bab baja kerja print bab2.docx

67
1 PERENCANAAN KONSTRUKSI GEDUNG HAYRU AGRISA (0704101010106) BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Di dalam dunia teknik sipil, terdapat berbagai macam konstruksi bangunan seperti gedung, jembatan, drainase, waduk, perkerasan jalan dan sebagainya. Semua konstruksi bangunan tersebut akan direncanakan dan dilaksanakan sesuai dengan peraturan yang berlaku. Pada tahap perencanaan dan pelaksanaan diperlukan suatu disiplin ilmu (teknik sipil) yang mantap supaya menghasilkan suatu konstruksi bangunan yang aman dan ekonomis. Pada kesempatan ini, saya mencoba untuk merencanakan dan mendesain suatu konstruksi bangunan gedung dua lantai. 1.2 Ruang Lingkup Perencanaan Perencanaan Bangunan Gedung I merupakan bagian dari kurikulum Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Syiah Kuala, dimana dalam tugas perencanaan ini mencakup 3 sub perencanaan, diantaranya : Struktur Kayu, Struktur Baja, dan Struktur Beton. Pada perencanaan suatu konstruksi bangunan harus dilakukan analisa struktur yang harus diperhatikan perilaku struktur dan ketelitiannya. Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan suatu konstruksi bangunan yang aman dan ekonomis sesuai dengan yang diharapkan. Pada bagian kedua perencanaan konstruksi gedung I, berisikan perencanaan kuda – kuda baja, yang akan dihitung pembebanan pada konstruksi baja, perhitungan panjang batang,

Upload: zulfa-aulawi

Post on 05-Sep-2015

240 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

BAB I

PERENCANAAN KONSTRUKSI GEDUNG20BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar Belakang Di dalam dunia teknik sipil, terdapat berbagai macam konstruksi bangunan seperti gedung, jembatan, drainase, waduk, perkerasan jalan dan sebagainya. Semua konstruksi bangunan tersebut akan direncanakan dan dilaksanakan sesuai dengan peraturan yang berlaku. Pada tahap perencanaan dan pelaksanaan diperlukan suatu disiplin ilmu (teknik sipil) yang mantap supaya menghasilkan suatu konstruksi bangunan yang aman dan ekonomis. Pada kesempatan ini, saya mencoba untuk merencanakan dan mendesain suatu konstruksi bangunan gedung dua lantai.

1.2Ruang Lingkup PerencanaanPerencanaan Bangunan Gedung I merupakan bagian dari kurikulum Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Syiah Kuala, dimana dalam tugas perencanaan ini mencakup 3 sub perencanaan, diantaranya : Struktur Kayu, Struktur Baja, dan Struktur Beton. Pada perencanaan suatu konstruksi bangunan harus dilakukan analisa struktur yang harus diperhatikan perilaku struktur dan ketelitiannya. Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan suatu konstruksi bangunan yang aman dan ekonomis sesuai dengan yang diharapkan.Pada bagian kedua perencanaan konstruksi gedung I, berisikan perencanaan kuda kuda baja, yang akan dihitung pembebanan pada konstruksi baja, perhitungan panjang batang, perencanaan gording, pendimensian batang, perhitungan sambungan serta perhitungan kubikasinya.Untuk perhitungan kombinasi gaya gaya batang akibat pembebanan pada masing masing titik buhul dan beban gabungan serta perhitungan sambungan dapat dilihat secara rinci pada lampiran Perencanaan Konstruksi Kuda kuda Baja.

1.3 Tujuan Tujuan perhitungan dari konstruksi gedung ini adalah untuk menerapkan ilmu-ilmu yang telah dipelajari agar dapat dipergunakan di lapangan dan juga sebagai perbandingan antara teori dengan penerapannya di lapangan, sehingga memberikan wawasan yang lebih luas bagi para mahasiswa.1.4 Peraturan yang DigunakanPerhitungan muatan didasarkan pada Peraturan Perencaaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI) 1983, SKBI 1987, dan Peraturan Pembebanan Indonesia (PPI 1983).

1.5 Penempatan Beban1.5.1Beban MatiBeban mati dapat dibagi 2 bagian yaitu :1.Muatan yang diakibatkan oleh berat sendiri. Yaitu atap, gording dan kuda-kuda, muatan ini dianggap bekerja pada titik buhul bagian atas.2. Muatan yang diakibatkan oleh berat plafond, dianggap bekerja pada titik buhul bagian bawah.1.5.2 Beban HidupBeban hidup yang diakibatkan oleh pekerja dengan peralatannya atau berat air hujan yang bekerja pada konstruksi kuda-kuda. Berat pekerja minimum sebesar 100 kg dan beserta air hujan adalah (40 0,8 ) kg/m, dimana adalah kemiringan atap.

