Tugas Akhir - Perencanaan Struktur Gedung Kantor Pajak 2 Lantai
BAB 3 PERENCANAAN ATAP
3.1. Rencana Atap
25.00 Gambar 3.1. Rencana Atap
Keterangan : KU
= Kuda-kuda utama SK
= Setengah kuda-kuda utama JL
= Jurai luar
G = Gording
B = Bracing N
= Nok U
= Usuk R
= Reng L
= Lisplank
3.1.1. Dasar Perencanaan
Dasar perencanaan yang dimaksud di sini adalah data dari perencanaan atap itu sendiri, seperti perencanaan kuda-kuda dan gording, yaitu :
a. Bentuk rangka kuda-kuda
: seperti tergambar.
b. Jarak antar kuda-kuda
: 4,5 m.
c. Kemiringan atap (a)
d. Bahan gording : baja profil lip channels ( ).
e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki ( ).
f. Bahan penutup atap
: genteng.
g. Alat sambung
: baut-mur.
h. Jarak antar gording
: 1,73 m.
i. Bentuk atap
: limasan.
j. Mutu baja profil 2 : Bj-37 (s ijin = 1600 kg/cm ).
2 (s
leleh = 2400 kg/cm ).
3.2. Perencanaan Gording
3.2.1. Perencanaan Pembebanan
Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels/kanal kait ( ) 200 ´ 75 ´ 20 ´ 3,2 dengan data sebagai berikut :
a. Berat gording
= 9,27 kg/m
x = 72,1 cm
i. Z 3 y = 16,8 cm
Kemiringan atap (a)
Jarak antar gording (s)
= 1,73 m
Jarak antar kuda-kuda (L)
= 4,5 m
Pembebanan berdasarkan Tata cara Perhitungan Pembebanan Untuk Bangunan Rumah dan Gedung Revisi SNI 03-1727-1989/Mod SEI/ASCE 7-02, sebagai berikut :
a. Berat penutup atap 2 = 50 kg/m
b. Beban angin 2 = 25 kg/m
c. Berat hidup (pekerja)
= 100 kg
d. Berat penggantung dan plafond 2 = 18 kg/m
3.2.2. Perhitungan Pembebanan
a. Beban mati (titik)
yx
qx q qy
Berat gording
9,27 kg/m Berat penutup atap 2 = 1,73 m ´ 50 kg/m = 86,5 kg/m +
q = 95,77 kg/m
q x = q ´ sin 30° = 95,77 ´ sin 30°
= 47,885 kg/m
q y = q ´ cos 30° = 95,77 ´ cos 30°
= 82,939 kg/m
x1 = / 8 ´q y ´L = / 8 ´ 82,939 ´ (4,5) = 209,939 kgm
y1 = / 8 ´q x ´L = / 8 ´ 47,885 ´ (4,5) = 121,209 kgm y1 = / 8 ´q x ´L = / 8 ´ 47,885 ´ (4,5) = 121,209 kgm
px
p py
P diambil sebesar 100 kg. P x = P ´ sin 30° = 100 ´ sin 30° = 50 kg. P y = P ´ cos 30° = 100 ´ cos 30° = 87 kg.
x2 = / 4 ´P y ´L= / 4 ´ 87 ´ 4,5 = 97,875 kgm.
y2 = / 4 ´P x ´L= / 4 ´ 50 ´ 4,5
= 56,250 kgm.
c. Beban angin
TEKAN HISAP
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2 Koefisien kemiringan atap (a) = 30°
1) Koefisien angin tekan = (0,02 a – 0,4) = 0,2
2) Koefisien angin hisap = – 0,4
Beban angin :
1) Angin tekan (W 1 ) = koefisien angin tekan ´ beban angin ´ 1/2 (s 1 +s 2 )
= 0,2 ´ 25 ´ ½ ´ (1,73 + 1,73) = 8,65 kg/m.
2) Angin hisap (W 2 ) = koefisien angin hisap ´ beban angin ´ 1/2 (s 1 +s 2 )
= – 0,4 ´ 25 ´ ½ ´ (1,73 + 1,73) = -17,3 kg/m.
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga M x :
1 2 1 1) M 2
x (tekan) = / 8 ´W 1 ´L = / 8 ´ 8,65 ´ (4,5) = 21,895 kgm.
1 2 1 2) M 2
x (hisap) = / 8 ´W 2 ´L = / 8 ´ -17,3 ´ (4,5) = -43,790 kgm.
Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam pada Gording Beban
Kombinasi Momen
Beban
Beban Angin
Hisap Minimum Maksimum M x 209,939
329,709 M y 121,209
3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan
a. Kontrol terhadap tegangan minimum M x = 285,919 kgm = 28591,9 kgcm. M y = 177,459 kgm = 17745,9 kgcm.
2 2 = 1128,29 kg/cm < σ ijin = 1600 kg/cm
b. Kontrol terhadap tegangan maksimum M x = 329,709 kgm = 32970,9 kgcm.
M y = 177,459 kgm = 17745,9 kgcm.
2 2 = 1151,04 kg/cm < σ ijin = 1600 kg/cm
3.2.4. Kontrol Terhadap Lendutan
Dicoba profil tipe lip channels : 200 ´ 75 ´ 20 ´ 3,2
q x = 0,47885 kg/cm
= 0,82939 kg/cm l 4
6 E 2 = 2,1 x 10 kg/cm q
x = 721 cm
P x = 50 kg
y = 87,5 cm P y = 87 kg
Z ijin = 1´ 450 180
2 2 = 1 , 908 + 0 , 401 = 1,950 Z £Z ijin
1,950 £ 2,406 …………… aman !
Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 200 ´ 75 ´ 20 ´ 3,2 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
3.3. Perencanaan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.2. Panjang Batang Setengah Kuda-kuda
3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda
Tabel 3.2. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda Nomor Batang
Panjang Batang (m)
3.3.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.3. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda
Panjang SA’ = (4 ´ 1,73) + 1,15 = 8,07 m
Panjang AB = 7,00 m Panjang CD = 6,00 m Panjang SD’ = (3 ´ 1,73)
= 5,19 m SD ' ´ AB
Panjang GH = SA '
= 4,5 m Panjang SD’ = (2 ´ 1,73) = 3,46 m SF ' ´ AB
Panjang KL = SA '
= 3,0 m Panjang SH’ = 1,73 m SH ' ´ AB
Panjang OP = SA '
= 1,5 m Panjang EF = 5,25 m Panjang IJ
= 3,75 m Panjang MN = 2,25 m Panjang QR = 0,75 m Panjang A’C’ = (0,5 ´ 1,73) + 1,00
= 1,865 m
AB + EF
Luas ABEF =
= 11,423 m 2 EF + IJ
Luas EFIJ =
IJ + MN Luas IJMN =
2 = 5,19 m MN + QR
Luas MNQR =
Luas SQR =
2 = 0,324 m
3.3.3. Perhitungan Luasan Plafon Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.4. Luasan Plafon Setengah Kuda-kuda
Panjang SA’ = (1,50 ´ 4) + 1 = 7,00 m Panjang AB = 7,00 m Panjang CD = 6,00 m Panjang SD’ = (1,50 ´ 3)
= 4,5 m SD ' ´ AB
Panjang GH = SA '
7 = 4,5 m SF ' × AB
Panjang KL =
= 3,0 m
SA ' SH ' × AB
Panjang OP =
= 1,5 m
SA ' Panjang EF = 5,25 m
Panjang IJ = 3,75 m Panjang MN = 2,25 m Panjang QR = 0,75 m Panjang A’C’ = (0,5 ´ 1,50) + 1,00
= 1,75 m
AB + EF
Luas ABEF =
Luas EFIJ =
IJ + MN Luas IJMN =
2 = 4,500 m 2 MN + QR
Luas MNQR =
Luas SQR =
2 = 0,281 m
3.3.4. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda
Data-data pembebanan : Berat gording
= 11 kg/m
Jarak antar kuda-kuda
= 4,5 m Berat penutup atap 2 = 50 kg/m
Berat profil kuda-kuda
= 25 kg/m
Berat plafon
= 18 kg/m
Gambar 3.5. Pembebanan Setengah Kuda-kuda Akibat Beban Mati Gambar 3.5. Pembebanan Setengah Kuda-kuda Akibat Beban Mati
1. Beban P 1 a). Beban gording
= berat profil gording ´ panjang gording CD
= 11 ´ 6 = 66 kg
b). Beban atap
= luasan ABEF ´ berat atap = 11,423 ´ 50 = 571,15 kg
c). Beban kuda-kuda = ½ ´ batang(1 + 5) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (1,5 + 1,73) ´ 25 = 40,375 kg
d). Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 40,375 = 12,1125 kg
e). Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 40,375 = 4,0375 kg
f). Beban plafon
= luasan ABEF ´ berat plafon
= 10,719 ´ 18 = 192,942 kg
2. Beban P 2 a). Beban gording
= berat profil gording ´ panjang pording GH
= 11 kg ´ 4,5 = 49,5 kg
b). Beban atap
= luasan EFIJ ´ berat atap = 7,785 ´ 50 = 389,25 kg
c). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(5 + 6 + 9 + 10) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (1,73 + 1,73 + 0,87 + 1,73) ´ 25 = 75,75 kg c). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(5 + 6 + 9 + 10) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (1,73 + 1,73 + 0,87 + 1,73) ´ 25 = 75,75 kg
= 30% ´ 75,75 = 22,725 kg
e). Beban bracing
= 10%´ beban kuda-kuda = 10% ´ 75,75 = 7,575 kg
3. Beban P 3 a). Beban gording
= berat profil gording ´ panjang gording KL
= ½ (11 ´ 3) = 16,5 kg
b). Beban atap
= luasan IJMN ´ berat atap = ½ (5,19 ´ 50) = 112,5 kg
c). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(6 + 7 + 11 + 12) ´ berat profil kuda kuda = ½ ´ (1,73 + 1,73 +1,73 + 2,29) ´ 25 = 93,5 kg
d). Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 93,5 = 28,05 kg
e). Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 93,5 = 9,35 kg
4. Beban P 4 a). Beban gording
= berat profil gording ´ panjang gording OP
= 11 ´ 1,50 = 16,5 kg
b). Beban atap
= luasan MNQR ´ berat atap = 2,595 ´ 50 = 129,75 kg
c). Beban kuda-kuda = ½ btg.(7 + 8 + 13 + 14) ´ berat profil kuda-kuda
= ½ ´ (1,73 + 1,73 + 2,6 + 3) ´ 25 = 113,25 kg
d). Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 113,25 = 33,975 kg
e). Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 113,25 = 11,325 kg
5. Beban P 5 a). Beban gording
= berat profil gording ´ panjang gording
= 11 ´ 0 = 0 kg
b). Beban atap
= luasan SQR ´ berat atap = 0,324 ´ 50 = 16,2 kg
c). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(8 + 15) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (1,73 + 3,46) ´ 25 = 64,875 kg
d). Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 64,875 = 19,463 kg
e). Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 64,875 = 6,4875 kg
6. Beban P 6 a). Beban kuda-kuda
= ½ ´ btg.(1 + 9 + 2) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (1,5 + 0,87 + 1,5 ) ´ 25 = 48,375 kg
b). Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 48,375
= 4,8375 kg
c). Beban plafon
= luasan EFIJ ´ berat plafon
= 6,75 ´ 18 = 121,5 kg
d). Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 48,375 = 14,5125 kg
7. Beban P 7 a). Beban kuda-kuda
= ½ ´ btg.(2 + 10 + 11 + 3) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (1,5 + 1,73 + 1,73 + 1,5) ´ 25 = 80,75 kg
b). Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 80,75 = 8,075 kg
c). Beban plafon
= luasan IJMN ´ berat plafon
= ½ (4,50 ´ 18) = 40,5 kg
d). Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 87,5 = 24,225 kg
8. Beban P 8
a) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(3 + 12 + 13 + 4) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (1,5 + 2,6 + 3 + 1,5) ´ 25 = 107,5 kg
b) Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 107,5 = 10,75 kg
c) Beban plafon
= luasan MNQR ´ berat plafon
= 2,25 ´ 18 = 40,5 kg = 2,25 ´ 18 = 40,5 kg
= 30% ´ 107,5 = 32,25 kg
9. Beban P 9
a) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(15 + 16 + 8) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (3 + 3,46 + 1,73) ´ 25 = 102,375 kg
b) Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 102,375 = 10,238 kg
c) Beban plafon
= Luasan SQR ´ berat plafon
= 0,281 ´ 18 = 5,058 kg
d) Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 102,375 = 30,713 kg
Tabel 3.3. Rekapitulasi Beban Mati Setengah Kuda-kuda
Beban Beban
Beban Jumlah Input Atap
Beban
Beban
Beban Plat
Plafon Beban
(kg) (kg) P 1 571,15
107,03 108 P 6 ---
121,5 189,23 190 P 7 ---
40,5 153,55 154 P 8 ---
40,5 191 191 P 9 ---
---
---
1 ,P 2 ,P 3, P 4, P 5 = 100 kg/m .
