kuda-kuda baja ringan
DESCRIPTION
DATA PERENCANAAN KUDA-KUDA BAJATRANSCRIPT
DATA PERENCANAAN KUDA-KUDA BAJA
- Baja profil yang digunakan dianggap dari BJ 37
- Tegangan Leleh (fy) = 2400
- Modulus elastisitas baja (E) = 2100000 = 210000 Mpa - Panjang Bentang (L) = 13 m - Diambil Jarak kuda = 3.375 m - Jarak Antar Gording = 1.22 m - Sudut kemiringan atap = 30 º - Penutup atap = Seng Metal
- Plafond + penggantung = 18.00
kg/cm2.
kg/cm2
kg/m2
PENEMPATAN KUDA-KUDA
4.75 m 3.5 4.75 m
3.375 5.25
3.3753.25
3.375
5.003.375
Panjang bangunan = 13.5 mLebar bangunan = 13 mDiambil Jarak kuda = 3.375 m
m
m
m
m
m
m
m
GordingKuda-kuda
m
PERENCANAAN GORDING
Direncanakan :Jarak antar kuda-kuda = 3.38 mJarak gording = 1.22 mSudut kemiringan atap = 30Atap yang digunakan = Seng MetalMutu baja = Bj 37
Tegangan leleh (fy) = 2400 = 240 Mpa
Tegangan dasar izin ( σijin ) = 1600 = 160 Mpa
Modulus elastisitas baja (E) = 2100000 = 210000 Mpa
Penutup atap = 40
Profil baja rencana = LLC 125.50.20. 4,0
F = 9.548g = 7.5 kg/m
Ix = 217
Wx = 34.7
Iy = 33.1
Wy = 9.38
Rumus Yang digunakan1.Beban terpusat Bidang momen = M = 1/4 PL
Lendutan = f =
2.Beban Terbagi Merata Bidang momen = M = 1/8 PL
Lendutan = f =
1.Perhitungan Pembebanan yang berkerja - Berat sendiri gording = 7.5 kg/m - Berat atap = 48.603 kg/m (Berat Penutup atap x jarak gording) - Berat baut = 4.860 kg/m (10 % x Berat atap) + - Berat Total (Qm) = 60.963 kg/m
kg/cm2
kg/cm2
kg/cm2
kg/m2
cm2
cm4
cm3
cm4
cm3
P sin α
P
sb.x
sb.y
P cos α
PL3
48 EI
5qL4
384 EI
P
2.Perhitungan Momen Akibat Beban mati
== 1/8 x 60.963 x 0.866 x 11.391 = 75.17 kg.m
Diberi penggantung gording 1 buah ditengah - tengah bentang gording
== 1/8 x 60.963 x 0.500 x 2.848 = 10.85 kg.m
3.Perhitungan Momen Akibat Beban angin
- Berat beban angin = 40
= (+0.02.α - 0.4) = 0.20
= -0.4
1.Beban angin tekan (Qt) = = 9.721 kg/m
1.Beban angin hisap (Qh) = = -19.441 kg/m
== 13.841 kg.m
== -27.681 kg.m
= 0 (Tidak ada beban angin sumbu y)
4.Perhitungan Momen Akibat kebetulan / beban hidup Diperhitungakan pekerja Ph = 100 Kg ( berada ditengah-tengah bentang)
== 246.61 kg.m
== 35.60 kg.m
- Mx1 1/8.P.cosα.(L(jarak gording))2
- My1 1/8.P.cosα.(L(jarak gording)/2)2
kg/m2
- Koefisien angin tekan (C1)
- Koefisien angin hisap (C2)
C1. q. jarak gording
C2. q. jarak gording
- Mx2 1/8.Qt.(L(jarak kuda-kuda))2
- Mx2' 1/8.Qh.(L(jarak kuda-kuda))2
- My2
- Mx3 1/4.Pcos α.(L(jarak kuda-kuda))2
- My3 1/4.Psin α.(L(jarak kuda-kuda)/2)2
P cos α P
P sin αP = 100 Kg
5. Kombinasi Pembebanan (Pada waktu angin bekerja, muatan orang tidak ada)
1. a + b = 89.013 kg.m
= 47.49 kg.m
= 10.85 kg.m
= 10.85 kg.m
2. a + c = 321.79 kg.m
= 46.45 kg.m
Maka Mmaks yang dipakai adalah yang terbesar yaitu kombinasi II
= 321.79 kg.m
= 46.45 kg.m
6. Tegangan yang terjadi σ = Mx My = 321.79 46.45 =
Wx Wy 34.70 9.38
= 927.339 495.159 = 1422.50 < 1600
7. Kontrol lendutan
fy = 5 + 1384 E . Ix 48 E . Ix
