perbandingan dimensi dan harga dari berbagai …spmi.poltekba.ac.id/spmi/fileta/tugas akhir (jihan...

PERBANDINGAN DIMENSI DAN HARGA DARI BERBAGAI

MACAM TIPE KUDA-KUDA BAJA PADA WORKSHOP

DENGAN BENTANG SEDANG

TUGAS AKHIR

JIHAN NOVITA

NIM : 150309267192

POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN

JURUSAN TEKNIK SIPIL

BALIKPAPAN

2018

PERBANDINGAN DIMENSI DAN HARGA DARI BERBAGAI

MACAM TIPE KUDA-KUDA BAJA PADA WORKSHOP

DENGAN BENTANG SEDANG

TUGAS AKHIR

KARYA TULIS INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU SYARAT

UNTUK MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA DARI


JIHAN NOVITA

NIM : 150309267192


JURUSAN TEKNIK SIPIL

BALIKPAPAN

2018

SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH

KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai civitas akademik Politeknik Negeri Balikpapan, saya yang bertanda

tangan dibawah ini:

Nama : Jihan Novita

NIM : 150309267192

Program Studi : Teknik Sipil

Judul TA : Perbandingan Dimensi dan Harga dari Berbagai Macam

Tipe Kuda-Kuda Baja pada Workshop dengan Bentang

Sedang

Dari pengembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui untuk memberikan hak

kepada Politeknik Negeri Balikpapan untuk menyimpan, mengalih media atau

format-kan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan

mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai

penulis/pencipta.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Balikpapan

Pada tanggal : 06 April 2018

Yang menyatakan

(Jihan Novita)

ii

LEMBAR PENGESAHAN

PERBANDINGAN DIMENSI DAN HARGA DARI BERBAGAI MACAM TIPEKUDA-KUDA BAJA PADA WORKSHOP DENGAN BENTANG SEDANG

Disusun oleh :

JIHAN NOVITA

NIM : 150309267192

Pembimbing I Pembimbing II

Karmila Achmad, S.T., M.T. Mersianty, S.T., M.T.NIP/NIK .

197903172007012017 NIP/NIK . 197701302015042001

Penguji I Penguji II

Drs. Sunarno, M.Eng. Ezra Hartarto Pongtuluran, S.T., M.Eng.NIP/NIK .

196404131990031015 NIP/NIK . 2018.90.002

MengetahuiKetua Jurusan Teknik Sipil

Drs. Sunarno, M.Eng.NIP/NIK. 196404131990031015

iii

SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Jihan Novita

Tempat/Tgl Lahir : Balikpapan, 10 Oktober 1997

NIM : 150309267192

Menyatakan bahwa tugas akhir yang berjudul “PERBANDINGAN

DIMENSI DAN HARGA DARI BERBAGAI MACAM TIPE KUDA-KUDA

BAJA PADA WORKSHOP DENGAN BENTANG SEDANG” adalah bukan

merupakan hasil karya tulis orang lain, baik sebagian maupun keseluruhan,

kecuali dalam kutipan yang kami sebutkan sumbernya.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya dan apabila

pernyataan ini tidak benar saya bersedia mendapat sanksi akademis.

Balikpapan, 06 April 2018

Mahasiswa

Jihan Novita

NIM : 150309267192

iv

LEMBAR PERSEMBAHAN

Dengan mengucap syukur alhamdulillah, kupersembahkan karya ilmiah kepada:

Ayahanda dan Ibunda tercinta yang telah memberikan dukungan moril maupun

materi serta doa dalam tiap sujudnya yang tiada hentinya

Rawang (Alm) dan Ariati

Saudara-saudariku tercinta yang selalu memberikan doa dan semangatnya

Rabaenah, Supinah, Arbaniah, Ariani, Ade Kasni dan Mahmudin

Sahabat-sahabat ku yang selalu membantu dan memberikan semangatnya

Dinar, Novia, Delina, Triyas, Zeze, Fachrurozy, Adella, Mubarkah dan Ali

Dan seluruh teman-teman 3 Teknik Sipil 1 angkatan 2015

v

ABSTRACT

The frame of the roof is an important component in the structure of the building.Economic growth led to an increase in the needs of the vast buildings like thewarehouse. The use of steel as a constituent order warehouse building roofsrequire research on the efficiency dimension according to the shape of the horsesare designed by considering the strength as well as the cost of building materials.Among the type of order the horses, which are commonly used as roof timbering ishowe frame, pratt frame, fink frame and fan frame.

Order the horses which used steel span was or of 15 m by using the connectionbolt diameters 16 mm and 19 mm and the profile of the elbow-sized 50.50.5,60.60.6 and 70.70.7 for this type of howe, 40.40.5-sized elbow profiles, 55.55.6,60.60.6 and 65.65.7 for pratt, profile type elbow-sized 50.50.5, 50.50.6, 55.55.6and 60.60.6 for type fink and elbow profile measuring 40.40.5, 50.50.5, 55.55.6and 60.60.6 for this type of fan

From the results it can be concluded that the calculation of the weight of theframe profile steel type horses howe was 745.351 kg, 771.973 kg of pratt type,type fink of 472.144 kg and 378.369 kg of fan type. With the cost-efficiency ofsteel easel frame type fan against the order type steel horses howe of 49%,against-type fan type pratt of 51%, and the type of fan against type fink by 20%.

Keywords: Horse-riding Steel Frame, Howe Frame, Pratt Frame, Fink Frameand Fan Frame.

vi

ABSTRAK

Rangka atap merupakan komponen penting dalam struktur bangunan.Pertumbuhan ekonomi menyebabkan peningkatan pada kebutuhan bangunan luasseperti gudang. Penggunaan baja sebagai penyusun rangka atap bangunan gudangmemerlukan penelitian mengenai efisiensi dimensi menurut bentuk kuda-kudayang dirancang dengan mempertimbangkan kekuatan serta ke ekonomisan bahanbangunan tersebut. Di antara jenis rangka kuda-kuda, yang umum dipakai sebagaikuda-kuda atap adalah rangka Howe, rangka Pratt, rangka Fink dan rangka Fan.

Rangka kuda-kuda baja yang digunakan berbentang sedang atau sebesar 15 mdengan menggunakan sambungan baut diameter 16 mm dan 19 mm dan profilsiku berukuran 50.50.5, 60.60.6 dan 70.70.7 untuk tipe howe, profil sikuberukuran 40.40.5, 55.55.6, 60.60.6 dan 65.65.7 untuk tipe pratt, profil sikuberukuran 50.50.5, 50.50.6, 55.55.6 dan 60.60.6 untuk tipe fink dan profil sikuberukuran 40.40.5, 50.50.5, 55.55.6 dan 60.60.6 untuk tipe fan

Dari hasil perhitungan dapat disimpulkan bahwa berat profil rangka kuda-kudabaja tipe howe adalah 745,351 kg, tipe pratt sebesar 771,973 kg, tipe fink sebesar472,144 kg dan tipe fan sebesar 378,369 kg. Dengan efisiensi biaya rangka kuda-kuda baja tipe fan terhadap rangka kuda-kuda baja tipe howe sebesar 49%, tipefan terhadap tipe pratt sebesar 51%, dan tipe fan terhadap tipe fink sebesar 20%.

Kata Kunci: Kuda-kuda Baja, Rangka Howe, Rangka Pratt, Rangka Finkdan Rangka Fan.

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, karena

berkat limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga dapat menyelesaikan tugas

akhir ini dengan judul “Perbandingan Dimensi dan Harga Kuda-Kuda pada

Workshop dengan Bentang Sedang”.

Secara umum tugas akhir ini berisi tentang teori-teori yang mendukung

dalam menentukan jenis rangka kuda-kuda atap yang ekonomis pada bentang

sedang.

Penulis tidak lupa mengucapkan terimakasih kepada:

1. Bapak Ramli, S.E,M.M, sebagai Direktur Politeknik Negeri Balikpapan;

2. Bapak Drs. Sunarno M.Eng, sebagai Ketua Jurusan Teknik Sipil;

3. Ibu Karmila Achmad, S.T., M.T, sebagai dosen pembimbing I yang telah

membimbing dan memberikan banyak masukan serta saran selama

pengerjaan tugas akhir ini;

4. Ibu Mersianty, S.T.,M.T, sebagai dosen pembimbing II yang juga telah

memberikan bimbingan dan masukan serta saran selama pengerjaan tugas

akhir ini;

5. Seluruh dosen Jurusan Teknik Sipil atas ilmu dan bimbingan yang

diberikan semasa kuliah yang tidak dapat disebutkan satu per satu.