c. Perhitungan Beban Angin
1 2 3 4 Gambar 3.6. Pembebanan Setengah Kuda-kuda Akibat Beban Angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2 . Koefisien angin tekan
= 0,02a ´ 0,40 = (0,02 × 30) – 0,40 = 0,2
1. W 1 = luasan ABEF × koefsien angin tekan × beban angin = 11,423 × 0,2 × 25 = 57,115 kg
2. W 2 = luasan EFIJ × koefsien angin tekan × beban angin = 7,785 × 0,2 × 25 = 38,925 kg
3. W 3 = luasan IJMN × koefsien angin tekan × beban angin = ½ (5,19 × 0,2 × 25) = 12,975 kg
4. W 4 = luasan MNQR × koefsien angin tekan × beban angin = 2,595 × 0,2 × 25 = 12,975 kg
5. W 5 = luasan SQR × koefsien angin tekan × beban angin = 0,324 × 0,2 × 25 = 1,620 kg
Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin Setengah Kuda-kuda
Beban Beban
W × Sin 30 o Untuk Input Angin
W × Cos 30 o Untuk Input
1 Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang setengah kuda-kuda sebagai berikut :
Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-kuda
Tarik ( + )
Tekan ( - )
Nomor batang
(kg)
(kg)
3.3.5. Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
P maks. = 1740,34 kg
σ 2 ijin = 1600 kg/ cm P maks
F netto = σ
F bruto = 1,15 ´ F netto
2 = 1,15 ´ 1,088 cm
2 = 1,251 cm
Dicoba, menggunakan baja profil 45. 45. 5
F = 2 ´ 4,3
2 = 8,6 cm (F = penampang profil) Kontrol tegangan yang terjadi:
P s maks = 0 , 85 . F
2 = 238,08 kg/cm s £ 0,75 s ijin
2 238,08 kg/cm 2 £ 1200 kg/cm
b. Perhitungan profil batang tekan
P maks. = 1666,76 kg lk
= 1,73 m = 173 cm Dicoba, menggunakan baja profil 45. 45. 5 = 1,73 m = 173 cm Dicoba, menggunakan baja profil 45. 45. 5
……… dimana, s leleh = 2400 kg/cm
= 1,154 Karena ls 2 ≥ 1, maka w = 2,381 ´ ls
Kontrol tegangan yang terjadi : P maks × ω
2 = 614,375 kg/cm s £ s ijin
2 614,375 kg/cm 2 £ 1600kg/cm ...................aman !
3.3.6. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut (Æ) = 12,7 mm (1/2 inci) Diameter lubang
= 13,7 mm
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 12,7 = 7,94 mm
Menggunakan tebal plat 8 mm.
1. Tegangan geser yang diijinkan Tegangan geser
= 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
2 = 960 kg/cm
2. Tegangan tumpuan yang diijinkan Tegangan tumpuan = 1,5 ´ s ijin
2 = 2400 kg/cm
3. Kekuatan baut :
a) P 2
geser =2´¼´p´d ´t geser
2 = 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,27) ´ 960 = 2430,96 kg
b) P desak
=d´d´t tumpuan = 0,8 ´ 1,27 ´ 2400 = 2438,4 kg
P yang menentukan adalah P geser = 2430,96 kg. Perhitungan jumlah baut-mur, P maks 1666 , 76
n= =
= 0,69 ~ 2 baut
P geser 2430 , 96 Digunakan : 2 buah baut.
Perhitungan jarak antar baut :
1. 1,5 d £ S 1 £3d Diambil, S 1 = 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,27 = 3,175 cm ~ 3 cm
2. 2,5 d £ S 2 £7d Diambil, S 2 =5´d = 5 ´ 1,27 = 5 cm ~ 6 cm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut (Æ) = 12,7 mm. Diameter lubang
= 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 12,7 = 7,94 mm
Menggunakan tebal plat 8 mm
1. Tegangan geser yang diijinkan Tegangan geser
= 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
2 = 960 kg/cm
2. Tegangan tumpuan yang diijinkan Tegangan tumpuan = 1,5 ´ s ijin
2 = 2400 kg/cm
3. Kekuatan baut :
a) P 2
geser =2´¼´p´d ´t geser
2 = 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,27) ´ 960 = 2430,96 kg 2 = 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,27) ´ 960 = 2430,96 kg
=d´d´t tumpuan = 0,8 ´ 1,27 ´ 2400 = 2438,4 kg
P yang menentukan adalah P geser = 2430,96 kg. Perhitungan jumlah baut-mur, P maks 1740 , 34
n= =
= 0,72 ~ 2 baut
P geser 2430 , 96 Digunakan : 2 buah baut.
