27 BAB IV PERENCANAAN STRUKTUR ATAP 4.1 UmumStrukturatapmerupakanbagiankonstruksiyang berfungsisebagaipelindungelemenbangunanyangberada dibawahnya,baikdarihujan,angin,danpancaransinar mataharisecaralangsung.Padabangunaniniataprangka bajadimodifikasimenjadigableframebajadenganpenutup atap dari metal zinc alumium. BerdasarkanSNI1726pasal5.2.1,yaituuntuk semuaunsurstrukturgedung,baikbagiandarisubsistem maupunsistemstrukturgedungharusdiperhitungkan terhadapgempa.Halinidapatdiabaikanapabilapartisipasi pemikulan pengaruh gempanya kurang dari 10% tetapi tetap harusdirencanakanterhadapsimpangansebesarR/1,6kali simpanganakibatpengaruhgemparencana(SNI1726pasal 5.2.2). Pengaruhgempaakandiperhitngkanpadabab7, karenaperencanaandalambabinilebihdifokuskan perencanaanatapsebagaibeban(struktursekunder)pada struktur portal utama. 4.2Data Perencanaan Bahan kuda-kuda: Baja Wide Flange ( WF ) Bahan gording atap: Baja Wide Flange ( WF ) Mutu baja BJ 37: fy = 2400 kg/cm ; fu = 3700 kg/cm Jarak miring gording : 1200 mm1.2 m Jarak datar gording : 919.25 mm 0.92 m Jarak penggantung gording : 2400 mm= 2.4 m Jarak kuda-kuda : 7200 mm= 7.2 m Kemiringan atap: 400 JenisatapyangdigunakanadalahMETALZINC-ALUMINIUM dengan data berikut : - berat ( G )= 3.16 kg/m2 28 Gambar 4.1 Rencana Kuda-Kuda Melintang 4.3Perencanaan Gording USUK 5/7RENG 2/3 -USUK 5/7GORDINGUSUKRENGGENTENGDitetapkan : Jenis atap,jarak antar kuda2&gording, sudut kemiringan, penutup atap Perhitungan beban : -Beban mati -Beban hidup -Beban angin START Direncanakan : dimensiprofil AB 30 Gambar 4.2 Flowchart perencanaan gording Daftar Notasi : bf: lebar pelat sayap (tabel profil baja) tf: tebal pelat sayap (tabel profil baja) p:batasperbandinganlebarterhadaptebaluntuk penampang kompak (SNI 03-1729-1000, tabel 7.5.1) r:batasperbandinganlebarterhadaptebaluntuk penampang tak kompak (SNI 03-1729-1000, tabel 7.5.1) Mn: momen nominal profil Mp: momen plastis, Mp = Z.fy Mr: momen batas, Mr = S (fy-fr) fy: tegangan leleh baja fr: tegangan residu baja S: modulus penampang elastis (tabel profil baja) Z: modulus penampang plastis (tabel profil baja) Lb: panjang bentang antara dua pengekang lateral Lp:panjangbentangmaksimumuntukbalokyangmampu menerima momen plastis (tabel profil baja) Kontrol Interaksi:1 s +YYXXMnMuMnMu| | FINISH Y N Syarat terpenuhi BC Lr:panjangbentangminimumuntukbalokyang kekuatannyamulaiditentukanolehmomenkritistekuktorsi lateral (tabel profil baja) Cb:faktorpengalimomen,Cb= 3 , 23 4 3 5 , 2max 5 , 12maxs+ + +C B AM M M MM ( SNI 03-1729-2000 ps 8.3.1) Mcr:momenkritis,nilainyasesuaitabel8.3.1SNI03-1729-2000 |: faktor reduksi kekuatan balok terhadap momen lentur, | = 0,9 x: arah x terhadap sumbu