1.5.3 Beban AnginAngin tekan dan angin hisap yang bekerja dianggap bekerja pada tiap titik buhul bagian atas dan arahnya tegak lurus bidang atap.Untuk konstruksi gedung tertutup dengan < 65 maka : Koefisien angin tekan = (0,02 0,4) dan Koefisien angin isap = - 0,4

1.6Ketentuan Mengenai Tegangan BajaJenis baja yang digunakan Bj 37 dengan tegangan leleh (1) adalah 2400 kg/cm2 dan tegangan dasar izin adalah 1600 kg/cm2. Modulus Elastisitas baja (E) adalah 2,10 x 106 kg/cm2 (PPBBI 1983) .

1.7Ketentuan Mengenai Alat Sambung Alat sambung yang digunakan adalah baut, dimana penentuan dimensi baut disesuaikan dengan ukuran dan jenis profil baja dengan menggunakan rumus pada (PPBBI 1983).

BAB IIPEMBEBANAN

2.1 Pembebanan Pada Konstruksi Baja

Direncanakan : Panjang bentang kuda-kuda = 10,00 m Sudut kemiringan atap = 30 o Penutup atap= Seng = (10 kg/m2 ) Jarak antar kuda-kuda= 3,50 m Plafond + penggantung = 18 kg/m2 Mutu baja yang digunakan= Bj 37 Tegangan dasar izin ( )= 1600 kg/cm2 Modulus elastisitas baja = 2,1 x 106 kg/cm2

2.2 Perhitungan Panjang BatangPerhitungan Panjang Batang

Batang MendatarBatang H1 = H6 =2,00 mBatang H2 = H5 =1,50 mBatang H3 = H4 =1,50 m Batang Kaki Kuda-kudaBatang A1

A1= = 2,30 m Batang A2

A2= = 1,73 m Batang A3

A3= = 1,73 m Batang Tegak LurusBatang V1 = A1 Sin = 2,00 Sin 30 = 1,00 mBatang V2 = (A1+ A2) x Sin = (4,03) x Sin 30 = 2,01 mBatang V3 = h = 2,89 m Batang Diagonal

Tabel 2.1. Panjang BatangNomor BatangPanjang Batang (m)Nomor BatangPanjang Batang (m)

A12,31H62,0

A21,73D11,89

A31,73D22,52

A41,73D32,52

A51,73D41,89

A62,31V11,15

H12,0V22,02

H21,50V32,89

H31,50V42,02

H41,50V51,15

H51,50

2.3 Perencanaan GordingDirencanakan: Jarak antar kuda-kuda= 3,50 m Jarak antar gording= 0,90 m Jenis atap = Seng (10 kg/m2 ) Mutu baja = Bj 37 Tegangan dasar izin ( )= 1600 kg/cm2 Modulus elastisitas baja (E) = 2.1 x 106 kg/cm2

Profil baja rencana : LLC 100 x 50 x 20 x 4.0Dari tabel baja, diperoleh data profil : Ix = 127 cm4 Iy = 28,7 cm4Wx = 25,4 cm3 Wy = 9,13 cm3 F = 8548 cm2 q = 6,71 kg/m

Rumus yang digunakan : Beban terpusat Bidang momen : M = PLBidang geser : D = P

Lendutan : f = Beban terbagi rata Bidang momen : M = 1/8 qL2Bidang geser : D = qL

Lendutan : f = 2.3.1 Perhitungan Momen Akibat Beban

A. Beban Mati Berat sendiri gording = (profil LLC 100 x 50 x 20 x 4.0) = 6,71 kg/mBerat atap = berat seng x jarak gording = 10 x 0,90 = 9 kg/m+ q = 15,71 kg/mqx = q sin = 15,71 sin 30 = 7,855 kg/mqy= q cos = 15,71 cos 30 = 13,605 kg/mMx = 1/8 qx L2 = 1/8 (7,855) (3,50)2 = 12,027 kg.mMy= 1/8 qy L2 = 1/8 (13,605) (3,50)2 = 20,83 kg.mDx = qx L = (7,855) (3,50) = 13,746 kgDy = qy L = (13,605) (3,50) = 23,808 kg

Lendutan yang timbul :

fx = =

fy = =

B. Beban Hidup

1. Beban Terpusat ( P = 100 kg)

Px = P sin = 100 sin 30 = 50 kgPy = P cos = 100 cos 30 = 86,6 kgMx = Px L = (50) (3,50) = 43,75 kg.mMy = Py L = (86,6) (3,50) = 75,77 kg.mDx = Px = (50) = 25 kgDy = Py = (86,6) = 43,30 kg

Lendutan yang timbul :

fx = =

fy = =

2. Beban terbagi rataq = (40 0,8) = (40 0,8 (30)) = 16 kg/mBeban akibat air hujan yang diterima gording : q = Beban air hujan x jarak gording = 16 x 0,9 = 14,4 kg/m

qx = q sin = 14,4 sin 30 = 7,2 kg/mqy= q cos = 14,4 cos 30 = 12,47 kg/mMx = 1/8 qx L2 = 1/8 (7,2) (3,50)2 = 11,02 kg.mMy= 1/8 qy L2 = 1/8 (12,47) (3,50)2 = 19,09 kg.mDx = qx L = (7,2) (3,50) = 12,6 kgDy = qy L = (12,47) (3,50) = 21,82 kg

Lendutan yang timbul :

fx = =

fy = =

Momen akibat beban terpusat > momen akibat beban terbagi rata, maka tegangan yang timbul ditentukan oleh beban terpusat P = 100 kg.