Perhitungan jarak antar baut :
1. 1,5 d £ S 1 £3d Diambil, S 1 = 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,27 = 3,175 cm ~ 3 cm
2. 2,5 d £ S 2 £7d Diambil, S 2 =5´d = 5 ´ 1,27 = 5 cm ~ 6 cm
Tabel 3.6. Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda Nomor
Dimensi Profil
Baut (mm)
3.4. Perencanaan Jurai
Gambar 3.7. Panjang Batang Jurai
3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai
Tabel 3.7. Perhitungan Panjang Batang pada Jurai Nomor Batang
Panjang Batang (m)
3.4.2. Perhitungan Luasan Jurai
Gambar 3.8. Luasan Atap Jurai
Panjang Si = 0,5 ´ 1,73 = 0,865 m
Panjang Si = ih = hg = gf = fe = ed = dc = cb Panjang ba
=1m Panjang ec
= ed + dc = 0,865 + 0,865 = 1,73 m
Panjang ca = 1,15 + 0,865 = 2,015 m
Panjang A’B = 3,5 m Panjang B’D =3m Panjang C’F = 2,629 m Panjang D’H = 2,256 m Panjang E’J
= 1,883 m Panjang F’L = 1,510 m Panjang G’N = 1,136 m Panjang H’P = 0,763 m Panjang I’R
= 0,390 m
Luas AA’BEC’F = 2 ´ ç
Luas EC’FIE’J = 2 ´ ç
÷ ´ ec
2 = 7,806 m
Luas IE’JMG’N = 2 ´ ç
Luas MG’NQI’R = 2 ´ ç
2 = 2,640 m Luas SQH’R
= 2 (½ ´ I’R ´ Si) = 2 (½ ´ 0,390 ´ 0,865)
2 = 0,338 m Panjang gording CB’D
= B’D ´ 2 =3´2 =6m
Panjang gording GD’H
= D’H ´ 2 = 2,256 ´ 2 = 4,51 m
Panjang gording KF’L
= F’L ´ 2 = 1,51 ´ 2 = 3,02 m
Panjang gording OH’P
= H’P ´ 2 = 0,763 ´ 2 = 1,53 m
3.4.3. Perhitungan Luasan Plafon Jurai
Gambar 3.9. Luasan Plafon Jurai
Panjang Si = 0,5 ´ 1,50 = 0,75 m
Panjang Si = ih = hg = gf = fe = ed = dc = cb Panjang ba
=1m Panjang ec
= ed + dc = 0,75 + 0,75 = 1,50 m
Panjang ca = 1 + 0,75 = 1,75 m
Panjang A’B = 3,5 m Panjang B’D =3m Panjang C’F = 2,629 m Panjang D’H = 2,256 m Panjang E’J
= 1,883 m Panjang F’L = 1,510 m Panjang G’N = 1,136 m Panjang H’P = 0,763 m
Panjang I’R = 0,390 m
Luas AA’BEC’F = 2 ´ ç
Luas EC’FIE’J = 2 ´ ç
Luas IE’JMG’N = 2 ´ ç
Luas MG’NQI’R = 2 ´ ç
2 = 2,289 m Luas SQH’R
= 2 (½ ´ I’R ´ Si) = 2 (½ ´ 0,390 ´ 0,750)
2 = 0,293 m
3.4.4. Pembebanan Jurai
Gambar 3.10. Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati
Data-data pembebanan:
Berat gording 2 = 11 kg/m
Berat penutup atap 2 = 50 kg/m Berat profil
= 25 kg/m
Berat plafon
= 18 kg/m
a. Perhitungan Beban Mati
1. Beban P 1 a).Beban gording
= berat profil gording ´ panjang gording CB’D
= 11 ´ 6 = 66 kg
b). Beban atap
= luasan AA’BEC’F ´ berat atap = 11,431 ´ 50 = 571,55 kg
c). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(1 + 5) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (2,12 + 2,29) ´ 25 = 55,154 kg c). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(1 + 5) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (2,12 + 2,29) ´ 25 = 55,154 kg
= 30% ´ 55,154 = 16,546 kg
e). Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 55,154 = 5,5154 kg
f). Beban plafon
= luasan AA’BEC’F ´ berat plafon
= 10,726 ´ 18 = 193,07 kg
2. Beban P 2 a). Beban gording
= berat profil gording ´ panjang gording GD’H
= 11 ´ 4,51 = 49,61 kg
b). Beban atap
= luasan EC’FIE’J ´ berat atap = 7,806 ´ 50 = 390,3 kg
c). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(5 + 6 + 9 + 10) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (2,29 + 2,29 + 0,87 + 2,29) ´ 25 = 96,75 kg
d). Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 96,75 = 29,03 kg
e). Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 96,75 = 9,675 kg
3. Beban P 3 a). Beban gording
= berat profil gording ´ panjang Gording KF’L
= ½ ´ (11 ´ 3,02) = 16,51 kg
b). Beban atap
= luasan IE’JMG’N ´ berat atap
= ½ ´ (5,223 ´ 50) = 130,575 kg
c). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(6 + 11 + 12 + 7) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (2,29 + 1,73 + 2,74 + 2,29) ´ 25 = 113,125 kg
d). Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 113,125 = 33,9375 kg
e). Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 113,125 = 11,3125 kg
4. Beban P 4 a). Beban gording
= berat profil gording ´ panjang gording OH’P
= 11 ´ 1,53 = 16,83 kg
b). Beban atap
= luasan MG’NQI’R ´ berat atap = 2,640 ´ 50 = 132 kg
c). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(7 + 8 + 13 + 14) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (2,29 + 2,29 + 2,60 + 3,35) ´ 25 = 131,625 kg
d). Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 131,625 = 39,488 kg
e). Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 131,625 = 13,163 kg
5. Beban P 5 a). Beban gording
= berat profil gording ´ panjang gording
= 0 kg
b). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(8 + 15) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (2,29 + 3,46) ´ 25 = 71,875 kg
c). Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 71,875 = 7,1875 kg
d). Beban atap
= luasan SQH’R ´ berat atap = 0,338 ´ 50 = 16,90 kg
e). Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 71,875 = 21,5625 kg
6. Beban P 6 a). Beban kuda-kuda
= ½ ´ btg.(1 + 9 + 2) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (2,12 + 0,87 + 2,12) ´ 25 = 63,875 kg
b). Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 63,875 = 6,388 kg
c). Beban plafon
= Luasan EC’FIE’J ´ berat plafon
= 6,768 ´ 18 = 121,824 kg
d). Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 63,875 = 19,163 kg