lokal penampang profil y: arah x terhadap sumbu lokal penampang profil Data perencanaan gording : Jarak antar kuda-kuda : 6 m Direncanakan dimensi gording dari profil WF 100 x 50 x 5 x 7 dengan data sbb : W= 9.3kg/mix = 3.98 cm Ix = 187 cm4 iy= 1.12 cm Iy= 14.8cm4 Zx= 42 cm3 A = 11.85 cm2 Zy= 9 cm3 Sx= 37.5 cm3tf = 7 mm Sy = 5.91 cm3 r = 8 mm tw = 5 mmd= 100 mm bf= 50 mm h = d 2(tf + r) = 100 2(7 + 8) = 70 mm 32 x Gambar 4.3 Denah Rencana Gording x Gambar 4.4 Detail Posisi Gording 2 3 4 5 6 7 8 9CBAPENGGANTUNG GORDING 12IKATAN ANGIN 16GORDINGKUDA-KUDAkuda-kuda WF 300.150.6,5.9kuda-kuda WF 150.75.5.7penggantung gording12 4.3.1Perhitungan Beban pada Gording a. Beban mati (qD) 1. Berat penutup atap = 1,2 m x 3,16 kg/m2 = 3,792kg/m1 2. Berat gording= 9,300 kg/m1 = 15 kg/m = 13,09 kg/m 3. Lain - lain= 10% x 13,09 =1,31 kg/m+q(D)= 14,4 kg/m b.Beban hidup pada gording (qL) : -Beban hidup terbagi rata (hujan) Berdasarkan PPIUG83 Ps.3.2.2a hal 13 : qL= (40 0,8) = (40 0,8 x 40) = 8 kg/m2 qLH = 8 kg/m2 x 1,2 m x cos 400
= 7,35 kg/m-Beban hidup terpusat (PL) Berdasarkan PPIUG83 Ps.3.2.2b hal.13 PL = 100 kg c.Beban angin pada gording BerdasarkanPPIUG1983pasal4.1,besarnyatekanan anginditentukandenganmengalikantekanantiup(w) dengankoefisienangin(c).Besarnyatekanantiupangin menurutPPIUG1983pasal4.2adalahw=25kg/m2 sedangkannilaikoefisienangin(c)menurutPPIUG1983 pasal 4.3 adalah sebagai berikut : 34 Gambar 4.5 koef. angin ( PPIUG83 tabel 4.1) -Koefisien angin tekan = 40 c = 0,02 0,4 = 0,02 x 40 0,4 = 0,4 q = c x w x b = 0,4 x 25 x 1,2 = 12 kg/m -Koefisien angin hisap c = -0.4q = c x w x b = -0,4 x 25 x 1,2 = -12 kg/m jikadibandingkandenganbebantetap(bebanmati+ beban hidup), angin hisap ini jauh lebih kecil, sehingga tidakbisamelawanbebantetapdantidakperlu diperhitungkan. Maka tekanan angin tiap m adalahqw = 12 kg/m ( angin hisap menentukan ) 0,40,02 40 Sumbu XSumbu YMxMyPxqxqPyqy4.3.2 Perhitungan Momen Gording Gambar 4.6 Momen pada Gording a.Akibat Beban Mati qD= 14,4 kg/m x Gambar 4.7Beban mati merata pada gording (satuan dalam m) Momen yang terjadi akibat beban mati : MDx = 1/8 x qd coso x L2 = 1/8 x 14,4cos 400 x 7,22 = 71,49 kg.m MDy= 1/8 x qd sino x ( L/3 )2 = 1/8 x 14,4 sin 400 x ( 7,2/3 )2 = 6,66kg.m 29,77 kg/m'36 b.Akibat Beban Hidup -Akibat Beban Hujan (MH) qH = 7,35kg/m Gambar 4.8 Beban hidup akibat hujan pada gording (satuan dalam m) Momen yang terjadi akibat beban hidup : MHx = 1/8 x qLH coso x L2 = 1/8 x 7,35 cos 400 x 7,22 = 39,71 kg.m MHy = 1/8 x qLH sino x ( L/3 )2 = 1/8 x 7,35sin 400 x ( 7,2/3 )2 = 3,4 kg.m -Akibat beban Hidup Terpusat (MLa) PL = La = 100 kg Gambar 4.9 Beban hidup terpusat pada gording (satuan dalam m) Maka momen