konstruksi gudang-baja

of 29 /29
1 Penutup Atap =Kemiringan Atap -Genteng/ -Sirap Reng Usuk tiap jarak ± 50 cm Gording profil baja atau kayu Overlap Seng Gelombang -Asbes Gelombang -Aluminium Gelombang Gording Overlap / tumpang tindih harus cukup supaya air hujan tidak tampias / bocor KONSTRUKSI BAJA GUDANG 1. PENUTUP ATAP Sebagai penutup atap dapat digunakan : a. Genteng dengan reng dan usuk b. Sirap dengan reng dan usuk c. Seng gelombang d. Akses gelombang e. Aluminium gelombang f. Dll. a. GENTENG Kemiringan atap : 30° ≤ α ≤ 60° α ≥ 60° : dipakai genteng khusus, dipaku pada reng α ≤ 30° : dipakai genteng dengan presisi tinggi, dan diberi lapisan aluminium foil di bawah reng. Usuk dan reng harus mampu memikul beban hidup merata q dan terpusat p

Author: ekobudi27

Post on 15-Apr-2017

1.423 views

Category:

Engineering


21 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 1

    Penutup Atap

    =Kemiringan Atap

    -Genteng/

    -Sirap Reng

    Usuk tiap jarak 50 cm

    Gording profil baja atau kayu

    Overlap

    Seng Gelombang

    -Asbes Gelombang

    -Aluminium GelombangGording

    Overlap / tumpang tindih harus cukup

    supaya air hujan tidak tampias / bocor

    KONSTRUKSI BAJA GUDANG

    1. PENUTUP ATAP

    Sebagai penutup atap dapat digunakan :

    a. Genteng dengan reng dan usuk

    b. Sirap dengan reng dan usuk

    c. Seng gelombang

    d. Akses gelombang

    e. Aluminium gelombang

    f. Dll.

    a. GENTENG

    Kemiringan atap : 30 60

    60 : dipakai genteng khusus, dipaku pada reng

    30 : dipakai genteng dengan presisi tinggi, dan diberi lapisan aluminium foil

    di bawah reng.

    Usuk dan reng harus mampu memikul beban hidup merata q dan terpusat p

  • 2

    Salah! Pada puncak

    Bisa

    Bocor!

    Penempatan kaita

    Kait

    bc

    bisa a, b atau c

    b. SIRAP

    Dilengkapi dengan usuk dan reng yang harus mampu memikul beban hidup merata

    q terpusat p

    Dapat dipakai pada sudut besar

    Bila < 30 : tumpukan sirap diperbanyak dan diberi lapisan aluminium foil

    b.d, e : Seng Gelombang, Asbes Gelombang dan Aluminium Gelombang

    Dipakai pada bangunan industri

    kemiringan atap lebih bebas ; 5 90

    semakin kecil , overlap semakin besar

    overlap : - pada arah mengalir air

    - pada // arah mengalir air

    perkiraan panjang overlap :

    Sudut arah memanjang arah melintang

    10-20 20 cm 2,5 gelombang

    20-40 15 cm 1,5-2,5 gelombang

    45 10 cm 1,5 gelombang

    Untuk mengkaitkan seng dengan gording dipasang hook/kait yang dikait pada gording :

  • 3

    Contoh: Gording 1Baut

    Kuda-kuda

    Pelat pengisi

    baut

    Las

    GordingBaut

    Kepala diatas mur

    dibawah,agar baut tidak

    jatuh bila mur kendor/lepas

    SikuBaut

    bautsiku

    dilas

    baut pengikat

    Nok

    atau

    Gording atau

    Gording atau

    Potongan atau

    , , ,Gording rangka untuk bentang >

    Detail Hubungan Gording dengan kuda-kuda :

    Angin yang kuat dapat mengangkat atap, maka gording perlu diikat kuat pada kuda-

    kuda

    2. PERHITUNGAN GORDING

    Beban-beban yang dipikul oleh gording adalah :

    a.beban mati

    b. beban hidup

    c. beban angin / beban sementara

    Sedangkan untuk gording dapat dipakai :

    1. Beban mati (D) : - berat sendiri penutup atap

    - berat sendiri gording

    - alat-alat pengikat

    2. Beban hidup (L) : sesuai peraturan pembebanan

    a. Terbagi rata : q = (40 0,8 ) 20 kg/m2

    Beban terbagi rata per m2 bidang datar berasal dari beban air hujan, dimana

    adalah sudut kemiringan atap dalam derajat. Beban tersebut tidak perlu ditinjau

    bila kemiringan atapnya lebih dari 500.

