baja joeda zah2

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Data-Data Perencanaan

Diketahui : data-data perencanaan (Jenis Kuda-kuda Baja):

- Panjang Batang (L) = 21.6 m

- Jarak Kuda-kuda = 4 m

- Tinggi Kuda-kuda = 4.1m

- alat sambung kuda-kuda = Baut

- Penutup Atap = Seng metal

- Beban Angin = 50 kg/m2

- Mutu Baja (Bj 37) = 1600 kg/cm2

Ditanya : - Perencanaan Gording

- Pembebanan Kuda-kuda dan Perhitungan Gaya Batang

- Perhitungan Titik Buhul

- Perhitungan Zetting

1

4,1 m

3,6 m21,6 m

1.2. Perhitungan Panjang Batang

a. Kemiringan Kuda-Kuda

tgα =

Arc tgα = 20,80°

b. Batang Kaki Kuda-Kuda(A)

A1 = A2 = A3 = A3’ = A2’ = A1’

A1 = 1/3 m

c. Batang Horizontal (B)

B1 = B2 = B3 = B3’ = B2’ = B1’

B =

d. Batang Vertikal

V1 = V1’ = tg 20,80 x 3,6 = 1,367 m

V2 = V2’ = tg 20,80 x 2 (3,6) = 2,700 m

V3 = tg 20,80º x 3 (3,6) = 4,100 m

e. Batang Diagonal (D)

D1 = D1’ =

D2 = D2’ = m

Tabel 1.1 Panjang Batang

2

Batang Panjang

(meter)

Batang Panjang

(meter)

Batang Panjang

(meter)

Batang Panjang

(meter)

A1

A2

A3

A3’

A2’

A1’

3,851

3,851

3,851

3,851

3,851

3,851

B1

B2

B3

B3’

B2’

B1’

3,600

3,600

3,600

3,600

3,600

3,600

V1

V2

V3

V2’

V1’

1,367

2,700

4,100

2,700

1,367

D1

D2

D2’

D1’

4,520

5,456

5,456

4,520

BAB II

3

PERENCANAAN GORDING

- Jarak antara gording = 1,284 m

- Jarak antara kuda –kuda = 4 m

- Berat sendiri atap seng metal = 5 kg/ m2

2.1. Perhitungan

Muatan Gording

Untuk kasau dan reng dipakai kayu semantok dengan BJ = 0,98 gr/cm2

berdasarkan PPI 1983

direncanakan memakai gording dengan profil CNP 6,5 dari daftar profil baja

didapat :

Ix = 57,5 cm 4 .

IY = 14,1 cm4

Wx = 17,7 cm 3

Wy = 5,07 cm3

F = 9 cm2

q = 7,09 kg /m

b = 42 mm = 4,2 cm

d = 5,5 mm = 0,55 cm

h = 65 mm = 6,5 cm

r : t = 7,5 mm = 0,75 cm

x = 14,2 mm = 1.42 cm

y = 32,5 mm = 3,25 cm

4

2.1.1. Muatan Mati

- berat sendiri CNP 6,5 = 7,090 kg/m

- berat atap, kasau dan reng 5 x 1,284 = 6,420 kg/m

Jumlah = 13,510 kg/m

qx = q cosα

qy = q sin α

qx = q cos α = 13,51 x cos 20,8° = 12,629 kg/m

qy = q sin α = 13,51 x sin 20,8° = 4,797 kg/m

Mx = = x 12,629 x 42 = 25,258 kg m

My = = x 4,797 x 42 = 9,594 kg m

Dx = = x 22,248 x 4 = 25,258 kg

Dy = = x 8,45 x 4 = 9,594 kg

2.1.2. Muatan hidup

a. Muatan terpusat

Muatan terpusat akibat pekerja/orang dengan peralatan minimum p = 100 kg

(PPI1983 )

px = p cos α = 100 x cos 20,8° = 93,943 kg

5

qx

q

qy

x

α

qx

q

qy

x

α

px = q cosα

py = q sinα

py = p sin α = 100 x sin 20,8° = 35,511 kg

Mx = = x 93,943 x 4 = 93,943 kg

My = = x 35,511 x 4 = 35,511 kg

Dx = = x 93,943 = 46,972 kg

Dy = = x 35,511 = 17,755 kg

b. Muatan Air Hujan

muatan air hujan dianggab sebagai muatan terbagi rata per m2 bidang datar

besar tergantung pada sudut kemiringan α (menurut ppi 1983 ) ,dimana pada

saat α ≤ 50 ° dihitung dengan rumus = 40 – 80 α kg / m2

= 40 - 0,8 x 20,8°

= 23,36 kg / m2

muatan air hujan yang diterima gording (permeter panjang ) adalah :

q =23,36 x 1,284

= 29.994 kg /m

qx = q cosα = 29.994 x cos 20,8° = 28,039 kg / m

qy = q sin α = 29.994 x sin 20,8° = 10,651 kg / m

Mx = = x 28,039 x 42 = 56,078 kg m

My = = x 10,651 x 42 = 21,302 kg m

Dx = = x 28,039 x 4 = 56,078 kg

Dy = = x 10,651 x 4 = 21,302 kg

2.1.3. Muatan Angin

6

Muatan angin yang bekerja 50 kg/m tegak lurus terhadap bidang atap

sehingga komponen beban angin hanya terhadap sumbu x menurut (PPI

1983 ) bila α < 65° maka koefesien angin tekan = 0,020 x α - 0,4

= 0,020 x 20,80° – 0,4

= 0,0,016

koefesien angin hisap = - 0,4

a. Angin tekan

qx = 0,016 x 1,284 x 50 = 1,027 Kg/m

qy = 0 (arah angin tegak lurus bidang atap ,ssehingga tidak punya nilai )

Mx = = x 1,027 x 42 = 2,054 Kg m

My = 0

Dx = = x 1,027 x 4 = 2,054 Kg

Dy = 0

b. Angin Hisap

qx = - 0,4 x 1,284 x 50 = - 25,680 kg/m

qy = 0 (arah angin tegak lurus bidang atap ,ssehingga tidak punya nilai )