fy = 0.013 6.850E+09 + 0.0208 3.33E+09455700000 455700000
fy = 0.3479 cm
fx = 5 + 1384 E . Iy 48 E . Iy
fx = 0.013 2.472E+08 + 0.0208 2.40E+0869510000 69510000
fy = 0.118 cm
fterjadi =
fterjadi = 0.368 cm
fijin = 1125
fijin = 0.008 337.5 fijin = 2.70 cm
Persyaratan lendutan fterjadi < fijin = 0.368 < 2.70
Sehingga Ukuran Gording = LLC 125.50.20. 4,0 ( Aman )
Mx1 + Mx2
Mx1 + Mx2'
My1 + My2
My1 + My2'
Mx1 + Mx3
My1 + My3
Mx
My
kg/cm2
Qm cos α. L4 Ph cos α. L3
Qm sin α. L4 Ph sin α. L3
fx 2 + fy 2
+ +
+
L
x
cm cm
kg/cm2
PERHITUNGAN PEMBEBANAN KUDA-KUDA RANGKA BAJA
a = 7.506
3.753 a1 = 2.502
2.167 m
L = 13 m
1. Data Konstruksi : - Jarak antar kuda-kuda = = 3.375 m - Bentang kuda-kuda = = 13 m - Sudut kemiringan (α ) = = 30 º - Beban Hidup = 100 Kg - Kuat leleh (Fy) = 240 Mpa
- Penutup atap sirap dengan reng dan = 40
- Gording Profil C = 7.50 kg/m
- Penggantung langit-langit = 7.00
- Langit-langit dari semen asbes/tripleks = 11.00 - Profil yang dicoba : = LLC 125.50.20. 4,0 - B.Atas 2Lx65x65x9 = 8.62 kg/m - B.Bawah 2Lx65x65x9 = 8.62 kg/m - B.Diagonal 2Lx55x55x6 = 4.69 kg/m - B.Vertikal 2Lx55x55x6 = 4.69 kg/m
2. Perhitungan Pembebanan1. Beban Mati Berat Titik Buhul Atas
- Beban Atap = 40 x 3.375 x 2.502 = 337.75 Kg - Beban Gording = 7.5 kg/m x 3.375 = 25.31 Kg - Beban Skor Angin =
+ Tiap 1 titik buhul menerima gaya Pm1 = 363.06 Kg
1/2Pm1 = 181.53 Kg
kg/m2
usuk/kaso per m2 / Seng Metal
kg/m2
kg/m2
kg/m2
(Penutup atap sirap dengan reng dan usuk/kaso per m2)
b
v1v2
v3
d1
d2m
1/2 Pm1 1/2 Pm1
Pm1
Pm1
Pm1
Pm1
Pm1
Pm2 Pm2 Pm2 Pm2 Pm2
m
1/2.Pm21/2.Pm2
m
Berat Titik Buhul Bawah - Beban Plafond
Berat penggantung langit-langit = 7 x 3.375 x 2.167 = 51.19 Kg
Beban langit-langit = 11 x 3.375 x 2.167 = 80.44 Kg dari semen asbes - Beban Skor Angin = + Tiap 1 titik buhul menerima gaya Pm2 = 131.63 Kg
1/2Pm2 = 65.81 Kg
2. Beban Hidup
a1 = 2.5023.753
2.167 m
- Beban yang dibebani oleh = 100 Kg Ph2 = 100 Kg orang minimum sebesar 1/2Ph2 = 50 Kg
3. Beban Angin
- Beban angin tekan (Wt) = C1. q. A - Koefisien angin tekan (C1) = = 0.2 - Beban sampai sejauh 5 km
dari pantai (q) = 40
Wt = 40 x 0.2 x 8.444 = 67.55 KgWtsin = 33.775Wtcos = 58.500
kg/m2
kg/m2
(+0.02.α - 0.4)
kg/m2
kg/m2
kg
b
v1v2
v3
d1
d2m1/2 Ph1 1/2 Ph1
Ph1
Ph1
Ph1
Ph1
Ph1
m
v1v2
v3
d1
d2
WtsinWt
Wtcos
Wrsin
Wrcos
Whcos
Whsin
kg
- Beban angin Hisap (Wh) = C2. q. A - Koefisien angin hisap (C2) = -0.4 - Beban sampai sejauh 5 km
dari pantai (q) = 40
Wt = 40 x -0.4 x 8.444 = -135.10 KgWtsin = -67.550Wtcos = -117.000
- Beban angin reduksi titik buhul bagian puncakWrsin = -33.775Wrcos = -58.500
Catatan :Pada Gedung tertutup dengan ketinggian kurang dari 16 meter, lantai-lantai dan dinding-dindingnya memberikan kekakuan yang cukup, struktur utamanya tidak perlu ditinjau ter-hadap beban angin, kecuali apabila perbandingan tinggi dan lebar gedung menyebabkan diperlukannya peninjuan beban angin tersebut. Biasanya pada gedung yang dikategorikanbangunan lansing.