  • 4

    x

    x

    Q

    Q cos

    y

    Q sin

    L3

    Contoh :

    Kuda - kuda

    Nok

    Gording

    Penggantung

    Gording

    Catatan : bila L tidak terlalu besar, cukup

    dipasang 1 penggantung gording

    L

    Kuda - kuda

    q cos

    Kuda 2

    P cos

    P sin

    q sin

    L

    3L

    Kuda 2

    b. Terpusat P = 100 kg (beban orang saat pelaksanaan/perawatan)

    3. Beban angin (W) : lihat Peraturan Pembebanan

    besarnya tergantung dari daerah (wilayah) dan sudut

    Beban rencana yang bekerja adalah beban terbesar dari :

    U = 1,4 D

    U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (La atau H)

    U = 1,2 D + 1,6 (La atau H) + (L . L atau 0,8 W)

    U = 1,2 D + 1,3 W + L . L + 0,5 (La atau H)

    Keterangan :

    L = 0,5 bila L < 5 kPa : L = 1 bila L 5k Pa

    D adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen

    L adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, termasuk kejut

    tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dll.

    La adalah beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja,

    peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda

    bergerak

    H adalah beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air

    W adalah beban angin

    Terhadap sb x x profil :

    Beban mati : MXD = 81 (q cos ) L

    2

    Beban hidup q : MXL = 81 (q cos ) L

    2

    P : MXL = 41 (P cos ) L

    2

    Terhadap sb y y profil :

    - Beban mati : MYD = 81 (q sin ) (

    3L )

    2

    - Beban hidup q : MYL = 81 (q sin ) (

    3L )

    2

    P : MYL = 41 (P sin ) (

    3L )

    2

  • 5

    Wx

    L

    kg/m' bWx

    b

    b

    Wx= C x b x tekanan angin kg/m2

    - Momen-momen akibat beban hidup merata q, dan terpusat P diambil yang

    berpengaruh terbesar. (akibat q atau akibat P)

    Beban angin : lihat Peraturan Pembebanan

    Wx = c . b . tekanan angin kg/m2

    Wy = 0

    Dimana : c adalah koefisien angin

    Momen yang diakibatkan oleh beban angin adalah :

    0

    8

    1 2

    yw

    xxw

    M

    LWM

    Beban angin yang harus diperhitungkan pada kombinasi pembebanan adalah beban

    angin tekan. Sedangkan beban angin hisap digunakan untuk perhitungan kekuatan kait.

    Mu yang bekerja :

    Mux = 1,4 MxD

    = 1,2 MxD + 1,6 MxL + 0,5 (MxLa atau MxH )

    = 1,2 MxD + 1,6 (MxLa atau MxH ) + (L . MxL atau 0,8 Mxw)

    = 1,2 MxD + 1,6 MxL + L . MxL + 0,5 (MxLa atau MxH )

    Muy = sama seperti Mux

  • 6

    bftf

    Px

    Py

    x

    y

    x

    P

    Py

    = +

    = +P

    P

    H=

    P

    d

    dP.e

    e

    1) Kontrol Kekuatan Gording

    ny

    uy

    nx

    ux

    M

    M

    M

    M

    1

    = 0,9

    Mnx = Momen nominal profil terhadap sb x - x

    Mny = Momen nominal profil terhadap sb y - y

    Mny = diambil momen nominal sayap atas profil

    Penyederhanaan penyelesaian (Structural Steel Design Galambos hal 196)

    a.

    dipikul oleh dipikul hanya

    profil penuh sayap atas

    Zy = tf . bf2

    2

    profilZy

    b.

    2) Kontrol Lendutan

    Lendutan terjadi f =

    180

    22 Lffyfx gording

    Rumus lendutan : f = IE

    Lq

    .

    ..

    384

    5 4

    F = IE

    LP

    .

    ..

    48

    1 3

    x

    y

    y

    x

    P

    Lfy

    f

    fx

    fg=5

    384q.LE.I

    4

    fg=1

    48P.LE.I

    3

  • 7

    L=6,6 m3

    Contoh : Perhitungan Gording

    Kuda - kuda

    Nok

    L

    Kuda - kuda

    165

    =20

    165 cm

    165

    cos 20=17

    5,6 cm

    seng gelombang

    =2,2 m

    165 165

    Berat atap seng efektif = 8 kg/m2, mutu baja Bj 37

    Dicoba profil WF 125 x 60 x 6 x 8 : A = 16,48 cm2

    q = 13,2 kg/m1

    Zx = 74 cm3

    Zy = 15 cm3

    Ix = 412 cm4

    Iy = 29,2 cm4

    a) Kontrol Kekuatan Profil

    - Beban mati (D)

    Berat seng = 1,756 x 8 = 14,05 kg/m1

    Beban profil = 13,2 kg/m1

    27,25 kg/m1

    Alat pengikat dan lain-lain 10% = 2,72 kg/m1

    q = 29,97 kg/m1 30 kg/m1

    MxD = 8

    1 (q cos ) L

    2 =

    8

    1 (30 cos 20) 6,6

    2 = 153,5 kg-m

    MyD = 8

    1 (q sin )

    2

    3

    L =

    8

    1 (30 sin 20) (2,2)

