BAB IIIPERHITUNGAN KERANGKA KUDA-KUDA

Berikut adalah gambar kuda-kuda baja:

Jenis atap: GentengJarak Antar kuda-kuda: 3 mPanjang bentang kuda-kuda: 28 mSudut (): 40oJenis alat Sambungan: LasMutu baja: Bj 501 2 3 Perhitungan Panjang Bentang Pada Kerangka Kuda-KudaSesuai dengan gambar diatas, batang-batang yang membentuk kerangka kuda-kuda dibbagi atas beberapa bentuk antara lain:1. Batang AtasPanjang Batang 1=2=3=4=5=6=7=8= 2. Batang BawahPanjang Batang 9=10=11=12=13=14=15=16 =

3. Batang Tegak Panjang Batang 17=29 = tg 40o x 3,5= 2,94 m Panjang Batang 19=27 = tg 40o x 7 = 5,87 m Panjang Batang 21=25 = tg 40o x 10,5= 8,81 m Panjang Batang 23 = tg 40o x 14= 11,75 m4. Batang Diagonal Panjang Batang 18=28 = Panjang Batang 20=26 = Panjang Batang 22=24 = Untuk lebih jelasnya panjang batang dapat dilihat pada table berikut :Nomor BatangPanjang Batang (m)

1=2=3=4=5=6=7=8

9=10=11=12=13=14=15=16

17=292,94

19=275,87

21=258,81

2311,75

18=28

20=26

22=24

Perhitungan Pembebanan Gording merupakan bagian atas dari kuda-kuda yang akan meneruskan beban penutup atas. Untuk dapat dilakukan pendimensian gording, terlebih dahulu harus dihitung beban-beban yang akan bekerja pada gording tersebut. Menurut PPIUG 1983 adalah beban mati, beban hidup, dan beban angin.Perhitungan Beban MatiBeban mati yang bekerja pada gording adalah berat sendiri, yang terdiri dari berat penutup atap dan berat plafond.1. Berat Penutup Atap (Genteng)Berat penutup atap genteng tanpa gording, menurut PPIUG 1983 table 2.1 dalam kg/m2 adalah 50 kg/m2.Jarak gording yang direncanakan adalah 1,18 mJumlah gording = Maka berat atap= 50 kg/m2 x 1,18 m = 59 kg/m2. Berat Sendiri PlafondBerat langit-langit plafond digunakan asbes semen maka berat asbes ditambah penggantung menurut PPIUG 1983 tabel 2.1 adalah :Berat Asbes= 11 kg/m2 Berat Penggantung= 7 kg/m2Total = 18 kg/m2Jadi berat plafond= 18 kg/m2 x Jarak buhul bawah= 18 kg/m2 x 3,5 m= 63 kg/m 3. Berat Sendiri GordingGording yang digunakan adalah profil baja Canal 12 dari daftar baja di peroleh Berat adalah 11.2 kg/m.Maka total berat beban mati (q) :q= Berat Atap + Berat Plafond + Berat Gording= 59 kg/m + 63 kg/m + 11,2 kg/m= 133,2 kg/mqx= q x cos = 133,2 kg/m x cos 40o= 102,04 kg/m

qy= q x sin = 133,2 kg/m x sin 40o= 85,62 kg/mMaka momen yang timbul bila gording dianggap menerus (terbagi rata) adalah:Mxa= 1/8 . qx . L2= 1/8 (0,8) . 102,04 kg/m . (3 m)2= 91,84 kg.mMya= 1/8 . qy . L2= 1/8 (0,8) . 85,62 kg/m . (3 m)2= 77,06 kg.mPerhitungan Beban Hidup1. Beban Orang PekerjaBerdasarkan PPIUG 1983 Bab 3 Pasal 3.2 ayat 2, untuk seorang pekerja dengan peralatan dianggap sebagai beban terpusat yang besarnya 100 kg, maka beban terpusat adalah:Px= P x cos = 100 kg x cos 40o= 76,6 kgPy= P x sin = 100 kg x sin 40o= 64,28 kgMaka momen maksimum beban terpusat adalah :Mxh= 1/4 . Px . L= 1/4 (0,8) . 76,6 kg . (3 m)= 45.96 kg.mMyh= 1/4 . Py . L= 1/4 (0,8) . 64,28 kg . (3 m)= 38,57 kg.m2. Beban Air HujanBerdasarkan PPIUG 1983 beban air hujan dapat dihitung dengan rumus:P= ( 40 kg/m2 0,8 ) x jarak gording= ( 40 kg/m2 0,8 . 40o ) x 1,18= 9,44 kgPx= P. cos = 9,44 kg x cos 40o= 7,23 kgPy= P. cos = 9,44 kg x sin 40o= 6,07 kgMaka momen maksimum beban terpusat adalah :Mxair= 1/8 . . Px . L2 = 1/8 . 0,8 . 7,23 kg. (3 m)2 = 6,51 kg.mMyair= 1/8 . . Py . L2 = 1/8 . 0,8 . 6,07 kg. (3 m)2 = 5,46 kg.m

