik.Arah gaya menjauhi

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

titik simpul.

13

`

Catatan :
Sebaikanya ditinjau bagian konstruksi yangterdapat
gaya lebih sedikit, hal ini untuk mempercepat perhitungan
Urutan cara penggambaran:
1. Gambar bentuk konstruksi rangka batang yang akan
dicari ,gaya batang lengkap dengan ukuran dan gayagaya yang bekerja.
2. Cari besar reaksi perletakan
3. buat garis potong yang memotong batang yang akan
dicari gaya batangnya.
4. Tinjau bagian konstruksi yang terpotong tersebut dimana
terdapat gaya-gaya yang lebih sedikit.
5. Tandai arah gaya dari batang yang terpotong tersebut
dimana terdapat gaya yang lebih sedikit.
6. Cari jarak gaya trhadap titik yang ditinjau.
7. Selanjutnya didapat gaya batang yang dicari.

Struktur Baja I

1.9.13.

Perhitungan Sambungan

Dalam

kontruksi

baja

ada

beberapa

sambungan

yang

biasanya digunakan. Pada perhitungan disini sambungan yang
dipergunakan
terdapat

adalah

ulir,

yang

sambungan
menahan

baut.
geser

Karena
dan

pada

tumpu

baut
hanya

diperhitungkan bagian galinya (kran), untuk mempermudah
perhitungan dapat diperhitungkan pada penentuan besarnya
tegangan geser dan tumpuan yang diijinkan.
Akibat pembebanan (tarik/tekan), pada baut bekerja gaya
dalam berupa gaya geser dan gaya normal. Gaya normal
menimbulkan tegangan tumpu pada baut, sedangkan gaya geser
menimbulkan tegangan geser pada baut. Untuk perhitungan
sambungan dengan baut perlu diketahui besarnya daya pikul 1
baut terhadap geser dan tumpu.
Fgs = ¼ .  . d2

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

14

`

Ftp = d. Smin
Dimana :
Fgs

= Luas bidang geser

Ftp

= Luas bidang tumpu

Smin

= Tebal plat minimum

d = diameter baut
Cltltla:
 Untuk sambungan tunggal (single skear)
Ngs = ¼ .  . d2
 Untuk sambungan ganda (double skear)
Ngs = ¼ .  . d2. C
Ntp = d. Smin . σtp
Struktur Baja I

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

15

`

BAB II
KONSTRUKSI BAJA

Glmblr 2.1 Koastruksi Atlp Bljl

Keterangan:
Struktur Baja I

Tipe konstruksi atap baja

:D

Bahan penutup atap

: Asbes

Jarak gading-gading kap (l)

: 3,1 m

Bentang kap (L)
Kemiringan atap (α)
Beban angin kiri
Beban angin kanan

: 12.5 m
: 37.5 °
: 50 kg /m2
: 40 kg/m 2

Beban plafond

: Triplek

Beban berguna

: 100 kg

Sambungan

: Paku Keling

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

16

`

BAB III
PERHITUNGAN PERANCANGAN KONSTRUKSI BAJA

Struktur Baja I

Glmblr 3.1.1 Koastruksi Seteanlh Atlp Bljl

3.1 Perhitungan Panjang Batang
b=

12.5
2

¿ 6,25 m

tan37.5 °=

a
b

a=6,25 × tan37.5 °
= 4.796 m
2

x=√ 6.25 +4.796 2=7.878 m
7.878
a 1=a 2=a 3=a 4=
=1.969 m
4
jadi, memenuhi syarat karena niiainya < 2 m.

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

17

`

1
1
b 1= x b= x 6.25=1.5625 m
4
4
2
2
b 2=b 3= x b= x 6.25=3.125 m
4
4
1
1
c 1= x a= x 4.796=1.199 m
4
4
3
3
c 2= x a= x 4.796=3.597 m
4
4
2
1
d 1=d 2= ( 2 x 3.125) +¿ ¿

√

2
1
d 3= ( 2 x 3.125) +¿ ¿

√

Tabel 3.1.1 Panjang Batang

Nama Batang

Panjang Batang

a1 = a2 = a3 = a4 = a5 = a6

(m)
3.125
1.969

= a7 = a8
c1 = c4
c1 = c2
d1 = d2 = d5 = d6
d3 = d4

1,199
3.597
2.861
5.044

Struktur Baja
b2I = b3 = b4

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

18

`

3.2 Perhitungan Dimensi Gording
2
Mutu baja yang digunakan adalah mutu baja 37 = σ´ it =1600 kg /cm

 Beban mati

: Berat sendiri gording (kg /m)
Berat sendiri penutup atap (kg /m 2)

 Beban hidup

: Beban berguna = 100 kg

 Beban angin

: Jarak gading-gading kap (l )

= 3,1 m

Kemiringan atap

= 37,5 °

Berat sendiri penutup atap (asbes)

= 11kg /m2

Jarak antar gording

= 1,969 m

 Beban air hujan
a. Beban Mati
Beban mati pada gording terdiri atas :
 Berat sendiri gording (q1)
Untuk dimensi gording, dicoba menggunakan profl baja Canal
Struktur Baja
I
6,5 dengan
berat q 1=7,09 kg /m

 Berat sendiri penutup atap (q2)
q2

= berat sendiri penutup atap (asbes) × jarak antar

gording
= 11 kg /m 2 ×1,969 m
= 21,659 kg /m
Maka, q tot

= q 1+ q2
= 7,09+21,659
= 28,749 kg /m

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

19

`

Y

X

q.sin
α

α

q

q.cos
α

Gambar 3.2.1 beban yang bekerja oleh beban mati

qx = q. Sin 37,50

qy = q. Cos 37,50

= 28,749 . Sin 37,50

= 28,749 . Cos 37,50

= 17,501 kg/m

= 22,808 kg/m

Karena dianggap sebagai balok menerus diatas dua tumpuan
(Continous beam) maka untuk mempermudah perhitungan dapat
diasumsikan sebagai berat bertumpuan ujung. Sehingga momen
yang timbul akibat berat sendiri atap dan gording adalah:
Menggunakan 1 buah trackstang, maka l dibagi 2.
Struktur Baja I