    2 = 6,21 kg-m

    - Beban hidup (L)

    a) Beban hidup terbagi rata :

    q = (40 0,8 ) = 24 kg/m2 20 kg/m

    2

    Menurut peraturan pembebanan, dipakai 20 kg/m2

    q = 1,65 x 20 = 33 kg/m1

    MxL = 8

    1 (q cos ) L

    2 =

    8

    1 (33 cos 20) 6,6

    2 = 168,85 kg-m

    MyL = 8

    1 (q sin )

    2

    3

    L =

    8

    1 (33 sin 20) (2,2)

    2 = 6,83 kg-m

    +

    +

  • 8

    b) Beban hidup berpusat P = 100 kg

    MxL = 4

    1 (p cos ) L =

    4

    1 (100 cos 20) 6,6 = 155,1 kg-m

    MyL = 4

    1 (p sin )

    3

    L=

    4

    1 (100 cos 20) 2,2 = 18,81 kg-m

    - Beban angin (W)

    Tekanan angin W = 30 kg/m2

    Koefisien angin c = 0,02 . 20 0,4

    c = 0

    Angin tekan = c x W

    = 0 x 30 = 0

    Angin hisap = 0,4 x 30 = 12 kg/m2

    Bila dibandingkan dengan beban (bb. Mati + bb. hidup) = 30 + 20 = 50 kg/m, angin

    hisap ini tidak bisa melawan beban (D + L), maka angin hisap ini tidak menentukan

    tidak perlu diperhitungkan.

    Besarnya momen berfaktor Mu

    Mu = 1,2 MD + 1,6 (MLa atau MH) + (L . ML atau 0,8 MW)

    Untuk beban mati, beban hidup terbagi rata, dan beban angin

    Mux = 1,2 x 153,2 + 1,6 x 168,85 + 0 = 454,0 kg-m

    Muy = 1,2 x 6,21 + 1,6 x 6,83 + 0 = 18,38 kg-m

    Untuk beban mati, beban hidup terpusat, dan beban angin

    Mux = 1,2 x 153,2 + 1,6 x 155,1 + 0 = 432,0 kg-m

    Muy = 1,2 x 6,21 + 1,6 x 18,81 + 0 = 37,55 kg-m

  • 9

    misal =

    68 cm

    - Kontrol tekuk lokal

    Penampang profil (tabel 7.5-1 SNI)

    kompakPenampang

    ptw

    h

    p

    tw

    h

    ptf

    bf

    fyp

    xtf

    bf

    180240

    1680

    2,156,0

    1,9

    20,11

    240

    170170

    75,38,02

    6

    2

    Maka Mnx = Mpx

    - Kontrol lateral buckling :

    Misal Lb = 68 cm jarak penahan lateral (jarak kait atap ke gording)

    Atau (lihat brosur seng) = jarak 2 pengikat seng

    Lp = 1,76 ry fy

    E

    = 1,76 x 1,32 2400

    100,2 6x = 68,72 cm

    Ternyata Lb < Lp maka Mnx = Mpx

    Momen Nominal

    Dari kontrol tekuk lokal dan tekuk lateral didapatkan :

    Mnx = Mpx = Zx . fy = 74,0 x 2.400 = 177.600,0 kg-cm = 1.776,0 kg-m

    Mny = Zy (1 feans) x fy = (4

    1 tf . bf

    2) x fy

    = (4

    1x 0,8 x 6

    2) x 2.400 = 17.280 kg-cm

    = 172,8 kg-m

    Persamaan Interaksi:

    Pers. Interaksi : nyb

    uy

    nxb

    ux

    M

    M

    M

    M

    .. 1

    b = Faktor reduksi, untuk lentur = 0,90

    Mnx = Kekuatan nominal lentur terhadap sb x - x

  • 10

    Mny = Kekuatan nominal lentur terhadap sb y y

    Untuk beban mati dan beban hidup hidup merata :

    (OK)

    Untuk beban mati dan beban hidup hidup terpusat :

    (OK)

    Dari kedua persamaan interaksi tersebut terlihat bahwa pemilihan profil masih

    belum efisien karena masih terlalu jauh dari nilai 1.

    a) Kontrol Lendutan :

    Lendutan ijin = L/180 (untuk gording)

    Dicari fx = lendutan thd. Sb x-x profil

    fy = lendutan thd. Sb. y-y profil

    )( 22 fyfxf f

    Dimana : x

    xEI

    Lqf

    4

    1

    )cos(

    384

    5 Lendutan akibat bb. Merata

    x

    xEI

    LPf

    3

    2

    )cos(

    48

    1 Lendutan akibat bb. Terpusat

    y

    yEI

    Lq

    f

    4

    1

    3)sin(

    384

    5

    Lendutan akibat bb. Merata

    y

    yEI

    Lq

    f

    3

    1

    3)sin(

    48

    1

    Lendutan akibat bb. Terpusat

    = 1,78 cm

    = 0,68 cm

    = 0,11 cm

    = 0,13 cm

    = 2,47 cm

    fijin = L/180 = 660/180 = 3,67 cm

    ftot = 2,47 cm < fijin = 3,67 cm (ok)

    tw=

    0,6

    bf=6 cm

    tf=0,8

    h d=12,5 cm

  • 11

    3. PELAT SIMPUL

    Untuk mempersatukan dan menyambung batang-batang yang bertemu di titik simpul,

    diperlukan pelat simpul.