Mxb= Mxh + Mxair= 45,96 kg.m + 6,51 kg.m= 52,47 kg.mMyb= Myh + Myair= 38,57 kg.m + 5,46 kg.m= 44,03 kg.mPerhitungan Beban AnginBerdasarkan PPIUG 1983 beban angin dilaut dan tepi laut sampai sejauh 5 km dari pantai harus diambil minimum 40 kg/m2, maka besarnya koefisien angin adalah :Koef. Angin Tekan= + 0.02 0.4= + 0,02 . 40o 0,4= 0.4 ( + )WTekan= Koef. Angin Tekan x Jrk. Gording x B.Angin min= 0,4 x 1,18 m x 40 kg/m2= 18,88 kg/m (+)Luas bidang tekan atap = Panjang Kaki Kuda-Kuda x Jarak Kuda-Kuda = 18,28 m x 3 m = 54,84 m2PTekan = Koef. Angin Tekan x Ls. B. Tekan x B.Angin min= 0,4 x 54,84 m2 x 40 kg/m2= 877,44 kg

Koef. Angin Hisap= - 0,4 WHisap= Koef. Angin Tekan x Jrk. Gording x B.Angin min= -0,4 x 1,18 m x 40 kg/m2= - 18,88 kg/mLuas bidang hisap atap = Panjang Kaki Kuda-Kuda x Jarak Kuda-Kuda = 18,28 m x 3 m = 54,84 mPHisap = Koef. Angin Tekan x Ls. B. Tekan x B.Angin min= - 0,4 x 54,84 m2 x 40 kg/m2= - 877,44 kg

Myctekan= 1/8 . Wt . L2= 1/8 . 0 kg/m . (3 m)2= 0 kg.mMomen pada angin tekan:Mxctekan= 1/8 . Wt . L2= 1/8 . 15,04 kg/m . (3 m)2= 16,92 kg.m

Mychisap= 1/8 . Wh . L2= 1/8 . 0 kg/m . (3 m)2= 0 kg.mMomen pada angin hisap:

Mychisap= 1/8 . Wh . L2= 1/8 . 15.04 kg/m . (3 m)2Mxchisap= 1/8 . Wh . L2= 1/8 . -15,04 kg/m . (3 m)2= - 16,92 kg.m

Ket : ( + ) Menandakan Angin Tekan ( - ) Menandakan Angin HisapKombinasi MomenMenurut PPIUG 1983, Perjanjian tanda adalah :1. Muatan beban mati dinyatakan dengan huruf a 2. Muatan beban hidup dinyatakan dengan huruf b 3. Muatan beban angin dinyatakan dengan huruf c Kombinasi Momen Akibat Beban Tetap ( a + b )Mx= Mxa + Mxb= 91,84 kg.m + 52,47 kg.m= 144,31 kg.m = 14431 kg.cm My= Mya + Myb= 77,06 kg.m + 44,03 kg.m= 121,09 kg.m= 12109 kg.cmKombinasi Momen Akibat Beban Sementara ( a + b + c )1. Angin TekanMx= Mxa + Mxb + Mxc= 91,84 kg.m + 52,47 kg.m + 16,92 kg.m= 161,23 kg.m = 16123 kg.cm My= Mya + Myb + Myc= 77,06 kg.m + 44,03 kg.m + 0 kg.m= 121,09 kg.m= 12109 kg.cm2. Angin HisapMx= Mxa + Mxb + Mxc= 91,84 kg.m + 52,47 kg.m + (-16,92 kg.m)= 127,39 kg.m = 12739 kg.cm My= Mya + Myb + Myc= 77,06 kg.m + 44,03 kg.m + 0 kg.m= 121,09 kg.m= 12109 kg.cmPendimensian GordingDirencanakan jenis material baja mutu BJ 50 dengan tegangan izin beban utama (p) sebesar 1600 kg/cm2 dan jenis profil canal No. 12, maka dari daftar baja didapat: Berat= 13,4 kg/m Wx= 60,7 cm3 Wy= 11,1 cm3 Ix= 364 cm4 Iy= 43,2 cm4Kontrol Tegangan Akibat Momen Yang Timbul1. Akibat Muatan Tetap (a+b)