Mx = = x – 25,680 x 42 = - 51,360 Kg m

My = 0

Dx = = x – 25,680 x 4 = - 51,360 Kg

Dy = 0

7

Tabel 2.1. Kombinasi Pembebanan

MDMUATAN MATI

MUATAN HIDUP MUATAN ANGIN kombinasi

Muatan terpusat Muatan air hujan tekan hisap primer seknder

1 2 3 4 5 6 = 1 + 2 7 = 1 + 2 + 4

Mx(kg.m)

My(kg.m)

Dx(kg)

Dy(kg)

25,258

9,594

25,258

9,594

93,983

35,511

46,742

17,756

56,078

21,302

56,078

21,302

2,054

0

2,054

0

- 51,360

0

- 51,360

0

118,741

45,105

72,000

27,350

120,795

45,105

74,054

27,350

8

2.2 Kontrol Tegangan Untuk Gording

Tegangan akibat pembebanan tetap (kombinasi primer)

Mx =118,741Kgm

My =45,105 Kgm

Wx = 17,700 Cm3

Wy = 5,070 Cm3

σ =1600 BJ 37

ytb = Kg/Cm2 < σ = 1600 Kg/Cm2 Aman

Tegangan akibat pembebanan sementara (kombinasi sekunder)

Mx =120,795Kgm

My = 45,105 Kgm

Wx = 17,7 Cm3

Wy = 5,07 Cm3

ytb = 1572,103 Kg/Cm2 < σ = 1,3 x 1600 = 2080 Kg/Cm2 Aman

9

2.3 Kontrol Terhadap Lendutan

Lendutan Akibat Muatan Mati

cm

cm

Lendutan Akibat Muatan Hidup

cm

Lendutan Akibat Momen Angin

Fy3=

Total Lendutan Yang Terjadi :

Fx = Fx1+ Fx2 + Fx3 = 0,348 + 0,010 + 0 = 0,358 cm

Fy = Fy1+ Fy2 + Fy3 = 0,540 + 0,016 + 0,116 = 0,672 cm

Fytb =

=

=0,761 cm

Lendutan Yang Diizinkan

ƒ

Fytb =0,761 cm < ƒ =2,222 cm Aman

2.4 Kontrol Tegangan Geser

10

1000

Dari Tabel Baja Profil CNP 6,5

Ix = 57,5 cm 4 .

Iy = 14,1 cm4

b = 42 mm = 4,2 cm

d = 5,5 mm = 0,55 cm

h = 65 mm = 6,50 cm

r : t = 7,5 cm = 0,75 cm

x = 1,42 cm

y = 3,25 cm

Perhitungan Momen Statis Dari Bidang Geser Gording

Terhadap Sumbu x – x

F1 = 4,2 x 0,8 = 3,150 cm2

F2 = (3,25 – 0,75) x 0,55 = 1,920 cm2

Y1 = 3,25 -

= 2,875 cm

Y2 = = 1,25 cm

Sx = (F1 . Y1) + ( F2 . Y2)

= (3,15.2,875) + (1,375.1,25)

= 10,775 Cm3

bx = 0,55 Cm

11

Y 0.55

0,75

3,25

X 6,5

1,42

4,2

0.55

4,2

0,8

3,25

Terhadap sumbu y-y

F1 = 1,42 x 0,8 = 1,065 cm2

F2 = (6,5- (7,75 x 2)x 0,55= 2,750 cm2

F3 = 1,42 x 0,8 = 1,065 cm2

X1 = = 0,710 cm

X2 = 1,42 - = 1,145 cm

X3 = = 0,710 cm

Sy = ( F1 . X1 ) +(F2. X2) +(F3 .X3 )

= (1,065 x 0,71)+( 2,75 x 1,145)+

( 1,065 x 0,71)

= 4,661

BY = 2 . 0,750 = 1500 cm

3 tegangan geser akibat pembebanan tetap (kombinasi primer )

y +b =

= = 30,559 kg/cm

= 30,559kg / cm < 0,58 .1600 kg/cm2 = 928 Aman

4 tegangan geser akibat pembebanan tetap (kombinasi sekunder )

y + b =

= = 31,258 kg/cm

= 31,258 < 0,58 x 1600 kg/ cm2 = 928 kg/cm2 Aman

jadi profil CNP 6,5 dapat digunakan untuk gording..

BAB III

PEMBEBANAN KUDA –KUDA DAN PERHITUNGAN GAYA BATANG

12

0.55

6,5

0,8

1,42

3.1 . perhitungan muatan

Muatan-muatan yang akan dilimpahkan ketiap titik buhul pada rangka kuda-

kuda adalah muatan, muatan hidup, muatan angin, perhitungaan muatan tersebut

adalah sebagai berikut.

3.1.1 Muatan Mati

- berat atap seng metal = 5 kg/ m2

- berat gording CNP 6,5 = 7,09 kg/m

- berat kuda-kuda hitung bedasarkan rumus pendekatan dari Ir Loa Wan

kioang q = ( L-2 ) s/d (L +5 ) kg / m2 L = panjang batang kuda-kuda

= ( 21,6 - 2) s/d (21,6 + 5)

= 19,6 kg/ m2 s/d 26,6 kg/m2

sebagai standar diambil yang maksimun q = 26,6 kg/ m2

- berat bergantung + plafon =7 kg /m2 +11 kg / m2 = 18 kg/ m2

- berat brecing ( ikatan angin ) diambil 25% dari berat kuda -kuda

3.1.2. Muatan Hidup

a. Muatan Terpusat

Menurut PPI 1987 beban hidup yang dapat dicapai dan dibebani sebesar

100 kg

b. Muatan Air Hujan

Bekerja pada titik buhul pada bagian atas ,besar tergantung pada sudut

kemiringan ( PPI 1987 ) dimana α < 50° dihitung dengan rumus ;