C. Beban anginTekanan angin rencana diambil 35 kg/m2 (PPI 1983 hal 22) 1. Angin tekan < 65o, maka koefisien angin tekan :C = 0,02 0,4 = 0,02 (30) 0,4 = 0,2qx = 0qy= koef angin x tekanan angin x jarak gording = 0,2 x 35 x 0,90= 6,3 kg/mMx= 0My = 1/8 qy L2 = 1/8 (6,3) (3,50)2 = 9,64 kg.m Dx = 0Dy = qy L = (6,3) (3,50) = 11,02 kg

Lendutan yang timbul fx = 0

fy = =

2. Angin hisap Koefisien angin hisap = -0,4qx = 0qy= koef angin x tek. angin x jarak gording = - 0,4 x 35 x 0,9= 12,6 kg/m (-)Mx= 0My = 1/8 qy L2 = 1/8 (12,6) (3,50)2 = 19,29 kg.m (-) Dx = 0Dy = qy L = (12,6) (3,50) = 22,05 kg (-)

Lendutan yang timbul fx = 0

fy = =

Tabel 2.2 Momen dan bidang geser akibat variasi dan kombinasi beban Momen dan Gaya GeserBeban Mati

Beban Hidup

Beban Angin tekan Kombinasi Beban

Primer Sekunder

(1)(2)(3)(4)(2) + (3)(2)+(3)+(4)

Mx (kg.m)My (kg.m) Dx (kg)Dy (kg)12,02720,8313,74623,80843,7575,772543,3009,64011,0255,77796,638,74667,10855,777106,2438,74678,128

2.3.2 Kontrol Kekuatan Gording Profil baja rencana : LLC 100 x 50 x 20 x 4.0Dari tabel baja, diperoleh data profil : Ix = 127 cm4 Iy = 28,7 cm4Wx = 25,4 cm3 Wy = 9,13 cm3 F = 8,548 cm2 q = 6,71 kg/m

A. Kontrol kekuatan gording terhadap tegangan

lt ytb = < = 1600 kg/cm2 (beban primer)

lt ytb = < 1,3 x = 1,3 x 1600 kg/cm2 = 2080 kg/cm2 (beban sekunder)

1. Pembebanan primer

lt ytb ==== 1277,6 kg/cm2 < = 1600 kg/cm2(Aman)

2. Pembebanan sekunder

lt ytb ==== 335,95 kg/cm2 < 1,3 x = 2080 kg/cm2 (Aman)

B. Kontrol kekuatan gording terhadap tegangan geser Tegangan geser yang diizinkan untuk pembebanan tetap, besarnya sama dengan 0,58 kali tegangan dasar (PPBBI 1983 hal 5)

ytb < 0,58 = 0,58 x 1600 = 928 kg/cm2 (beban primer)

ytb < 1,3 x 0,58 = 1,3 x 0,58 x 1600 = 1206,4 kg/cm2 (beban sekunder)

Profil LLC 100 x 50 x 20 x 4 A = 100 mm = 10 cmB = 50 mm = 5 cmC = 20 mm = 2 cm t = 4,0 mm = 0,40 cmCx = 0 cmCy= 1,86 cm

Tegangan Geser Maksimum a. Terhadap sumbu x x

F1 = 0,40 x 5 = 2,0 cm2F2 = 0,40 x (5 (2 x 0,40)) = 1,68 cm2F3 = 0,40 x 2 = 0,80 cm2y1 = (5) = 2,5 cmy2 = 5 ( x 0,40) = 4,8 cmy3 = 5 ( x 2) = 4 cm

Sx = (F1 . y1) + (F2 . y2) + (F3 . y3) = (2,0 x 2,5) + (1,68 x 4,80) + (0,80 x 4) = 16,264 cm3bx = 0,40 cm

b. Terhadap sumbu y y F1 = 0,40 x 10 = 4,0 cm2F2 = F3 = 0,40 (1,86 0,40)= 0,584 cm2x1 = 1,86 (0,40 / 2) = 1,66 cmx2 = x3 = (1,86 0,40) = 0,73 cm

Sy = (F1 . x1) + (F2 . x2) + (F3 . x3) = (4,0 x 1,66) + (0,584 x 0,73) + (0,584 x 0,73) = 7,493 cm3by = 0,40 x 2 = 0,80 cm

Beban Primer

ytb = +

= = 34,30 kg/cm2 < = 928 kg/cm2

Beban Sekunder

ytb = +

= = 37,90 kg/cm2 10 (PPBBI 1983 hal 21)dimana : IP = Momen inersia plat kopel a= jarak profil tersusun Ll= jarak tengah-tengah plat kopel pada arah batang tekan Il = I = Momen inersia minimum 1 profil

3.2 Perhitungan Pendimensian

BatangGaya MaksGaya DesainGaya

(Kg)

