Fungsi kuda-kuda adalah menerima beban gording + penutup atap, kemudianmenyalurkan beban-beban tersebut ke kolom.

Kuda-kuda atap bangunan baja berupa rangka batang menggunakan profilsiku.

Kuda-kuda bukan rangka (rafter) menggunakan profil WF

1. Tipe Rangka Kuda-kuda Berbagai tipe kuda-kuda rangka batang seperti pada Gb. 1. Untuk menentukan tipe rangka kuda-kuda atap, yang perlu dipertimbangkan

adalah : bentangan, rasio l / t (bentangan terhadap tinggi) sehingga harus diketahui

tinggi puncak kuda-kuda atau kemiringan dari rangka kuda-kuda. Ada 3 katagori kemiringan kuda-kuda, yaitu :

1. Puncak tinggi, yaitu tinggi puncak lebih besar 1/5 bentang, menggunakan rangka atap Fink.

2. Puncak medium, yaitu l /t antara 5-12, menggunakan rangka Pratt.3. Puncak rendah, yaitu l /t > 12, menggunakan rangka Warren.

1. Tipe Rangka Kuda-kuda

Gambar 1. Berbagai Tipe Rangka Kuda-kuda

2. Perhitungan Kuda-kuda

Suatu konstruksi kuda-kuda rangka baja seperti gambar 2 di atas.Sudut kemiringan KK adalah . Jarak antar kuda-kuda = L meter.Beban gording + penutup atap = q kg/m.

Gambar 2. Rangka Kuda-kuda dengan Beban Mati

Langkah 1 : Pembebanan gordingqu = berat sendiri gording + berat penutup atap + berat sambunganBeban terpusat : P1 = qu gording x L = . kg

Langkah 2 : Hitung berat sendiri kuda-kudaHitung panjang batang kuda-kuda :

panjang batang atas panjang batang bawah diperoleh panjang total batang panjang batang diagonal panjang batang diagonal panjang batang vertikal

Tentukan dimensi rencana batang : asumsi pakai profil L 70x70x7 (rangkap), sehingga diketahui berat total profil quHitung Berat sendiri kuda-kuda :

G = panjang total batang x qu profil x 2 (profil rangkap) = .. kg

Langkah 3 : Hitung beban PP = + P1 dimana : n = jumlah titik buhul = 8

Langkah 4 : Hitung Gaya-gaya batang rangka Hitung reaksi di tumpuan A dan B Hitung gaya-gaya batang dengan metode Cremona atau Ritter dan

diperoleh gaya batang Nu

Langkah 5 : Menentukan dimensi profil batangGaya batang Nu yang diperoleh dari Langkah 4, diperoleh batang tarik dan

nG

Gaya batang Nu yang diperoleh dari Langkah 4, diperoleh batang tarik danbatang tekanBatang Tarik : Ag =

Ada pengaruh lubang sambungan, maka luas profil = Anetto

Batang tekan : Ada faktor tekuk , tergantung dari harga = L / imin

Ag = =

maka : diperoleh dimensi profil batang sesuai kondisi beban

0,9fyNu

fcrNu

fyNu.

Langkah 6 : Perhitungan ulang (rekalkulasi)Dengan menggunakan profil yang diperoleh dari Langkah 5, hitung kembaliKuda-kuda seperti Langkah 2 s/d Langkah 5Akan diperoleh dimensi profil lebih kecil atau tidak berubah. Hasil perhitunganini yang digunakan sebagai konstruksi- Berat kuda-kuda rekalkulasi = G

- G harus memenuhi syarat : 3%GG'

No batang

Gaya batangD

Gaya batangW

Kombinasi bebanNu

1,2D + 0,8 W

a1 + . - .. +

a2 + . - .. + ..