    Sebagai pelat penyambung, pelat simpul harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :

    1. Cukup lebar, sehingga paku keling/baut dapat dipasang menurut peraturan yang

    ditentukan.

    2. Tidak terjadi kerja takikan, seperti dijumpai pada pelat simpul yang mempunyai sudut

    ke dalam. Pelat akan gampang sobek.

    3. Cukup kuat menerima beban dari batang-batang yang diteruskan pelat simpul, maka

    simpul perlu diperiksa kekuatannya, dengan cara mengadakan beberapa potongan

    untuk diperiksa kekuatannya pada potongan tersebut.

    Namun sebelum dilanjutkan mengenai pemeriksaan pelat simpul, sekilas di ulang kembali

    dulu tentang perhitungan banyaknya baut/paku keling yang diperlukan.

    - Banyaknya baut yang diperlukan

    a. Batang pinggir menerus

    e = letak garis berat profil = garis kerja gaya

    w = letak lubang baut

    e dan w = dapat dilihat pada tabel profil

    Contoh :

    Tarikan

    sebaiknya

    Pelat simpul

    Contoh :

    Pelat simpul

    tebal t1

    Vn Dn

    n1

    n2

    Hn1 Hn2

    n3 e wBatang menerus

    a) Batang pinggir menerus

    Batang Pinggir

  • 12

    - Kekuatan baut tipe tumpu :

    Kuat geser rencana tumpu baut : Rn = f . r1 . fub . Ab

    Dimana : f = 0,75 adalah faktor reduksi kekuatan untuk fraktur

    r1 = 0,5 untuk baut tanpa ulir pada bidang geser

    r1 = 0,4 untuk baut dengan ulir pada bidang geser

    fub adalah tegangan tarik putus baut

    Ab adalah luas bruto penampang baut pada daerah tak

    berulir

    Kuat geser rencana tumpu pelat : Rn = f . 2,4 . db . tp . fu

    Dimana : f = 0,75 adalah faktor reduksi kekuatan untuk fraktur

    fu adalah tegangan tarik putus yang terendah dari baut atau

    pelat

    db adalah diameter baut nominal pada daerah tak berulir

    tp adalah tebal pelat (harga terkecil dari t1 atau 2t2 )

    Rn = harga terkecil dari kuat geser tumpu baut atau tumpu pelat

    - Banyaknya baut :

    n1 `n

    n

    R

    D

    n2 `n

    n

    R

    V

    n3 n

    uu

    R

    HH

    )( 12 (batang menerus)

    n min = 2

    b) Batang pinggir terputus

    Untuk batang terputus, maka dihitung masing-masing

    n1 `n

    n

    R

    D

    n2 `n

    n

    R

    V

    n3 n

    u

    R

    H

    1

    n4 n

    n

    R

    H

    2

    n min = 2, jarak baut sesuai SKSNI (tata cara)

    Pelat simpul

    tebal t1

    Vn Dn

    n1

    n2

    Hn1 Hn2

    n3Batang terputus/tidak menerus

    n4

  • 13

    - Cara menggambar pelat simpul

    Setelah jumlah baut atau paku keling dihitung :

    1) Digambar garis-garis sistem (= garis berat penampang profil) bertemu pada

    satu titik

    2) Gambarlah batang-batang utuhnya (sisi batang sejarak e dari garis sistem)

    3) Tempatkan baut-batu / paku keling sesuai peraturan (letak baut/paku keling =

    w dari sisi batang)

    4) Tarik garis batas akhir baut/paku keling pada setiap batang (misal = 2d)

    lihat tabel 13.4 1

    5) Tarik garis-garis batas tepi pelat ------ lihat contoh

    Pelat simpul

    e w

    ew

    2d

    2d

    5

    1

    2 4 3jarak

    = 0,3d=15 tp d=diameter baut

    atau 200 mm

    jarak jarak3

    tp=elemen tertipis

  • 14

    - Pemeriksaan Kekuatan Pelat Simpul

    Disini diambil contoh pada pelat penyambung batang pinggir :

    a. Batang pinggirnya menerus

    b. Batang pinggirnya terputus

    a) Batang pinggir tepi menerus

    Diketahui Hu1 > Hu2

    Untuk salah satu potongan, misal potongan (a) (a)

    Maka pada potongan (a) (a) bekerja gaya ;

    Selisih gaya Hu1 dan Hu2 di terima oleh 5 baut, maka pada potongan (a) (a) menerima

    gaya sebesar 5

    2 (Hu1 Hu2) (diterima 2 baut dari 5 baut)

    Gaya yang bekerja :

    Gaya normal (tarik) Nut = 5

    2 (Hu1 Hu2) + Du1 cos

    Gaya lintang / geser Vu = Du1 sin

    Momen Mu = 5

    2 (Hu1 Hu2) S1 + Du1 . S2

    Pelat simpul tebal t

    Vu Du2Du1

    a

    a

    S1

    S2

    Hu1 Hu2

    Contoh :