7. Beban P 7
a) . Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(2 + 10 + 11 + 3) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (2,12 + 2,29 + 1,73 + 2,12) ´ 25 = 103,25 kg a) . Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(2 + 10 + 11 + 3) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (2,12 + 2,29 + 1,73 + 2,12) ´ 25 = 103,25 kg
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 103,25 = 10,325 kg
c). Beban plafon
= luasan IE’JMG’N ´ berat plafon
= ½ ´ (4,523 ´ 18) = 40,707 kg
d). Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 103,25 = 30,975 kg
8. Beban P 8
a) . Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(3 + 12 + 13 + 4) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (2,12 + 2,74 + 2,60 + 2,12) ´ 25 = 119,75 kg
b). Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 119,75 = 11,975 kg
c). Beban plafon
= luasan MG’NQI’R ´ berat plafon
= 2,289 ´ 18 = 41,202 kg
d). Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 119,75 = 35,925 kg
9. Beban P 9
a) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(4 + 14 + 15) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (2,12 + 3,35 + 3,46) ´ 25
= 111,625 kg
b) Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 111,625 = 11,163 kg
c) Beban plafon
= luasan SQH’R ´ berat plafon
= 0,293 ´ 18 = 5,274 kg
d) Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 111,625 = 33,488 kg
Tabel 3.8. Rekapitulasi Beban Mati Jurai
Jumlah Input Beban
Beban Beban
Beban
Beban
Beban Plat
Beban
Atap Gording
(kg) (kg) P 1 571,6
(kg) (kg)
117,53 118 P 6 ---
211,24 212 P 7 ---
185,27 186 P 8 ---
208,86 209 P 9 ---
d. Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P 2
1 ,P 2 ,P 3 ,P 4, P 5 = 100 kg/m
e. Perhitungan Beban Angin
Gambar 3.11. Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2 . Koefisien angin tekan
= 0,02a – 0,40 = (0,02 ´ 22°) – 0,40 = 0,04
1. W 1 = koefisien angin tekan ´ beban angin ´ luasan AA’BEC’F = 0,04 ´ 25 ´ 11,431 = 11,431 kg
2. W 2 = koefisien angin tekan ´ beban angin ´ luasan EC’FIE’J
= 0,04 ´ 25 ´ 7,086 = 7,086 kg
3 3. W = koefisien angin tekan ´ beban angin ´ ½ luasan IE’JMG’N = 0,04 ´ 25 ´ (0,5 ´ 5,223) = 2,6115 kg
4. W 4 = koefisien angin tekan ´ beban angin ´ luasan MG’NQI’R = 0,04 ´ 25 ´ 2,640
= 2,640 kg
5. W 5 = koefisien angin tekan ´ beban angin ´ luasan SQH’R = 0,04 ´ 25 ´ 0,338 = 0,338 kg
Tabel 3.9. Perhitungan Beban Angin
Untuk Input Angin
Beban Beban
W ´ Cos a Untuk Input
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang jurai sebagai berikut :
Tabel 3.10. Rekapitulasi Gaya Batang Nomor
Tarik ( + ) Tekan ( - ) batang
(kg)
(kg)
3.4.5. Perencanaan Profil Jurai
a. Perhitungan Profil Batang Tarik
P maks. = 2638,13 kg s 2
ijin = 1600 kg/cm P maks
F netto = σ
F bruto = 1,15 ´ F netto
2 = 1,15 ´ 1,649 cm
2 = 1,896 cm
Dicoba, menggunakan baja profil 55. 55. 6
F = 2 ´ 6,31
2 = 12,62 cm (F = Penampang profil)
Kontrol tegangan yang terjadi: P s = maks
0 , 85 ´ F 2638 , 13
2 = 245,93 kg/cm s £ 0,75s ijin
2 245,93 kg/cm 2 £ 1200 kg/cm ……. aman !
b. Perhitungan Profil Batang Tekan
P maks. = 2062,54 kg lk
= 3,35 m = 335 cm
Dicoba, menggunakan baja profil 55. 55. 6
i x = 1,66 cm
F = 2 ´ 6,31
2 = 12,62 m lk
=……dimana, s leleh = 2400 kg/cm
= 111,02 cm l
2 Karena ls £ 1, maka w = 2,381 ´ l
Kontrol tegangan yang terjadi: P maks × ω
2 = 1286,23 kg/cm s£s ijin
2 1286,23 kg/cm 2 £ 1600 kg/cm ……. aman !
3.4.6. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut (Æ)
= 12,7 mm
Diameter lubang
= 13,7 mm
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 12,7 = 7,94 mm
Menggunakan tebal plat 8 mm
1. Tegangan geser yang diijinkan Tegangan geser
= 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
2 = 960 kg/cm
2. Tegangan tumpuan yang diijinkan Tegangan tumpuan = 1,5 ´ s ijin
2 = 2400 kg/cm
3. Kekuatan baut :
a) P 2
geser =2´¼´p´d ´t geser
2 = 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,27) ´ 960 = 2430,96 kg
b) P desak
=d´d´t tumpuan = 0,8 ´ 1,27 ´ 2400 = 2438,40 kg
P yang menentukan adalah P geser = 2430,96 kg. Perhitungan jumlah baut-mur, P maks 2062 , 54
n= =
= 0,848 ~ 2 baut
P geser 2430 , 96 Digunakan : 2 buah baut.
Perhitungan jarak antar baut :
1. 1,5 d £ S 1 £3d Diambil, S 1 = 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,27 = 3,175 cm ~ 3 cm
2. 2,5 d £ S 2 £7d Diambil, S 2 =5´d = 5 ´ 1,27 = 6,35 cm ~ 6 cm
b. Batang tarik Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ)
= 12,7 mm.
Diameter lubang
= 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
4. Tegangan geser yang diijinkan Tegangan geser
= 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
2 = 960 kg/cm
5. Tegangan tumpuan yang diijinkan Tegangan tumpuan = 1,5 ´ s ijin
2 = 2400 kg/cm
6. Kekuatan baut :
a) P 2
geser =2´¼´p´d ´t geser
2 = 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,27) ´ 960 = 2430,96 kg
b) P desak
=d´d´t tumpuan
= 0,8 ´ 1,27 ´ 2400 = 2438,4 kg
P yang menentukan adalah P geser = 2430,96 kg. Perhitungan jumlah baut-mur, P maks 2638 , 13
n= =
= 1,085 ~ 2 baut
P geser 2430 , 96 Digunakan : 2 buah baut.