yang terjadi : MLax = 1/4 x La coso x L = 1/4 x 100 cos 400 x 7,2 = 137,9 kg.m MLay = 1/4 x La sino x ( L/3 ) = 1/4 x 100 sin 400 x (7,2/3 ) = 38,57kg.m20,66 kg/m'100 kg MLax>MHxBeban La > beban H MLay>MHy Maka dipakai beban La c.Akibat Beban Angin Terbagi Rata (MW) qW= 12 kg/m Gambar 4.10 Beban angin tekan pada gording (satuan dalam m) Mw1 = 1/8 x q x L2 = 1/8 x 12 x 7,22 = 51,84 kg.m (hisap) 4.3.3 Perhitungan Momen Berfaktor Gording a.Kombinasi beban mati MU= 1,4 MDTidak menentukan b.Kombinasibebanmati+bebanhidup+bebanhidup pengguna gedung MU= 1,2 MD+ 0,5 (MLaatau MHa) + 1,6 ML MUx= (1,2 x 71,49) + (0,5 x 137,9) + 0 = 154,74 kgm Tidak menentukan MUy= (1,2 x 6,67) + (0,5 x 38,57) + 0 = 27,38 kgm Tidak menentukan c.Kombinasibebanmati+bebanhidup+bebanangindan beban hidup terbagi rata. MU = 1,2 MD + 1,6 (MLaatau MHa) + (LMLaatau 0,8 MW) MUx = (1,2 x 71,49) + (1,6 x 137,9) + (0,8 x 77,76) = 368,6 kgm Menentukan MUy = (1,2 x 6,67) + (1,6 x 38,57) + (0,8 x 0) = 69,71 kgm Menentukan 11,4 kg/m'38 4.3.4 Kontrol Profil Gordinga.Kontrol Lokal Buckling : (Berdasarkan LRFD, Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung table 7.5-1 hal 31) -Kontrol plat sayap :
97 . 10240170571 . 37 * 2502= == =ptbff -Kontrol plat badan : 44 . 108240168014570= == =pthw Profilyangdirencanakantermasukpenampangkompak, Mn = Mp Kontrol Lateral Buckling Jarak antar reng = jarak penahan lateral,Lb = 38.5 cm cmfEi Lpyy9 . 5624010 . 2. 12 , 1 . 76 , 1. . 76 , 15=== Lp > Lb, maka termasuk bentang pendek Ptfbf (2Ptwh ( Mnx = Zx . fy = 42 . 2400 = 100800 kg.cm = 1008 kg.m Mny = 0,5 . Zy . fy = 0,5 . 9 . 2400 = 10800 kg.cm = 108 kg.m b.Kontrol interaksi
(SNI 1729-03-2002 pasal 7.4.3.3)
Memenuhi c.Kontrol Lendutan lendutan ijin cmLf 4180720180= = = lendutan yang terjadi
( ) ( )( )( )cmyI ELPIx ELqy f33 , 08 , 14 .610 . 233600. 25 sin 100.4818 , 14 .610 . 243600. 25 sin 29777 , 0.3845.33. sin.481.43. sin .3845=+ =+ =o o
Ok cm cmf y f x f........ .......... 33 . 3 33 . 233 , 0 31 . 22 22 2< =+ =+ = 40 d.Kontrol Geser Rd = 1/2 x qd x L= 1/2 x 29.777 kg/m x 6 m = 89.33kgRl= 100 kg Ru = 1,2 . Rd + 1,6 . Rl = 1,2 . 89.33 + 1,6 . 100 = 267.196 kg 145 , 07= =twh cm 005 . 712401100 1100= =fy plastisfytwh... ..........1100< Vn = 0,6 . fy . Aw = 0,6 . 2400 . 0,5 . 10 = 7200 kg Vn = 0,9 . 7200 = 6480kg Vu < VnOK Berdasarkanperencanaangordingdiatas,maka profilWF 100x50x5x7 dapat digunakan sebagai gording karena telah memenuhi semua kriteria perencanaan. 4.4Perencanaan Penggantung Gording Seperti kita ketahui bersama, sumbu lemah pada gording adalahsumbuY,olehkarenaitupadaarahsumbuYgording dipasangtrekstang(penggantunggording).Dalam perhitunganini,dipakai2penggantunggordingdenganjarak antarpenggantunggording2,12msepertipadagambar dibawah ini. Pembebanan pada penggantung gording Beban Mati (DL)Berat profil gording 100.50.5.7= 9,3 kg/m Berat penutup atap= 3,79kg/m + qD = 13,09kg/m Berat lain-lain (10%xqD)=1,309 kg/m qDtotal= 14,4kg/m Gambar 4.16Penggantung Gording 42 PD = qD total x Luas arsiran x sin = 14,4 x 2,4 x sin 40o