Tabel Gaya Batang Kuda-kuda

a3

a4

b1 - . + .. - .

b2 - + .. - .

b3

dst

3. Perhitungan Kuda-kuda Akibat Beban Angin

Gambar 3. Rangka Kuda-kuda dengan Beban Angin

Konstruksi kuda-kuda digunakan pada Gedung tertutup Beban angin : (lihat Tabel 4.1 PPI 1983)

L = jarak antar kuda-kudaKoefisien angin : CAB = - 0,02 0,4 =

CBC = - 0,4 = .maka diperoleh beban angin : qu angin = 0,8 x (c . w . L)

qAB = 0,8 . CAB . w . LqBC = 0,8 . CBC. w . L

Gambar 3. Rangka Kuda-kuda dengan Beban Angin

Beban angin bekerja pada kuda-kuda asumsi sebagai beban terpusatW1 = qAB . a = .. kgW2 = qBC . a = kg

Setelah beban diketahui, kemudian hitung gaya batang menggunakan metodeCremona atau Ritter

4. Bentuk-bentuk Konstruksi Gudang

Banyak bentuk-bentuk konstruksi untuk gudang, dimana bentuk gudang ini akanmenentukan terhadap cara penyelesaian perhitungannya. Karena itu untuk menentukan bentuk konstruksi gudang harus mempertimbang-kan secara matang :

- fungsi gudang tersebut sebagai apa. - kondisi tempat yang akan dibangun gudang, seperti kondisi tanah, beban

angin di daerah tersebut

Konstruksi kuda-kuda ini adalah statis tertentu, tapi dalam pelaksanaan jarang sekali konstruksi kuda-kuda yang memenuhi keadaan kondisi ini. Umumnya dalam pelaksanaan sifat perletakan A dan B sama, yaitu sendi-sendi, sehingga konstruksi menjadi statis tak tentu.Dalam praktek, untuk memudahkan penyelesaian seperti hal tersebut di atas dapat disederhanakan (pendekatan) dengan menganggap perletakan A = B dalam menerima gaya H (horisontal) di RAH = RBH sehingga konstruksi menjadi statis tertentu.

5. Kuda-kuda dengan tumpuan sendi -rol

Gambar 4. Rangka Kuda-kuda Tumpuan Sendi-rol

Bila penunjang kuda-kuda bentuk menggunakan kolom dengan perletakan sendi, maka konstruksi menjadi tidak stabil bila ada beban horisontal. Karena itu untuk mendukung kuda-kuda harus dipakai kolom dengan perletakanjepit sehingga konstruksi akan tetap berdiri bila ada gaya H, karena kolomnyaakan tetap berdiri tegak.

Gambar 5. Kolom Pendukung Kuda-kuda

Bila konstruksi yang dipilih adalah bentuk sepertidi gambar atas, maka pondasidari kolom akan menerima momen lentur sebesar : H x h. Karena itu untukpondasi pada tanah kondisi yang jelek, bentuk konstruksi seperti ini sebaiknyadihindari karena biaya pondasi menjadi mahal.

a. Kolom Perletakan JepitKonstruksi dengan sistem ini cukup kaku. Momen yang terjadi di A dan B lebih kecil daripada keadaan gambar 6. Konstruksi inisebenarnya statis tak tentu, tapi dalam praktek dapat diselesaikan secara sederhanadengan anggapan sebagai berikut : Bila hanya beban vertikal yang bekerja, maka pada tiang dapat dianggap tidak ada

momen, dengan demikian rangka batang itu dapat dianggap konstruksi statistertentu. Dan gaya-gaya batang dapat dicari dengan metode Cremona.