12

A1-2979-2979tekan

A2-2349

A3-2383

A4-2383

A5-2348

A6-2980

H128342834tarik

H22834

H31681

H416811681tarik

H52566

H62566

V1268281tarik

V2-399

V3281

V4-399-399tekan

V5268

D1-6641155tarik

D21154

D31155-664tekan

D4-666

3.2.1 Perhitungan Batang Tekana. Batang A1, A2, A3, A4, A5, A6Gaya design P = 2979 kg (tekan)Lk = L = 2,08 m = 208 cm max = 140 Untuk batang tekan ( PPBBI 1983 )

i = imin = = = 1,486 cmBerdasarkan i dipilih profil 70.70.7Dari tabel baja diperoleh data : Ix = Iy = 42,4 cm4i = 1,37 cm F = 9,40 cm2I = 17,6 cm4Fn= 8,00 cm2w = 4,95 cm ix = iy = 2,12 cm e = 1,97 cm b = 7,0 cm

Direncanakan jarak punggung kedua profil = 0,5 cm Kontrol

< 140 . (aman)

> 50 .. (perlu plat kopel) Jarak Plat KopelPanjang Lmax = maks . i = 50 x 1,37 = 68,5 cm

Jumlah Lapangan, lapangan 4 buah plat kopel

< 50 ............ (aman)

Iy1 = 2 [Iy + F (e + )2 ] = 2 [42,4 + 9,40 (1,97 + )2] = 177,454 cm4

< 140 ............ (aman)

Syarat : 1,2 1 = 1,2 x 30,365 = 36,438x 1,2 1 98,113 > 36,438 ............(aman)iy 1,2 1 74,20 > 36,438 ...........(aman)

Kontrol Tegangan yang timbul akibat plat kopel :Karena x > iy, maka untuk menentukan faktor tekuk () diambil x = 98,113Dari tabel 3 PPBBI 1983 hal 12, untuk mutu baja Fe 360 (Bj 37) :x = 98,113 diperoleh = 1,987 (interpolasi) Kontrol tegangan :

< = 1600 kg/cm2

Perhitungan Plat KopelPanjang plat kopel = 2 (b + ) = 2 (7,0 + ( x 0,5)) = 14,50 cmJarak antar plat kopel = 41,6 cmTebal plat kopel direncanakan = 0,5 cmDirencanakan baut = 5/8" = 1,58 cmh = 1,5d + 3d + 1,5d = 6d = (6 x 1,58) = 9,48 diambil h = 10 cmJarak baut :1,5d = 1,5 x 1,58 = 2,37 = 2,5 cm3d = 3 x 1,58 = 4,74 = 5 cmbaja = 1600 kg/cm2 baut = 1600 kg/cm2D = 0,02 P = 0,02 x 2979 = 59,58 kgM1 = M2D.L1 = T1(2e + )

T1 = T2 = 558,230 kgJarak antar baut : C = 2 w + = 2(4,95) + 0,5 = 10,4 cmMomen : M = T x C = 558,23 x x 10,4 = 2902,80 kg.cm Kontrol tegangan :W = 1/6 t h2 = 1/6 (0,5) (10)2 = 8,33 cm3

< = 1600 kg/cm2 ..(Aman)

ytb = 167,47 kg/cm2 < 0,58. = 0,58 x 1600 kg/cm2 = 928 kg/cm2 (Aman) Gaya yang bekerja pada baut

arah vertikal

arah horizontal

Kontrol kekuatan baut : Terhadap geser

= 0,6 PPBBI 1983 hal 68

Pgsr= d2 n 0,6 n = jumlah bidang geseran= x 1,582 x 1 x 0,6 x 1600Pgsr= 1881,287 kg > R = 644,172 kg (Aman) Terhadap tumpuan

tu = 1,5 (untuk S1 2d) PPBBI 1983 hal 68

tu = 1,2 (untuk 1,5d S1 2d)

Ptu= d x t x 1,2 x t = tebal plat = 1,58 x 0,5 x 1,2 x 1600Ptu= 1516,8 kg > R = 644,172 kg (Aman)Jadi ukuran plat kopel b = 14,5 cm, h = 10 cm, t = 0,5 cm cukup aman untuk digunakan.

b. Batang Diagonal D1, D4Gaya design P = 897 kg (tekan)Lk = L = 2,08 m = 208 cm max = 140 Untuk batang tekan ( PPBBI 1983 )

i = imin = = = 1,486 cmBerdasarkan i dipilih profil 70.70.7Dari tabel baja diperoleh data : Ix = Iy = 42,4 cm4i = 1,37 cm F = 9,40 cm2I = 17,6 cm4Fn= 8,00 cm2w = 4,95 cm ix = iy = 2,12 cm e = 1,97 cm b = 7,0 cm

Direncanakan jarak punggung kedua profil = 0,5 cm Kontrol

< 140 . (aman)

> 50 .. (perlu plat kopel) Jarak Plat KopelPanjang Lmax = maks . i = 50 x 1,37 = 68,5 cm

Jumlah Lapangan, lapangan 4 buah plat kopel

< 50 ............ (aman)