= 22,22 kg Beban Hidup (LL): Beban pekerja : 100 kg......PPIUG 1983 psl.3.2.2.b PL = P x sin = 100 x sin 40o = 64,279 kg P total= PD + PL = 22,22 + 64,28 = 86,5 kg n= 8 buah (banyaknya gording yang dipikul) N = P total x n = 86,5 x 8 = 692 kg o=otg arc 57 , 264 , 22 , 1=Keseimbangan gaya T1 T1= o sinN = 57 , 26 sin692= 1547,09 kg ------leren Direncanakan Penggantung Gording berbentuk lingkaran oo = AT1 160027 , 991 > 0,62 cm2 A = d2 0,62 cm2= d2 d=tAx 2 = t62 , 02 x= 0,88 cm , digunakan = 10 mm A = d2 = (1)2 = 0,78 cm2 Syarat dmin = 500L(PPBBI 1983 Bab III 3.3.4) =500212 1442 2+ = 0.513 cm Kontrol tegangan oo = AT0,46 cm memenuhi Daridataperencanaandiatas,makabesiyang digunakansebagaipenggantunggordingbesipolos berdiameter 12 mm (12). 4.5Perencanaan Ikatan Angin Gambar 4.12 Ikatan angin(satuan dalam m) Perhitungan Beban Ikatan Angin Data perhitungan -Tekanan angin (w)= 40 kg/m2 -Koefisien angin (c)= 0.9 Gaya yang bekerja akibat tiupan angin R = 0,5 x w x c x A -Perhitungan tinggi bidang -h1 = 0 m -h2 = 0 m + ( 1,47 m x tg 250 )= 0,69m -h3 = 0 m + ( 2,94 m x tg 250 )= 1,37m -h4 = 0 m + ( 4,08 m x tg 250 )= 1,9m -h5 = 0 m + ( 5,22 m x tg 250 )= 2,43 m -h6 = 0 m + ( 6,36 m x tg 250 )= 2,97 m H1H2H3H4H5H6H7A1A2A3A4 -h7 =0 m + ( 7,5 m x tg 250 )= 3,5m -Perhitungan luas bidang -A1 = 0,5 x (h1 + h2) x 1,47 m= 0,51 m2 -A2 = 0,5 x (h2 + h4) x 2,61 m= 3,38 m2 -A3 = 0,5 x (h4 + h6) x 2,28 m= 5,55 m2 -A4 = 0,5 x (h6 + h7) x 1,14 m= 3,69 m2 -Perhitungan gaya yang bekerja -R1 = 0,5 x 40 x 0,9 x 0,51 m2= 9,18kg -R2 = 0,5 x 40 x 0,9 x 3,38 m2= 60,84kg -R3 = 0,5 x 40 x 0,9 x 5,55 m2= 99,9kg -R4 = 0,5 x 40 x 0,9 x 3,69 m2= 66,42kg + RA= 236,34kg Gambar 4.13 : gaya-gaya yang bekerja( dalam satuan m) -Perhitungan beban ikatan angin
01 , 2600 , 694 , 2. = = tg arc o V = 0 === RA = R1 + S1 x cos S1 48 S1 = 1 , 26 cos18 , 9 34 , 236 = 252,95kg tarik -Dimensi ikatan angin PU = S1 = 252,95 kg -Kuat leleh PU= x fy x Ag 2117 , 02400 . 9 , 095 , 252.cmfyPuAg = = = -Kuat putus Pu = 0,75 x x fu x Ag