1
l 2
M x= q x
80 %
8
2

( )

1
3,1 2
¿ ×17,501 ×
× 0,8
8
2

( )

¿ 4,205 kg m
1
M y = q y ( l ) 2 80 %
8
1
¿ × 22,808× ( 3,1 )2 × 0,8
8
¿ 21,919 kg m

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

20

`

b. Beban Berguna
Beban berguna atau beban hidup adalah beban yang bekerja di
tengah-tengah bentang gording. Beban ini diperhitungkan jika
ada orang di atas gording.
Diketahui : Beban berguna (p)
Kemiringan atap

= 100 kg
= 37,5 °

Gambar 3.2.2 beban yang bekerja oleh beban hidup

Maka,

p x =p sin 37,5 °

p y = p cos 37,5 °

¿ 100 sin 37,5°

¿ 100 cos 37,5 °

Struktur
Baja kg
I
¿ 60,876

¿ 79,335 kg

Momen yang timbul akibat beban terpusat (hidup) dianggap
continous beam (PBI 1971)
1
l
M x = 4 p x 2 80 %

( )

1
3,1
¿ 4 ×60,876 × 2 ×0,8

( )

¿ 18,872 kg m
M y=
¿

1
p l 80 %
4 y( )

1
×79,335 ×3,1 ×0,8
4

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

21

`

c. ¿ 49,188 kg mBeban Angin

Gambar 3.2.3 beban yang bekerja oleh beban angin

Beban angin dianggap tegak lurus bidang atap.
Diketahui : Beban angin kiri (q1) = 50 kg /m2
Beban angin kanan (q2)

= 40 kg/ m2

Maka,
Koefsien angin tekan ( wt )

= 0,02 α – 0,4

= 0,02(37,5) – 0,4
= 0,35
Koefsien angin hisap ( wh)

= −0,4
2

 Beban angin kiri = 50 kg /m (q1)

Angin tekan( wt )
w

=c ×q 1 × d 1

Angin hisap ( wh)
w

= c ×q 1 × d 1
= −0,4 × 50× 1,969

gording)
= 0,35 ×50 ×1,969

= −39,38 kg /m

= 34,457 kg /m

 Beban angin kanan = 40 kg/m 2 (q 2)
Angin tekan (wt)
w

= c ×q 2 × a 1
= 0,35 × 40 ×1,969
= 27,566 kg /m

`Angin hisap (wh)
w

= c ×q 2 × a 1
=

−0,4 × 40 ×1,969
=−31,504 kg /m

`

Dalam perhitungan diambil harga w (tekan terbesar) :
w max =34,457 kg/m
w x =0 kg/m
w y =34,457 kg /m
 Momen akibat beban angin
1
l 2
M x = ×w x ×
×80 %
8
2

( )

1
3,1
¿ × 0×
×0,8
8
2
¿ 0 kg m
`

1
M y = × w y × ( l ) 2 × 80 %
8
1
¿ × 34,457× ( 3,1 )2 ×0,8
8
¿ 33,114 kg m

d. Beban Air Hujan
Perhitungan beban

:

q air =40−0,8 α
¿ 40−0,8( 27)
¿ 10 kg /m2

q x =q ×sin α
¿ 19,69 ×sin 37,5 °
¿ 11,986 kg/m

q=q air × d 1
¿ 10 ×1,969

q y =q × cos α

¿ 19,69 kg / m

¿ 19,69 ×cos 37,5 °

¿ 15,621 kg/m

Momen akibat beban air hujan :

1
l 2
M x = ×q x ×
×80 %
8
2

( )
1
3,1
¿ ×11,986 × (
× 0,8
8
2 )
2

¿ 2,880 kg m

1
M y = × q y × ( l ) 2 × 80 %
8
1
¿ ×15,621 × ( 3,1 ) 2 × 0,8
8
¿ 15,012 kg m

Tabel 3.2.2 Beban Hidup

Tabel 3.2.1 Beban Mati

Struktur Baja I

Tabel 3.2.4 Beban Air Hujan

Tabel 3.2.3 Beban Angin

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

24

3.2.1

Kontroi Gording

Kontrol gording terhadap tegangan
3

Dari tabel profl baja diketahui profl baja Canai 6,5w x =17,7 cm
w y =5,07 cm3
 Kombinasi 1
M x =b . mati +b . hidup
tot

¿ 4.205+ 18.872
¿ 23,07629 kg m
¿ 2307.629 kg cm
M y =b . mati+ b . hidup
tot

¿ 21.919+ 49.188
¿ 71,10651 kg m
¿ 7110.651 kg cm
Mx M y
σ= w + w
y
x
tot

tot

Struktur Baja I

¿

2307.629 7110.651
+
5.07
17.7

σ =856.885 kg / cm2(≤ σ´ it =1600 kg /cm2 )→ OK
 Kombinasi 2
M x =( b . mati+ b .hidup ) +b . angin
tot

¿ 23,07629+0
¿ 23,07629 kg m
¿ 2307.629 kg cm
M y =( b .mati +b . hidup ) + b . angin
tot