    Batang menerus

    Du1 a

    a

    S1

    S2 Du1 sin

    Du1 cos

    25

    (Hu1-Hu2)

    h

    t

    g.n.pelat

    lobang

  • 15

    Kontrol kekuatan pelat :

    22

    .

    nv

    u

    nb

    n

    ntt

    ut

    V

    V

    M

    M

    N

    N

    1

    Dimana : t . Nnt = harga terkecil dari 0,9 . fy . Ag (leleh) dan 0,75 . fu . An (fraktur)

    b . Mn = 0,9 . Z . fy

    v . Vn = 0,75 (0,6 An x fu)

    Ag = t . h

    An = t . h - A lubang

    fy = tegangan leleh / yield pelat

    fu = tegangan patah pelat

    Z 4

    1 t . h

    2 A lubang x jarak

    b) Batang pinggir tepi terputus

    Contoh

    Diketahui Hu1 > Hu2

    Batang Hu1 dan Hu2 terputus, namun pada bagian tepi bawah dihubungkan dengan

    pelat penyambung. Pelat penyambung dianggap memindahkan gaya

    2

    2uH (diketahui Hu2 < Hu1)

    Maka pada potongan (a) (a) bekerja gaya :

    Pelat simpul tebal t

    Vu Du2Du1

    a

    a

    S1

    S2

    Hu1 Hu21 2

    Hu22

    Pelat penyambung dianggap meneruskan

    Hu2 (siku sama kaki)2Diketahui Hu1>Hu2

    Du1 a

    a

    S1

    S2 Du1 sin

    Du1 cos

    2(Hu1-Hu2)

    h

    t

    g.n.pelat

    lobang

    1

    1

    1

  • 16

    - Baut pada batang Hu1 di pelat simpul menerima gaya (Hu1 - 2

    2uH )

    Gaya yang bekerja :

    Gaya normal (tarik) Nut = (Hu1 - 2

    2uH ) + Du1 cos 1

    Gaya lintang / geser Vu = Du1 sin 1

    Momen Mu = (Hu1 - 2

    2uH ) x S1 + Du1 x S2

    - Kontrol kekuatan pelat :

    22

    ...

    nv

    u

    nb

    u

    ntt

    ut

    V

    V

    M

    M

    N

    N

    1

    Dimana : t . Nnt dan seterusnya, sama seperti pada contoh a

    - Pembentukan Pelat Simpul

    Didalam pembentukan pelat simpul perlu diperhatikan syarat-syarat :

    Cukup tempat untuk penempatan baut/paku keeling

    Tidak terjadi takikan

    Cukup kuat

    Tidak terlalu banyak pekerjaan

    Tidak terlalu banyak sisa pelat akibat bentuk dari pelat simpul

    Contoh:

    6 x potongan pelat lebih baik / praktis 4 x potongan pelat

    lebih baik / praktis

    lebih baik / praktis

    dll.

  • 17

    4. BENTUK-BENTUK KONSTRUKSI RANGKA GUDANG

    Banyak bentuk-bentuk konstruksi untuk gudang yang bisa digunakan. Hal-hal yang

    mempengaruhi antara lain :

    - Pemakaian gudang tersebut

    - Keadaan suasana gudang akan dibangun :

    Keadaan tanah

    Besar dan kecilnya beban angin

    Bentuk yang dipilih tentunya akan menentukan cara penyelesaian struktur dan biayanya.

    a. Konstruksi kap rangka sendi rol

    Konstruksi kuda-kuda dengan tumpuan A sendi, B rol merupakan konstruksi statis

    tertentu, maka penyelesaian statikanya dengan statis tertentu. Namun sering didalam

    praktek dibuat A sendi, B sendi, dengan demikian konstruksi menjadi statis tak tentu.

    Tetapi sering diselesaikan dengan cara pendekatan dengan menganggap perletakan A =

    B didalam menerima beban H.

    RAH = RBH = 2

    H

    Untuk mencari gaya-gaya batangannya dapat digunakan cara :

    Cremona

    Keseimbangan titik

    Ritter

    Dan lain-lain

    Kemudian untuk mendukung kuda-kuda diperlukan kolom. Apabila dipakai kolom

    dengan perletakan bawah sendi, maka struktur menjadi tidak stabil bila ada beban H

    (angin/gempa).

    Asendi B rol

    sendi

    A B

    H

    H/2 H/2=RBH

  • 18

    Karena itu untuk mendukung kuda-kuda ini, harus dipakai kolom dengan perletakan

    bawah jepit.

    Bila gaya H bekerja maka struktur/konstruksi ini akan stabil/kokoh. Pada perletakan

    bawah kolom terjadi gaya V, H dan M. Besarnya M = hH

    .2

    adalah cukup besar. Maka

    bila struktur ini yang dipilih pada tanah yang jelek, pondasinya akan mahal.