2122 , 03700 75 , 0 75 , 095 , 252. . 75 , 0cmX X fuPuAg = = = Dipilih Ag yang terbesar = 0,122 cm2 cmx xAgd 394 , 0122 , 0 4 4= = =t t Kontrol Kelangsingan : 500 sdl cml16 , 668600 2942 2=+ = dmin =50016 , 668500 =l = 1,33 cm dipakai d 16 mm okedl s = = s 500 6 , 4176 , 116 , 668500Dari data perencanaan diatas, maka besi yang digunakan sebagaiikatananginbesipolosberdiameter16mm (16). 50 4.6Perencanaan Kuda-Kuda Diagramalurdariperencanaankuda-kudapada ModifikasiStrukturGedungPerpustakaanUniversitas Negeri Jember adalah sebagai berikut : Gambar 4.14 Flowchart perhitungan kuda-kuda Gambar 4.14 Flowchart perhitungan kuda-kuda (lanjutan) 52 Gambar 4.14 Flowchart perhitungan kuda-kuda (lanjutan) Daftar Notasi :bf: lebar pelat sayap (tabel profil baja) tf: tebal pelat sayap (tabel profil baja) p:batasperbandinganlebarterhadaptebaluntuk penampang kompak (SNI 03-1729-1000, tabel 7.5.1) r:batasperbandinganlebarterhadaptebaluntuk penampangtakkompak(SNI03-1729-1000,tabel 7.5.1) c:parameterkelangsinganbatangtekan(SNI03-1729-1000 ps 7.6.1) Lk: panjang tekuk komponen struktur (SNI 03-1729-1000 ps 7.6) e: koefisien faktor tekuk (SNI 03-1729-1000 ps 7.6.2) E: modulus elastisitas baja, E = 200000 Mpa i: momen inersia profil (tabel profil baja) Ag : luas penampang profil (tabel profil baja) Pn: Kekuatan tekan nominal profil Mn: momen nominal profil Mp : momen plastis, Mp = Z.fy Mr : momen batas, Mr = S (fy-fr) fy: tegangan leleh baja fr: tegangan residu baja S: modulus penampang elastis (tabel profil baja) Z: modulus penampang plastis (tabel profil baja) Lb: panjang bentang antara dua pengekang lateral Lp:panjangbentangmaksimumuntukbalokyangmampu menerima momen plastis (tabel profil baja) Lr:panjangbentangminimumuntukbalokyang kekuatannyamulaiditentukanolehmomenkritistekuk torsi lateral (tabel profil baja) Cb :faktorpengalimomen,Cb= ( SNI 03-1729-2000 ps 8.3.1) Mcr:momenkritis,nilainyasesuaitabel8.3.1SNI 03-1729-2000 |: faktor reduksi kekuatan balok (lentur, | = 0,9 ; tekan | = 0,85) x: arah x terhadap sumbu lokal penampang profil y: arah x terhadap sumbu lokal penampang profil Kontrol interaksi : SNI 03-1729-2000 ps 7.4.3.3 3 , 23 4 3 5 , 2max 5 , 12maxs+ + +C B AM M M MM54 Gambar 4.15 Rencana Atap Baja Keterangan : Kuda-kuda penuh menggunakan profil 300.150.6,5.9 Kolom Pendek menggunakan profil 400.400.20.35 4.6.1Perhitungan Kuda-Kuda Gambar 4.16Permodelan Struktur Kuda-kuda penuh 300.150.6,5.9 (satuan dalam m) 2 3 4 5 6 7 8 9CBAPENGGANTUNG GORDING 12IKATAN ANGIN 16GORDINGKUDA-KUDA Perencanaankuda-kudabajamenggunakanprofilWF 300x150x6,5x9 dengan spesifikasi sebagai berikut: A=46,78 cm2ix= 12,41 cmIy = 508 cm4 g=36,72 kg/miy= 3,30 cmZx= 522 cm3 d =300 mmtw= 6,5 mmZy= 104 cm3 b =150 mmtf= 9 mmSx = 481 cm3 r=13 mmIx= 7210 cm4Sy = 68 cm3 h=d 2 ( tf + r ) =300 2 ( 9+ 13 ) = 256 mm -Pembebanan Kuda-Kuda Gambar 4.17 Luasan beban yang dipikul satu kuda-kuda (satuan dalam cm) Beban Mati yang dipikul oleh kuda-kuda Beban mati gording,29,777kg/m Reaksi perletakan RA = RB = =