7. Ibu dan keluarga tercinta yang selalu memberikan dukungan, baik berupa

material, moril maupun doa yang tak ada hentinya.

8. Rekan-rekan Teknik Sipil angkatan 2015 yang tidak dapat disebutkan satu

persatu yang telah memberikan dukungan serta masukan yang berharga

sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.

Semoga karya ilmiah ini dapat memberikan sumbangsi terhadap ilmu

pengetahuan khususnya teknik sipil dan juga bermanfaat bagi pembacanya.

Balikpapan, 06 April 2018

Penulis.

viii

ix

DAFTAR ISI

JUDUL .................................................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN .................................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN ..................................................................................iii

SURAT PERNYATAAN ...................................................................................... iv

LEMBAR PERSEMBAHAN ................................................................................ v

ABSTRAK ............................................................................................................ vi

ABSTRACT ......................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR .........................................................................................viii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii

DAFTAR TABEL ................................................................................................xiii

DAFTAR NOTASI .............................................................................................. xiv

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah ....................................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah .......................................................................................... 2

1.4 Tujuan Penelitian ......................................................................................... 2

1.5 Manfaat Penelitian ....................................................................................... 2

BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................ 3

2.1 Kuda-kuda ................................................................................................... 3

2.1.1 Tipe Kuda-kuda ........................................................................................... 3

2.1.2 Bentuk Kuda-kuda ....................................................................................... 5

2.2 Material Baja ............................................................................................... 7

2.2.1 Sifat Bahan Baja .......................................................................................... 7

2.2.2 Jenis Baja ..................................................................................................... 8

2.2.3 Profil Baja ................................................................................................... 9

2.3 Pembebanan dan Aksi Lainnya ................................................................. 10

2.4 Batang Tarik .............................................................................................. 12

2.4.1 Kekakuan Batang Tarik ............................................................................. 12

2.4.2 Luas Penampang Bruto, Netto dan Efektif Netto ...................................... 13

x

2.5 Batang Tekan ............................................................................................. 13

2.5.1 Keruntuhan ................................................................................................ 14

2.5.2 Kelangsingan Batang Tekan ...................................................................... 15

2.5.3 Panjang Tekuk ........................................................................................... 15

2.6 Sambungan Struktur Baja .......................................................................... 16

BAB III METODOLOGI PENELITIAN .......................................................... 17

3.1 Data Kuda-Kuda ........................................................................................ 17

3.2 Tipe Kuda-Kuda ........................................................................................ 17

3.3 Kombinasi Pembebanan ............................................................................ 18

3.4 Bagan Alir Perencanaan Kuda-Kuda ......................................................... 19

3.4.1 Langkah Perhitungan Batang Tarik ........................................................... 20

3.4.2 Langkah Perhitungan Batang Tarik ........................................................... 21

3.4.3 Langkah Perhitungan Perkuatan Kopel ..................................................... 22

3.4.4 Langkah Perencanaan Sambungan Baut .................................................... 23

BAB IV PEMBAHASAN..................................................................................... 24

4.1 Data Kuda-Kuda ........................................................................................ 24

4.2 Perencanaan Dimensi Gording .................................................................. 24

4.3 Kontrol Kekuatan Gording ........................................................................ 28

4.3.1 Kontrol Kekuatan Gording Terhadap Tegangan ....................................... 28

4.3.2 Kontrol Kekuatan Gording Terhadap Lendutan ........................................ 28

4.4 Perhitungan Trekstang ............................................................................... 30

4.4.1 Pembebanan ............................................................................................... 30

4.4.2 Dimensi Trekstang ..................................................................................... 30

4.5 Perhitungan Ikatan Angin .......................................................................... 31

4.6 Pembebanan Kuda-kuda ........................................................................... 33

4.6.1 Beban Tetap .............................................................................................. 33

4.6.2 Beban Angin ............................................................................................. 37

4.6.3 Pembebanan Pada Titik Simpul ................................................................ 38

4.7 Perhitungan Gaya Batang Dengan SAP 2000 .......................................... 40

4.8 Mendimensi Batang Pada Kuda-kuda ...................................................... 45

4.8.1 Data Yang Diketahui ................................................................................ 45

4.8.2 Mendimensi Batang .................................................................................. 46

4.9 Perhitungan Sambungan Baut ................................................................... 60

xi

4.10 Harga Kebutuhan Material ....................................................................... 81

BAB V KESIMPULAN ....................................................................................... 82

5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 82

5.2 Saran .......................................................................................................... 82

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 83

LAMPIRAN ......................................................................................................... 84

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Kuda-Kuda Tipe Pratt 3

Gambar 2.2 Kuda-Kuda Tipe Howe 4

Gambar 2.3 Kuda-Kuda Tipe Fan 4

Gambar 2.4 Kuda-Kuda Tipe Fink 4

Gambar 2.5 Kuda-Kuda Tipe Bowstring 4

Gambar 2.6 Kuda-Kuda Tipe Waren 5

Gambar 2.7 Kuda-Kuda Bentang 9-16 Meter 5

Gambar 2.8 Kuda-Kuda Bentang 20 Meter 6

Gambar 2.9 Kuda-Kuda Baja Profil Siku-Siku 6

Gambar 2.10 Kuda-Kuda Gabel Profil WF 7

Gambar 2.11 Profil Baja 9

Gambar 2.12 Tipe Penampang Batang Tekan 14

Gambar 2.13 Faktor Panjang Efektif Pada Kondisi Ideal 15

Gambar 3.1 Rangka Kuda-kuda Tipe Pratt 18

Gambar 3.2 Rangka Kuda-kuda Tipe Howe 18

Gambar 3.3 Rangka Kuda-kuda Tipe Fan 18

Gambar 3.4 Rangka Kuda-kuda Tipe Fink 18

Gambar 3.5 Bagan Alir Perencanaan Kuda-kuda 19

Gambar 4.1 Pembebanan Gording 24

Gambar 4.2 Pembebanan Gording Untuk Beban Mati 25

Gambar 4.3 Pembebanan Gording Untuk Beban Hidup 25

Gambar 4.4 Pembebanan Gording Untuk Beban Angin 26

Gambar 4.5 Kontrol Kekuatan Gording 27

Gambar 4.6 Trackstang 29

Gambar 4.7 Ikatan Angin 31

Gambar 4.8 Perbandingan Biaya Rangka Kuda-kuda Baja 82

xii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Kuat Tarik Batas dan Tegangan Leleh 8

Tabel 4.1 Momen dan bidang geser akibat variasi 27 dan kombinasi beban

Tabel 4.2 Panjang Bentang Kuda-Kuda Tipe Howe 33

Tabel 4.3 Panjang Bentang Kuda-Kuda Tipe Pratt 34

Tabel 4.4 Panjang Bentang Kuda-Kuda Tipe Fink 35

Tabel 4.5 Panjang Bentang Kuda-Kuda Tipe Fan 36

Tabel 4.6 Gaya Batang Kuda-kuda Tipe Howe 40

Tabel 4.7 Gaya Batang Kuda-kuda Tipe Pratt 41

Tabel 4.8 Gaya Batang Kuda-kuda Tipe Fink 43

Tabel 4.9 Gaya Batang Kuda-kuda Tipe Fan 44

Tabel 4.10 Kebutuhan Baut Pada Sambungan Kuda-kuda 65 Tipe Howe

Tabel 4.11 Kebutuhan Baut Pada Sambungan Kuda-kuda 69 Tipe Pratt

Tabel 4.12 Kebutuhan Baut Pada Sambungan Kuda-kuda 74 Tipe Fink

Tabel 4.13 Kebutuhan Baut Pada Sambungan Kuda-kuda 79 Tipe Fan

Tabel 4.14 Harga Kebutuhan Material Rangka Kuda-kuda 80 Baja Tipe Howe

Tabel 4.15 Harga Kebutuhan Material Rangka Kuda-kuda 80 Baja Tipe Pratt

Tabel 4.16 Harga Kebutuhan Material Rangka Kuda-kuda 81 Baja Tipe Fink

Tabel 4.17 Harga Kebutuhan Material Rangka Kuda-kuda 81 Baja Tipe Fan

xiii

DAFTAR NOTASI

A Luas trackstang (cm2 )