a = 40 – 0,8 α kg/m2

= 40 – 0,8 x 20,80°

= 23,360 kg/ m2

3.2. Perlimpahan Muatan Pada Titik Buhul

3.2.1 Perlimpahan Muatan Mati Dan Muatan Hidup (Pembebanan Tetap)

13

A. UNTUK TITIK BUHUL BAGIAN ATAS

Titik buhul A – B

- Berat Seng metal = ( ½ x 3,851) x 4 x 5 = 38,510 kg

- Berat gording = 2 x 4 x 7,090 = 56,720 kg

- Berat kuda – kuda = 1/2 ( 3,851+3,6) x 26,6 = 100,588 kg

- Berat plafond + penggantung = ½ ( 3,6 ) x 4 x 18 = 129,600 kg

- Berat braching = 1/4 x 100,588 = 25,147 kg

- Berat hidup air hujan = ( 1/2 x 3,851) x 4 x 23,360 = 179,919 kg

P = 530,484 kg

Titik buhul C = G

- Berat Seng metal = 1/2 (3,851+3,851) 4 x 5 = 77,020kg

- Berat gording = 3 x 4 x 7,090 = 85,080kg

- Berat kuda – kuda = 1/2 ( 3,851+1,4+3,851) x 26,6 = 122,877 kg


- Berat hidup air hujan = 1/2(3,851+3,851) x 4 x 23,360 = 359,837 kg

P = 675,533 kg

Titik buhul D = F

- Berat Seng metal = 1/2 (3,851+3,851) 4 x 5 = 77,020 kg


- Berat kuda – kuda = 1/2 ( 3,85+4,52+2,7+3,85) x 26,6 =201,44 kg


- Berat hidup air hujan = 1/2(3,851+3,851) x 4 x 23,360 = 359,837 kg

P = 773,738 kg

Titik buhul E

- Berat Seng metal = ½ (3,851+3,851) 4 x 5 = 77,020 kg

14


- Berat kuda – kuda = 1/2 ( 3,85+5,45+4,1+3,85) x 26,6 = 232,900 kg


- Berat hidup air hujan = ½ (3,851+3,851) x 4 x 23,360 = 359,837 kg

P = 841,526 kg

B. UNTUK TITIK BUHUL BAGIAN BAWAH

Titik Buhul H = L

- Berat kuda – kuda = 1/2 ( 3,6+1,367+3,6) x 26,6 = 115,654 kg

- Berat plafond + penggantung = ½ ( 3,6 + 3,6 ) x 4 x 18 = 259,200 kg


- Beban hidup / terpusat = 100 = 100,000 kg

P = 503,767 kg

Titik Buhul I = K

- Berat kuda – kuda = 1/2(3,6+2,73+5,45+3,6)x 26,6 = 207,752 kg




P = 618,890 kg

Titik Buhul J

- Berat kuda – kuda = 1/2(3,6+4,1+3,6)x 26,6 = 152,550 kg




P = 549,887 kg

3.2.2. Pelimpahan Muatan Angin

- Desakan angin ( w ) = 50 kg / m²

15

- Kemiringan atap ( α ) = 20,80 °

a. Angin Tekan

- Koefisien angin tekan = 0,02 α - 0.4

= 0.02 x 20,80° – 0.4

= 0,17

Titik Buhul A = B

P = ( 1/2 x 3,851 ) x 0,170 x 4 x 50 = 63,927 kg

Titik Buhul C = D = F=G

P = 1/2 (3,851+3,851) x 0,170 x 4 x 50 = 127,853 kg

Titik Buhul E

P = 1/2 (3,851) x 0,170 x 4 x 50 = 63,927 kg

b. Angin Hisap

- Koefisien angina hisap = - 0,4

Titik Buhul A = B

P = ( 1/2 x 3,851) x -0,4 x 4 x 50 = -154,040 kg

Titik Buhul C = D = F=G

P = ½ (3,851+ 3,851) x -0.4 x 4 x 50 = - 462,120 kg

Titik Buhul E

= 1/2 (3,851) x -0,4 x 4 x 50 = - 154,040 kg

CREMONA BEBAN TETAP

16

CREMONA ANGIN KIRI

17

CREMONA ANGIN KANAN

18

TABEL 3.1 GAYA BATANG

Bat

ang Panja Gaya Batang (Kg)

Gaya Kombinasi

19

Kontrol Gaya Batang Dengan Metode Ritter

Muatan Tetap

RA = RB = {( 2 x 530,484 ) + ( 2 x 675,533 ) + (2 x 773,738) + (841,526) + (2 x 503,767) + (2 x 618,890) + (549,887)}

2= 3798,1185 Kg ( )

20

Ditinjau sebelah kiri potongan I – I :

Σ MJ = 0

( RA x 3,600) – (P1 x 3,600) + (A1.V1.Cosα) = 0

(3798,1185x 3,600) – (530,484 x 3,600) + (A1 x 1,278)= 0

13674 – 1909,742 + A1.1,278 = 0

11764,257 + A1.1,278 = 0

A1 = -11764,257 / 1,278 = - 9205,209 kg (Tekan)

Hasil dari Metode Cremona Batang A1 = - 9206,800kg (Tekan)

Kesalahan =

Σ MC = 0

RA x 3,600 – (P1 x 3,600) - (B1 x 1,367) = 0

(3798,1185x 3,600) – (530,484 x 3,600) - (B1.1,367) = 0

13674– 1909,742 - B1.1,367= 0

11764,258 - B1.1,367 = 0

B1 = 11764,258 / 1,367 = + 8605,895 kg (Tarik)

Hasil dari Metode Cremona B1 = + 8607,430kg (Tarik)

Kesalahan =

21

BAB IVPENDEMENSIAN PROFIL KUDA- KUDA

4.1. Batang Kaki Kuda –Kuda ( A1 S/D A1 ’)

Gaya batang yang bekerja

- Pdesign = 8890,090(tekan)

- Lx = 3,851 m = 385,100 cm

1. max =

Kx = 1 disini tumpuan dianggap sendi-sendi

Untuk perencanaan atap, batang tekan max = 140 Kg/cm3

dipilih profil 100 . 100 . 10

Ix = Iy = 177 cm4

ix = iy = 3,04 cm

e = 2,82 cm

F = 19,2 cm

iη =1,95 cm

W = 55 mm = 0,55 cm Penampang dilemahkan

22

Kontrol

x = aman

2. i =

i = tidak aman

Jadi agar batang A1 dan A1’ aman, maka batang ini harus diberi pelat koppel agar

batang tidak menekuk, untuk menentukan jumlah pelat Koppel dipakai rumus

pendekatan.