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d £ S 1 £3d Diambil, S 1 = 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,27 = 3,175 cm ~ 3 cm
b) 2,5 d £ S 2 £7d Diambil, S 2 =5´d = 5 ´ 1,27 = 6,35 cm ~ 6 cm
Tabel 3.11. Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai Nomor
Dimensi Profil
Baut (mm)
3.5. Perencanaan Kuda-kuda Utama (KK)
3.5.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama
Gambar 3.12. Panjang Batang Kuda-kuda Utama
Tabel 3.12. Perhitungan Panjang Batang pada Kuda-kuda Utama (KK) Nomor
Batang Batang (m)
Batang Batang (m)
3.5.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda Utama
Gambar 3.13. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda Utama
Panjang KL, MB, OF = 1´ 4 , 5
2 = 2,25 m
Panjang AB
= AM + MB = 5,75 m
Panjang KM, LB
= (4 ´ 1,73) + 1,15 = 8,07 m
Panjang LJ
= 0,5 ´ 1,73 = 0,87 m
Panjang BD
= (0,5 ´ 1,73) + 1,15 = 2,02 m
Panjang DF, FH, HJ
= 1,73 m
Panjang CD
= 4,87 m
Panjang EF
= 4,12 m
Panjang GH
= 3,37 m
Panjang IJ
= 2,62 m
AB + CD
Luas ABCD
2 = 10,73 m CD + EF
Luas CDEF
2 = 7,78 m 2 EF + GH
Luas EFGH
2 = 6,48 m 2 GH + IJ
Luas GHIJ
× HJ
2 = 5,18 m
IJ + KL
Luas IJKL
Panjang Gording rs
= 5,25 m
Panjang Gording tu
= 4,5 m
Panjang Gording vw = 3,37 m Panjang Gording xy
=3m
3.5.3. Perhitungan Luasan Plafon Setengah Kuda-kuda Utama
Gambar 3.14. Luasan Plafon Setengah Kuda-kuda Utama
Panjang KL, MB, OF = 1´ 4 , 5
2 = 2,25 m
Panjang AB
= AM + MB = 5,75 m
Panjang KM, LB
= (4 ´ 1,50) + 1 = 7,00 m
Panjang LJ
= 0,75m
Panjang BD
= (0,5 ´ 1,50) + 1 = 1,75 m
Panjang DF, FH, HJ
= 1,50 m
Panjang CD
= 4,87 m
Panjang EF
= 4,12 m
Panjang GH
= 3,37 m
Panjang IJ
= 2,62 m
AB + CD
Luas ABCD
Luas CDEF
Luas EFGH
2 = 5,62 m GH + IJ
Luas GHIJ
2 = 4,49 m IJ + KL
Luas IJKL
× JL
2 = 1,83 m
3.5.4. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama
Data-data pembebanan : Berat gording
= 11 kg/m
Jarak antar kuda-kuda = 4,5 m Berat penutup atap 2 = 50 kg/m
Berat profil = 25 kg/m (diasumsikan untuk profil secara umum)
Gambar 3.15. Pembebanan Kuda-kuda Utama Akibat Beban Mati
a) Perhitungan Beban Mati
1) Beban P 1 =P 9
a) Beban gording = berat profil gording ´ panjang gording rs
= 11 ´ 5,25 = 57,75 kg
b) Beban atap
= luasan ABCD ´ berat atap = 10,73 ´ 50 = 536,5 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x btg.(1 + 9) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (1,5 + 1,73) ´ 25 = 40,375 kg
d) Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 40,375 = 12,1125 kg
e) Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 40,375 = 4,0375 kg
f) Beban plafon
= luasan ABCD ´ berat plafon
= 9,29 ´ 18 = 167,22 kg
2) Beban P 2 =P 8
a) Beban gording = Berat profil gording ´ panjang gording tu
= 11 ´ 4,5 = 49,5 kg
b) Beban atap
= luasan CDEF ´ berat atap = 7,78 ´ 50 = 389 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(9 + 10 + 17 + 18) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (1,73 + 1,73 + 0,87 + 1,73) ´ 25 = 75,75 kg
d) Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 75,75 = 22,725 kg
e) Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 75,75 = 7,575 kg
3) Beban P 3 =P 7
a) Beban gording = berat profil gording ´ panjang gording vw
= 11 ´ 3,75 = 41,25 kg
b) Beban atap
= luasan EFGH ´ berat atap = 6,48 ´ 50
= 324 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(10 + 11 + 19 + 20) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (1,73 + 1,73 + 1,73 + 2,30) ´ 25 = 93,625 kg
d) Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 93,625 = 28,087 kg
e) Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 93,625 = 9,3625 kg
4) Beban P 4 =P 6
a) Beban gording = berat profil gording ´ panjang gording xy
= 11 ´ 3 = 33 kg
b) Beban atap
= luasan GHIJ ´ berat atap = 5,18 ´ 50 = 259 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(11 + 12 + 21 + 22) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (1,73 + 1,73 + 2,60 + 3,00) ´ 25 = 113,25 kg
d) Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 113,25 = 33,975 kg
e) Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 113,25
= 11,325 kg
5) Beban P 5
a) Beban gording = berat profil gording ´ panjang gording KL
= 11 ´ 2,25 = 24,75 kg = 11 ´ 2,25 = 24,75 kg
= luasan IJKL ´ berat atap = 2,12 ´ 2 ´ 50 = 212 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(12 + 13 + 23) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (1,73 + 1,73 + 3,46) ´ 25 = 86,5 kg
d) Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 86,5 = 25,95 kg
e) Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 86,5 = 8,65 kg
f) Beban reaksi = 2 ´ reaksi jurai + reaksi setengah kuda-kuda = 2 ´ 1366,37 + 1211,26 = 3944 kg
6) Beban P 10 =P 16
a) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(1 + 17 + 2) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (1,5 + 0,87 + 1,5) ´ 25 = 48,375 kg
b) Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 48,375 = 4,8375 kg
c) Beban plafon
= luasan CDEF ´ berat plafon
= 6,74 ´ 18 = 121,32 kg
d) Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 48,375 = 14,5125 kg
7) Beban P 11 =P 15
a) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(2 + 18 + 19 + 3) ´ berat profil kuda-kuda