Iy1 = 2 [Iy + F (e + )2 ] = 2 [42,4 + 9,40 (1,97 + )2] = 177,454 cm4

< 140 ............ (aman)

Syarat : 1,2 1 = 1,2 x 30,365 = 36,438x 1,2 1 98,113 > 36,438 ............(aman)iy 1,2 1 74,20 > 36,438 ...........(aman)

Kontrol Tegangan yang timbul akibat plat kopel :Karena x > iy, maka untuk menentukan faktor tekuk () diambil x = 98,113Dari tabel 3 PPBBI 1983 hal 12, untuk mutu baja Fe 360 (Bj 37) :x = 98,113 diperoleh = 1,987 (interpolasi) Kontrol tegangan :

< = 1600 kg/cm2 Perhitungan Plat KopelPanjang plat kopel = 2 (b + ) = 2 (7,0 + ( x 0,5)) = 14,50 cmJarak antar plat kopel = 41,6 cmTebal plat kopel direncanakan = 0,5 cmDirencanakan baut = 5/8" = 1,58 cmh = 1,5d + 3d + 1,5d = 6d = (6 x 1,58) = 9,48 diambil h = 10 cmJarak baut :1,5d = 1,5 x 1,58 = 2,37 = 2,5 cm3d = 3 x 1,58 = 4,74 = 5 cm

baja = 1400 kg/cm2 baut = 1400 kg/cm2D = 0,02 P = 0,02 x 664 = 13,28 kgM1 = M2D.L1 = T1(2e + )

T1 = T2 = 124,425 kgJarak antar baut : C = 2 w + = 2(4,95) + 0,5 = 10,4 cmMomen : M = T x C = 124,425 x x 10,4 = 647,01 kg.cm Kontrol tegangan : W = 1/6 t h2 = 1/6 (0,5) (10)2 = 8,33 cm3

< = 1400 kg/cm2 ..(Aman)

ytb = 37,328 kg/cm2 < 0,58. = 0,58 x 1600 kg/cm2 = 928 kg/cm2 (Aman) Gaya yang bekerja pada baut

arah vertikal

arah horizontal

Kontrol kekuatan baut : Terhadap geser

= 0,6 PPBBI 1983 hal 68

Pgsr= d2 n 0,6 n = jumlah bidang geseran= x 1,582 x 1 x 0,6 x 1600Pgsr= 1881,287 kg > R = 644,172 kg (Aman) Terhadap tumpuan

tu = 1,5 (untuk S1 2d) PPBBI 1983 hal 68

tu = 1,2 (untuk 1,5d S1 2d)

Ptu= d x t x 1,2 x t = tebal plat = 1,58 x 0,5 x 1,2 x 1600Ptu= 1516,8 kg > R = 644,172 kg (Aman)

Jadi ukuran plat kopel b = 14,5 cm, h = 10 cm, t = 0,5 cm cukup aman untuk digunakan.

c. Batang Diagonal D2, D3Gaya design P = 1155 kg (tarik)Lk = 3,60 m = 360 cmbaja = 1600 kg/cm2

cmDipilih profil 70.70.7Dari tabel baja diperoleh data : Ix = Iy = 42,4 cm4i = 1,37 cm F = 9,40 cm2I = 17,6 cm4Fn= 8,00 cm2w = 4,95 cm ix = iy = 2,12 cm e = 1,97 cm b = 7,0 cm Kontrol

..........(aman)

..........(aman)

...........(aman)Tidak memerlukan plat kopel.

3.2.2 Perhitungan Batang Tarika. Batang H1, H2, H3, H4, H5, H6 Gaya design P = 2834 kg (tarik)Lk = 1,80 m = 180 cmbaja = 1600 kg/cm2

cmDipilih profil 35.35.6F = 3,87 cm2i = 0,68 cme = 1,08 cmI = 1,77 cm4Ix = Iy = 4,14 cm4w = 2,47 cmix = iy = 1,04 cm Kontrol

..........(aman)

..........(aman)

...........(aman)Tidak memerlukan plat kopel.

Gaya design P = 1681 kg (tarik)Lk = 1,80 m = 180 cmbaja = 1600 kg/cm2

cmDipilih profil 30.30.3F = 1,74 cm2i = 0,57 cme = 0,84 cmI = 0,57 cm4Ix = Iy = 1,41 cm4w = 2,12 cmix = iy = 0,90 cm

Kontrol

..........(aman)

..........(aman)

...........(aman)Tidak memerlukan plat kopel.

b. Batang V1, V3, V5Gaya design P = 281 kg (tarik)Lk = 1,04 m = 104 cmbaja = 1600 kg/cm2

cmDipilih profil 20.20.4F = 1,45 cm2i = 0,36 cme = 0,64 cmI = 0,19 cm4Ix = Iy = 0,48 cm4w = 1,41 cmix = iy = 0,58 cm

Kontrol

..........(aman)

..........(aman)

...........(aman)Tidak memerlukan plat kopel.