i =

Li =

Jadi banyaknya lapangan :

sehinga Li =

Kontrol

i = aman

3. iy =

M = Jumlah Profil

Jarak antara dua profil = 1 cm

Iy = n (Io + F (e + a)2

n = Jumlah Profil = 2 (177 +19,2 (2,82+1/2 1)2)Iy = 777,260 cm4

23

1

iy =

y=

iy =

= 52,911 140 aman

4. x 1.2 i

x =

1.2 i = 1.2 (49,372) = 59,246

59,246 aman

5. iy 1,2 . i

iy = 52,911

1.2 i = 1.2 (49,372) = 59,246

90,94 59,246 aman

6.

w = factor teknik

Untuk menentukan harga w tergantung pada x dan iy dan yang dipilih adalah

mempunyai harga yang paling besar.

x = (yang dipilih)

24

iy = 90,94

dari daftar konstruksi baja, untuk baja 37 = Fe 360

=1600 kg/cm2

1 =126 w = 1,801

2 = 127 w = 1,822

x = 126,677 w = 2,571 → didapat dari interpolasi

- Tegangan yang timbul akibat gaya desain :

(aman)

D = 2% P = 0,02 (8890,090) = 177,802 Kg

Pelat koppel menahan sayap lintang dalam

arah yang berlawanan sehingga timbul

momen koppel sebesar :

M = D . li = 177,802 x

= 17117,868 kg/cm

Tegangan yang terjadi akibat gaya lintang :

M = T(2e + a)

T =

Akibat T pelat akan mengalami reaksi

sebesar:

M1 = 2577,992 . ((1) + 2 . 0.55)

= 4124,787 Kg/cm

x2 = 0

y2 = 2 x 32 = 18

25

100 100

40

40

40

40

60

60

10

x2 + y2 = 18

Gaya yang bekerja pada baut akibat T1 langsung :

Kvb =

Khb = 0

Akibat momen

Kvm =

Khm =

Kv = + 0 = Kg

Kh = 0 + 212.587 = 687,464 Kg

K =

=

K = 1460,862 Kg

Pgs = n . d2 . 0,6 Pgs = K

d = 1,392 cm

dicoba Ø 5/8“ = 1.58 cm

t = 2 . d = 2 . (1.58) = = 4 cm

26

d = 3.5 . d = 3.5 (1.58) = 5,53 = 6 cm

Pgs = 1. . 3.14 (1.58)2 . 0.6 . 1600

= 1881,287 kg

Pgs = 1881,287 Kg > 1460,862 Kg → (aman)

Syarat Kontrol pelat Koppel

= = 145,995 Kg/cm2 < 1600 Kg/cm2 (aman)

= 0,58 . 1600 = 928 Kg/cm2

F = t . h = 1 . 14 = 14 cm2

=

= 276,213 Kg/cm2 < 928 Kg/cm2 aman

Kekuatan pelat Koppel

7.

Ip = n . b h3

27

40

40

60

= 1 . 1 (14)3 = 228,666 cm

a = 2e + a = 2 . 2,82 + 1 = 6,64 cm

Ix = 177cm4

Li = cm

34,437 cm3 18,385 cm2 aman

jadi batang A1 s/d A1’ digunakan profil 100.100.10 dengan memakai

koppel ( 210 x 140 x 10 )

4.2. Batang Horizontal ( B1 s/d B1’ )

Pdesign = 8807,410 (tekan)

Lx = 360 cm

Fn =

Fn1 =

Fbr =

Imin =

Dipilih profil 80 . 80 . 8

Dengan F = 12,3cm2

ix = 2,42 cm

iη = 1,55 cm

2F > 2Fbr

2(12,3) = 24,6 cm2 > 8,634 cm2

28

Kontrol Tegangan

(aman)

Kontrol Kelangsingan :

(aman)

(aman)

4.3. Batang Vertikal

Batang V1 Dan V1’

Gaya Yang Bekerja pada Batang V1 Dan V1’

- Pdesign = 812,285 kg(tekan)

- Lx = 136,7 cm


Ix = Iy = 4,48 cm4

ix = iy = 1,21 cm

e = 1,12 cm

F = 3,06 cm

iη =0,78 cm

W = 22 mm = 2,2 cm Penampang dilemahkan

Kontrol

x = aman

i =

i = tidak aman

29



pendekatan.

i =

Li =


sehinga Li =

Kontrol

i = aman

8. iy =

M = Jumlah Profil

Jarak antara dua profil = 0.4 cm

Iy = n (Io + F (e + a)2

n = Jumlah Profil = 2 (4,48 +3,06 (1,12+1/2 1.32)2)Iy = 28,351 cm4

iy =

y =

iy =

30

0,4

= 77,167 140 aman

9. x 1.2 i

x =

1.2 i = 1.2 (43,814) = 52,577

52,577 aman

10. iy 1,2 . i

iy = 77,167

1.2 i = 1.2 (43,814) = 52,577

77,167 52,577 aman

11.

w = factor teknik



x = (yang dipilih)

iy = 77,167


=1600 kg/cm2

1 = 112 w = 2,421

2 = 113 w = 2,464

x = w = 2,463 → didapat dari interpolasi

- Tegangan yang timbul akibat gaya design :

(aman)

D = 2% P = 0,02 (812,285 ) = 16,246 Kg

31

20

20

30

20

20

30




M = D . li = 16,246 x 34,175

= 555,197 kg/cm


M = T(2e + a)

T =


sebesar:

M1 = . ((0.8) + 2 . 2,2)

= 88,521 Kg/cm

x2 = 0

y2 = 2 x 1,52 = 4,5

x2 + y2 = 4,5


Kvb =

Khb = 0

Akibat momen

32

40 404

Kvm =

Khm =

Kv = 105,152 + 0 = 105,152 Kg

Kh = 0 + 59,014 = 59,014 Kg

K =

=

K = 120,580 Kg

Pgs = n . d2 . 0,6 Pgs = K

d = 0.400 cm

dicoba Ø 1/4“ = 0,635 cm

t = 2 . d = 2 . (0,635) = 1,27 = 2 cm

d = 3.5 . d = 3.5 (0,635) = 2,222 = 3 cm

Pgs = 1. . 3.14 (0.635)2 . 0.6 . 1600

= 303,870 kg

Pgs = 303,870 Kg > 110,267 Kg → (aman)


33

= = 376,113 Kg/cm2 < 1600 Kg/cm2 (aman)

= 0,58 . 1600 = 928 Kg/cm2

F = t . h = 0.4 . 4 = 1,6 cm2

=

= 197,158 Kg/cm2 < 928 Kg/cm2 aman


12.