Aatap Luas atap (m2 )

Abracing Luass bracing (cm2 )

Ag Luas bruto penampang dari komponen struktur (mm2 )

D Beban mati (N)

d Diameter (mm)

dg Jarak antar gording (m)

dk Jarak antar portal (m)

E Modulus elastis baja = 29.000 ksi (200.000 MPa)

Fcr Tegangan kritis (MPa)

Fe Tegangan tekuk elastis (MPa)

fijin Tegangan leleh/putus ijin (MPa)

Fn Tegangan nominal (MPa)

Fy Tegangan leleh minimum yang disyaratkan dari tipe baja yang

digunakan (Mpa)

G Modulus elastis geser dari baja (MPa)

Ix,Iy Momen inersia di sumbu utama (mm4 )

L Beban hidup (N)

L Panjang tanpa di breising lateral dari komponen struktur (mm)

L Bentang kuda-kuda (m)

MDx Momen beban mati arah x (N-mm) xvii

MDy Momen beban mati arah y (N-mm)

Mn Kekuatan lentur nominal (N-mm)

Mp Momen lentur plastis (N-mm)

MPx Momen beban hidup arah x (N-mm)

MPy Momen beban hidup arah y (N-mm)

MRx Momen beban merata air hujan arah x (N-mm)

MRy Momen beban merata air hujan arah y (N-mm)

Mux Momen ultimate arah x (N-mm)

Muy Momen ultimate arah y (N-mm)

xiv

Mw3x Momen beban angin atap kiri arah x (N-mm)

Mw3y Momen beban angin atap kiri arah y (N-mm)

MW4x Momen beban angin atap kanan arah x (N-mm)

MW4y Momen beban angin atap kanan arah y (N-mm)

n Banyak gording

Øb Faktor ketahanan untuk lentur = 0,90 Ø

c Faktor ketahanan untuk tekan = 0,90

P Beban (N)

P Beban hidup atap (N)

p1 Tekanan dinding angin kiri (N/mm2 )

P1 Beban terpusat akibat beban mati trackstang (kg) p2 : Tekanan

dinding angin kanan (N/mm2 )

P2 Beban terpusat akibat beban air hujan trackstang (kg)

p3 Tekanan atap angin kiri (N/mm2 )

P3 Beban terpusat akibat beban hidup trackstang (kg)

p4 Tekanan atap angin kanan (N/mm2 )

PDx Beban terpusat mati arah x (kg)

PDy Beban terpusat mati arah y (kg)

PLx Beban terpusat hidup arah x (kg)

PLy Beban terpusat hidup arah y (kg)

Rn ɸ Kekuatan desain (N)

Pux Beban terpusat ultimate arah x (kg)

Puy Beban terpusat ultimate arah y (kg)

PWx Beban terpusat angin arah x (kg)

PWy Beban terpusat angin arah y (kg) xix

Px Beban hidup atap arah x (kg)

Py Beban hidup atap arah y (kg)

qa Berat atap (kg)

qD Beban merata mati (kg/m)

qDx Beban merata mati arah x (kg/m)

qDy Beban merata mati arah y (kg/m)

qg Berat gording (kg)

xv

qR Beban merata air hujan (kg/m)

qw3 Beban merata atap angin kiri (kg/m)

qw4 Beban merata atap angin kanan (kg/m)

r Panjang sisi miring atap (m)

Rn Kekuatan nominal (N)

tw Ketebalan badan (mm)

V Kecepatan angin (m/s)

Vn Kekuatan geser nominal (N) xx

Vu Kekuatan geser ultimate (N)

W Beban angin (kg)

Wbracing Berat bracing (kg)

Wtrekstang Berat trackstang (kg)

x Indeks sehubungan dengan sumbu kuat lentur

x Jarak setengan bentang kuda-kuda (mm)

xo,yo Koordinat pusat geser sehubungan dengan titik berat (mm)

y Tinggi kuda-kuda (m)

Zx Modulus penampang plastis di sumbu x, in3 (mm3 )

α Kemiringan atap (o )

Δx Lendutan akibat beban arah x (mm)

Δy Lendutan akibat beban arah y (mm)

λ Parameter kelangsingan

λp Parameter batas kelangsingan untuk elemen kompak

λr Parameter batas kelangsingan untuk elemen nonkompak

π Pi (3,14 atau 22/7)

φ Faktor ketahanan

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Tabel Total Volume Kuda-kuda Tipe Howe, Tipe Pratt,

Tipe Fink dan Tipe Fan

Lampiran 2 Gambar Rangka dan Detail Sambungan Baut Kuda-kuda

Tipe Howe, Tipe Pratt, Tipe Fink dan Tipe Fan

xv

BAB I

PENDAHULUAN

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Atap adalah salah satu bagian yang penting pada suatu bangunan. Atap

berfungsi untuk melindungi penghuni bangunan dari sinar matahari yang terik, air

hujan, dan cuaca yang berubah-ubah sesuai musimnya. Salah satu bagian dari

konstruksi atap adalah kuda-kuda. Konstruksi kuda-kuda merupakan suatu

susunan rangka batang yang berfungsi untuk mendukung beban atap termasuk

juga beratnya sendiri dan sekaligus dapat memberikan bentuk pada atapnya.

Kuda-kuda merupakan penyangga utama pada struktur atap. Struktur ini termasuk

dalam klasifikasi struktur framework (truss).

Pada dasarnya konstruksi kuda-kuda terdiri dari rangkaian batang yang

selalu membentuk segitiga. Dengan mempertimbangkan berat atap serta bahan

dan bentuk penutupnya, maka konstruksi kuda-kuda satu sama lain akan berbeda,

tetapi setiap susunan rangka batang harus merupakan satu kesatuan bentuk yang

kokoh yang nantinya mampu memikul beban yang bekerja tanpa mengalami

perubahan.

Baja sebagai salah satu bahan bangunan struktural semakin banyak dipakai

pada konstruksi kuda-kuda terutama yang berbentang sedang hingga panjang

seperti pada bangunan perkantoran, gudang dan industri. Sama halnya dengan

proyek teknik sipil lainnya, pada konstruksi kuda-kuda (rangka atap), dimensi dan

faktor biaya menjadi pertimbangan utama. Ada beberapa tipe rangka kuda-kuda

baja pada bentang yang sama, seperti tipe pratt, tipe howe, tipe fan dan tipe fink.

Sehingga dalam perencanaan dibutuhkan perhitungan yang seksama untuk dapat

memilih jenis yang paling ekonomis namun cukup aman. Tujuan tugas akhir ini

untuk menentukan jenis rangka kuda-kuda atap yang ekonomis pada bentang

sedang.

2

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana perbandingan dimensi dari rangka kuda-kuda tipe pratt, tipe

howe, tipe fan dan tipe fink?

2. Bagaimana perbandingan harga kebutuhan material dari rangka kuda-kuda

tipe pratt, tipe howe, tipe fan dan tipe fink?

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Tipe rangka kuda-kuda yang digunakan adalah tipe pratt, tipe howe, tipe fan

dan tipe fink.

2. Kombinasi pembenanan menggunakan LRFD (Load and Resistance Factor

Design).

3. Analisis rangka batang yang digunakan adalah 2 dimensi dalam software SAP

2000 versi 14.

4. Jenis sambungan yang digunakan baut berdasarkan ASTM.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui perbandingan dimensi dari rangka kuda-kuda tipe pratt, tipe

howe, tipe fan dan tipe fink.

2. Mengetahui perbandingan harga kebutuhan material dari rangka kuda-kuda

tipe pratt, tipe howe, tipe fan dan tipe fink.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui tipe rangka kuda-kuda yang memliki dimensi paling besar.

2. Mengetahui harga kebutuhan material tipe rangka kuda-kuda yang paling

ekonomis.

3. Dapat menambah pengetahuan dibidang perencanaan struktur khusunya

dalam perencanaan struktur atap.