x 29,777 x 6 = 89,331 kg Beban pada kuda-kuda akibat beban mati PD =RA = 89,331 Kg90 Kg 2 3 4 5 6 7 8 9CBA)21( L x q xD~56 Beban Hidup yang dipikul oleh kuda-kuda BerdasarkanPPIUG83ps3.2,harusdiambilyangpaling menentukan diantara dua macam beban berikut : -Akibat air hujan ( H ) Beban hidup gording akibat hujan, qH = 20,66 kg/m Reaksi perletakan : RA = RB = =
x 20,66 x 6 = 61,98 kg Beban pada kuda-kuda akibat beban hujan : PL = RA = 61,98 62 kg Beban angin yang dipikul oleh kuda-kuda - Akibat angin tekan Beban angin gording akibat angin tekan, qW1 = 25 kg/m Reaksi perletakan RA = RB = =
x 25 x 6 = 75 kg Beban pada kuda-kuda akibat angin tekan : PW1 = RA= 75 kg75 kg- Akibat angin hisap Beban angin gording akibat angin hisap, qW2 = -25 kg/m Reaksi perletakan RA = RB = =
x 25 x 6 = 75 kg Beban pada kuda-kuda akibat angin hisap : PW2 = RA = 75 kg75kg )21( L x q xH~)21(1L x q xW~)21(1L x q xW~ Gambar 4.18 Model Pembebanan Kuda-kuda akibat Beban Mati Gambar 4.19 Model Pembebanan Kuda-kuda akibat Beban Hidup 89,33189,33189,33189,33189,33189,33189,33189,33189,33189,33189,33189,33189,33189,33189,33189,33189,33189,33161,9861,9861,9861,9861,9861,9861,9861,9861,9861,9861,9861,9861,9861,9861,9861,9861,9861,9858 Gambar 4.20 Model Pembebanan Kuda-kuda akibat Beban Angin Berdasarkanbeban-bebantersebut,makastrukturbaja harusmampumemikulkombinasipembebananterfaktor sesuaidengansyaratSNI03-1729-2002Ps.6.2.2,sebagai berikut : U = 1,4D tidak menentukan U = 1,2D + 0,5(La atau Ha)U = 1,2D + 1,6(La atau Ha) + 0,8W U = 1,2D + 1,3W + 0,5(La atau Ha)U = 0,9D(1,3W atau 1,0E)Maka dipakai kombinasi yang menentukan : Kombinasi 2(1,2D + 1,3W + 0,5(La atau Ha)) 4.6.2Kontol Kekuatan Kuda-Kuda Darianalisastrukturdenganmenggunakanprogram SAP2000,didapatkangaya-gayadalamakibatdari kombinasibeban(1,2D+0,5L+1,3W)yangmenentukan antara lain sebagai berikut : 75,0075,0075,0075,0075,0075,0075,0075,0075,0075,0075,0075,0075,00 75,0075,0075,0075,0075,00 Gambar 4.21 Diagrammoment akibat beban kombinasi (1,2D+0,5L+1,3W) Gambar 4.22 Gaya-gaya dalam akibat beban kombinasi (1,2D+0,5L+1,3W) -Kelangsingan Komponen Struktur Kuda-kuda Berdasarkan SNI 1729 tabel 5.3, didapatkan : BJ 37fu = 4700 kg/cm2 ; fy = 2400 kg/cm2 ; fr = 800 kg/cm2 Dari data perencanaan : Lx(panjang sisi miring kuda-kuda)= 827,53cmLy (Jarak ikatan angin) = 251,57 cm kc = 1,0 (jepit jepit bergoyang)SNI 1729, Gambar 7.6.1 didapatkan : -443,12 kg.m - 846,7 kg.m 9238,92 60 Kontrol kelangsingan komponen struktur (SNI 1729 ps 7.6.4)
=
=
=
= 66,683
=
=
=
= 76,233Menentukan Maka, parameter kelangsingan komponen struktur :
=
x
(SNI 1729 ps 7.6.4) =
x
= 0,841(SNI 1729 ps 7.6.4) Sehingga didapatkan koefisien faktor tekuk struktur :