Ip = n . b h3

= 1 . 0.4 (3)3 = 0,9 cm

a = 2e + a = 2 . 1,12 + 0.4 = 2,64 cm

Ix = 4,48 cm4

Li = cm

34

20

20

30

0,340 cm3 1,149 cm2 aman

jadi batang A1 s/d A1’ digunakan profil 40 . 40 . 4 dengan memakai koppel

( 84 x 40 x 4 )

Batang V2 Dan V2’

Gaya Yang Bekerja pada Batang V2 Dan V2’

- Pdesign = 1568,530 Kg (tekan)

- Lx = 270.00 cm


Ix = Iy = 52,40 cm4

ix = iy = 2,28 cm

e = 2,09 cm

F = 10,10 cm

iη =1,45cm

W = 40 mm = 0.40 cm Penampang dilemahkan

Kontrol

x = aman

i =

i = tidak aman



pendekatan.

35

i =

Li =


sehinga Li =

Kontrol

i = aman

13. iy =

M = Jumlah Profil

Jarak antara dua profil = 0.7 cm

Iy = n (Io + F (e + a)2

n = Jumlah Profil = 2 (52,4+10,1 (2,09+1/2 0,7)2)Iy = 225,063 cm4

36

0,7

iy =

y =

iy =

= 93,326 140 aman

14. x 1.2 i

x = 118,420

1.2 i = 1.2 (46,552) = 55,862

118,420 55,862 aman

15. iy 1,2 . i

iy = 93,326

1.2 i = 1.2 (43,662) = 52,394

93,326 52,394 aman

16.

w = factor teknik



x = 118,421 (yang dipilih)

iy = 93,326


=1600 kg/cm2

37

1 = 118 w = 3,465

2 = 119 w = 3,517

x = 118,421 w = 2,286 → didapat dari interpolasi

- Tegangan yang timbul akibat beban primer :

(aman)

D = 2% P = 0,02 (1568,530) = 31,371 Kg




M = D . li = 31,371 x 72,5

= 2274,368 kg/cm


M = T(2e + a)

T =

38

30

30

40

30

30

40


sebesar:

M1 = . ((0.7) + 2 . 0.4)

= 163,920 Kg/cm

x2 = 0

y2 = 2 x 22 = 8

x2 + y2 = 8


Kvb =

Khb = 0

Akibat momen

Kvm =

Khm =

Kv = 233,029 + 0 = 233,029 Kg

Kh = 0 + = Kg

39

K =

=

K = 241,001 Kg

Pgs = n . d2 . 0,6 Pgs = K

d = 0.319 cm

dicoba Ø 7/16“ = 1.111cm

t = 2 . d = 2 . (1.111) = 2.222 = 3 cm

d = 3.5 . d = 3.5 (1.111) = 3,888 = 4 cm

Pgs = 1. . 3.14 (1.111)2 . 0.6 . 1600

= 930,184 kg

Pgs = 930,184 Kg > 241,001 Kg → (aman)


= = 16,901 Kg/cm2 < 1600 Kg/cm2 (aman)

40

30

30

40

= 0,58 . 1600 = 928 Kg/cm2

F = t . h = 1 . 10 = 10 cm2

=

= 46,606 Kg/cm2 < 928 Kg/cm2 aman


17.

Ip = n . b h3

= 1 . 0.7 (10)3 = 58,333 cm

a = 2e + a = 2 . 2,09 + 0.7 = 4.5 cm

Ix = 52,40 cm4

Li = 72,5 cm

11,953 cm3 7,227 cm2 aman

jadi batang A1 s/d A1’ digunakan profil 75 . 75 . 7 dengan memakai koppel

( 157 x 110 x 7 )

Batang V3

Batang Gaya Yang Bekerja pada Batang V3

- Ppr = 274,940 Kg (tarik)

- Lx = 410 cm

Fn =

41

Fn1 =

Fbr =

Imin =

Dipilih profil 90.90.9

Dengan F = 15,5 cm2

ix = 2,42 cm

iη = 1,76 cm

2F > 2Fbr

2(15,5) = 31 cm2 > 0.17 cm2

Kontrol Tegangan

(aman)

Kontrol Kelansingan :

(aman)

(aman)

4.4. Batangt Diagonal

Batang D1 dan D1’

Batang Gaya Yang Bekerja pada Batang D1 dan D1’

- Pdesign = 2767,600 Kg (tarik)

- Lx = 450cm

42

Fn =

Fn1 =

Fbr =

Imin =


Dengan F = 19,2 cm2

ix = 3,04 cm

iη = 1.95 cm

2F > 2Fbr

2(19,2) = 38,4 cm2 > 12,7 cm2

Kontrol Tegangan

(aman)


(aman)

(aman)

Batang D2 dan D2’

Batang Gaya Yang Bekerja pada Batang D2 dan D2’

- Pdesign = 3624,670 Kg (tarik)

- Lx = 545,6 cm

Fn =

Fn1 =

43

Fbr =

Imin =


Dengan F = 25,4 cm2

ix = 3,66 cm

iη = 2,35 cm

2F > 2Fbr

2(25,4) = 50,8 cm2 > 3,554 cm2

Kontrol Tegangan

(aman)


(aman)

(aman)