BAB II

LANDASAN TEORI

3

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Kuda-Kuda

Kuda-kuda merupakan penyangga utama pada struktur atap. Struktur ini

termasuk dalam klasifikasi struktur framework (truss), secara umumnya kuda-kuda

terbuat dari kayu, bambu, baja, dan beton bertulang.

a. Kuda-kuda kayu digunakan sebagai pendukung atap dengan bentang maksimal

sekitar 12m. Kuda-kuda bambu pada umumnya mampu mendukung beban atap

sampai dengan 10 meter.

b. Kuda-kuda baja sebagai pendukung atap, dengan sistem frame work atau

lengkung dapat mendukung beban atap sampai dengan bentang 75 meter, seperti

pada hanggar pesawat, stadion olah raga, bangunan pabrik, dll.

c. Kuda-kuda dari beton bertulang dapat digunakan pada atap dengan bentang

sekitar 10 hingga 12 meter.

Pada kuda-kuda dari baja atau kayu diperlukan ikatan angin untuk

memperkaku struktur kuda-kuda pada arah horisontal. Pada dasarnya konstruksi

kuda-kuda terdiri dari rangkaian batang yang selalu membentuk segitiga. Dengan

mempertimbangkan berat atap serta bahan dan bentuk penutupnya, maka konstruksi

kuda-kuda satu sama lain akan berbeda, tetapi setiap susunan rangka batang harus

merupakan satu kesatuan bentuk yang kokoh yang nantinya mampu memikul beban

yang bekerja tanpa mengalami perubahan.

2.1.1 Tipe Kuda-Kuda

Berikut ditampilkan berbagai macam tipe kuda-kuda, yaitu:

a. Tipe Pratt

Tipe kuda-kuda pratt dapat dilihat pada gambar 2.1

Gambar 2.1 Kuda-Kuda Tipe Pratt

4

b. Tipe Howe

Tipe kuda-kuda howe dapat dilihat pada gambar 2.2

Gambar 2.2 Kuda-Kuda Tipe Howe

c. Tipe Fan

Tipe kuda-kuda fan dapat dilihat pada gambar 2.2

Gambar 2.2 Kuda-Kuda Tipe Fan

d. Tipe Fink

Tipe kuda-kuda fink dapat dilihat pada gambar 2.3

Gambar 2.3 Kuda-Kuda Tipe Fink

e. Tipe Bowstring

Tipe kuda-kuda bowstring dapat dilihat pada gambar 2.4

Gambar 2.4 Kuda-Kuda Tipe Bowstring

5

f. Tipe Waren

Tipe kuda-kuda waren dapat dilihat pada gambar 2.6

Gambar 2.6 Kuda-Kuda Tipe Waren

2.1.2 Bentuk-Bentuk Kuda-Kuda

Berikut ditampilkan bentuk kuda-kuda berdasarkan bentang kuda-kuda dan

jenis bahannya, yaitu:

a. Bentang 9–16 meter

Untuk bentang 9 sampai dengan 16 meter, bahan dari baja (double angle) dapat

dilihat pada gambar 2.7

Gambar 2.7 Kuda-Kuda Bentang 9-16 Meter

b. Bentang 20 meter

Bentang maksimal sekitar 20 m, bahan dari baja (double angle) dan kuda-kuda

atap sebagai loteng, bahan dari kayu dapat dilihat pada gambar 2.8

6

Gambar 2.8 Kuda-Kuda Bentang 20 Meter

c. Kuda-kuda baja profil siku-siku.

Kuda-kuda baja profil siku-siku dapat dilihat pada gambar 2.9

Gambar 2.9 Kuda-Kuda Baja Profil Siku-Siku

d. Kuda-kuda gabel profil WF.

Kuda-kuda gabel profil WF dapat dilihat pada gambar 2.10

7

Gambar 2.10 Kuda-Kuda Gabel Profil WF

2.2 Material Baja

Material baja unggul jika ditinjau dari segi kekuatan, kekakuan dan

daktilitasnya. Jadi tidak mengherankan jika di setiap proyek-proyek konstruksi

bangunan (jembatan atau gedung) maka baja selalu ditemukan, meskipun tentu saja

volumenya tidak harus mendominasi.

2.2.1 Sifat Bahan Baja

Tinjauan dari segi kekuatan, kekakuan dan daktilitas sangat cocok dipakai

mengevaluasi struktur yang diberi pembebanan. Tetapi perlu diingat bahwa selain

kondisi tadi akan ada pengaruh lingkungan yang mempengaruhi kelangsungan

hidup struktur bangunannya. Jadi pada suatu kondisi tertentu, suatu bangunan

bahkan dapat mengalami kerusakan meskipun tanpa diberikan beban sekalipun

(belum berfungsi). Jadi ketahanan bahan material konstruksi terhadap lingkungan

sekitarnya adalah penting untuk diketahui agar dapat diantisipasi dengan baik. Baja

merupakan bahan campuran besi (fe), 1,7% zat arang karbon (C), 1,65% mangan

(Mn), 0,6% silicon (Si), 0,6% tembaga (Cu). Baja di hasilkan dengan menghaluskan

biji besi dan logam besi tua bersama dengan bahan-bahan tambahan pencampur

yang sesuai, dalam tungku bertemperatur tinggi untuk menghasilkan massa-massa

besi yang besar, selanjutnya dibersihkan untuk menghilangkan kelebihan zat arang

dan kotoran lainnya. Berdasarkan persentase zat arang yang dikandung, baja dapat

dikategorikan sebagai berikut:

1. Baja dengan persentase zat arang rendah (low carbon steel) yakni lebih kecil

dari 0,15%

2. Baja dengan persentase zat arang ringan (mild carbon steel) yakni 0,15%-0,29%

8

3. Baja dengan persentase zat arang sedang (medium carbon steel) yakni 0,3%-

0,59%

4. Baja dengan persentase zat arang tinggi (high carbon steel) yakni 0,6%-1,7%.

Baja untuk bahan struktur termasuk kedalam baja dengan persentase zat

arang (mild carbon steel), semakin tinggi kadar zat arang yang terkandung

didalamnya, maka semakin tinggi nilai tegangan lelehnya. Sifat-sifat bahan struktur

yang paling penting dari baja adalah sebagai berikut:

1. Modulus elastisitas (E) berkisar antara 193.000 Mpa sampai 207.000 Mpa. Nilai

untuk desain lazimnya diambil 210.000 Mpa.

2. Modulus geser (G) dihitung berdasarkan persamaan:

G = E/2(1 + μ) w

Dimanaa: μ = Angka perbandingan poisson

Dengan mengambil μ = 0,30 dan E = 210.000 Mpa, akan memberikan G = 81.000

Mpa.

3. Koefisien ekspansi (α), diperhitungkan sebesar: α = 11,25 × 106 per ºC

4. Berat jenis baja (γ), diambil sebesar 7,85 t/m³.

2.2.2 Jenis baja

Menurut SNI 2002, baja struktur dapat dibedakan berdasrkan kekuatannya

menjadi beberapa jenis, yaitu BJ 34, BJ 37, BJ 41, BJ 50 dan BJ 55. Besarnya

tegangan leleh (fy) dan tegangan ultimate (fu) berbagai jenis baja struktur sesuai

dengan SNI 2002, dapat dilihat pada tabel 2.1

Tabel 2.1 Kuat Tarik Batas dan Tegangan Leleh

Jenis Baja Kuat Tarik Batas (fu) Tegangan Leleh (fy)

MPa MPa

BJ 34 340 210

BJ 37 370 240

BJ 41 410 250

BJ 50 500 290

BJ 55 550 410

Sumber : SNI 2002

9

2.2.3 Profil baja

Terdapat banyak jenis bentuk profil baja struktural yang tersedia di pasaran.

Semua bentuk profil tersebut mempunyai kelebihan dan kelemahan tersendiri.

Beberapa jenis profil baja menurut ASTM bagian I diantaranya adalah profil IWF,

profil O, profil C, profil siku (L), profil tiang tumpu (HP) dan profil T structural

dapat dilihat pada gambar 2.11

Gambar 2.11 Profil Baja

Profil IWF terutama digunakan sebagai elemen struktur balok dan kolom.