= 0,841 0,25 165,58 kg/cm2Ok Sehingga : te perlu=
=
= 0,075 cm aperlu=
=
= 0,106 cm = 1,06 mm minmaxmax < 3 mm < 5 mm (badan) < 10 mm (sayap)perluperlu effperlu effa aa aa a=== Maka dipakai tebal kaki las = 8 mm -Kontrol kekuatan baut sambungan A Gambar 4.25 Jarak titik putar sambungan A 68 DirencanakanmenggunakanbautA325denganmutu120ksi (fu=120x70,3=8436kg/cm2)dandiameterbaut16mm (Ab=d2=2,01cm2).Bauttidak pada bidang geser r1= 0,5 Jumlah bidang geser ( m ) = 1 buah, Jumlahbaut ( n ) = 10 buah Kuat Rencana Baut : Kuat geser baut (Vd), | Rn =| . 0,5 . fu . m .Ab (SNI 1729 ps.13.2.2.1)=0,75 . 0,5 . 8436. 1 . 2,01 =6358,635kgKuat tumpu baut (Rd), | Rn =| . 2,4 . db . tp(terkecil) . fu (SNI 1729 ps.13.2.2.4)=0,75 . 2,4 . 1,6 . 1 . 4100=11 808 kg Kuat tarik baut (Td), | Rn =| . 0,75 . fu . Ab (SNI 1729 ps.13.2.2.2)=0,75 . 0,75 . 8436. 2,01=9537,952kg Cara Pendekatan Titik Putar -Kontrol Geser Baut Akibat Geser Sentris, Puv = 2287,64kg Jumlah baut, n = 10 buah Sehingga 1 baut menerima beban (Vu): Vu =
=
= 228,764 kg < Vd = 6358,635 kg OK -Kontrol Tumpu Baut Akibat Gaya horisontal, Puh = 3110,42 kg Jumlah baut, n = 10 buah Sehingga 1 baut menerima beban (Ru): Ru =
=
= 311,042 kg fub Sehingga pakai ft = 10796,0805kg/cm2 Kuat tarik baut akibat interaksi geser dan puntir : (SNI 1729 ps 13.2.2.3) = 0,75 x 10796,0805x 2,01 =16275,09135 kg>5541,138 kg Berdasarkan hasil perencanaan maka baut A325 mutu 120 ksi dapat dipakai sebagai sambungan. 4.7.2Sambungan B : Gambar 4.26 Detail rencana sambungan B kuda-kuda ( )bu uvbu tf f f f s = 5 , 1 3 , 1max u t dT Ab ft T > = |70 BerdasarkanSNI1729-2002psl15.5.2,kuatperlu sambungandankomponenstrukturyangterkaitditentukan berdasarkanteganganlelehyangdapat terjadiyaitufye=Ryx fydimanaRyadalah1,5biladigunakanBJ41atauyanglebih lunak. Sehingga diperoleh perhitungan sebagai berikut : Balok Rafter : WF 300 150 6,5 9Kolom: WF 400.400.20.35 BJ-37 : fy = 2400 kg/cm2 fu = 3700kg/cm2 Sambunganantarabalokdengankolomdirencanakan denganmenggunakanbaut(rigidconnection).Berdasarkan SNI1729-2002psl15.7.2.3,gayageserterfaktor(Vu)harus menggunakankombinasibeban1,2D+0,5Lditambah dengangayageseryangdihasilkandaribekerjanyamomen lentursebesar1,1Ry fy Zpadaarahberlawananpadamasing-masing ujung balok. Ry untuk BJ 37 = 1,5 Mu = 1,1 x 1,5 x 2400 x 522 = 2 067 120 kg.cm Gambar 4.27 Gaya Yang Bekerja Pada Balok
=
=
= 4995,879 kg
Mu MuLAB Vu=1008,475kgm(diperolehdariSAPkombinasi 1,2D+1,6L) Vu= 1008,475 + 4995,879 = 6004,345kg -Kontrol kekuatan las sambungan B Direncanakan : (trial) Profil baja BJ 37 tpelat = 12 mm Ditentukan : Bahan las = FE70XX = 70 ksi = (70 x 70,3) = 4921kg/cm2 Batasan tebal las : amin = 3 mm(SNI 1729 Tabel 13.5-1) aeff maks (las badan) = 0,707 *