= ½ ´ (1,5 + 1,5 + 1,73 + 1,73) x 25 = 80,75 kg
b) Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 80,75 = 8,075 kg
c) Beban plafon
= luasan EFGH ´ berat plafon
= 5,62 ´ 18 = 101,16 kg
d) Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 80,75 = 24,225 kg
8) Beban P 12 =P 14
a) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(3 + 20 + 21 + 4) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (1,5 + 2,3 + 2,6 + 1,5) ´ 25 = 98,75 kg
b) Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 98,75 = 9,875 kg
c) Beban plafon
= luasan GHIJ ´ berat plafon
= 4,49 ´ 18 = 80,82 kg
d) Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 98,75 = 29,625 kg
9) Beban P 13
a) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(4 + 22 + 23 + 24 + 5) ´ berat profil kuda-kuda = ½ ´ (1,5 + 3 + 3,46 + 3 + 1,5) ´ 25 = 155,75 kg
b) Beban bracing
= 10% ´ beban kuda-kuda = 10% ´ 155,75
= 15,575 kg
c) Beban plafon
= luasan ´ berat plafon
= 1,83 ´ 18 x 2 = 65,88 kg
d) Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda
= 30% ´ 155,75 = 46,725 kg
e) Beban reaksi = 2 ´ reaksi jurai + reaksi setengah kuda-kuda = 2 ´ 1873,79 + 1701,58 = 5449,16
Tabel 3.13. Rekapitulasi Beban Mati Kuda-kuda Utama
Input Beban
Beban
Beban
Beban Jumlah Beban
Atap Gording
Reaksi Beban
(kg) (kg)
(kg) P 1 =P 9 536,5
--- 544,56 545 P 3 =P 7 324
--- 496,33 497 P 4 =P 6 259
--- 450,54 451 P 5 212
962,62 4305,85 4306 P 10= P 16 ---
--- 189,05 190 P 11 =P 15 ---
--- 214,22 215 P 12 =P 14 ---
--- 219,08 220 P 13 ---
b) Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P 1 ,P 2 ,P 3 ,P 4 ,P 5 ,P 6 ,P 7 ,P 8 ,dan P 9 = 100 kg
Perhitungan Beban Angin
1 2 3 4 5 6 7 8 Gambar 3.16. Pembebanan Kuda-kuda Utama Akibat Beban Angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2
1) Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40
o = (0,02 x 30 ) – 0,40 = 0,2
a) W 1 = luasan atap ABCD ´ koefisien angin tekan ´ beban angin = 10,73 ´ 0,2 ´ 25 = 53,65 kg
b) W 2 = luasan atap CDEF ´ koefisien angin tekan ´ beban angin
= 7,78 ´ 0,2 ´ 25 = 38,9 kg
c) W 3 = luasan atap EFGH ´ koefisien angin tekan ´ beban angin
= 6,48 ´ 0,2 ´ 25 = 32,4 kg
d) W 4 = luasan atap GHIJ ´ koefisien angin tekan ´ beban angin
= 5,18 ´ 0,2 ´ 25 = 25,9 kg
e) W 5 = luasan atap IJKL ´ koefisien angin tekan ´ beban angin
= 2,12 ´ 0,2 ´ 25 = 10,6 kg
2) Koefisien angin hisap = - 0,40
a) W 6 = luasan atap IJKL ´ koefisien angin hisap ´ beban angin
= 2,12 ´ (-0,4) ´ 25 = -21,2 kg
b) W 7 = luasan atap GHIJ ´ koefisien angin hisap ´ beban angin
= 5,18 ´ (-0,4) ´ 25 = -51,8 kg
c) W 8 = luasan atap EFGH ´ koefisien angin hisap ´ beban angin
= 6,48 ´ (-0,4) ´ 25 = -64,8 kg
d) W 9 = luasan atap CDEF ´ koefisien angin hisap ´ beban angin
= 7,78 ´ (-0,4) ´ 25 = -77,8 kg
e) W 10 = luasan atap ABCD ´ koefisien angin hisap ´ beban angin
= 10,73 ´ (-0,4) ´ 25 = -107,3 kg
Tabel 3.14. Perhitungan Beban Angin
Beban Beban
Input Angin
6 W 6 - 21,2
-11 W 7 - 51,8
19 -10,2
-26 W 8 - 64,8
45 -25,9
-33 W 9 -77,8
57 -32,4
-39 W 10 -107,3
68 -38,9
93 -53,65
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
Tabel 3.15. Rekapitulasi Gaya Batang Nomor Tarik ( + ) Tekan ( - )
Nomor Tarik ( + ) Tekan ( - ) batang
3.5.5. Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama
a. Perhitungan Profil Batang Tarik
1. Untuk batang atas dan batang bawah : P maks. = 16716,06 kg
ijin
= 1600 kg/cm P
F netto = maks. σ ijin
2 = 10,448 cm
F bruto = 1,15 ´ F netto
2 = 1,15 ´ 10,448 cm
2 = 12,015 cm Dicoba, menggunakan baja profil ûë 70.70.7
F 2 = 2 ´ 9,40 cm
2 = 18,8 cm (F = penampang profil) Kontrol tegangan yang terjadi :
P σ maks. =
2 = 1046,06 kg/cm s £ 0,75 s ijin
2 1046,06 kg/cm 2 £ 1200 kg/cm ……. aman !
2. Untuk batang tengah : P maks. = 10180,45 kg
ijin
= 1600 kg/cm P maks.
F netto = σ ijin
2 = 6,363 cm
F bruto = 1,15 ´ F netto
2 = 1,15 ´ 6,363 cm
2 = 7,317 cm Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50.50.7
F 2 = 2 ´ 6,56 cm
2 = 13,12 cm (F = penampang profil) Kontrol tegangan yang terjadi :
P σ maks. =
2 = 912,881 kg/cm 2 = 912,881 kg/cm
2 912,881 kg/cm 2 £ 1200 kg/cm ……. aman !
b. Perhitungan Profil Batang Tekan
1. Untuk batang atas dan batang bawah: P maks. = 18914,32 kg lk
= 1,73 m = 173 cm Dicoba, menggunakan baja profil ûë 70.70.7
i x = 1,94 cm
F = 2 × 9,40
2 = 18,8 cm λ = lk
=……dimana, s leleh = 2400 kg/cm
= 111,02 cm l
2 Karena ls £ 1, maka w = 2,381 ´ l
Kontrol tegangan yang terjadi: P maks × ω
= 1311,93 kg/cm 2 s£s ijin
2 1311,93 kg/cm 2 £ 1600 kg/cm
2. Untuk batang tengah: P maks. = 1871,32 kg
ijin
= 1600 kg/cm P
F = netto maks. σ ijin
2 = 1,169 cm
F bruto = 1,15 ´ F netto
2 = 1,15 ´ 1,169 cm
2 = 1,344 cm Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50.50.7
F = 2 ´ 6,56 cm 2
2 = 13,12 cm (F = penampang profil) Kontrol tegangan yang terjadi :
P σ maks. = 0,85 ´ F
2 = 167,801 kg/cm s £ 0,75 s ijin
2 167,801 kg/cm 2 £ 1200 kg/cm ……. aman !
3.5.6. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tarik
1. Untuk batang atas dan batang bawah: Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) 5 = /
8 inch = 15,9 mm.
Diameter lubang
= 17 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.