c. Batang V2, V4Gaya design P = 399 kg (tekan)Lk = L = 2,08 m = 208 cm max = 140 Untuk batang tekan ( PPBBI 1983 )

i = imin = = = 1,486 cmBerdasarkan i dipilih profil 60.60.6

bDari tabel baja diperoleh data : Ix = Iy = 22,8 cm4i = 1,17 cm F = 6,91 cm2I = 9,43 cm4Fn= 5,874 cm2w = 4,24 cm ix = iy = 1,82 cm e = 1,69 cm b = 6 cm

Direncanakan jarak punggung kedua profil = 0,5 cm Kontrol

< 140 . (aman)

> 50 .. (perlu plat kopel) Jarak Plat KopelPanjang Lmax = maks . i = 50 x 1,17 = 58,5 cm

Jumlah Lapangan, lapangan 4 buah plat kopel

< 50 ............ (aman)

Iy1 = 2 [Iy + F (e + )2 ] = 2 [22,8 + 6,91 (1,69 + )2] = 97,613 cm4

< 140 ............ (aman)

Syarat : 1,2 1 = 1,2 x 35,56 = 42,672x 1,2 1 114,286 > 42,672............(aman)iy 1,2 1 85,954 > 42,672............(aman)

Kontrol Tegangan yang timbul akibat plat kopel :Karena x > iy, maka untuk menentukan faktor tekuk () diambil x = 114,286Dari tabel 3 PPBBI 1983 hal 12, untuk mutu baja Fe 360 (Bj 37) :x = 114,286 diperoleh = 2,156 (interpolasi) Kontrol tegangan :

< = 1600 kg/cm2

Perhitungan Plat KopelPanjang plat kopel = 2 (b + ) = 2 (6 + ( x 0,5)) = 12,5 cmJarak antar plat kopel = 41,6 cmTebal plat kopel direncanakan = 0,5 cmDirencanakan baut = 5/8" = 1,58 cm h = 1,5d + 3d + 1,5d = 6d = (6 x 1,58) = 9,48 diambil h = 10 cm

Jarak baut : 1,5d = 1,5 x 1,58 = 2,37 = 2,5 cm3d = 3 x 1,58 = 4,74 = 5 cmbaja = 1600 kg/cm2 baut = 1600 kg/cm2D = 0,02 P = 0,02 x 399 = 7,98 kgM1 = M2D.L1 = T1(2s + )

T1 = T2 = 85,56 kgJarak antar baut : C = 2 w + = 2(4,24) + 0,5 = 8,98 cmMomen : M = T x C = 85,56 x x 8,98 = 384,164 kg.cm Kontrol tegangan :W = 1/6 t h2 = 1/6 (0,5) (8)2 = 5,33 cm3

< = 1600 kg/cm2 ..(Aman)

ytb = 32,085 kg/cm2 < 0,58. = 0,58 x 1600 kg/cm2 = 928 kg/cm2 (Aman) Gaya yang bekerja pada baut

arah vertikal

arah horizontal

Kontrol kekuatan baut : Terhadap geser

= 0,6 PPBBI 1983 hal 68

Pgsr= d2 n 0,6 n = jumlah bidang geseran= x 1,582 x 1 x 0,6 x 1600Pgsr= 1881,287 kg > R = 105,138 kg (Aman) Terhadap tumpuan

tu = 1,5 (untuk S1 2d) PPBBI 1983 hal 68

tu = 1,2 (untuk 1,5d S1 2d)

Ptu= d x t x 1,2 x t = tebal plat = 1,58 x 0,5 x 1,2 x 1600Ptu= 1516,8 kg > R = 105,138 kg (Aman)Jadi ukuran plat kopel b = 12,5 cm, h = 10 cm, t = 0,5 cm cukup aman untuk digunakan.

Tabel 3.1 Daftar Profil yang digunakan pada Kuda-kuda Batang Profil Berat profil Panjang batang faktor reduksi Berat batang

(mm)(kg/m)(m)(kg)Baut

Kopel

12345(3) x (4) x (5) 7

A1 70 . 70 . 7 7,382,080,913,8154 baut 5/8''

A2 70 . 70 . 77,382,080,913,8154 baut 5/8''

A3 70 . 70 . 77,382,080,913,8154 baut 5/8''

A4 70 . 70 . 77,382,080,913,8154 baut 5/8''

A5 70 . 70 . 77,382,080,913,8154 baut 5/8''

A6 70 . 70 . 77,382,080,913,8154 baut 5/8''

H1 35 . 35 . 63,041,80,94,925

H2 35 . 35 . 63,041,80,94,925

H3 35 . 35 . 63,041,80,94,925

H4 35 . 35 . 63,041,80,94,925

H5 35 . 35 . 63,041,80,94,925

H6 35 . 35 . 63,041,80,94,925

V1 20 . 20 . 41,141,040,91,067

V2 60 . 60 . 65,422,080,910,1464 baut 5/8''

V3 20 . 20 . 41,143,120,93,201

V4 60 . 60 . 65,422,080,910,1464 baut 5/8''

V5 20 . 20 . 41,141,040,91,067

D1 70 . 70 . 7 7,382,080,913,8154 baut 5/8''