Semakin tinggi profil ini, maka semakin ekonomis untuk banyak aplikasi profil M

mempunyai penampang melintang yang pada dasarnya sama dengan profil W, dan

juga memiliki aplikasi yang sama.

Profil S adalah balok standard Amerika. Profil ini memiliki bidang flens

yang miring, dan web yang relatif lebih tebal. Profil ini jarang di gunakan dalam

konstruksi, tetapi masih digunakan terutama untuk beban terpusat yang sangat besar

pada bagian flens.

Profil HP adalah profil jenis penumpu (bearing type shape) yang

mempunyai karakteristik penampang agak bujur sangkar dengan flens dan web

yang hampir sama tebalnya. Biasanya digunakan sebagai fondasi tiang pancang.

Bisa juga digunakan sebagai balok dan kolom, tetapi umumnya kurang efisien.

Profil C atau kanal mempunyai karakteristik flens pendek, yang mempunyai

kemiringan permukaan dalam sekitar 1:6. Biasanya diaplikasikan sebagai

penampang tersusun, bracing tie, ataupun elemen dari bukaan rangka.

10

Profil siku atau profil L adalah profil ayang sangat cocok untuk digunakan

sebagai bracing dan batang tarik. Profil ini biasanya digunakan secara gabungan,

yang lebih di kenal sebagai profil siku ganda. Profil ini sangat baik untuk digunakan

pada struktur truss.

2.3 Pembebanan dan Aksi Lainnya.

Perhitungan muatan didasarkan pada Peraturan Perencanaan Bangunan

Baja (PPBBI), SKBI 1987 dan Peraturan Pembebanan Indonesia (PPI-1983).

Perencanaan suatu struktur untuk keadaan-keadaan stabil batas, kekuatan batas, dan

kemampuan-layan batas harus memperhitungkan pengaruh-pengaruh dari aksi

sebagai akibat dari beban-beban berikut ini:

1. Beban hidup dan mati seperti disyaratkan pada SNI 03-1727-1989 atau

penggantinya.

2. Untuk perencanaan keran (alat pengangkat), semua beban yang relevan yang

disyaratkan pada SNI 03-1727-1989, atau penggantinya.

3. Untuk perencanaan pelataran tetap, lorong pejalan kaki, tangga, semua beban

yang relevan yang disyaratkan pada SNI 03-1727-1989, atau penggantinya.

4. Untuk perencanaan lift, semua beban yang relevan yang disyaratkan pada SNI

03-1727-1989, atau penggantinya.

5. Pembebanan gempa sesuai dengan SNI 03-1726-1989, atau penggantinya.

6. beban-beban khusus lainnya, sesuai dengan kebutuhan.

Berdasarkan beban-beban tersebut di atas maka struktur baja harus mampu

memikul semua kombinasi pembebanan di bawah ini:

1,4D……………………………………………………………………………(2.1)

1,2D + 1,6L + 0,5 (La atau H) ………………………………………………….(2.2)

1,2D + 1,6 (La atau H) + (γ L L atau 0,8W)……………………………….……(2.3)

1,2D + 1,3W + γ L L + 0,5 (La atau H)…………………………………………(2.4)

1,2D ± 1,0E + γ L L…………………………………………………………….(2.5)

0,9D ± (1,3W atau 1,0E)………………………………………………………..(2.6)

Keterangan:

a. D adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen, termasuk

dinding, lantai, atap, plafon, partisi tetap, tangga, dan peralatan layan tetap.

11

b. L adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, termasuk

kejut, tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dan lain-lain.

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

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

bergerak.

d. H adalah beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air.

e. W adalah beban angin.

f. E adalah beban gempa, yang ditentukan menurut SNI 03–1726–1989, atau

penggantinya.

Dengan:

γL = 0,5 bila L< 5 kPa, dan γ L = 1 bila L≥ 5 kPa.

Untuk garasi parkir, daerah yang digunakan untuk pertemuan umum, dan

semua daerah di mana beban hidup lebih besar daripada 5 kPa. Maka faktor beban

untuk L di dalam kombinasi pembebanan yang sesuai dengan persamaan 2.3, 2.4,

dan 2.5 harus sama dengan 1,0. Adapun penempatan beban yang terdiri dari:

1. Berat sendiri konstruksi kuda-kuda

Muatan ini dianggap bekerja pada tiap-tiap titik buhul (bagian atas dan bawah).

2. Berat akibat penutup atap dan gording

Dianggap bekerja pada titik buhul bagian atas.

3. Berat plafond ditambah berat penggantung

Dianggap bekerja pada titik buhul bagian bawah.

4. Beban Hidup

a) Beban terpusat berasal dari seorang pekerja dengan peralatan sebesar

minimum 100 kg.

b) Beban air hujan sebesar (40 – (0,8 x α)) kg/m.

5. Beban Angin

Angin tekan dan hisap yang terjadi dianggap bekerja tegak lurus bidang atap

pada tiap titik buhul bagian atas sehingga komponen angin hanya bekerja pada

arah sumbu y saja dan komponen angin dalam arah sumbu x = 0 untuk konstruksi

gedung tertutup, dimana < 65°.

12

2.4 Batang tarik

Batang tarik didefinisikan sebagai batang-batang dari struktur yang dapat

menahan pembebanan tarik yang bekerja searah dengan sumbunya. Batang tarik

umumnya terdapat pada struktur baja sebagai batang pada elemen struktur

penggantung, rangka batang (jembatan, atap dan menara). Selain itu, batang tarik

sering berupa batang sekunder seperti batang untuk pengaku sistem lantai rangka

batang atau untuk penumpu antara sistem dinding berusuk (bracing).

Batang tarik dapat berbentuk profil tunggal ataupun variasi bentuk dari

susunan profil tunggal. Bentuk penampang yang digunakan antara lain bulat, plat

strip, plat persegi, baja siku dan siku ganda, kanal dan kanal ganda, profil WF, H,

I, ataupun boks dari susunan profil tunggal. Secara umum pemakaian profil tunggal

akan lebih ekonomis, namun penampang tersusun diperlukan bila:

1. Kapasitas tarik profil tunggal tidak memenuhi.

2. Kekakuan profil tunggal tidak memadai karena kelangsingannya.

3. Pengaruh gabungan dari lenturan dan tarikan membutuhkan kekakuan lateral

yang lebih besar.

4. Detail sambungan memerlukan penampang tertentu faktor estetika.

2.4.1 Kekakuan Batang Tarik

Kekakuan batang tarik diperlukan untuk menjaga agar batang tidak terlalu

fleksibel. Batang tarik yang terlalu panjang akan memiliki lendutan yang sangat

besar akibat oleh berat batang itu sendiri. Batang akan bergetar jika menahan gaya-

gaya angin pada rangka terbuka atau saat batang harus menahan alat-alat yang

bergetar. Kriteria kekakuan didasarkan pada angka kelangsingan (slenderness

ratio), dengan melihat perbandingan L/r dari batang, di mana L = panjang batang

dan r = jari-jari kelembaman. Biasanya bentuk penampang batang tidak

berpengaruh pada kapasitas daya tahannya terhadap gaya tarik. Kalau digunakan

alat-alat penyambung (baut atau paku keling), maka perlu diperhitungkan

konsentrasi tegangan yang terjadi disekitar alat penyambung yang dikenal dengan

istilah Shear lag. Tegangan lain yang akan timbul adalah tegangan lentur apabila

titik berat dari batang-batang yang disambung tidak berimpit dengan garis sumbu

batang.

13

Pengaruh ini biasanya diabaikan, terutama pada batang-batang yang

dibebani secara statis. Menurut spesifikasi ini tegangan yang diizinkan harus

ditentukan baik untuk luas batang bruto maupun untuk luas efektif netto. Biasanya

tegangan pada luas penampang bruto harus direncanakan lebih rendah dari besarnya

tegangan leleh untuk mencegah terjadinya deformasi yang besar, sedangkan luas

efektif netto direncanakan untuk mencegah terjadinya keruntuhan lokal pada

bagian-bagian struktur.