    Dicari penyelesaian suatu bentuk struktur agar pondasi tidak terlalu mahal.

    b. Kuda-kuda dihubungkan dengan pengaku pada kolom

    1. Kuda-kuda dengan pengaku dan perletakan bawah kolom jepitan.

    Struktur dengan sistem ini cukup kaku dan memberikan momen M lebih kecil dari

    pada struktur sebelumnya.

    S S

    H

    akan roboh

    sendi sendi

    H

    jepit

    H2

    H2

    H2

    VM

    h

    jepitH2

    VM= H

    2= h

    H

    jepitMjepitM

    e

    c

    a

    a

    h1

    A B

    S1 H/2

    H/2S2 H/2

    H/2

    f

    d

    S1 S2= titik balik

  • 19

    Struktur semacam ini adalah statis tak tentu, maka statistikanya diselesaikan

    dengan cara statis tak tentu.

    Namun sering didalam prkateknya diselesaikan dengan cara pendekatan/sederhana

    yaitu :

    - Bila beban vertikal (gravitasi) yang bekerja, struktur dianggap statis tertentu,

    yang bekerja pada kolom gaya V saja. Selanjutnya gaya-gaya batang KRB

    dicari dengan : Cremona, Kesetimbangan Titik, Ritter, dan sebagainya.

    - Bila beban H bekerja, dianggap terjadi titik balik (= inflection point) terjadi

    ditengah-tengah yaitu S1 dan S2.

    M pada titik balik = 0 (seperti sendi)

    Gaya geser pada S1 dan S2 adalah = 2

    H

    M pada kolom bawah = axH

    2

    V dapat dicari dengan MS2 = 0, dari seluruh struktur S1 C E F D S2.

    Dengan meninjau kolom S1 . CE :

    1. ME = 0

    2

    Hx (h1 + a) (a) cos 2 x h1 = 0 (a) didapat

    2. KV = 0

    -V + (a) sin 2 (c) sin 2 = 0 (c) didapat

    3. MS1 = 0

    2

    H x (h1 + a) (b) x (h1 + a) (c) cos 1 (h1 + a)

    + (a) cos 2 x a = 0 (b) didapat

    Setelah didapatkan gaya, (a), (b), dan (c), maka gaya batang yang lain dari kuda-

    kuda dapat dicari dengan Cremona, Kesetimbangan titik, Ritter, dan sebagainya.

    a

    h1

    c

    b

    a

    e

    c

    H/2

    jepit

    a

    H2

    H2

    S1Titik balik

    a

    h1

    c

    b

    a

    E

    c

    H2

    S1

    H2

    y

    1

    2

    V dapat dicari dengan MS2=0dari seluruh struktur S1 C E F D S2

  • 20

    c

    S1

    b

    a

    anginw

    w

    w

    h

    h1

    sendi sendi

    c

    b

    a

    h

    h1

    sendi sendi

    c

    b

    a

    ALTERNATIF

    sendi sendi

    S

    RAH

    RAV

    ARBH

    RBV

    2. Kuda-kuda dengan pengaku dan perletakan bawah kolom sendi.

    Struktur ini sama seperti pada perletakan bawah kolom jepit. Gaya batang (a), (b) dan

    (c) dapat dihitung seperti sebelumnya, hanya mengganti jarak a dengan h.

    Keuntungan kolom dengan perletakan sendi ini adalah :

    - Momen pada perletakan bawah/sendi = 0

    - Momen pada pondasi menjadi kecil, pondasinya menjadi murah

    - Namun momen pada kolomnya menjadi besar 2 kali dari pada kolom perletakan

    jepit (h = 2a)

    c. Konstruksi 3 Sendi

    Konstruksi ini adalah statis tertentu.

    Dicari reaksi diperletakan dengan

    persamaan :

    0

    0

    0

    0

    SMdan

    M

    V

    H

    Didapat reaksi perletakan RAH, RAV, RBH

    Dan RBV.

    Kemudian gaya-gaya batangnya dicari dengan : Cremona, Kesetimbangan Titik, Ritter,

    dan sebagainya.

  • 21

    sendi

    jepit

    Sambungan

    kaku

    sendi

    jepit

    BA

    d. Konstruksi Portal Kaku (Gable Frame)

    Konstruksi ini adalah statis tak tentu.

    Diselesaikan dengan cara cross,

    clapeyron, slope deflection, tabel, dan

    sebagainya.

    Gaya yang bekerja pada batang-

    batangnya N, D dan M.

    Batang menerima Nu dan Mu

    perhitungan sebagai beam column.

    STABILITAS STRUKTUR / KONSTRUKSI

    Yang telah dibicarakan adalah konstruksi/struktur yang seolah-olah pada suatu bidang.

    Konstruksi dalam bidang ini memang stabil, karena sudah diperhitungkan terhadap

    gaya-gaya yang bekerja pada bidang tersebut.

    Dalam kenyataannya konstruksi adalah berbentuk ruang, sehingga secara keseluruhan

    konstruksi belum stabil, maka perlu diatur lagi dalam arah yang lain.