D2 70 . 70 . 77,383,60,923,911

D3 70 . 70 . 77,383,60,923,911

D4 70 . 70 . 77,382,080,913,8154 baut 5/8''

JUMLAH213,52240 baut 5/8''

Karena profil kuda-kuda baja berupa profil ganda, maka : Berat total = 2 x 213,522 = 427,044 kg Kebutuhan total rangka baja = berat total + 25% berat total = 427,044 + 106,761 = 533,805 kg

3.3 Perhitungan zetting Zetting (penurunan) yang terjadi pada konstruksi kuda-kuda akibat pembebanan dapat dihitung dengan rumus :

dimana :fs = Penurunan yang terjadi (cm)S = Gaya batang akibat beban luar (kg)L= Panjang masing-masing batang (cm)U = Gaya akibat beban 1 satuan F= Luas penampang profil (cm2)E= Modulus elastisitas baja (2,1 x 106 kg/cm2)

Penurunan maksimum yang diizinkan dihitung dengan rumus :

(PPBBI, 1983)

dimana :L = panjang bentang kuda-kuda

Dalam perhitungan zetting, digunakan metode cremona untuk mendapatkan gaya batang akibat beban 1 satuan yang berada di tengah-tengah konstruksi,

= 6 cm

Tabel 3.2. Perhitungan ZettingBatang SL U EFSF

(kg)(cm) (ton)(kg/cm2)(cm2)(cm)

H128341800,8721000003,870,054609

H228341800,8721000003,870,054609

H316811800,8721000003,870,032391

H416811800,8721000003,870,032391

H525661800,8721000003,870,049445

H625661800,8721000003,870,049445

A1-2979208-121000009,40,03139

A2-2349208-121000009,40,024751

A3-2383208-121000009,40,02511

A4-2383208-121000009,40,02511

A5-2348208-121000009,40,024741

A6-2980208-121000009,40,0314

V1268104021000001,450

V2-399208021000006,910

V3281312121000001,450,028792

V4-399208021000006,910

V5268104021000001,450

D1-664208021000009,40

D21154360021000009,40

D31155360021000009,40

D4-666208021000009,40

jumlah0,464

Jadi, lendutan yang timbul akibat zetting adalah :SF = 0,464 cm < fmax = 6 cm............(aman)

KONTROL ULANG PEDIMENSIAN BATANG

Ditinjau Pada Batang AH

MH = 0RAH (2,08) = 45,756(2) + 45,756 (1,4) + 45,756 (0,8) + 45,756 (0,2)RAH = 96,792 kgV = 0 RHA = 4(45,756) - 96,792 = 86,232 kg

P1 = (Berat atap + berat gording + beban hidup maks) : 2 = (45,756 + 86,6) : 2 = 66,178 kg

MB = RAH x 0,08 = 96,792 x 0,08 = 7,743 kgmMC = (RAH x 0,68) (P1 x 0,6) = (96,792 x 0,68) (66,178 x 0,6) = 26,112 kgm (Maks)MD = (RAH x 1,28) (P1 x 1,2) (P1 x 0,6) = (96,792 x 1,28) (66,178 x 1,2) (66,178 x 0,6) = 4,773 kgmME = - RHA x 0,20= 86,232 x 0,20 = -17,246 kgm

Analisa : ytb = = = 369,954 kg/cm2

Min = 0,9 x 7962,46 = 7166,214 kgmMext = 1,5 x 2611,2 = 3916,8 kgm

Min > Mext.........................OK

BAB IV PERHITUNGAN SAMBUNGAN

Alat sambung yang digunakan adalah baut, Berdasarkan ketentuan PPBBI 1983 hal 68, untuk alat sambung baut, berlaku : Tegangan geser yang diizinkan :

=0,6 Tegangan tarik yang diizinkan :

= 0,7 Tegangan tumpu yang diizinkan :

= 1,5( untuk S1 2d )

= 1,2( untuk 1,5d S1 2d ) dimana : S1 = Jarak dari sumbu baut yang paling luar ke tepi bagian yang disambung Direncanakan ketebalan plat buhul : 0,5 cm baut = 1600 kg/cm2plat = 1600 kg/cm2Kekuatan baut dengan diameter 5/8" (1,58 cm)a. Kekuatan baut terhadap geserPgsr = Fgsr .