2.4.2 Luas penampang bruto, netto dan efektif netto

Luas penampang bruto dari sebuah batang Ag didefinisikan sebagai hasil

perkalian antara tebal dan lebar bruto batang. Luas penampang netto didefinisikan

sebagai perkalian antara tebal batang dan lebar nettonya. Lebar netto didapat

dengan mengurangi lebar bruto dengan lebar dari lubang tempat sambungan yang

terdapat pada suatu penampang. Di dalam AISCS ditentukan bahwa dalam

menghitung luas netto lebar dari paku keling atau baut harus diambil 1/16 in lebih

besar dari dimensi nominal lubangnya dalam arah normal pada tegangan yang

bekerja. AISC memberikan daftar hubungan antara diameter lubang dengan ukuran

alat penyambungnya. Untuk lubang-lubang standar, diameter lubang di ambil 1/16

in lebih besar dari ukuran nominal alat penyambung. Dengan demikian di dalam

menghitung luas netto, diameter alat penyambung harus ditambah 1/8 in atau (d +

1/16 + 1/16).

2.5 Batang Tekan

Pada struktur baja terdapat 2 macam batang tekan, yaitu:

1. Batang yang merupakan bagian dari suatu rangka batang. Batang ini dibebani

gaya tekan aksial searah panjang batangnya. Umumnya pada suatu rangka

batang maka batang-batang tepi atas merupakan batang tekan.

2. Kolom merupakan batang tekan tegak yang bekerja untuk menahan balok balok

loteng, balok lantai dan rangka atap, dan selanjutnya menyalurkan beban

tersebut ke pondasi.

Batang-batang lurus yang mengalami tekanan akibat bekerjanya gaya-gaya

aksial dikenal dengan sebutan kolom. Untuk kolom-kolom yang pendek.

14

ukurannya, kekuatannya ditentukan berdasarkan kekuatan leleh dari bahannya.

Untuk kolom-kolom yang panjang kekuatannya ditentukan faktor tekuk elastis yang

terjadi, sedangkan untuk kolom-kolom yang ukurannya sedang, kekuatannya

ditentukan oleh faktor tekuk plastis yang terjadi. Sebuah kolom yang sempurna

yaitu kolom yang dibuat dari bahan yang bersifat isotropis, bebas dari tegangan-

tegangan sampingan, dibebani pada pusatnya serta mempunyai bentuk yang lurus,

akan mengalami perpendekan yang seragarn akibat terjadinya regangan tekan yang

seragam pada penampangnya.

Kalau beban yang bekerja pada kolom ditambah besarnya secara berangsur-

angsur, maka akan mengakibatkan kolom mengalami lenturan lateral dan kemudian

mengalami keruntuhan akibat terjadinya lenturan tersebut. Beban yang

mengakibatkan terjadinya lenturan lateral pada kolom disebut beban kritis dan

merupakan beban maksimum yang masih dapat ditahan oleh kolom dengan aman.

2.5.1 Keruntuhan

Batang tekan dapat terjadi dalam 2 kategori, yaitu:

1. Keruntuhan yang diakibatkan terlampauinya tegangan leleh. Hal ini umumnya

terjadi pada batang tekan yang pendek.

2. Keruntuhan yang diakibatkan terjadinya tekuk. Hal ini terjadi pada batang tekan

yang langsing. Tipe penampang batang tekan dapat dilihat pada gambar 2.12

Gambar 2.12 Tipe Penampang Batang Tekan

15

2.5.2 Kelangsingan batang tekan

Tergantung dari jari-jari kelembaman dan panjang tekuk. Jari-jari

kelembaman umumnya terdapat 2 harga λ, dan yang menentukan adalah yang harga

λ terbesar. Panjang tekuk juga tergantung pada keadaan ujungnya, apakah sendi,

jepit, bebas dan sebagainya. Menurut SNI 03–1729–2002, untuk batang batang

yang direncanakan terhadap tekan, angka perbandingan kelangsingan e = Lk/r

dibatasi sebesar 200mm. Untuk batang-batang yang direncanakan terhadap tarik,

angka perbandingan kelangsingan L/r dibatasi sebesar 300mm untuk batang

sekunder dan 240mm untuk batang primer. Ketentuan di atas tidak berlaku untuk

batang bulat dalam tarik. Batang-batang yang ditentukan oleh gaya tarik, namun

dapat berubah menjadi tekan yang tidak dominan pada kombinasi pembebanan

yang lain, tidak perlu memenuhi batas kelangsingan batang tekan. Faktor panjang

efektif pada kondisi ideal dapat dilihat pada gambar 2.13

Gambar 2.13 Faktor Panjang Efektif Pada Kondisi Ideal

2.5.3 Panjang tekuk

Nilai faktor panjang tekuk (kc) bergantung pada kekangan rotasi dan

translasi pada ujung-ujung komponen struktur. Untuk komponen struktur tak

bergoyang, kekangan translasi ujungnya dianggap tak-hingga, sedangkan untuk

komponen struktur bergoyang, kekangan translasi ujungnya dianggap nol. Nilai

faktor panjang tekuk (kc) yang digunakan untuk komponen struktur dengan ujung-

ujung ideal ditunjukkan pada Gambar 13.

16

2.6 Sambungan Struktur Baja

Dua jenis utama baut kekuatan (mutu) tinggi ditunjukkan oleh ASTM

sebagai A325 dan A490. Baut ini memiliki kepala segienam yang tebal dan

digunakan dengan mur segienam yang setengah halus (semifinished). Bagian

berulirnya lebih pendek dari pada baut non-struktural, dan dapat dipotong atau

digiling (rolled). Baut A325 terbuat dari baja karbon sedang yang diberi perlakuan

panas dengan kekuatan leleh sekitar 81 sampai 92 ksi (558 sampai 634 MPa) yang

tergantung pada diameter. Baut A490 juga diberi perlakuan panas tetapi terbuat dari

baja paduan (alloy) dengan kekuatan leleh sekitar 115 sampai 130 ksi (793 sampai

896 MPa) yang tergantung pada diameter. Baut A449 kadang-kadang digunakan

bila diameter yang diperlukan berkisar dari 2 sampai 3 inci, dan juga untuk baut

angkur serta batang bulat berulir. Diameter baut kekuatan tinggi berkisar antara 1/2

dan 1 1/2 inci (3 inci untuk A449). Diameter yang paling sering digunakan pada

konstruksi gedung adalah 3/4 inci dan 7/8 inci, sedangkan ukuran yang paling

umum dalam perencanaan jembatan adalah 7/8 inci dan 1 inci. Baut kekuatan

tinggi dikencangkan (tightened) untuk menimbulkan tegangan tarik yang

ditetapkan pada baut sehingga terjadi gaya jepit (klem/clamping force) pada

sambungan. Oleh karena itu, pemindahan beban kerja yang sesungguhnya pada

sambungan terjadi akibat adanya gesekan (friksi) pada potongan yang disambung.

Sambungan dengan baut kekuatan tinggi dapat direncanakan sebagai tipe geser

(friction type) bila daya tahan gelincir (slip) yang tinggi dikehendaki atau sebagai

tipe tumpu (bearing type) bila daya tahan gelincir yang tinggi tidak dibutuhkan.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Data Kuda-Kuda

Adapun data kuda-kuda yang akan diperhitungkan sebagai berikut:

a Bentang kuda-kuda : 15,00m

b Jarak antar kuda-kuda : 5 m

c Jenis penutup atap : Genteng

d Berat penutup atap : 50 kg/ m2 (PPIUG, hal 12)

e Kemiringan atap : 300

f Beban tekanan angin : 25 kg/ m2 (PPIUG, hal 22)

g Alat sambung : Baut

h Direncanakan menggunakan trekstang : 2 buah

i Profil rangka : Double siku

j Trekstang : 2 buah

k Mutu baja : BJ 37

Data sekunder yang digunakan adalah:

a Gambar tipe kuda-kuda rangka pratt, rangka howe, rangka fan dan rangka

fink

b Peraturan Perencanaan Bangunan Baja (PPBBI-1984)

c Tata cara perencanaan struktur baja untuk bangunan gedung SNI 03-1729-

2002

d Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (PPPURG-

1987)