Untuk Mendapatkan Momen-momen yang bekerja pada struktur di atas bisa dicari dengan menghitung menggunakan bantuan software SAP 2000.
kg/m2
kg/m2
kgkg
kgkg
kgkg
KONTROL PENAMPANG KUDA-KUDA
Baja profil yang digunakan dianggap dari BJ 37
fy = 2400
σijin = 0.667 x 2400 = 1600
σijin = 1.3 x 1600 = 2080
Analisa Elemen
1. Batang Atas Digunakan Profil baja = 2Lx65x65x9
Luas 1 Profil ( F ) = 11.00 Gaya Tekan Maksimum (Pmaks) = -4191.49 Kg Panjang Tekuk (Lk) = 2.502 m (Panjang Batang) i minimum (i min) = 1.66 cm
Lamda ( ) = LkI min
= 250.191.66
= 150.71
Gamma ( α ) =Interpolasi Dari :
= 150.00 = 0.188= 151.00 = 0.186
Maka1.00 = -0.0020.71 -0.1880
-0.001 = 1 -0.188α = 0.187
Tegangan Baja = Pmaks
= 4191.4922 x 0.187
= 1021.17 < σijin = 1600
kg/cm2.
kg/cm2. untuk beban tetap
kg/cm2. untuk mendukung beban sementara.
cm2
Dinterpolasi dari Tabel α Perhitungan Tekuk
2 x F profil x α
kg/cm2 / Aman
αα
kg/cm2
λ
2. Batang Tegak Digunakan Profil baja = 2Lx55x55x6 Data-data geometri sebagai berikut : Panjang Profil Siku 1 = 5.50 cm Panjang Profil Siku 2 = 5.50 cm Tebal ( t ) = 0.60 cm
A (Luas 1 Profi) = = 6.31 Diameter baut ( d ) = 1.27 cm
Luas Netto (Anet) = Luas Profil - t.d= 6.310 - 0.76
= 5.548
Gaya Tarik Maksimum (Pmaks) = 1,888.65 Kg
Tegangan Baja = Pmaks2 x Anet
= 1,888.6511.096
= 170.21 < σijin = 1600
3. Batang Diagonal Digunakan Profil baja = 2Lx55x55x6
Luas 1 Profil ( F ) = 6.31 Gaya Tekan Maksimum (Pmaks) = -1095.51 Kg Panjang Tekuk (Lk) = 3.310 m (Panjang Batang) i minimum (i min) = 1.66 cm
Lamda ( ) = LkI min
= 330.981.66
= 199.386
Gamma ( α ) =Interpolasi Dari :
= 199.00 = 0.107= 200.00 = 0.106
Maka1.00 = -0.0010.39 -0.1070
-0.0004 = 1 -0.107α = 0.1066
Tegangan Baja = Pmaks
= 1095.5112.62 x 0.107
= 814.219 < σijin = 1600
cm2
cm2
kg/cm2 / Aman
cm2
Dinterpolasi dari Tabel α Perhitungan Tekuk
2 x F profil x α
kg/cm2 / Aman
αα
kg/cm2
kg/cm2
λ
4. Batang Bawah Digunakan Profil baja = 2Lx65x65x9 Data-data geometri sebagai berikut : Panjang Profil Siku 1 = 6.50 cm Panjang Profil Siku 2 = 6.50 cm Tebal ( t ) = 0.90 cm
A (Luas 1 Profi) = = 11 Diameter baut ( d ) = 1.27 cm
Luas Netto (Anet) = Luas Profil - t.d= 11.000 - 1.14
= 9.857
Gaya Tarik Maksimum (Pmaks) = 3,608.83 Kg
Tegangan Baja = Pmaks2 x Anet
= 3,608.8319.714
= 183.059 < σijin = 1600
cm2
cm2
kg/cm2 / Amankg/cm2
KEKUATAN SAMBUNGAN BAUT
1. Tehadap geser
Pgsr = n x F x dimana : n = jumlah bidang geser
ambil n sebesar = 1.0
Pgsr =
2. Terhadap tumpuan
tu = 1.5
tu = 1.2 (untuk 1,5d ≤ S1 ≤ 2d)