    Contoh

    Pada bidang kuda-kuda, konstruksi ini stabil, sebab sudah diperhitungkan terhadap

    beban yang bekerja yaitu P dan H (angin / gempa)

    Pada bidang yang bidang kuda-kuda, bila ada beban H bekerja dalam arah ini,

    konstruksi akan roboh/terguling, jadi masih labil. Maka perlu distabilkan dalam arah

    ini.

    Konstruksi untuk memberikan stabilitas dalam arah ini dinamakan :

    Ikatan angin

    Ikatan pemasangan (montage)

    Yang dipasang pada bidang atap dan pada bidang dinding.

    H P

    P

    P

    P

    Kolom

    Kuda-kuda

    Ikatan Angin

    Gording

    Kolom

    Kolom

    Kuda-kuda

    Kuda-kuda

  • 22

    1

    H1

    2

    H2

    5. BANGUNAN GUDANG DENGAN IKATAN ANGIN DAN IKATAN

    MONTAGE (PEMASANGAN)

    Untuk menjaga kestabilan struktur rangka kuda-kuda akibat tiupan angin/gempa

    diberikan ikatan angin dalam arah memanjang gudang. Ikatan angin bersama-sama

    dengan gording dan rangka kuda-kuda membentuk suatu rangka batang.

    Karena ikatan angin ini diperlukan untuk menjamin stabilitas dalam arah memanjang

    gudang, biasanya ditempatkan pada daerah ujung-ujung gudang saja. Sedangkan bila

    gudangnya cukup panjang, maka diantaranya ditempatkan lagi ikatan-ikatan

    pemasangan/Montage.

    Rencana / Denah Atap

    - Seringnya dipasang ikatan angin memanjang, untuk memperkaku bidang atap arah

    melintang.

    Penggantung gording dipasang pada semua gording

    Ikatan angin pada dinding /kolom untuk meneruskan beban angin ke pondasi

    Biasanya untuk ikatan angin digunakan batang lemas. Batang ini hanya dapat menahan

    gaya tarik, tidak dapat menahan gaya tekan.

    Bila ada H1, yang bekerja batang (1) tarik

    Bila ada H2, yang bekerja batang (2) tarik

    a

    Ikatan

    angin

    dk=(3-9)m

    penggantung

    gording dk dk dk

    Ikatan

    montage

    Ikatan

    angin

    angin

    Contoh :

    Kud

    a-k

    uda

    Kud

    a-k

    uda

  • 23

    Bentuk Dari Ikatan Angin Dan Ikatan Montage (Pemasangan)

    1. Pada Gudang Tertutup

    2. Pada Gudang Terbuka

    1. Ikatan angin pada gudang tertutup

    Contoh

    Gavel / Portal Akhir / End Frame

    - Letak regel vertikal sesuai dengan titik-titik rangka ikatan angin pada atap

    - Regel horizontal dipasang sesuai dengan panjang seng untuk dinding

    Catatan (anggapan konservatif) :

    - Bila dinding dipakai dingin bata bata, dianggap tidak tahan angin, perlu

    dipasang ikatan angin pada dinding,

    - Bila dinding dipakai dinding bata 1 bata atau lebih dianggap dinding tahan

    angin, tidak diperlukan ikatan angin pada dinding.

    penggantung gording

    pada dinding

    Ikatan angin pada atap Kuda-kuda

    Regel/Gewel

    Pintu

    M.Tanah

    Ikatan angin pada

    dinding/kolom

    Pintu

    Ikatan angin

    gording 2

    Kuda-kuda

    Kolom/regel vertikal

    Regel horizontal

  • 24

    2. Ikatan Angin pada Gudang Terbuka (tanpa dinding)

    - Bentuk lain ikatan memanjang

    - Termasuk tepi/akhir dipasang kuda-kuda

    - Pengaku/bracing/ikatan memanjang pada kolom biasanya dipasang sepanjang

    bangunan.

    - Untuk kuda-kuda dengan bentang yang besar > 40 m, pengaku/bracing/ikatan

    memanjang dipasang juga pada rangka kuda-kuda.

    Kuda-kuda

    M.Tanah

    Kolom-kolomPengaku/bracing/ikatan memanjang

    gording 2

    Kuda-kuda

    Kuda-kuda

    Ikatan angin pada atap

    Kuda-kuda

    Kolom

    Ikatan memanjang

    Kolom

    Ikatan gigi anjing

  • 25

    BEBAN YANG BEKERJA AKIBAT TIUPAN ANGIN

    Pada Gudang Tertutup

    Pada regel vertikal / kolom(3)

    q = (c . w . a) , dimana a adalah jarak regel-regel vertikal

    R3 = q . h3

    M = 8

    1q . h3

    2

    N = berat atap + dinding + kolom

    Maka pada regel/kolom (3) bekerja beban-beban Mu, Nu perhitungan sebagai

    beam column.

    Analog untuk regel (1), (2), dan (4).

