BAB IIPERENCANAAN ATAP/KAP1. Data Perencanaana. Tipe kuda-kuda:Trussb. Bahan kuda-kuda :Bajac. Bentang kuda-kuda :14,00 md. Jarak antar kuda-kuda :3,5 me. Jenis penutup atap :Gentengf. Berat penutup atap :50 kg/ m2 (PMI, hal 14)g. Kemiringan atap :300h. Beban tekanan angin :30 kg/ m2 (PMI, hal 19)i. Alat sambung : Las
2. Perencanaan GordingDirencanakan dipakai gording profil baja C 150.65.20.3,2. Dengan data sebagai berikut : Berat sendiri profil= 7,51 kg/m Ix= 332 cm4 Iy= 53,8 cm4 Wx= 44,3 cm3 Wy= 12,2 cm3 Jarak antar gording = 161,94 cm = 1,62 mMenggunakan 2 trekstang
2.1 Pembebanan pada gordinga. Beban mati (q) Berat sendiri= 7,51kg/m Kondisi atap= 50 kg/m2 x 1,62= 81kg/m Berat plafond+ penggantung= 18 kg/m2 x 1,40= 25,2 kg/m + q = 115,33 kg/m qx = 115,33 x cos 300 = 115,33 x 0,866= 99,87 kg/mqy = 115,33 x sin 300 = 115,33 x 0,5= 57,66 kg/mM1x= 1/8 x (99,87 x 3,52 )= 152,92 kg.mM1y= 1/8 x (57,66 x (3,5/3)2)= 22,07 kg.m
b. Beban hidup (P) Beban tukang dan peralatannya = 100 kg
Px = 100 x cos 300 = 86,60 kg/mPy = 100 x sin 300 = 50 kg/mM2x= 1/4 x ( 86,60 x 3,5 )= 75,77 kg.mM2y= 1/4 x ( 50 x (3,5/3))= 14,58 kg.m
c. Beban angin Angin tiup= ( 0,02 x - 0,4 ) x 1,62 x 30 kg/m2= ( 0,02 x 30 - 0,4 ) x 1,62 x 30= 9,72 kg/mM3x= 1/8 x (9,72 x 3,52 )= 10,93 kg.mM3y= 0 kg
Angin hisap= (-0,4) x 1,62 x 30 kg/m2 = - 19,44 kg/mM4x= 1/8 x (- 19,44 x 3,52 )= -29,76 kg.mM4y= 0 kg Kombinasi pembebananBeban mati (M1)Beban hidup (M2)Beban anginKombinasi
Angin tekan (M3)Angin hisap (M4)
x152,9275,7710,93-29,62209,86
y22,0714,580,000,0036,66
2.2 Kontrol teganganMx= 209,86 kg/m= 20986 kg/cmMy = 36,66 kg/m= 3666 kg/cm ijin = 1600 kg/cm2 = (Mx / Wx) +(My / Wy)= (20986 / 44,3) + (3666 / 12,2 )= 744,22 kg/cm2 = 744,22 kg/cm2 ijin = 1600 kg/cm2 (OK)
2.3 Kontrol lendutanfijin = (1/360) x L= (1/360) x 350= 0,97 cm
f x=
= = 0,28 + 0,11= 0,39 cm
f x=
= = 0,014 + 0,022= 0,04 cmSehingga,
f= = f= 0,38 cm fijin = 0,97 cm (OK)Jadi, profil baja C 150.65.20.3,2 aman untuk digunakan sebagai gording.