¿ 71,10651+33.114
¿ 104,22016 kg m
¿ 10422.016 kg cm

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

25

Mx M y
σ= w + w
y
x
tot

¿

tot

2307.629 10422.016
+
5.07
17.7

σ =1043.968 kg /cm2 (≤ σ´ it =1600 kg /cm 2 )→ OK
 Kombinasi 3
M x =( b . mati+ b .hidup+b . angin ) + b . air hujan
tot

¿ 23,07629+2.880
¿ 25,95605 kg m
¿ 2595.605 kg cm
M y =( b .mati +b . hidup +b . angin ) +b . air hujan
tot

¿ 104,22016+15.012
¿ 119,23207 kg m
¿ 11923.207 kg cm
Struktur Bajaσ =
I Mx + M y
tot

wy

¿

tot

wx

2595.605 11923.207
+
5.07
17.7

σ =1185.581 kg /cm2 (≤ σ´ it =1600 kg /cm2 )→ OK
3.2.2

Kontroi Terhadap Lendutan

Ketentuan

:

E

= 2,1 . 106 kg/cm2

l

= 3,7 m = 370 cm

 Ix

= 57.5 cm4

 Iy

= 14.1 cm4

Syarat lendutan yang diizinkan untuk balok pada konstruksi kudakuda terlindung adalah :
f max ≤

1
1
l → ´f =
×310=1,24 cm
250
250

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

26

 Akibat Beban Mati
q x =17.501 kg /m=17.501× 10−2 kg/cm
q y =22.808 kg /m=22.808 ×10−2 kg /cm
l 4
310 4
5 ×q x × 2
5 × ( 17.501× 10−2 ) × 2
f x = 384 × E × I =
=0.044422 cm
y
384 × ( 2,1 ×106 ) ×14,1

( )

( )

1

5× q y × ( l ) 4 5 × ( 22.808 ×10−2) × ( 310 ) 4
f y = 384 × E × I =
=0.227137 cm
x
384 × ( 2,1 ×106 ) ×57,5
1

 Akibat Beban Hidup
p x =60.876 kg
p y =79.335 kg
3
l 3
( 55,399× 10−2 ) × 310
px × 2
2
f x = 384 × E × I =
=0.159501 cm
6
y
384 × ( 2,1 ×10 ) ×14,1

( )

( )

2

p × (l )3
( 79,335× 10−2 ) × ( 310 ) 3
f y = 384 y× E × I =
=0.407778 cm
x
384 × ( 2,1× 106 ) ×57,5
2

Struktur Baja
I
 Akibat
Beban Angin

w x =0
w y =34.458 kg /m=34.458 ×10−2 kg /cm

f x =0
3

5 × w y × ( l ) 4 5 × ( 34.458 ×10−2) × ( 310 ) 4
f y = 384 × E × I =
=0.343149 cm
x
384 × ( 2,1 ×106 ) ×57,5
3

 Akibat Beban Air Hujan
q x =11,987 kg /m=11,987 x 10−2 kg /cm
q y =15,621 kg /m=15,621 ×10−2 kg /cm
l 4
310 4
5 × qx × 2
5 × ( 11,987 × 10−2 ) × 2
f x = 384 × E × I =
=0.030424 cm
y
384 × ( 2,1 ×10 6 ) ×14,1

( )

( )

4

5 ×q y × ( l )4 5 × ( 15.621 ×10−2) × ( 310 ) 4
f y = 384 × E × I =
=0.155565 cm
x
384 × ( 2,1 ×10 6 ) ×57,5
4

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

27

Jadi, pelenturan adalah sebagai berikut :
f x =f x +f x +f x + f x
total

1

2

3

4

¿ 0.04442+0.1595+0+ 0.030424=0.234347 cm(≤ ´f =1,24 cm→ OK )
f y =f y + f y + f y + f y
total

1

2

3

4

¿ 0.22714+ 0.40778+0.34315+0.155565
¿ 1.133628 cm ( ≤ ´f =1,24 cm →OK )
∴ f total =√ ( f x )2 + ( f y )2
total

total

2

¿ √ ( 0.234347 ) + ( 1.133628 ) 2
¿ 1.157597 cm ( ≤ ´f =1,24 cm→OK )

Struktur Baja I

Tabel 3.2.5 Kontrol Lendutan

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

28

3.3 Batang Tarik (Trackstang
Batang tarik berfungsi untuk mengurangi lendutan gording pada arah
sumbu x dan sekaligus untuk mengurangi tegangan lentur yang
timbul pada arah sumbu x batang tarik dipasang satu buah.
Batang tarik menahan gaya tarik q x dan p x ,maka :
-

Akibat beban mati (28,749 x 3,1)

-

Akibat beban orang

= 89,122 kg
= 60,876 kg

Pbs

+

= 149.998 kg

Karena batang tarik (trackstang) yang dipasang satu buah, maka :
pts =

149.998
=149.998 kg
1

p ts
kg
σ = f ≤ σ´ it =1333 2
n
cm
p
149.998
f n= σts = 1333 =0,1125 cm2
F br=125Baja
% × fI n
Struktur
¿ 1,25 ×0,1125=0,1407 cm2
1
F br= π d 2
4
F
0,1407
∴ d = 1 br = 1
=0,4232cm=4,232 mm
π
π
4
4

√ √

Karena dalam tabel baja nilai d yang paling kecil adalah 6 mm, maka
diambil d = 6 mm.

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

29

3.4 Perhitungan Dimensi Ikatan Angin
Ikatan angin hanya bekerja menahan gaya normal atau gaya
axial tarik saja. Cara kerjanya kalau yang satu bekerjanya sebagai
batang

tarik,

maka

yang

lainnya

tidak

menahan

apa-apa.