6. Kuda-kuda yang Dikakukan dengan Kolom

Gambar 6. Rangka Kuda-kuda dengan Kolom Tumpuan Jepit

Bila ada beban angin (bebanH), maka kolom-kolom akanmenerima beban lentur(momen) dan geser. Makadiasumsikan RAH = RBH, kemudian pada perubahanbentuk kolom dianggap titikbalik, terjadi pada pertengahanCA dan CD (S1 dan S2)Pada titik balik, M = 0

Tinjau kolom S1E : ME = 0, maka diperoleh gaya batang (a)Kv = 0, diperoleh gaya batang (c)MS1 = 0 diperoleh gaya batang (b)

Setelah diperoleh gaya batang ini, maka gaya batang kuda-kuda lainnyadapat dicari menggunakan metodeCremona.Sedangkan kolom MC = H. a dan

Gambar 7

Sedangkan kolom MC = H. a danMA = H.a

b. Kolom Perletakan SendiDengan kolom perletakan sendi ini maka momen pada pondasi menjadi sangatberkurang, sedangkan momen pada kaki kolom = 0. Penyelesaian konstruksi ini sama seperti kolom perletakan jepit, hanya saja titik baliknya adalah kaki kolom (perletakan). Bentuk lainnya seperti pada gambar 8.

Gambar 8. Kolom dengan Perletakan Sendi

Konstruksi ini dapat diselesaikan dengan sederhana, yaitu setelah diperoleh reaksiperletakan, gaya batang rangka dapat dicari menggunakan metode Cremona.

Konstruksi-konstruksi yang telah dibahas di atas seolah-olah konstruksi satu bidang, tapisebenarnya konstruksi-konstruksi tersebut adalah dalam ruang (tiga dimensi).

Hanya untuk mempermudah penyelesaian perhitungan, diasumsikan dalam bidangsesuai dengan bidang beban tersebut bekerja, sehingga konstruksi itu dalam kondisistabil hanya terhadap bidang tersebut.

7. Konstruksi 3 Sendi

Gambar 9. Konstruksi 3 sendi

Sebagai contoh ambil konstruksi sebagai berikut : Pada bidang : konstruksi kuda-kuda ini tetap Pada bidang yang tegak lurus bidang kuda-kuda (arah memanjang bangunan) :

a. Dinding temboknya tetapb. Kuda-kudanya bila ada beban yang tegak lurus pada bidang kuda-kuda akan

terguling, karena itu harus dijaga agar kuda-kudanya juga tetap kuat dalamarah ini.

Umumnya pada konstruksi gudang, beban yang tegak lurus bidang

Gambar 10

kuda-kuda adalah akibat bebanangin. Karena itu untuk menahan beban angin ini dibutuhkan konstruksi ikatan angin.

Perlu Diperhatikan Pada Saat Dimensi Profil Pada suatu konstruksi rangka batang selalu timbul batang-batang dengan gaya

tekan dan gaya tarik. Untuk mendimensi profil batang tarik tidak timbul persoalan karena cukup dengan

menentukan luas profil : Anetto = A profil A lubang Untuk batang tekan, akan timbul masalah tekuk dan panjang tekuk. Tekuk akan

terjadi ke arah terlemah dari profil itu, hal ini karena dipengaruhi oleh panjang tekuk untuk masing-masing arah.

Sebagai contoh : suatu rangka kuda-kuda di atas dua perletakan. Panjang tekuknya adalah , karena pada setiap titik simpul dengan adanyabatang-batang diagonal dan vertikal, titiknya menjadi tetap.

Gambar 11

Bila hanya ditinjau bidang vertikal maka panjang tekuk pada arah vertikal = . Jika sekarang tinjau bidang atap, maka titik yang tetap akan ditentukan oleh gording-gording. Hal ini karena gording-gording terletak pada titik simpul juga, maka panjang tekuk pada bidang atap = . Jadi panjang tekuk batang tekan = .

Contoh lain : rangka batang suatu konsol.

Batang tekan berada pada batang-batang bagian bawah, sedangkan gordingkonsol berada pada batang sebelah atas.

Jadi panjang tekuk pada arah vertikal tetap = , tetapi untuk bidang horisontalmenjadi 5 .

Untuk memperkecil panjang tekuk ini maka sering ditambahkan ikatan-ikatankhusus untuk menjamin beberapa titik simpul pada batang tekan agar dimensiprofilnya tetap.

Gambar 12. Konsol Rangka