= n (1/4 d2) . 0,6 = 2 x 1/4 (1,58)2 x 0,6 x 1600 = 3762,574 kgb. Kekuatan baut terhadap tumpuan Ptu= Ftu . tu= t . d . 1,2= 0,5 x 1,58 x 1,2 x 1600= 1516,8 kg

Pgsr > Ptu, maka perhitungan jumlah baut didasarkan pada harga Ptu dengan rumus :

n = dimana :n = jumlah baut P = Beban / gaya yang bekerja Ptu = Kekuatan baut terhadap geser

Gaya desain untuk masing-masing batang :

BatangGaya MaksGaya DesainGaya

(Kg)

12

A1-2979-2979tekan

A2-2349

A3-2383

A4-2383-2348tekan

A5-2348

A6-2980

H128342834tarik

H22834

H31681

H416811681tarik

H52566

H62566

V1268281tarik

V2-399

V3281

V4-399-399tekan

V5268

D1-6641155tarik

D21154

D31155-664tekan

D4-666

4.1 Perhitungan Titik Buhul 4.1.1 Titik buhul A = BTebal plat direncanakan = 0,5 cm Batang A1 (Tekan)PA1 tk = 2979 kg

n = = 1,964 2 baut 5/8" = 1,58 cm

Batang B2 (Tarik)PH1 tr = 2834 kg

n = = 1,868 2 baut 5/8" = 1,58 cm

4.1.2 Titik Buhul C = GTebal plat direncanakan = 0,5 cm Batang H1 dan H2 (Tarik)PH1 tr = PH2 tr = 2834 kg

n = = 0 2 baut 5/8" = 1,58 cm

Batang V1 (Tarik)PV1 tr = 281 kg

n = = 0,185 2 baut 5/8" = 1,58 cm

4.1.3 Titik Buhul H = L Tebal plat direncanakan = 0,5 cm Batang A1 dan A2 (Tekan) PA1 tk = PA2 tk = 2979 kg

n = = 0 2 baut 5/8" = 1,58 cm Batang D1 (Tekan)PD1 tk = 664 kg

n = = 0,44 2 baut 5/8" = 1,58 cm Batang V1 (Tarik)PV1 tr = 281 kg

n = = 0,185 2 baut 5/8" = 1,58 cm

4.1.4 Titik Buhul JTebal plat direncanakan = 0,5 cm Batang A3 dan A4 (Tekan) PA3 tk = PA4 tk = 2979 kg

n = = 1,964 2 baut 5/8" = 1,58 cm

Batang V3 (Tarik)PV3 tr = 281 kg

n = = 0,185 2 baut 5/8" = 1,58 cm Batang D2 dan D3 (Tarik)P D2 tr = 1155 kg

n = = 0,76 2 baut 5/8" = 1,58 cm

4.1.5 Titik Buhul I = K Tebal plat direncanakan = 0,5 cm Batang A2 dan A3 (Tekan) PA2 tk = PA3 tk = 2979 kg PA3 tk

n = = 0 2 baut 5/8" = 1,58 cm Batang V2 (Tekan)P V2 tk = 399 kg

n = = 0,263 2 baut 5/8" = 1,58 cm

4.1.6 Titik Buhul D = FTebal plat direncanakan = 0,5 cm Batang H2 dan H3 (Tarik)PH2 tr = PH3 tr = 2834 kg

n = = 0 2 baut 5/8" = 1,58 cm Batang V2 (Tekan)P V2 tk = 399 kg

n = = 0,263 2 baut 5/8" = 1,58 cm Batang D1 (Tekan)PD1 tk = 664 kg

n = = 0,44 2 baut 5/8" = 1,58 cm Batang D2 (Tarik)PD1 tk = 1155 kg

n = = 0,76 2 baut 5/8" = 1,58 cm4.1.7 Titik Buhul ETebal plat direncanakan = 0,6 cm Batang H3 dan H4 (Tarik) PH3 tr = PH4 tr = 2834 kg

n = = 0 2 baut 5/8" = 1,58 cm Batang V3 (Tarik)PV3 tr = 281 kg

n = = 0,185 2 baut 5/8" = 1,58 cmBAB VIPERHITUNGAN KUBIKASI

6.1 Tabel Kubikasi

BatangPanjang BatangProfilLuas PenampangKubikasi

L(mm)F V = F x L

(cm)(cm2)(cm3)

12345

H1180 35 . 35 . 63,87696,6

H2180 35 . 35 . 63,87696,6

H3180 35 . 35 . 63,87696,6

H4180 35 . 35 . 63,87696,6

H5180 35 . 35 . 63,87696,6

H6180 35 . 35 . 63,87696,6

A1208 70 . 70 . 7 9,41955,2

A2208 70 . 70 . 79,41955,2

A3208 70 . 70 . 79,41955,2

A4208 70 . 70 . 79,41955,2

A5208 70 . 70 . 79,41955,2

A6208 70 . 70 . 79,41955,2

V1104 20 . 20 . 41,45150,8

V2208 60 . 60 . 66,911437,28

V3312 20 . 20 . 41,45452,4

V4208 60 . 60 . 66,911437,28

V5104 20 . 20 . 41,45150,8

D1208 70 . 70 . 7 9,41955,2

D2360 70 . 70 . 79,43384

D3360 70 . 70 . 79,43384

D4208 70 . 70 . 79,41955,2

Total30217,76

Dari tabel didapat volume profil untuk satu rangka kuda-kuda adalah :30217,76 cm = 0,03021776 m x 2 = 0,06044 m Volume profil untuk penyambungan dan pemotongan : 25 % x 0,06044 = 0,0151 m3 Volume total profil = 0,06044 + 0,0151 = 0,0755 m3

HAYRU AGRISA (0704101010106)