Sebaliknya kalau arah anginya berubah, maka secara bergantiganti batang tersebut bekerja sebagai batang tarik.
Perubahan pada ikatan angin ini datang dari arah depan atau
belakang kuda-kuda. Beban angin yang diperhitungkan adalah
beban angin terbesar yang disini adalah angin sebelah kanan
yaitu: 50 Kg/ m2

Struktur Baja I
Glmblr 3.4.1 Glyl kerjl pldl ikltla lania

Ket :
P = Gaya/tetapan angin
N = Dicari dengan syarat keseimbangan
ΣH = 0
Nx = P
N cos β = P
N = P / cos β
1
Luas Kuda−kuda= ×bentang kuda−kuda ×tinggi kuda−kuda
2
1
¿ ×12,5 × 4,796
2
Jumlah titik simpul (n) = 9 buah
tan β=

panjang batang miring kuda−kuda 7,878
=
=2,541
jarak gading−gading kap
3,1

β=tan−1 2,541
β=68,52 °
ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

30

Pangin =50 kg/m2
max

Pangin ×luas kuda−kuda 50× 29,975
=
=187,34 kg
n−1
9−1
P
187,34
N=
=
=511,61 kg/m 2
cos β cos 68,52 °
P=

max

Karena batang tarik dipasang satu buah, maka :
P
σ = F ≤ σ it =1333 kg /cm2
n

P 511,61
F n= =
=0,384 cm2
σ
1333
F br=125 % × F n
¿ 125 % × 0,384
¿ 0,479 cm2
π
F br= ×d 2
4
F br
0,479
π =
π =0,780 cm=7,80 mm
Struktur4 Baja I 4
d=

√ √

∴ maka diambil d=8 mm

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

31

3.5 Pehitungan Beban

Glmblr 3.5.1 Koastuksi Atlp Bljl
a. Akibat Beban Sendiri
Ketentuan :
 Berat penutup asbes = 11 kg/m2
 Bentang kap (L)
= 12.5 m
 Jarak antar gording
= 1,96 m
 Jarak gading-gading kap (l) = 3,1 m
Struktura)
Baja
I penutup atap
Berat

p=a ×berat penutup atap × l
¿ 1,96 ×11× 3,1
¿ 66,836 kg
b) Berat akibat beban berguna
p=100 kg
c) Berat sendiri gording (C-6,5)
p g=berat gording × jarak gading−gading kap ( l )
¿ 7,09 ×3,1
¿ 21,979 kg
d) Berat sendiri kuda-kuda
L
= 12,5 m
l
= 3,1 m
n
= 9 buah
( L−2 ) l
gk=
( L+ 4 ) l
gk 1=( L−2 ) l=( 12,5−2 ) 3,1=32,55 kg/m
gk 2=( L+4 ) l= ( 12,5+ 4 ) 3,1=51,15 kg /m

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

32

gk 1 +gk 2 32,55+51,15
=
=41,825 kg/m
2
2
gk × L 51,8 ×13
∴ Gk=
=
=65,35 kg
n−1
9−1
∴ gk=

e) Berat branching (ikatan angin)
Branching ¿ 20 % × berat sendiri kuda−kuda
¿ 0,2 ×65,35
¿ 13,07 kg
∴ P_total berat sendiri
¿ b . penutup atap+b . gording+b . kuda−kuda+b . branching
= 66,836 + 21,979 + 65,35 + 13,07
= 167,235 kg
b. Akibat Beban Piafond
Jarak gading-gading kap (l)
= 3,1 m
Panjang batang bawah
= 3,125 m
Berat plafond + penggantung = 11 kg/m2
Pf =λ × l×G f =3,125 × 3,1×11=106,5625 kg
c. Akibat Beban Angin
Ketentuan
:
 Koefsien angin tekan (c)
=
=
 Koefsien angin hisap (c))
 Angin kiri (q1)
=
 Angin Kanan (q2)
=
 Angin tekan

Struktur Baja I

= (0,02 ¿ α ) – 0,4
(0,02 . 37,5) – 0,4
0,35
= -0,4
50 kg/m2
40 kg/m2
=W

 Angin hisap
= W)
 Jarak gading-gading kap (l) = 3,1 m
 Jarak gording (d)
= 1,96 m

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

33

¿ 85,064 kg

Angin Kiri
w=c x a x l x q1
¿ 0,35 x 1,96 x 3,1 x 50
¿ 106,33 kg
Angin Kanan
w=c x a x l x q2
¿ 0,35 x 1,96 x 3,1 x 40

w '=c ' x a x l x q1
¿−0,4 x 1,96 x 3,1 x 50
w '=c ' x a x l x q1
¿−0,4 x 1,96 x 3,1 x 40

d. Akibat beban hidup
Beban air hujan :
q air =40−0,8 α
¿ 40−0,8 ( 37,5 )
¿ 10 kg /m2

∴ q=q air x l x Jarak antar gording
¿ 10 x 3,1 x 1,96
¿ 60,76 kg
Beban Orang
Po = 100 kg
Struktur Baja I

Jadi beban hidup = beban air hujan + beban orang
= 60,07 + 100 = 160,76 kg
Beban

Nilai
Tekan
Hisap
106.33
121.52

Angin Kiri
Angin
Kanan
85.064
97.261
Mati
167.235
Hidup
160.76
Plafond
Tabel 3.5.1 Tabel 106.5625
Pembebanan

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

34

3.6

Perhitungan Gaya Batang
3.6.1. Akibat Beban Mati
P = 167,235 kg
Tabel 3.6.1 Daftar gaya batang akibat beban mati
Bata

ng
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
B1
B2
B3
B4
Struktur Baja B5
I
C1
C2
C3
C4
D1
D2
D3
D4
D5
D6