luar ke tepi bagian yang disambung Karena S1 yang direncanakan sebesar 1,5d, maka :
Ptu = Ftu . tuPtu = ( t.d ).( 1.2 )
I. Kontrol Kekuatan Sambungan Batang Tarik - Dipakai Baut diameter (d) 12.7 = 1.27 cm D = 1/2 inchi - Dipakai pelat sambung (t) 6 = 0.6 cm
Maka :
Pgsr =Pgsr = 1 x 0.785 x 1.613 x 960Pgsr = 1216.10 Kg
Ptu = 0.6 x 1.27 x 1.2 x 1600Ptu = 1463.04 Kg
Diambil Harga P yang terkecilPgsr = 1216.10 Kg
Gaya Tarik Maksimum Pmaks = 3608.83 Kg
Penggunaan banyaknya baut (n) = PmaksPbaut
= 3608.831216.10
= 2.968 baut (minimal 2 baut)= 3 baut
n x 1/4π .d2. 0.6
(untuk S1 ≥ 2d)
S1 = Jarak dari sumbu baut yang paling
n x 1/4π .d2. 0.6
Ømm
τ ττ
τ
τ
τ
τ
II. Kontrol Kekuatan Sambungan Batang Tekan - Dipakai Baut diameter (d) 12.7 = 1.27 cm D = 1/2 inchi - Dipakai pelat sambung (t) 6 = 0.6 cm
Maka :
Pgsr =Pgsr = 1 x 0.785 x 1.613 x 960Pgsr = 1216.10 Kg
Ptu = 0.6 x 1.27 x 1.2 x 1600Ptu = 1463.04 Kg
Diambil Harga P yang terkecilPgsr = 1216.10 Kg
Gaya Tekan Maksimum Pmaks = -4191.5 Kg
Penggunaan banyaknya baut (n) = PmaksPbaut
= 4191.491216.10
= 3.447 baut (minimal 2 baut)= 4.0 baut
n x 1/4π .d2. 0.6
Ømm
TABEL HASIL GAYA BATANG DIANALISIS MELALUI SAP 2000Nama Kombinasi Gaya Batang Panjang Kondisi Tipe Batang Profil Batang Pembebanan Kgf m Batang Digunakan
1 COMB2 3,608.83 2.167 Tarik Batang Bawah 2Lx65x65x92 COMB2 3,582.37 2.167 Tarik Batang Bawah 2Lx65x65x93 COMB3 2,912.31 2.167 Tarik Batang Bawah 2Lx65x65x94 COMB2 2,902.84 2.167 Tarik Batang Bawah 2Lx65x65x95 COMB2 3,582.37 2.167 Tarik Batang Bawah 2Lx65x65x96 COMB2 3,608.83 2.167 Tarik Batang Bawah 2Lx65x65x97 COMB2 -4,191.49 2.502 Tekan Batang Atas 2Lx65x65x98 COMB1 178.32 1.251 Tarik Batang Tegak 2Lx55x55x69 COMB2 -784.83 1.251 Tekan Batang Diagonal 2Lx55x55x6
10 COMB2 -784.83 1.251 Tekan Batang Diagonal 2Lx55x55x611 COMB1 178.32 1.251 Tarik Batang Tegak 2Lx55x55x612 COMB2 -4,191.49 2.502 Tekan Batang Atas 2Lx65x65x913 COMB2 597.22 2.502 Tekan Batang Tegak 2Lx55x55x614 COMB2 -1,095.51 3.310 Tekan Batang Diagonal 2Lx55x55x615 COMB2 -1,095.51 3.310 Tekan Batang Diagonal 2Lx55x55x616 COMB2 597.22 2.502 Tarik Batang Tegak 2Lx55x55x617 COMB2 -3,367.42 2.502 Tekan Batang Atas 2Lx65x65x918 COMB2 1,888.65 3.753 Tarik Batang Tegak 2Lx55x55x619 COMB2 -3,358.28 2.502 Tekan Batang Atas 2Lx65x65x920 COMB2 -2,537.81 2.502 Tekan Batang Atas 2Lx65x65x921 COMB2 -2,528.67 2.502 Tekan Batang Atas 2Lx65x65x9
Keterangan :COMB1 = 1,2 DLCOMB2 = 1,2 DL + 1,6 LLCOMB3 = 1,2DL + 1,3 W + 0,5 LL