Menggunakan tebal plat 10 mm
a) Tegangan geser yang diijinkan Tegangan geser
= 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
2 = 960 kg/cm
b) Tegangan tumpuan yang diijinkan Tegangan tumpuan = 1,5 ´ s ijin
= 1,5 ´ 1600 = 2400 kg/cm 2
c) Kekuatan baut :
1. P 2
geser =2´¼´p´d ´t geser
2 = 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59) ´ 960 = 3810,35 kg
2. P desak
=d´d´t tumpuan = 1 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg
P yang menentukan adalah P geser = 3810,35 kg Perhitungan jumlah baut-mur,
P maks. 16716,06
n = = = 4,39 ~ 5 baut
P geser 3810,35 Digunakan : 5 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d £ S 1 £ 3d Diambil, S 1 = 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,59 = 3,975 cm ~ 3,5 cm
b) 2,5 d £ S 2 £ 7d Diambil, S 2 =5´d = 5 ´ 1,59 = 7,95 cm ~ 7,5 cm
2. Untuk batang tengah : Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut (Æ)
= 12,7 mm.
Diameter lubang
= 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
a) Tegangan geser yang diijinkan Tegangan geser
= 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
2 = 960 kg/cm
b) Tegangan tumpuan yang diijinkan Tegangan tumpuan = 1,5 ´ s ijin
= 1,5 ´ 1600 = 2400 kg/cm 2
c) Kekuatan baut :
1. P 2
geser =2´¼´p´d ´t geser
2 = 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,27) ´ 960 = 2430,96 kg
2. P desak
=d´d´t tumpuan = 0,8 ´ 1,27 ´ 2400 = 2438,4 kg
P yang menentukan adalah P geser = 2430,96 kg Perhitungan jumlah baut-mur,
P maks. 10180,45
n = = = 4,19 ~ 5 baut
P geser 2430,96 Digunakan : 5 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d £ S 1 £ 3d Diambil, S 1 = 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,27 = 3,175 cm ~ 3 cm = 3 cm
b) 2,5 d £ S 2 £ 7d Diambil, S 2 =5´d = 5 ´ 1,27 = 6,35 cm ~ 6 cm
b. Batang Tekan
1. Untuk batang atas dan batang bawah : Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut (Æ)
= 15,9 mm.
Diameter lubang
= 17 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.
Menggunakan tebal plat 10 mm
a) Tegangan geser yang diijinkan Tegangan geser
= 0,6 ´ s ijin
2 = 960 kg/cm
b) Tegangan tumpuan yang diijinkan Tegangan tumpuan = 1,5 ´ s ijin
2 = 2400 kg/cm
c) Kekuatan baut :
1. P 2
geser =2´¼´p´d ´t geser
2 = 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59) ´ 960 = 3810,35 kg
2. P desak
=d´d´t tumpuan = 1 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg
P yang menentukan adalah P geser = 3810,35 kg
Perhitungan jumlah baut-mur, P maks. 18914,32
n = = = 4 , 96 ~ 5 baut
P geser 3810,35 Digunakan : 5 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d £ S 1 £3d Diambil, S 1 = 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,59 = 3,975 cm ~ 3,5 cm
b) 2,5 d £ S 2 £7d Diambil, S 2 =5´d = 5 ´ 1,59 = 7,95 cm ~ 7,5 cm
2. Untuk batang tengah : Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ)
= 12,7 mm.
Diameter lubang
= 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
a) Tegangan geser yang diijinkan Tegangan geser
= 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
2 = 960 kg/cm
b) Tegangan tumpuan yang diijinkan Tegangan tumpuan = 1,5 ´ s ijin
= 1,5 ´ 1600 = 2400 kg/cm 2
c) Kekuatan baut :
1. P 2
geser =2´¼´p´d ´t geser
2 = 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,27) ´ 960 = 2430,96 kg
2. P desak
=d´d´t tumpuan = 0,8 ´ 1,27 ´ 2400 = 2438,4 kg
P yang menentukan adalah P geser = 2430,96 kg Perhitungan jumlah baut-mur,
P maks. 1871,32
n = = = 0,77 ~ 3 baut
P geser 2430,96 Digunakan : 3 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d £ S 1 £ 3d Diambil, S 1 = 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,27 = 3,175 cm ~ 3 cm a) 1,5 d £ S 1 £ 3d Diambil, S 1 = 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,27 = 3,175 cm ~ 3 cm
Tabel 3.16. Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama Nomor
Dimensi Baut Batang
Profil (mm)
1 ûë 70 . 70 . 7 5 Æ 15,9
16 ûë 70 . 70 . 7
5 Æ 15,9
2 ûë 70 . 70 . 7 5 Æ 15,9
17 ûë 50 . 50 . 7
5 Æ 12,7
3 ûë 70 . 70 . 7 5 Æ 15,9
18 ûë 50 . 50 . 7
3 Æ 12,7
4 ûë 70 . 70 . 7 5 Æ 15,9
19 ûë 50 . 50 . 7
5 Æ 12,7
5 ûë 70 . 70 . 7 5 Æ 15,9
20 ûë 50 . 50 . 7
3 Æ 12,7
6 ûë 70 . 70 . 7 5 Æ 15,9
21 ûë 50 . 50 . 7
5 Æ 12,7
7 ûë 70 . 70 . 7 5 Æ 15,9
22 ûë 50 . 50 . 7
3 Æ 12,7
8 ûë 70 . 70 . 7 5 Æ 15,9
23 ûë 50 . 50 . 7
5 Æ 12,7
9 ûë 70 . 70 . 7 5 Æ 15,9
24 ûë 50 . 50 . 7
3 Æ 12,7
10 ûë 70 . 70 . 7 5 Æ 15,9
25 ûë 50 . 50 . 7
5 Æ 12,7
11 ûë 70 . 70 . 7 5 Æ 15,9
26 ûë 50 . 50 . 7
3 Æ 12,7
12 ûë 70 . 70 . 7 5 Æ 15,9
27 ûë 50 . 50 . 7
5 Æ 12,7
13 ûë 70 . 70 . 7 5 Æ 15,9
28 ûë 50 . 50 . 7
3 Æ 12,7
14 ûë 70 . 70 . 7 5 Æ 15,9
29 ûë 50 . 50 . 7
3 Æ 12,7
15 ûë 70 . 70 . 7 5 Æ 15,9