44

BAB V

PERHITUNGAN BAUT PADA TITIK BUHUL

5.1. kekuatan baut

σ =1600 kg / cm2

τ = 0.6 x 1600 = 960 kg / cm2

σtu =1.5 x 1600 kg / cm2 = 2400 Kg / cm2

5.1.1. Penentuan Diameter Baut

Dari buku ir lao didapat rumus pendekatan

e1 = dimana : b = lebar profil

e2 = b – e1 t = tebal profil

e2 = ≥ 1,5 d d = diameter baut

e2 = ≤ 3,5 d e1 = bidang x e2 = bidang y

a. Batang Kaki Kuda-Kuda ( A1 s/d A1’ ) ╩ 100 . 100 . 10

e1 = = = 55 mm

e2 = 100-55 = 45.00 mm

45

dicoba Ø 5/3 ” = 15,87 mm

1.5 (15,87) ≤ e2 ≤ 3.5 (15,87)

23,805 mm ≤ 45 mm ≤ 55.545 mm

b. Batang Horizontal ( B1 s/d B1’ ) ╩ 80 . 80 . 8

e1 = = = 44.00 mm

e2 = 80-44 = 36.00 mm

dicoba Ø 7/16 ” = 11,11 mm

1.5 (11,11) ≤ e2 ≤ 3.5 (11,11)

16,665 mm ≤ 36 mm ≤ 38,885 mm

c. Batang Vertikal ( V1 s/d V1’ ) ╩ 40 . 40 . 4

e1 = = = 22 mm

e2 = 40-22 = 18 mm

dicoba Ø 1/4 ” = 6,35 mm

1.5 (6,35) ≤ e2 ≤ 3.5 (6,35)

9,525 mm ≤ 18 mm ≤ 22,225 mm

d. Batang Vertikal ( V2 s/d V2’ ) ╩ 75 . 75 . 7

e1 = = = 41.00mm

e2 = 75-41 = 34.00 mm

dicoba Ø 7/16 ” = 11,11 mm

1.5 (11,11) ≤ e2 ≤ 3.5 (11,11)

16,665 mm ≤ 34 mm ≤ 38,885 mm

e. batang vertikal ( V3 s/d V3” ) ╩ 90 . 90 . 9

e1 = = = 49,500 mm

e2 = 90 – 49,5 = 40,5 mm

46

dicoba Ø 1/2 ” = 12.70 mm

1.5 (12.70) ≤ e2 ≤ 3.5 (12.70)

19.05 mm ≤ 40,5 mm ≤ 44.45 mm

f. batang diagonal ( D1 s/d D1 ”) ╩ 100 . 100 . 10

e1 = = = 55.00 mm

e2 = 100 – 55.00 = 45.00 mm

dicoba Ø 5/3 ” = 15,87 mm

1.5 (15,87) ≤ e2 ≤ 3.5 (15,87)

23,805 mm ≤ 45 mm ≤ 55.545 mm

g. batang diagonal ( D2 s/d D2 ”) ╩ 120 . 120 . 11

e1 = = = 65,5 mm

e2 = 120 – 65,5 = 54,5 mm

dicoba Ø 5/3 ” = 15,87 mm

1.5 (15,87) ≤ e2 ≤ 3.5 (15,87)

23,805 mm ≤ 54,500 mm ≤ 55.545 mm

5.1.2 perhitungan kekuatan baut

tebal plat buhul = 11mm

sambungan penampang 2

untuk profil : ╩ 120 .120 . 11

tebal profil t1 = 2 x 11 = 22 mm

t2 = = 11 mm

t terkecil = 11 mm

untuk profil ╩ 100 . 100 . 10


t2 = = 11 mm

47

t terkecil = 11 mm

untuk profil ╩ 90 . 90 . 9


t2 = 11 mm

t terkecil = 11 mm



t2 = = 11 mm

t terkecil = 11 mm



t2 = = 11 mm

t terkecil = 11 mm



t2 = = 11 mm

t terkecil = 8 mm

tebal profil yang terkecil adalah 8 mm

untuk baut Ø 1/2 ” = 1.270 cm

pgs= n .π . d2 . 0.6 . σ

= 2 x x. 3.14 x (1.270)2 x 0.6 x 1600 = 2430,963 kg

Ptu = dlb . t . 1.5 . 1600

= 1.370 x 0.9 x 1.5 x 1600 = 2959,200 kg

Pgs < Ptu = 2430,963 kg < 2959,200 kg

P = 2959,200 kg

48


pgs= n .π . d2 . 0.6 . σ

= 2 x x 3.14 x ( 1.111)2 x 0.6 x 1600 = 1860,368 kg

Ptu = dlb . t . 1.5 . 1600

= 1.211 x 0.8 x 1.5 x 1600 = 2325,120 kg

Pgs < Ptu = 1860,368 kg < 2325,120 kg

P = 2325,120 kg


pgs= n .π . d2 . 0.6 . σ

= 2 x x 3.14 x (1.587)2 x 0.6 x 1600 = 3795,987 Kg

Ptu = dlb . t . 1.5 . 1600

= 1.687 x 0.8 x 1.5 x 1600 = 3239,040 kg

Pgs > Ptu = 3795,987 kg > 3239,040 kg

P = 3795,987 kg

untuk baut Ø 1/4 ” = 0,635 cm

pgs= n .π . d2 . 0.6 . σ

= 2 x x 3.14 x (0,635)2 x 0.6 x 1600 = 607,740 Kg

Ptu = dlb . t . 1.5 . 1600

= 0,735x 0.6 x 1.5 x 1600 = 1058,4 kg

Pgs < Ptu = 607,740 kg < 1058,4 kg

P = 1058,4 kg

Batang ProfilTebal Plat Ø Baut pgs ptu

N yang ditinjau

Buhul

49

( mm )( mm

)(inci

)( mm) ( kg ) ( kg ) ( kg )