    Beban yang bekerja pada ikatan angin pada atap adalah :

    R1, R2, R3, R4 = gaya yang didapat dari reaksi pada regel (1), (2), (3) dan (4). Akibat

    dari beban angin ini, maka dapat dicari yang bekerja pada rangka batang ikatan angin.

    - Batang atas kuda-kuda mendapat beban tambahan

    - Gording mendapat beban tambahan

    Maka batang atas dari kuda-kuda dan gording harus diperhitungkan akibat beban

    tambahan ini.

    Gording pada rangka batang ikatan

    q=

    ...k

    g/m

    '

    N

    R3

    h3

    a N Kuda-kuda

    N

    R3

    N

    a a a a

    =(3-4)m

    1 2 3 4 3 2 1

    dk

    R Batang Atas Kuda-kuda R=(R1+R2+R3+R4)

    Gording

    R1

    2

    Ikatan angin

    R2 R3 R4 R3 R2 R1

  • 26

    Sebagai gording terjadi Mu

    Sebagai rangka ikatan angin terjadi Nu perhitungan gording sebagai beam

    column.

    Dengan jarak L bracing, dapat diambil jarak-jarak dari baut pengikat seng

    gelombang.

    Ikatan angin pada dinding

    Koefisien angin C :

    Pada gevel c = 0,9

    Pada dinding // c = - 0,4

    * Angin bertiup pada dinding gevel (garis tidak terputus-putus)

    * Angin bertiup pada dinding samping (garis putus-putus)

    Didalam memperhitungkan beban ikatan angin pada dinding, kedua arah angin ini harus

    ditinjau.

    LSeng Gelombang

    c = 0,

    9

    0,4

    GewelAngin 0,9

    0,41

    Angin

    2

    beban Px,Py

    NN

    qx,qy

    Jarak kuda-kuda

    sebagai gording

    sebagai ikatan angin

    y

    y

    x

    x

  • 27

    Gaya yang bekerja pada Ikatan Angin Dinding

    Contoh

    R = (R1 + R2 + R3 + 2

    4R )

    V = L

    fRfRfR

    .2

    ..2.2 443332

    Diterima oleh kolom.

    Dari beban beban ini, maka dapat dihitung gaya-gaya pada rangka batang ikatan

    angin dinding.

    - Regel horisontal (2) menerima beban :

    Beban mati qy My = 8

    1 qy

    2

    3

    L

    Beban angin c = 0,9; 0,4 dan 0,4; 0,9

    Beban angin qx Mx = 8

    1 qx . L

    2

    Beban normal N angin dari regel (=R)

    Regel horisontal (2) menerima Mux, Muy dan N perhitungan sebagai beam

    column.

    - Regel horisontal (1) menerima beban :

    Beban mati qy My = 8

    1 qy

    2

    3

    L

    Beban angin c = 0,9 qx Mx = 8

    1 qx . L

    2

    Regel (1) menerima Mux, Muy perhitungan sebagai balok.

    R1

    R2R3

    R4

    R1

    R2

    R3

    f4f3

    f2

    V

    V

    Kolom

    Ikatan angin

    pada dindingL

    V V

    R 1

    2

    1

    1

    Kolom

    L

    L

    Kolom

    3

    L

  • 28

    R

    KOLOM

    PONDASI

    Beban angin pada Ikatan Angin Gevel

    Contoh

    Pada Gudang Terbuka

    - Angin bertiup pada bidang atap (= angin 1) ditahan oleh kuda-kuda dan kolom

    - Angin bertiup pada // bidang atap atau bidang kuda-kuda (= angin 2)

    menabrak kuda-kuda, ditahan oleh ikatan angin :

    Ikatan angin pada atap

    Ikatan/bracing/pengaku memanjang pada kolom.

    Merupakan struktur statis tak tentu

    penyelesaian statikanya kuda-kuda dengan

    kolom.

    Beban pada akhirnya, harus sampai ke pondasi.

    Kolom Kuda2Angin

    Luas bidang yang diperhitungkan

    ditiup anginIkatan angin gewel

    Diterima oleh ikatan angin gewel

    Kuda-kuda

    Kuda-kuda

    Kolom

    Kolom

    R

    R

    Angin 1

    Angin 2

  • 29

    Hal-Hal yang Perlu Diperhatikan untuk Pertimbangan Batang

    * Pada Konstruksi rangka batang kuda-kuda

    Pada batang tarik diperhitungkan Anetto

    Pada batang tekan diperhitungkan panjang tekuk Lk

    Lkx : Panjang tekuk arah vertikal

    Lky : Panjang tekuk arah horizontal

    * Konstruksi console / Cantilever

    Lkx : Panjang tekuk arah vertikal =

    Lky : Panjang tekuk arah horizontal = 4

    Jika diberi ikatan khusus seperti tergambar maka Lky 2

    Lk y

    Lk x

    y

    xIkatan angin

    y

    x

    gording

    Ikatan khusus

    Batang tekan di bawah, tidak

    ada gording dan ikatan angin

    Kuda-kuda