3. Perhitungan Trekstanga. Beban MatiQ = berat sendiri gording + berat sendiri atap genteng = 7,51 kg/m + (50 x1,62m) = 88,51 kgQy = Q . sin 30 = 88,51 sin 30 = 44,26 kgb. Beban hidupPy = P .sin = 100.sin 30 = 50 kg
= 127,45 kgc. Dimensi trekstangJumlah medan gording,n=3
= arc tan 1,39= 54,26 sin = 0,81R sin = n Pmax
kg
= 0,37 cm 5 mmJadi, diameter trekstang yang digunakan 5 mm
4. Perhitungan Ikatan AnginDiketahui : Tekanan angin : 30 kg/m2 Koefisien Ikatan angin: 0,02 0,4 : 0,02.30 0,4: 0,2 Jarak antar kuda-kuda (dk): 3,5m Jarak antar gording (dg): 1,62 m Lebar Bangunan: 14 m Panjang Bangunan: 35 m
Gaya P diambil dari hubungan antara gording dan ikatan angin yang arahnya sejajar sumbu gording (PPBBI 84:64),Besarnya: P = ( 0,01 x Pkuda-kuda ) + ( 0,005 x n x q x dk x dg )Dimana: n = Jumlah Trave antar bentangan ikatan anginq = beban atap vertikal terbagi rata = 30 kg/m2dk = Jarak antar kuda-kudadg = Jarak antar gordingPkuda-kuda=((a x b)/2 x tekanan angin) : 2a= Tinggi kuda-kuda= 4,07 mb= tinggi yang di bentuk oleh sudut kemiringan ikatan angin
= tan 30(.l dg)
= 0,58.( .16,2-1,62) = 4,23 mPkuda-kuda= ((4,07 x 4,23)/2 x 30) : 2= 129,12 KgMaka:P= (0,01x 129,12)+(0,005 x 5 x 30 x 3,5 x 1,62)= 5,54 kgpada bentang ikatan angin harus memenuhi syarat (PPBBI 84 : 64)
Dimana: A tepi = xjarak gording h = Jarak kuda-kuda pada bentang ikatan angin l= Panjang Tepi antar kuda-kuda qdk= n.q.L.dk L= Panjang tepi kuda-kuda
B= = 7 m
Atepi=
= = 6,72 m2qdk= n.q.L.dk= 5 x 30 kg/m2 x 8,09 m x 3,5 m= 4247,25 kg
0,43 0,0000479 MEMENUHIDimensi (F)F = P/ = 5,54/1600= 0,0035Dimensi Tulangan
F =
d2 = = 0,0044 cm2
d = = 0,07 cm2 = 0,7 mm Karena diameter sangat kecil, maka digunakan diameter tulangan ikatan angin minimum yaitu 10 mm.
5. Perhitungan Kuda-kudaa. Pembebanan pada kuda-kudaKontrol kestabilanJumlah batang= (Jumlah titik simpul x 2) jumlah reaksi37= (20 x 2) 337= 37 (OK)Perhitungan panjang batang kuda-kuda
Tabel panjang batangNo.A (m)H (m)V (m)D (m)
11,621,400,811,62
21,621,401,632,15
31,621,402,442,81
41,621,403,253,54
51,621,404,073,54
61,621,403,252,81
71,621,402,442,15
81,621,401,631,62
91,621,400,81
101,621,40
16,2014,0020,3320,24
70,77
Pembebanan pada kuda-kudaMacam-macam pembebanan:a. Berat sendiri kuda-kuda ditaksir (L+5) Jarak kuda-kuda max (14+5) 3,5= 66,50 kg Tiap simpul tengah menerima beban1/866,5014= 116,38 kg Tiap simpul tepi menerima beban 1/2 116,38 = 58,19 kg b. Berat sendiri penutup atap (genteng = 50 kg/m2) Simpul tengah menerima beban50 x 1,62 x 3,5 = 283,50 kg Simpul puncak menerima beban283,50 + (3,5 x 5) = 301,00 kg Simpul tepi menerima beban1/2 x 283,50 = 141,75 kgc. Beban akibat gording Tiap simpul menerima beban3,5x 7,51 = 26,29 kg Tiap simpul puncak menerima 2 26,29 = 13,14 kgd. Beban bergunaTiap simpul menerima beban 100 kge. Beban akibat plafond dan penggantung(18 kg/m2) Simpul puncak dan tengah menerima beban1/8 x 18 x 14 x 3,5 = 94,5 kg Simpul tepi menerima beban1/2 x 94,5= 47,25 kg