* tw
= 0,707 *
* 5 = 2,658 mm3 mm aeff maks (las sayap) = 1,410 *
* tf
= 1,410 *
* 8 = 8,48 mm9 mm Menentukan Section Modulus Las : Gambar 4.28 Garis berat sambungan tipe A a te 72 Misal te = 1 cm Alas = 8 (7 x 1) + 2 (17,4 x 1) + 2 (25,6 x 1) = 142 cm2 YB= = 24 cm YA= 43,2 24 = 24,2 cm > YB YA = ( Ymax ) IX = = 22818,72 cm4. Didapatkan section modulus las : SX = 1054,95 cm3 Tegangan yang dipikul las : fv =
=
= 42,284 kg/cm2 fh =
+
=
+
= 2001,75 kg/cm2 ftotal=
=
= 2002,196 kg/cm2 ((2 7) 0, 9) ((2 17, 4) 9, 5) ((2 6) 18, 2)142 + + ((2 7) 19) ((2 25, 6) 30, 7) ((2 7) 42, 4)142+ + + 3 3 31 1 18( 7 1 ) 2( 1 17, 4 ) 2( 1 25, 6 )12 12 12 + + 2 22(( 7 1) (21 0,8) ) 2((1 17, 4) (21 9, 5) ) + + ) ) 19 21 ( ) 1 6 (( 2 ) ) 4 , 17 21 ( ) 1 6 (( 22 2 + +) ) 21 4 , 42 ( ) 1 6 (( 2 ) ) 21 7 , 30 ( ) 4 , 23 1 (( 22 2 + +=maksXYI25318,72 24= Tegangan nominal las : fn= 0,75 * 0,6 * FE70xx( SNI 1729 ps. 13.5.3.10 ) =0,75*0,6*70*70,3=2214,45>2002,196kg/cm2 Ok Sehingga : te perlu =
=
= 0,9039 cm Maka dipakai tebal kaki las =8 mm -Kontrol Sambungan Baut Gambar 4.29 Jarak titik putar sambungan B aeff maks = 3 mm ( badan ) aeff maks = 9 mm ( sayap ) 74 DirencanakanmenggunakanbautA325denganmutu120ksi(fu=120x70,3=8436kg/cm2)dandiameterbaut16mm (Ab=d2=2,01cm2).Bauttidak pada bidang geser r1= 0,5 Jumlah bidang geser ( m ) = 1 buah Jumlah baut ( n ) = 10 buah Kuat Rencana Baut : Kuat geser baut (Vd), | Rn=| . 0,5 . fu . m .Ab (SNI 1729 ps.13.2.2.1)=0,75 . 0,5 . 8436. 1 . 2,01 =6358,635kgKuat tumpu baut (Rd), | Rn =| . 2,4 . db . tp(terkecil) . fu (SNI 1729 ps.13.2.2.4)=0,75 . 2,4 . 1,6 . 1 . 3700=10656 kg Kuat tarik baut (Td), | Rn=| . 0,75 . fu . Ab (SNI 1729 ps.13.2.2.2)=0,75 . 0,75 . 8436. 2,01=9537,952kg Cara Pendekatan Titik Putar -Kontrol Geser Baut Akibat Geser Sentris, Puv = 6004,345 kg Jumlah baut, n = 10 buah Sehingga 1 baut menerima beban (Vu): Vu=
=
= 600,4345 kg Vd = 6358,635kgOK -Kontrol Kuat Tarik Baut AkibatMomen, Mu = 2 067 120 kg.cm Tumax =
=
= 8519,096 kg < Tdulir = 9537,952 kgOK -Kontrol Interaksi Geser dan PuntirTegangan geser baut : Tegangan geser baut : Fuv =
< x 0,5 x fu x m ( SNI 1729 ps 13.2.2.3 ) Fuv=
=298,72kg/cm2< 0,5*8436*2=6327 kg/cm2OK Sehingga pakai fuv = 298,72 kg/cm2
Tegangan tarik baut akibat interaksi geser : ft = ( 1,3 * 8436 1,5 * 298,72) = 10518,72 kg/cm2 > fub = 8436 kg/cm2
Sehingga pakai ft = 10518,72 kg/cm2 Kuat tarik baut akibat interaksi geser dan puntir : (SNI 1729 ps 13.2.2.3) = 0,75 x 10518,72x 2,01 =15856,97 kg > 8519,096kg BerdasarkanhasilperencanaanmakabautA325mutu120 ksi dapat dipakai sebagai sambungan. ( )bu uvbu tf f f f s = 5 , 1 3 , 1max u t dT Ab ft T > = |