3.2 Tipe Kuda-Kuda

Variasi dalam penulisan berupa variasi dari tipe kuda-kuda yaitu:

a Tipe Pratt

17

18

Gambar 3.1 Rangka Kuda-kuda Tipe Pratt

b Tipe Howe

Gambar 3.2 Rangka Kuda-kuda Tipe Howe

c Tipe Fan

Gambar 3.3 Rangka Kuda-kuda Tipe Fan

d Tipe Fink

Gambar 3.4 Rangka Kuda-kuda Tipe Fink

3.3 Kombinasi Pembebanan

Adapun kombinasi pembenanan sebagai berikut:

Menurut pembebanan tetap:

Mx,y = Beban Mati + Beban Hidup

Mx = Mx1 + Mx2

My = My1 + My2

Menurut pembebanan sementara:

Mx = Beban Mati + Beban Hidup + Beban Angin

My = Beban Mati + Beban Hidup

19

Mx = Mx1 + Mx2 Mx3

My = My1 + My2

3.4 Bagan Alir Perencanaan Kuda-Kuda

Adapun alur perencanaan kuda-kuda dapat dilihat pada gambar 3.5

berikut:

20

Gambar 3.5 Bagan Alir Perencanaan Kuda-Kuda

21

Gambar 3.5 Bagan Alir Perencanaan Kuda-Kuda

3.4.1 Langkah Perhitungan Batang Tarik

Adapun langkah-langkah perhitungan batang tarik sebagai berikut:

a. Perhitungan didasarkan pada daya dukung luas netto (Fn)

Fn = maxS

Fbr = 85,0

Fn

b. Kontrol tegangan

σytb = Fn

S

2

max

≤

c. Kelangsingan batang tarik

a. x = maks

xi

L ( 240maks konstruksi aman PPBBI 1983 hal 8)

b. i = maksi

L min

Selesai

22

3.4.2 Langkah Perhitungan Batang Tekan

Adapun langkah-langkah perhitungan batang tekan sebagai berikut:

a. Dipengaruhi oleh tekuk

Panjang tekuk (Lk)

Dimana : Lk = L (sendi-sendi, K (koef, tekuk) = 1)

b. Kelangsingan : λ = mini

Lk

≤

c. Syarat : λmaks ≤ 140 untuk konstruksi utama (SKBI 1987)

d. Profil yang dipilih berdasarkan iη = imin

e. Kelangsingan sumbu masif (λx < 140)

λx = xi

Lk

f. Kelangsingan sumbu ( λI < 50)

λ1 = i

Lk

g. Iy1 = 2 [Iy + F (e + 2

)2 ]

h. iy = F

I y

21

i. Kelangsingan sumbu tidak masif (λy < 140)

λy = yi

Lk

j. λiy =2

122 )()( m

y

Dimana : m = jumlah batang tunggal yang membentuk batang tersusun

k. Syarat untuk menjaga kestabilan elemen :

λx ≥ 1,2 λ1

λiy ≥ 1,2 λ1

l. Tegangan yang timbul :

σytb = nF

S

2

max

≤

23

3.4.3 Langkah Perhitungan Perkuatan Kopel

Adapun langkah-langkah perhitungan perkuatan kopel sebagai berikut:

a. Digunakan pada batang tekan

b. Pelat kopel harus dihitung dengan menganggap bahwa seluruh panjang batang

tersusun terdapat gaya lintang sebesar:

D = 0,02 P

c. Gaya geser memanjang (torsi)

T = a

DL

21

dimana :

L1 = jarak kopel

a = (e + ½δ)

d. Momen pada plat kopel

M = T . ½C

dimana :

C = jarak antar baut pada profil

C = (2w + δ)

e. Plat kopel harus cukup kaku, sehingga memenuhi persamaan :

a

I P

>10 l

l

L

I

(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 = Iy = Momen inersia minimum 1 profil

3.4.4 Langkah Perencanaan Sambungan Baut

Adapun langkah-langkah perencanaan sambungan baut berdasarkan

ketentuan PPBBI 1983 hal 68, untuk alat sambung baut, sebagai berikut:

a. Tegangan geser yang diizinkan :

= 0,6 (PPBBI 1983 hal 68)

24

b. Tegangan tarik yang diizinkan :

tr = 0,7 (PPBBI 1983 hal 68)

c. Tegangan tumpu yang diizinkan :

tu = 1,5σ ( untuk S1 ≥ 2d )

tu = 1,2σ ( untuk 1,5d ≤ S1 ≤ 2d )

dimana :

S1 = Jarak dari sumbu baut yang paling luar ke tepi bagian yang disambung

d. Kekuatan baut terhadap geser

Pgsr = Fgsr . τ

= n (1/4 π d2) . 0,6

d. Kekuatan baut terhadap tumpuan

Ptu = Ftu . σtu

= t . d . 1,2σPgsr < Ptu, maka perhitungan jumlah baut didasarkan pada harga

Pgsr dengan rumus:

n = gsrP

P

dimana:

n = jumlah baut

P = Beban / gaya yang bekerja

Pgsr = Kekuatan baut terhadap geser

(PPBBI 1983 hal 68)

BAB IV

PEMBAHASAN

24

Qx

Q

Qy

Y

X

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Data Kuda-Kuda

Adapun data kuda-kuda yang akan diperhitungkan sebagai berikut:

a. Bentang kuda-kuda : 15,00m

b. Jarak antar kuda-kuda : 5 m

c. Jenis penutup atap : Genteng

d. Berat penutup atap : 50 kg/ m2 (PPIUG, hal 12)

e. Kemiringan atap : 300

f. Beban tekanan angin : 25 kg/ m2 (PPIUG, hal 22)

g. Alat sambung : Baut

h. Direncanakan menggunakan Trackstang : 2 buah

i. Profil rangka : Double siku

j. Mutu baja : BJ 37

k. Tegangan dasar izin ( ) : 2400 kg/cm2

l. Modulus elastisitas baja : 2,1 x 106 kg/cm2

Direncanakan gording C 200 .75 . 20 . 3,2 dengan data sebagai berikut: (Tabel

Profil Konstruksi Baja oleh Ir. Rudy Gunawan :50)

G = 9,27 kg/m Wx = 72,1 cm3

Ix = 721 cm4 Wy = 16,8 cm3

Iy = 87,5 cm4

Gambar 4.1 Pembebanan Gording

4.2 Perencanaan Dimensi Gording

Adapun perhitungan prencenaan dimensi gording sebagai berikut:

a. Menghitung beban mati

25

Berat sendiri gording = ( Profil C 200 x 75 x 20 x 3,2 ) = 9,27 kg/m

Berat atap = berat seng x jarak gording

= 50 x 1,4434 = 72,17 kg/m

q = 81,44 kg/m

qy

qx

q

x

y

Gambar 4.2 Pembebanan Gording Untuk Beban Mati

qx = q cos α = 81,44 cos 30 = 70,53 kg/m

qy = q sin α = 81,44 sin 30 = 40,72 kg/m

Mx = 1/8 qx L2 = 1/8 (70,53) (5)2 = 220,41 kgm

My = 1/8 qy L2 = 1/8 (40,72) (5)2 = 127,25 kgm

Dx = ½ qx L = ½ (70,53) (5) = 176,325 kg

Dy = ½ qy L = ½ (40,72) (5) = 101,18 kg

b. Menghitung beban hidup

Beban Terpusat ( P = 100 kg)

py

px

p

x

y

Gambar 4.3 Pembebanan Gording Untuk Beban Hidup

Px = P cos α = 100 cos 30 = 86,603 kg

Py = P sin α = 100 sin 30 = 50 kg

26

Mx = ¼ Px L = ¼ (86,603) (5) = 108,254 kgm

My = ¼ PyL = ¼ (50) (5) = 62,5 kgm

Dx = 1/2 Px = 1/2 (86,603) = 43,302 kg

Dy = 1/2 Py = 1/2 (50) = 25 kg

Beban terbagi rata

Beban air hujan sebesar (40-0,8α) k/m

q = (40 – 0,8α) = (40 – 0,8 (30)) = 16 kg/m

Beban akibat air hujan yang diterima gording :

q = Beban air hujan x jarak gording

= 16 x 1,4434

= 23,1 kg/m

qx = q cos α = 23,1 cos 30 = 20,005 kg/m

qy = q sin α = 23,1 sin 30 = 11,55 kg/m

Mx = 1/8 qx L2 = 1/8 (20,005) (5)2 = 62,516 kgm

My = 1/8 qy L2 = 1/8 (11,55) (5)2 = 36,1 kgm

Dx = 1/2 qx L = 1/2 (20,005) (5) = 50,012 kg

Dy = 1/2 qy L = 1/2 (11,55) (5) = 28,875kg

c. Menghitung beban angin

Tekanan angin rencana diambil 25 kg/m2 (PPIUG, hal 22)