A₁ s/d A₁' 100.100.10 10 5/3 15,87 3239,040 3795,987 3239,040

B₁ s/d B₁' 80.80.8 8 7/16 11,11 1860,368 2325,120 1860,368

V₁ s/d V₁' 40.40.6 6 1/4 6,35 607,740 1058,400 607,740

V₂ dan V₂' 75.75.7 7 7/16 11,11 1860,368 2325,120 1860,368

V 3 90.90.9 9 1/2 12,70 2430,963 2959,200 2430,963

D₁ dan D₁' 100.100.10 10 5/3 15,87 3239,040 3795,987 3239,040

D₂ dan D₂' 120.120.11 11 5/3 15,87 3239,040 3795,987 3239,040

5.2. Perhitungan Jumlah Baut Pada Setiap Titik Buhul

5.2.1. Titik Buhul A

PA1 = 8831,215 kg

PB1 = 8807,410 kg

Untuk batang A1 digunakan baut 5/3“

Jumlah baut

Untuk batang B1 digunakan baut 7/16 “

Jumlah baut

Perencanaan angker

Untuk memilih ukuran dan jarak angker pada prtemuan antara batang

horizontal dengan kaki kuda-kuda didasarkan atas gaya horizontal akibat

pengaruh angin hisap dan angin tekan yang menimbulkan reaksi horizontal

R1 = Resultan Angin Tekan

= 63,927 + 127,853 + 127,853 + 127,853 + 63,927

50

A1

B1

= 511,413 kg

R2 = Resultan Angin Hisap

= 154,040 + 462,120 + 462,120 + 462,120 + 154,040

= 1694,44 kg

∑MA = 0

- RBv.21,6 - (R2.cosα 16,2 ) + (R1.cosα 5,4) = 0

- RBv.21,6 - [(25654,234) + (2581,64) =0

- RBv 21,6 – 28235,876 = 0

- RBv =

RBv = 1307,216 kg (-) ( ↓ )

∑MB = 0

RAv .21,6 - (R1 cosα .16,2) + ( R2 cosα 5,4) = 0

RAv 21,6 - ( 7744,928 + 8553,625) = 0

RAv 21,6 – 808,704 = 0

RAv =

RAv = 37,440 kg ( ↑ )

∑MK = 0

(R1 sinα 2,05) + (R2 sinα 2,05) – RAH = 0

(181,606 )+ (1233,500) – RAH = 0

RAH = 1415,106 kg

Sebagai penyambung plat buhul dengan plat ╩ pada tumpuan digunakan Ǿ baut

5/3” ( 1587 mm) dengan gaya P = 3239,040 jumlah baut (n)

n =

ukuran angker yang direncana Ø baut 5/3” ( 1,587 cm) dengan gaya P =

3239,040 sambungan tampang satu.

51

Pgs = n .π . d2 . 0.6 . σ = 1 x x. 3.14 x (1.587)2 x 0.6 x 1600 = 1897,993 kg

Ptu = dlb . t . 1.5 . 1600 = 1.687 x 0.8 x 1.5 x 1600 = 3239,040 kg

Pgs < ptu

Jumlah angker (n) =

Pada kontruksi ini digunakan beton dengan K 175 yang menpunyai tegangan

izin desak σds = 60 kg / cm 2 direncanakan plat ( 210 x 140 x 8) Beban yang

didukung plat adalah

P = 21 x 14 x 60 = 17640 kg > Rav = 37,440 kg ( aman )

5.2.2 Titik Buhul C

PA1 = 8831,215 Kg

PA2 = 8879,785 Kg

PV1 = 812,285 Kg

Untuk batang A1 digunakan baut 5/3 “

Jumlah baut

Untuk batang A2 digunakan Ø baut 1/2 “

Jumlah baut =

Untuk batang V1 digunakan Ø baut 7/16 “

Jumlah baut =

5.2.3. Titik Buhul H

PB1 = 8807,410 Kg

52

PB2 = 7074,060 Kg

PV1 = 812,285 Kg

PD1 = 2767,600 Kg

Untuk batang B1 digunakan baut 7/16 “

Jumlah baut

Untuk batang B2 digunakan Ø baut 7/16 “

Jumlah baut =


Jumlah baut =

Untuk batang D1 digunakan Ø baut 5/3 “

Jumlah baut =

5.2.4. Titik Buhul D

PA2 = 8879,785 Kg

PA3 = 7074,300 Kg

PV2 = 1568,530 Kg

PD1 = 2767,600 Kg


Jumlah baut =


53

H

Jumlah baut =


Jumlah baut =


Jumlah baut =

5.2.5. Titik Buhul I

PB2 = 7074,060 Kg

PB3 = 5153,670 Kg

PD2 = 3624,670 Kg

PV2 = 1156,060 Kg


Jumlah baut =


Jumlah baut =


Jumlah baut =


Jumlah baut =

54

I

5.2.6. Titik Buhul J

PB3 = 5153,670 Kg

PB3’ = 5153,670 Kg

PV3 = 274,940 Kg


Jumlah baut =

Untuk batang B3’ digunakan Ø baut 7/16 “

Jumlah baut =


Jumlah baut =

5.2.7. Titik Buhul E

PA3 = 7074,300 Kg

PA3’ = 8088,155 Kg

PD2 = 3624,670 Kg

PD2’ = 3778,790 Kg

PV3 = 274,940 Kg


Jumlah baut =

Untuk batang A3’ digunakan Ø baut 5/3 “

Jumlah baut =


55

J

V3

B3 B3’

E

A3’A3

D2 D2’

V3

Jumlah baut =

Untuk batang D2’ digunakan Ø baut 5/3 “

Jumlah baut =


Jumlah baut =

5.3. Sambungan Perpanjangan Batang

5.3.1. Batang Kaki Kuda –Kuda ( A1 )

Panjang batang = 3,851 m x 4 = 15,404 m

Ukuran profil = 100.100.10

Penyambungan dilakukan pada batang A2 (tekan)

Gaya yang bekerja : P : 8831,215 kg

Tebal pelat penyambung = 1 cm

Ø baut 5/3“ (15,87 mm)

Sambungan dibuat dengan pelat penyambung datar dan tegak.