Beban Mati (Kg
Cremona
SAP
-961.27
-961.27
-686.62
-686.62
-686.62
-686.62
-961.27
-961.27
762.61
653.67
435.78
653.67
762.61
-167.20
-167.20
-167.20
-167.20
199.56
-199.56
351.70
351.70
-199.56
199.56

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

-961.27
-961.27
-686.62
-686.62
-686.62
-686.62
-961.27
-961.27
762.61
653.67
435.78
653.67
762.61
-167.20
-167.20
-167.20
-167.20
199.56
-199.56
351.70
351.70
-199.56
199.56

35

3.6.2. Akibat Beban Hidup
P = 160,76 kg
Bata
ng
A1
A2
A3
1.
A4
A5
A6
A7
A8
B1
B2
B3
B4
B5
C1
Struktur Baja
C2I
C3
C4
D1
D2
D3
D4
D5
D6

Beban Hidup (Kg
Cremona
SAP
-924.24
-924.24
-660.17
-660.17
-660.17
-660.17
-924.24
-924.24
733.24
628.49
418.99
628.49
733.24
-160.76
-160.76
-160.76
-160.76
191.87
-191.87
338.15
338.15
-191.87
191.87

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

-924.25
-924.25
-660.18
-660.18
-660.18
-660.18
-924.25
-924.25
733.24
628.49
419.00
628.49
733.24
-160.76
-160.76
-160.76
-160.76
191.88
-191.88
338.15
338.15
-191.88
191.88

Tabel

3.6.2

Daftar

gaya

batang akibat
beban hidup

36

3.6.3. Akibat Beban Plafond
P = 106,5625 kg
Tabel 3.6.4 Daftar gaya batang akibat beban Plafond
Bata
ng
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
B1
B2
B3
B4
B5
Struktur Baja
C1I
C2
C3
C4
D1
D2
D3
D4
D5
D6

Beban Piafond (Kg
Cremona
SAP
-306.3
-306.33
-306.3
-306.33
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-306.3
-306.33
-306.3
-306.33
243.02
243.02
190.94
190.94
130.19
130.19
190.94
190.94
243.02
243.02
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
95.39
95.39
-31.80
-31.80
140.09
140.09
140.09
140.09
-31.80
-31.80
95.39
95.39

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

37

3.6.4. Akibat Beban Angin Kanan
Angin Tekan = 85,064 Kg
Angin Hisap = 97,261 Kg
Bata
ng
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
B1
B2
B3
B4
B5
Struktur Baja I
C1
C2
C3
C4
D1
D2
D3
D4
D5
D6

Beban Angin Kanan (Kg
Cremona
SAP
-306.3
-306.33
-306.3
-306.33
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-306.3
-306.33
-306.3
-306.33
243.02
243.02
190.94
190.94
130.19
130.19
190.94
190.94
243.02
243.02
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
95.39
95.39
-31.80
-31.80
140.09
140.09
140.09
140.09
-31.80
-31.80
95.39
95.39

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

Tabel

3.6.4

Daftar

gaya

batang

akibat

beban

Angin

Kanan

38

3.6.5. Akibat Beban Angin Kiri
Angin Tekan = 106,33 Kg
Angin Hisap = 121,52 kg
Bata
ng
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
B1
B2
B3
B4
B5
Struktur Baja I
C1
C2
C3
C4
D1
D2
D3
D4
D5
D6

Beban Angin Kiri (Kg
Cremona
SAP
-306.3
-306.33
-306.3
-306.33
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-306.3
-306.33
-306.3
-306.33
243.02
243.02
190.94
190.94
130.19
130.19
190.94
190.94
243.02
243.02
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
95.39
95.39
-31.80
-31.80
140.09
140.09
140.09
140.09
-31.80
-31.80
95.39
95.39

ADI HAMDANI – 1203220 – TEKNIK SIPIL S1

Tabel

3.6.5

Daftar

gaya

batang

akibat

beban

Angin

Kiri

39

Beban
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
B1
B2
B3
B4
B5
C1
C2
C3
C4
D1
D2
D3
D4
D5
D6

Beban Mati (Kg)
Cremona
SAP
-961.27
-961.27
-961.27
-961.27
-686.62
-686.62
-686.62
-686.62
-686.62
-686.62
-686.62
-686.62
-961.27
-961.27
-961.27
-961.27
762.61
762.61
653.67
653.67
435.78
435.78
653.67
653.67
762.61
762.61
-167.20
-167.20
-167.20
-167.20
-167.20
-167.20
-167.20
-167.20
199.56
199.56
-199.56
-199.56
351.70
351.70
351.70
351.70
-199.56
-199.56
199.56
199.56

Beban Hidup (Kg)
Cremona
SAP
-924.24
-924.25
-924.24
-924.25
-660.17
-660.18
-660.17
-660.18
-660.17
-660.18
-660.17
-660.18
-924.24
-924.25
-924.24
-924.25
733.24
733.24
628.49
628.49
418.99
419.00
628.49
628.49
733.24
733.24
-160.76
-160.76
-160.76
-160.76
-160.76
-160.76
-160.76
-160.76
191.87
191.88
-191.87
-191.88
338.15
338.15
338.15
338.15
-191.87
-191.88
191.87
191.88

Beban Plafond
Cremona
SAP
-306.3
-306.33
-306.3
-306.33
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-218.80
-306.3
-306.33
-306.3
-306.33
243.02
243.02
190.94
190.94
130.19
130.19
190.94
190.94
243.02
243.02
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
95.39
95.39
-31.80
-31.80
140.09
140.09
140.09
140.09
-31.80
-31.80
95.39
95.39