f. Beban tiap simpul akibat beban mati dan beban berguna P2 = P3=P4=P5= P7= P8= P9= P10(116,38 +283,50 +26,29 +100+94,5)=620,67 kg 621 kg P1= P11(58,19 +141,75 +26,29 +100+47,25)= 373,48 kg 373,5 kg P6=(116,38 +301,00 +13,14 +100+94,5)=625,02 kg625 kg
Ra = Rb = 3172 kg
g. Beban akibat tekanan angin Angin tiup= ( 0,02 x 30 0,4 ) ( 8,1 x 3,5 ) x 30 kg/m2 = 170,1 kgWt2 = Wt3 = Wt4 = Wt5 = 170,1 / 5 = 34,02 kgWt1 = Wt6 = 34,02 / 2 = 17,01 kg
Angin hisap= -0,4 x 8,1 x 3,50 x 30 kg/m2 = - 340,2 kgWh2 = Wh3 Wh4 = Wh5 = - 340,2 / 5 = - 68,04 kgWh2 = Wh2 = - 68,04 / 2 = - 34,02 kg
Rav = 0,519 kg; Rah = 256,48 kg ; Rb = 1,41 kgCremona Beban angin kiri
Cremona beban angin kananRav = 146,5 kg; Rah = 256,48 kg ; Rb = 0,519 kg
Tabel gaya batang pada kuda-kudaBatangBeban matiBeban anginKombinasi
KananKiri
A1-5563,0030,29233,03-5299,68
A2-4946,0049,65194,29-4702,06
A3-4328,3169,02155,56-4103,73
A4-3710,5588,39116,82-3505,34
A5-3092,79107,7678,09-2906,94
A6-3092,7978,09107,76-2906,94
A7-3710,55116,8288,39-3505,34
A8-4328,31155,5669,02-4103,73
A9-4946,00194,2949,65-4702,06
A10-5563,00233,0330,29-5299,68
H14810,00221,75184,355216,10
H24810,00221,75184,355216,10
H34275,91187,91116,674580,49
H43741,85157,0748,983947,90
H53207,79120,23-18,703309,32
H63207,7918,70-120,233106,26
H73741,85-48,98-157,073535,80
H84275,91-116,67-187,913971,33
H94810,00-184,35-221,754403,90
H104810,00-184,35-221,754403,90
V10,000,000,000,00
V2310,5019,6839,35369,53
V3621,0039,3578,70739,05
V4931,5059,03118,061108,59
V53092,78-78,7078,703092,78
V6931,50-118,06-59,03754,41
V7621,00-78,70-39,35502,95
V8310,50-39,35-19,68251,47
V90,000,000,000,00
D1-617,76-39,1578,29-578,62
D2-819,06-51,90-103,81-974,77
D3-1073,73-68,04-136,08-1277,85
D41351,95-85,67-171,341094,94
D51351,95171,3485,671608,96
D6-1073,73136,0868,04-869,61
D7-819,06103,8151,90-663,35
D8-617,7678,2939,15-500,32
b. Kontrol terhadap dimensi batang1. Perhitungan batang tekanPerhitungan batang tekan ( A1 s/d A10 )Gaya maksimum pada batang A1,Pmaks = -5299,68 kgLk= 1,62 m = 162 cm
Rumus pendekatan Euler untuk Fy = 240 Mpa; = 1600 kg/cm2 Imin = 1,69 x P x Lk2 = 1,69 x 6,6756 ton x (1,62)2 = 29,61 cm 4 Untuk satu profil Imin = x 29,61 cm 4 = 14,80 cm4 Dicoba dengan dua profil siku 60 . 60 . 6 dengan data-data :Ix = Iy = 22,8 cm4Fprofil = 6,91 cm 2 imin = 1,17 cme = 1,69ix = iy = 1,82 cmw = 4,24 mmSyarat I Pemeriksaan terhadap sumbu bahan x-xBerdasarkan PPBBI 84 hal 20 pasal 4.2 (3), bahwa kelangsingan pada arah tegak lurus sumbu x-x dihitung dengan persamaan:
(PPBBI,hal12)x = 1,451Tegangan yang terjadi:
kg/cm2 < =1600 kg/cm2 ..(AMAN)
kg/cm2< =1600 kg/cm2 ..(AMAN)
Syarat II Pemeriksaan terhadap sumbu bebas bahan y-yUntuk mengurangi pelengkungan dan pergeseran dalam arah memanjang batang pada sumbu y-y, dan untuk memperkecil medan tekuk maka perlu dipasang plat kopel. Dengan syarat :
30 < < 60
le maks = x imin = 50 x 1,17 = 58,50 cm
le min = x imin = 30 x 1,17 = 35,10 cmKelangsingan batang dicari setelah dibagi dengan medan ganjil
Iy = = = 54 (35,1