- Sambungan dengan pelat penyambung datar

t profil = 10 mm

t pelat = 8 mm

P1 = P = . 8831,215 Kg = 4415,607 kg

Pgs = n . d2

= 1 . (3.14) (1,587)2 . 0.6 (1600)

= 1897,993 Kg

56

Ptu = d . t . 1.5

= 1.687 . 0.8 . 1.5 (1600)

= 3239,04 Kg

Karena P9s < Ptu, maka P9s yang menentukan

Jumlah baut (n) =

Kontrol penempatan baut :

t = 2 . d = 2 (1.587) = 3,174 4 cm

b = 3.5 . d = 3.5 (1.587) = 5,554 5 cm

- Sambungan dengan pelat penyambung tegak

P1 = 4415,607 Kg

Pgs = n . d2 . 0,6 .

= 2 . . 3.14 (1.587)2 0.6 (1600)

= 3795,987 Kg

Ptu = d . t . 1.5

= 1.587. 0.8 . 1.5 . 1600

= 3047,04 Kg

karena Pgs >Ptu , maka Ptu yang menentukan

Jumlah baut (n) =

Kontrol penempatan baut

t = 2 . d = 2 (1.587) = 3,174 4 cm

b = 3.5 . d = 3.5 (1.587) = 5,554 5 cm

5.3.2. Batang horizontal

Panjang batang 3,600 m x 8 = 29 m

57

Ukuran profil : 80 . 80 . 8

Penyambungan dilakukan pada batang B2

Gaya yang bekerja : P = 7074,060 Kg

Tebal pelat penyambung = 0.8 cm

baut 7/16“ (11,11 mm)

Sambungan di buat dengan pelat penyambung datar dan tegak

- Sambungan dengan pelat penyambung datar

t profil = 8 mm

t pelat = 8 mm

Pgs = n . d2

= 1 . (3.14) (1,111)2 . 0.6 (1600)

= 930,184 Kg

Ptu = d . t . 1.5

= 1,211 . 0.8 . 1.5 (1600)

= 2325,120 Kg

Karena Pgs < Ptu , maka Pgs yang menentukan

Jumlah baut (n) =


t = 2 . d = 2 (1,111) = 2,222 3 cm

b = 3.5 . d = 3.5 (1,111) = 3,888 4 cm

- Sambungan dengan pelat penyambung tegak

Pgs = n . d2 . 0,6 .

= 2 . . 3.14 (1,111)2 0.6 (1600)

= 1860,368 Kg

Ptu = d . t . 1.5

= 1,211 . 0.8 . 1.5 . 1600

58

= 2325,12 Kg

karena Ptu > Pgs, maka Pgs yang menentukan

Jumlah baut (n) =


t = 2 . d = 2 (1,111) = 2,222 3 cm

b = 3.5 . d = 3.5 (1,111) = 3,888 4 cm

59

BAB VI

PERHITUNGAN ZETTING

Lendutan atau zetting terjadi pada konstruksi kuda-kuda diakibatkan oleh

konstruksi tersebut, untuk menghitung lendutan tersebut digunakan rumus sebagai

berikut :

dimana : max = besarnya penurunan

L = panjang bentangan

Jadi untuk konstruksi ini :

= 6 cm

Besarnya penurunan yang terjadi terhadap kaki kuda-kuda akibat

pembebanan tersebut, dapat dihitung dengan menggunakan metode usaha Virtual

dimana :

= Penurunan yang terjadi (cm)

S = Panjang batang akibat beban luar (Kg)

L = Panjag batang (cm)

U = Gaya batang akibat beban 1 ton (ton)

E = Modulus elastisitas baja (2,1 x 106 Kg/cm2)

F = Luas penampang profil (cm2)

Dalam peninjauan ini beban 1 ton zetting tersebut dianggap bekerja pada

bagian bawah dari kuda-kuda, dibagian tengah yaitu pada titik buhul E.

60

ZETTING

61

Batang

S L U E F

f =S.L.U

( kg ) ( cm ) ( Ton ) ( kg/cm² ) ( Cm² ) E.F

A1 9206.80 385.10 0.1408 2100000 2 19.20 0.006 A2 9206.80 385.10 0.1408 2100000 2 19.20 0.006 A3 7545.42 385.10 0.1408 2100000 2 19.20 0.005 A1’ 9206.80 385.10 0.1408 2100000 2 19.20 0.006 A2’ 9206.80 385.10 0.1408 2100000 2 19.20 0.006 A3’ 8555.15 385.10 0.1408 2100000 2 19.20 0.006 B1 8607.43 360.00 0.1317 2100000 2 12.30 0.008 B2 7054.20 360.00 0.1317 2100000 2 12.30 0.006 B3 5313.67 360.00 0.1317 2100000 2 12.30 0.005 B1’ 8607.43 360.00 0.1317 2100000 2 12.30 0.008 B2’ 7054.20 360.00 0.1317 2100000 2 12.30 0.006 B3’ 5313.67 360.00 0.1317 2100000 2 12.30 0.005 V1 675.53 140.00 - 2100000 2 3.06 - V2 1363.39 270.00 - 2100000 2 10.10 - V3 274.94 410.00 1.0000 2100000 2 15.50 0 V1’ 675.53 140.00 - 2100000 2 3.06 - V2’ 1363.39 270.00 - 2100000 2 10.10 - D1 1950.19 450.00 - 2100000 2 19.20 - D2 2637.97 545.60 - 2100000 2 25.40 - D1’ 1950.19 450.00 - 2100000 2 19.20 - D2’ 4054.70 545.60 - 2100000 2 25.40 -

0.075

Jadi besarnya penurunan yang terjadi adalah

= total < max = 0.075 cm < 6 cm (aman)

62

DAFTAR PUSTAKA

1. Darmawan, Loawikarya, Prof. Ir,1984, Konstruksi Baja I,Badan Penerbit

Pekerjaan Umum, Jakarta Selatan

2. Syahrul, Amri, 1985, Konstruksi Baja Rancangan Struktur I, Fakultas Teknik

Syaih Kuala, Banda Aceh

3. …………….., Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia, 1984,

Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta

4. ……………..., Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung, 1983, Ditjen

Cipta Karya Direktorat Penyelidikan masalah bangunan, Departemen

Pekerjaan Umum, Bandung.

63

baja joeda zah2

Documents