Tabel 3.6.6 Tabel Kombinasi Gaya Batang

Angin Kanan
Cremona
SAP
66.1
66.15
140.73
140.78
14.01
14.03
88.63
88.67
-30.17
-30.12
35.11
35.14
-75.74
-75.70
-10.46
-10.44
-22.83
-22.88
57.5
57.01
216.79
216.77
356.53
356.47
426.38
426.32
122.6
122.60
122.59
122.60
-107.22 -107.20
-107.22 -107.20
-146.33 -146.33
146.33
146.33
-257.89 -257.88
225.55
225.49
-127.98 -127.95
127.97
127.95

Angin Kiri
Cremona
SAP
-13.22
-13.22
-94.81
-94.81
43.76
43.76
-37.83
-37.83
110.59
110.63
17.35
17.39
175.69
175.75
82.45
82.50
-21.88
-21.88
-109.21
-109.21
-283.87
-283.87
-483.44
-483.48
-583.23
-583.29
-134.03
-134.03
-134.03
-134.03
153.18
153.18
153.18
153.18
159.97
159.97
-159.97
-159.97
281.92
281.92
-322.17
-322.20
182.80
182.82
182.80
-182.82

Kombinasi
(-)
( +)
-2205.06 66.15
-2286.65 140.78
-1565.60 57.79
-1603.44 88.67
-1595.73 110.63
-1565.60 52.52
-2267.54 175.75
-2202.28 82.50
-44.76 1738.87
-109.209 1530.11
-283.87 1201.74
-483.48 1829.57
-583.29 2165.19
-461.99 122.60
-461.99 122.60
-435.16 153.18
-435.16 153.18
-146.325 646.80
-583.21 146.33
-257.88 1111.87
-322.198 1055.44
-551.19 182.82
-182.822 614.78

P Max

-2286.65

2165.19

-461.99

1111.87

3.7 Perhitungan Dimensi Batang
.

Dlftlr nlyl bltlan mlksimum uatuk tilp bltlan :
A. Batang – batang atas (a)

= 2286,65 (tekan)

B. Batang – batang bawah (b)

= 2165,19 (tarik)

C. Batang – batang diagonal (d)

= 1111,87 (tarik)

D. Batang – batang tegak dalam (c) = 461,19

(tekan)

a. Dimensi Batang Atas (d)
 Batang atas adalah batang tekan
 Diketahui
:
- Gaya batang maksimum
= 2286,65 kg = 2,28665 ton
- Panjang batang (Lk) = 1,969 m = 196,9 cm
- Tegangan ijin (σit)
= 1600 kg/cm2
- Digunakan profl rangkap baja siku sama kaki.
 Perhitungan :
I min =1,69× P × Lk 2
¿ 1,69 ×2,28665 × ( 1,969 ) 2
¿ 14,98 cm4
Batang a merupakan batang tekan.
Dipakai profl rangkap ¿

14,98
=7,49 cm4
2

∴ Dari tabel profl diambil
In
IX.IY
ix.iy
F
e

-

=
=
=
=
=

7,67
17,9
1,47
8,24
1,56

: ∟ 50.50.9

4

cm
cm4
cm4
cm2
cm

Kontrol terhadap sumbu bahan (x)
Lk 196,9
τ x = i = 1,47 =133,94 → ω=3,414 (tabel baja)
x
wx 3,414 ×2286,65
kg
τ=F =
=473,70 2
2 × 8,24
tot
cm
kg
kg
τ =473,70 2 ≤ τ=1600 2
cm
cm

-

Kontrol terhadap sumbu bebas bahan (y)
Dipasang 4 plat kopling

L=

Lk
196,9
=
=65,63 cm
( n−1) (4−1)

Potongan I – I tebal plat kopling t = 10 mm = 1cm
1
Etot =e+ × t
2

1
¿ 1,56+ ×1
2
¿ 2,06 cm
I Y =2( I y + F × etot )
¿ 2(17,9+8,24 × 2,062 )
¿ 105,734 cm 4
2

tot

IY
105,734
I Y = F = 2× 8,24 =2,533 cm
tot
Lk 196,9
τ = I = 2,533 =77,73 → ω=1,567 ( tabel baja )
Y

√ √
tot

Syarat pemasangan kopling

1
ω× p
L ≤ 2 τ [4−3
]
F ×´τ
1
1,425 ×2965,28
65,63 ≤ 77,73 [4−3
]
2
2× 8,24 ×1600
65,63 ≤136,775 cm … … … ok ‼ ( memenuhi syarat )

b. Dimensi Batang Bawah
 Diketahui :
- Batang bawah adalah batang tarik
- Gaya batang maksimum
= 2165,19 kg = 2,16519 ton
- Panjang batang (Lk) = 6,25 m = 6,25 cm
- Tegangan ijin (σit)
= 1600 kg/cm2
- Digunakan profl rangkap baja siku sama kaki.
 Perhitungan :
P
kg
P
τ = F ≤ τ =1600 2 → F n= τ
n
cm
2165,19
F n=
=1,3532
1600

F br=F n x 125 %
¿( 1,3532 x 1,25)
¿ 1,6915
Batang b merupakan batang tarik.
Dipakai profl rangkap

F br =

1,6915
=0,84575
2

Dengan tabel profl didapat  ∟ 15.15.4
Karena profl minimum yang diizinkan untuk konstruksi adalah
45.45.5
Jadi tabel profl diambil adalah ∟ 45.45.5

In
IX.IY
ix.iy
F
e

-

=
=
=
=
=

3,25 cm4
7,83 cm4
1,35 cm4
4,3 cm2
1,28 cm

Kontrol

P 2165,19
kg
kg
τ = F = 2 × 4,3 =251,766 2 ≤ 1600 2 → ok ‼
tot
cm
cm
c. Dimensi Batang Diagonal (d)
 Diketahui :

∟

Batang Diagonal adalah batang tarik
Gaya batang maksimum
= 1111,87 kg = 1,11187 ton
Panjang batang (Lk) = 5,044 m = 504,4 cm
Tegangan ijin (σit)
= 1600 kg/cm2
Digunakan profl rangkap baja siku sama kaki.