1328,64 kg/cm2 = 1600 kg/cm2( aman )2. Akibat Muatan Sementara (a+b+c) Angin Tekan

1356,52 kg/cm2 = 1600 kg/cm2( aman ) Angin Hisap

1300,77 kg/cm2 = 1600 kg/cm2( aman )Kontrol Lendutan

Es = 2,1 x 106 Kg/cm2Ix= 364 cm4Iy= 43,2 cm4qx= 102,04 kg/m= 1,02 kg/cmqy= 85,62 kg/m = 0,86 kg/cmPx= 76,6 kgPy= 64,28 kgKontrol Bebanfx= f beban merata + f beban terpusat

Maka 1,412 cm < 1,5 cm( aman )

Pelimpahan Beban Di Setiap Titik BuhulPelimpahan beban disetiap titik buhul yang diperhitungkan ialah beban tetap ditambah beban hidup.Pelimpahan Beban TetapPanjang Batang kuda-kuda Batang 1=2=3=4=5=6=7=8= 4,57 x 8 batang= 38,96m Batang 9=10=11=12=13=14=15=16= 3,5 x 8 batang= 28m Batang 17=29= 2,94 x 2 batang= 5,88m Batang 19=27= 5,87 x 2 batang= 11,74m Batang 21=25= 8,81 x 2 batang= 17,62m Batang 23=11,75 x 1 batang= 11,75m Batang 18=28= 4,57 x 2 batang= 9,14m Batang 20=26= 6,84 x 2 batang= 13,68m Batang 22=24= 9,48 x 2 batang= 18,96mTotal Panjang Batang Kuda-Kuda = 155,73mBerdasarkan berat kuda-kuda yang direncanakan dengan menggunakan profil baja siku sama kaki adalah 2.70.70.7, dengan berat (q = 7,38 kg/m).maka, berat keseluruhan batang kuda-kuda (P1) = 2 x 7,38 kg/m x 155,73 m= 1708,18 kg Untuk berat plat buhul dan alat sambung diambil 20 % dari berat keseluruhan batang kuda-kuda (P2) sehingga := 1708,18 kg x 0,20= 341,63 kg Berat atap (P3)= 50 kg/m2 x 19,48 m x 3 m x 2 = 5844 kg Berat gording (P4)= 13,4 kg/m x 3 m x 20 x 2= 1608 kg Berat orang yang bekerja beserta pekakas kerja sebesar 100 kg (P7) Berat plafond (P5)= 18 kg/m2 x 3 m x 28 m= 1512 kg Berat air hujan (P6)= (40 kg/m2 0,8 x 40) x 19,48 m x 3 m x 2 = 935,04 kgMaka berat beban pada setiap titik buhul yang bekerja (P) adalah :

P total =

= = 1493,61 kg

Besar P pada tumpuan P== 746,8 kgPelimpahan Beban Sementara (sekunder/hidup)Pembebanan ini didapat dari beban angin yaitu beban tekan dan beban angin hisab.P tekan = + 877,44 kgP hisap = - 877,44 kgPerhitungan Gaya-Gaya BatangPerhitungan gaya-gaya yang bekerja pada setiap batang kuda-kuda diperoleh dengan menggunakan metode cremona. Kombinasi dari beban-beban yang bekerja akibat beban sendiri, beban hidup, beban angin tekan dan beban angin hisap dapat dilihat dari tabel 3.1 pada halaman.

Pendimensian Batang Kuda-kuda dengan Metode LRFDBatang kuda-kuda terdiri dari batang atas, batang bawah, batang tegak dan batang diagonal yang direncanakan dengan menggunakan profil siku-siku samakaki (L). Pendimensian batang kuda-kuda didasarkan pada gaya batang total terbesar yang tertera pada tabel .3.1 gaya batang (muatan beban cremona).