-

 Perhitungan :
P
kg
P
τ = F ≤ τ =1600 2 → F n= τ
n
cm
1111,87
F n=
=0,695 cm2
1600
F br =F n x 125 %
¿( 0,695 x 1,25)
¿ 0,8686 cm2
Batang ini merupakan batang tarik.
Dipakai profl rangkap

F br=

0,8686
=0,4343
2

Dengan tabel profl didapat  ∟ 15.15.3
Karena profl minimum yang diizinkan untuk konstruksi adalah
45.45.5
Jadi tabel profl diambil adalah ∟ 45.45.5

In
IX.IY
Ix.Iy
F
e

-

=
=
=
=
=

3,25 cm4
7,83 cm4
1,35 cm4
4,3 cm2
1,28 cm

Kontrol

P 1111,87
kg
kg
τ = F = 2 × 4,3 =129,287 2 ≤ 1600 2 → ok ‼
tot
cm
cm

∟

d. Dimensi Batang Tegak (c)
 Batang Tegak adalah batang tekan
 Diketahui :
- Gaya batang maksimum
= 461,19 kg = 0,46119 ton
- Panjang batang (Lk) = 3,597 m = 359,7 cm
- Tegangan ijin (σit)
= 1600 kg/cm2
- Digunakan profl rangkap baja siku sama kaki.
 Perhitungan :
I min =1,69× P × Lk 2
¿ 1,69 ×0,46119 × ( 3,597 )2
¿ 10,08 cm4
Batang a merupakan batang tekan.
Dipakai profl rangkap ¿

10,08
=5,04 cm4
2

∴ Dari tabel profl diambil
In
IX.IY
ix.iy
F
e

-

=
=
=
=
=

5,24
12,8
1,50
5,69
1,45

: ∟ 50.50.6

cm4
cm4
cm4
cm2
cm

Kontrol terhadap sumbu bahan (x)
Lk 359,7
τ x = i = 1,50 =239,8→ ω=7,720(tabel baja)
x
wx 7,720 × 461,19
kg
τ=F =
=312,86 2
2×
5,69
tot
cm
kg
kg
τ =312,86 2 ≤ τ =1600 2
cm
cm

-

Kontrol terhadap sumbu bebas bahan (y)
Dipasang 4 plat kopling

L=

Lk
359,7
=
=119,9 cm
( n−1) (4−1)

Potongan I – I tebal plat kopling t = 10 mm = 1cm

1
Etot =e+ × t
2

1
¿ 1,50+ ×1
2
¿ 2,00 cm
I Y =2( I y + F × etot )
2
¿ 2(12,8+5,69 ×2,00 )
¿ 71,12 cm4
2

tot

IY
71,12
I Y = F = 2× 5,69 =2,49 cm
tot
Lk 359,7
τ = I = 2,49 =144,45 → ω=4,002 ( tabel baja )
Y

√ √
tot

Syarat pemasangan kopling

1
ω× p
L ≤ 2 τ [4−3
]
F ×´τ
1
4,002 × 461,19
119,9 ≤ 144,45[4−3
]
2
2 ×5,69 ×1600
119,9 ≤ 266,936 cm… … … ok ‼ ( memenuhi syarat )

DAFTAR PROFIL BATANG
Tabel 3.7.1 profl batang
BATANG

UKURAN PROFIL

TARIK/TEKAN

Atas (a

50.50.9

Tekan

Bawah (b

45.45.5

Tarik

Diagonai (d

45.45.5

Tarik

Tegak (c

50.50.6

Tekan

3.8 Perhitungan sambungan
Perhitungan dimensi paku keling dihitung berdasarkan beban terbesar
pada setiap batang, maka diperoleh :
-

σ = 1600 kg/cm2

-

τ ns = 0,8 . σ = 0,8 . 1600 = 1280 kg/cm2

-

σ tp = 2 . σ = 2.1600 = 3200 kg/cm2

-

Tebal plat diambil 10 mm = 1cm

-

⌀ lubang 1,1 cm

Digunakan paku keling 11 mm = 1,1 cm, disambung secara double, maka
:
 Digunakan paku keling ø11 mm : Ngs = 2.¼ .π. d2 . τ ns
= 2.¼ .3,14.1,12. 1280
= 2432,85 kg
 Jumlah paku keling (n) minimum : Ntp

= d. Smin..σtp

= 1,1.1.3200
= 3520 kg
 Jumlah paku keling (n) minimal adalah 2 buah
 Nmin = Ngs = 2432,85 kg
P
 n = N min
 untuk perencanaan sambungan pada masing-masing titik simpul
ambil batang dengan gaya batang rencana akibat pembebanan
yang paling besar.
a. Jumlah paku keling pada titik simpul 1
 Batang A1
n=

2205,06
=0 ,906≈2
2432,85

buah

 Batang B1
n=

1738,87
2432,85 =0 ,715≈2

buah

b. Jumlah paku keling pada titik simpul 2
 Batang B1
n=

1738,87
2432,85 =0 ,715≈2

buah

 Batang C1
n=

461,99
2432,85 =0 ,190≈2

buah

 Batang D1
n=

646,80
2432,85 =0 ,266≈2

buah

 Batang B2
n=

1530,11
=0 ,629≈2
2432,85

buah

c. Jumlah paku keling pada titik simpul 3
 Batang A1
n=

2205,06
2432,85 =0 ,906≈2

buah

 Batang A2
n=

2286,5
2432,85 =0 ,940≈2

buah

 Batang C1
n=

461,99
2432,85 =0 ,190≈2

buah

d. Jumlah paku keling pada titik simpul 4
 Batang A2
n=

2286,65
=0 ,940≈2
2432,85

buah

 Batang A3
n=

1565.60
2432,85 =0 ,644≈2

 Batang D1

buah

n=

646,80
=0 ,266≈2
2432,85

buah

 Batang D2
n=

583,21
=0 ,240≈2
2432,85

buah

e. Jumlah paku keling pada titik simpul 5
 Batang B2
n=

1530,11
2432,85 =0 ,629≈2

buah

 Batang B3
n=

1201,74
2432,85 =0 ,494≈2

buah

 Batang C2
n=

461,99
2432,85 =0 ,190≈2

buah

 Batang D2
n=

583,21
2432,85 =0 ,240≈2

buah

 Batang D3
n=

1111,87
=0 ,457≈2
2432,85

buah

f. Jumlah paku keling pada titik simpul 6
 Batang A3
n=

1565,60
2432,85 =0 ,644≈2

buah

 Batang A4
n=

1603,44
2432,85 =0 ,659≈2

buah

 Batang C2
n=

461,99
2432,85 =0 ,190≈2

buah

g. Jumlah paku keling pada titik simpul 7
 Batang A4
n=

1603,44
2432,85 =0 ,659≈2

buah

 Batang A5
n=

1595,73
2432,85 =0 ,656≈2

buah

 Batang D3
n=

1111,87
2432,85 =0 ,457≈2

buah

 Batang D4
n=

1055,44
2432,85 =0 ,434≈2

buah

h. Jumlah paku keling pada titik simpul 8
 Batang B3
n=

1201,74
2432,85 =0 ,494≈2

buah

 Batang B4
n=

1829,57
2432,85 =0 ,752≈2

buah

 Batang C3
n=

435,16
2432,85 =0 ,179≈2

buah

 Batang D5
n=

551,19
2432,85 =0 ,227≈2

buah

 Batang D6
n=

614,78
=0 ,253≈2
2432,85

buah

i. Jumlah paku keling pada titik simpul 9

 Batang A5
n=

1595,73
=0 ,656≈2
2432,85

buah

 Batang A6
n=

1565,60
2432,85 =0 ,644≈2

buah

 Batang C3
n=

435,16
2432,85 =0 ,179≈2

buah

j. Jumlah paku keling pada titik simpul 10
 Batang A6
n=

1565.60
2432,85 =0 ,644≈2

buah

 Batang A7
n=

2267,54
2432,85 =0 ,932≈2

buah

 Batang D5
n=

551,19
2432,85 =0 ,227≈2

buah

 Batang D6
n=

614,78
2432,85 =0 ,253≈2

buah

k. Jumlah paku keling pada titik simpul 11
 Batang A7
n=

2267,54
2432,85 =0 ,932≈2

buah

 Batang A8
n=

2202,28
=0 ,905≈2
2432,85

 Batang C4

buah

n=

435,16
=0 ,179≈2
2432,85

buah

l. Jumlah paku keling pada titik simpul 12
 Batang B5
n=

2165,19
2432,85 =0 ,890≈2

buah

 Batang B4
n=

1829,57
2432,85 =0 ,752≈2

buah

 Batang C4
n=

435,16
2432,85 =0 ,179≈2

buah

 Batang D6
n=

614,78
2432,85 =0 ,253≈2

buah

m.Jumlah paku keling pada titik simpul 13
 Batang B5
n=

2165,19
2432,85 =0 ,890≈2

buah

 Batang A8
n=

2202.28
=0 ,905≈2
2432,85

buah

BAB IV

PENUTUP
4.1 Kesimpuian
Berdasarkan hasil perhitungan, ada beberapa kesimpulan yang
dapat penulis ungkapkan mengenai perencanaan dan perhitungan
konstruksi kuda-kuda rangka baja. Kesimpulan itu antara lain :
1.

Penentuan
menentukan

spesifkasi

dan

kemudahan

klasifkasi
perhitungan

konstruksi
dan

sangat

pengerjaan

konstruksi.
2.

besarnya dimensi gording dipengaruhi oleh gaya yang bekerja
dan jarak kuda-kuda.

3.

Pada perhitungan pembebanan yang diakibatkan oleh angin,
besar kecilnya kemiringan suatu atap akan menentukan besar
kecilnya gaya angin yang diterima.

Pada perhitungan gaya batang pada tiap batang kuda-kuda. Perhitungan
gaya batang bisa dilaksanakan dengan cara manual (grafs dan analitis)
ataupun dengan bantuan program.
Berikut daftar dimensi batang hasil perhitungan desain :
BATANG

UKURAN PROFIL

TARIK/TEKAN

Atas (a

50.50.9

Tekan

Bawah (b

45.45.5

Tarik

Diagonai (d

45.45.5

Tarik

Tegak (c

50.50.6

Tekan

4.2 Saran
Untuk perbaikan tugas perencanaan ini dimasa yang akan datang,
pada bagian ini penulis menyampaikan beberapa saran dan masukan,
saran dan masukan itu antara lain:
1.

Pada perhitungan dimensi gording, disarankan menghitung
beberapa percobaan dimensi, dengan tujuan agar dimensi yang
dihasilkan betul-betul sesuai dengan kebutuhan.

2.

Penentuan

gaya

dilaksanakan

batang

dengan

akan

bantuan

lebih

mudah

program,

selain

dan

cepat

itu

faktor

kesalahan pada perhitungan relatif kecil.
3.

Perhitungan gaya batang akan lebih mudah dan cepat bila
menggunakan cara grafs.