Gambar 4.4 Pembebanan Gording Untuk Beban Angin

a. Angin tekan

< 65o, maka koefisien angin tekan :

C = 0,02α – 0,4

= 0,02 (30) – 0,4

+0,02a -0,4 -0,4

27

C = 0,2

qx = koef angin x tekanan angin x jarak gording

= 0,2 x 25 x 1,4434

qx = 7,217 kg/m

qy = 0

Mx = 1/8 qx L2 = 1/8 (7,217) (5)2 = 22,553 kgm

My = 0

Dx = 1/2 qx L = 1/2 (7,217) (5) = 18,043 kg

Dy = 0

b. Angin hisap

Koef angin hisap C = - 0,4

qx = koef angin x tek. angin x jarak gording

= - 0,4 x 25 x 1,4434

= - 14,434 kg/m

qy = 0

Mx = 1/8 qx L2 = 1/8 (-14,434) (5)2 = - 45,106 kgm

My = 0

Dx = 1/2 qx L = 1/2 (-14,434) (5) = - 36,085 kg

Dy = 0

Tabel 4.1 Momen dan bidang geser akibat variasi dan kombinasi beban

Momen

dan

Bidang Geser

Beban

Mati

Beban

Hidup

Beban

Angin

tekan

Kombinasi Beban

Primer Sekunder

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

Mx

My

Dx

Dy

220,41

127,25

176,325

101,18

108,254

62,5

43,302

25

22,553

0

18,043

0

328,664

189,75

219,627

126,18

351,217

189,75

237,670

126,18

Beban angin hisap tidak di perhitungkan dalam kombinasi beban karena angin hisap

akan memperkecil tegangan pada batang.

28

Qx

Q

Qy

Y

X

4.3 Kontrol Kekuatan Gording

Profil baja rencana : C 200 x 75 x 20 x 3,2

G = 9,27 kg/m Wx = 72,1 cm3

Ix = 721 cm4 Wy = 16,8 cm3

Iy = 87,5 cm4

Gambar 4.5 Kontrol Kekuatan Gording

4.3.1 Kontrol kekuatan gording terhadap tegangan

σlt ytb = W

M tot ≤ = 2400 kg/cm2 (beban primer)

≤ 5/4 = 5/4 x 2400 kg/cm2 = 3000 kg/cm2 (beban sekunder)

a. Pembebanan primer

σlt ytb =W

M tot =Wy

My

Wx

Mx =

8,16

18975

1,72

32866,4

σlt ytb = 1585,31 kg/cm2 < = 2400 kg/cm2 ............ (aman)

b. Pembebanan sekunder

σlt ytb =W

M tot =Wy

My

Wx

Mx =

8,16

18975

1,72

35121,7

σlt ytb = 1616,589 kg/cm2 < 5/4 = 3000 kg/cm2 ............. (aman)

4.3.2 Kontrol kekuatan gording terhadap lendutan

Batas lendutan maksimum arah vertikal untuk gording batang tunggal menerus

adalah :

fmaks = L.250

1 = 500

250

1x = 2 cm (PPBBI 1983 hal 155)

Maka lendutan yang terjadi: (Menurut Revantoro, Konstruksi Baja hal :4)

29

IE

LPx

IE

Lqxf

.

.

48

1

.

.

384

5 34

, dimana:

qx = beban mati (x) = 70,53 kg/m = 0, 7053 kg/cm

qy = beban mati (y) = 40,72 kg/m = 0, 4072 kg/cm

Px = beban hidup (x) = 86,603 kg/m = 0,86603 kg/cm

Py = beban hidup (y) = 50 kg/m = 0,5 kg/cm

E = 2,1 x 106 kg/cm2

L = 5 m = 500 cm

Ix = 721 cm4

Iy = 87,5 cm4

Jadi,

xf =

x

x

x

x

IE

LPx

IE

Lqx

.

.

48

1

.

.

384

534

=

721101,2

50086603,0

48

1

721101,2

500 7053 0,

384

56

3

6

4

xx

xx

xx

xx

= 0,38 cm

yf =

y

y

y

y

IE

LPx

IE

Lqx

.

4/.

48

1

.

4/.

384

534

=

5,87101,2

4/5005,0

48

1

5,87101,2

4/5004072,0

384

56

3

6

4

xx

xx

xx

xx

= 0,0072 cm

Sehingga,

22 )()( yx fff = 22 )0072,0()38,0( = 0,38 cm

f ijin = L.250

1

= 500250

1x = 2 cm > f = 0,38 cm …………………. (OK)

Jadi profil C 200.75.20.3,2 aman untuk gording.

30

4.4 Perhitungan Trackstang

Adapun perhitungan Trackstang sebagai berikut:

Gambar 4.6 Trackstang

4.4.1 Pembebanan:

a. Beban Mati

Q = berat sendiri gording + berat sendiri atap genteng

= 9,27 kg/m + (50 x 1,4433m)

= 81,435 kg

Qy = Q . sin 30º

= 81,435 × sin 30º

= 40,718 kg

b. Beban hidup:

Py = P .sinα = 100.sin 30º = 50 kg

897,55504

5718,40

4max

y

yyP

LQP kg

4.4.2 Dimensi Trackstang

Jumlah medan gording = Sisi miring (Rafter) / Jarak antar gording

= 8,66 / 1,4433

= 6

155,125,1

4433,1tan

y

x

31

F

Rijin

α = arc tan 1,155 = 49,11 ̊

sin α = 0,756

R × sin α = n × Pmax

627,443756,0

897,556

sin

max

xPn

R

kg

277,01600

627,443

ijin

RF

24

1 dF

mmcmF

d 66,04277,04

722

Jadi, diameter Trackstang yang digunakan Ø 6mm

4.5 PERHITUNGAN IKATAN ANGIN

Adapun perhitungan ikatan angin sebagai berikut:

Diketahui : - Tekanan angin diperkotaan : 25 kg/m2

- Koefisien Ikatan angin : 0,02α – 0,4

: 0,02.30 – 0,4

: 0,2

- Jarak antar kuda-kuda (dk) : 5 m

- Jarak antar gording (dg) : 1,4433 m

- Lebar Bangunan : 15 m

- Panjang Bangunan : 40 m

Gambar 4.6 Ikatan Angin

32

P = 0,01.P kuda-kuda + 0,005.n.q.dk.dg

Gaya ‘P’ diambil dari hubungan antara gording dan ikatan angin yang arahnya

sejajar sumbu gording (PPBBI ’84:64),

Besarnya :

Dimana : n = Jumlah Trave antar bentangan ikatan angin

q = beban atap vertikal terbagi rata = 25 kg/m2

dk = Jarak antar kuda-kuda

dg = Jarak antar gording

P kuda-kuda = ((a x b)/2 x tekanan angin) : 2

a = Tinggi kuda-kuda

= 4,33 m

b = tinggi yang di bentuk oleh sudut kemiringan ikatan angin

= tan 30°(2

1.l – dg)

= 0,58.( 2

1.15-1,4433) = 3,513 m

P kuda-kuda = ((4,33 x 3,513)/2 x 25) : 2

= 95,067 Kg

Maka:

P’ = (0,01x 95,067)+(0,005 x 6 x 25 x 5 x 1,4433)

= 6,363 kg

pada bentang ikatan angin harus memenuhi syarat (PPBBI ’84 : 64)

AtepiE

Q

l

h

.

.25,0

Dimana : A tepi =

2

ba xjarak gording

h = Jarak kuda-kuda pada bentang ikatan angin

l = Panjang Tepi antar kuda-kuda

qdk = n.q.L.dk

L = Panjang tepi kuda-kuda

B = nanLebarBangu2

1= 7,5 m

33

Atepi =

gordingxJba

.2

=

mxmm

4433,12

3,51333,4 = 10,977 m2

qdk = n.q.L.dk

= 6 x 25 kg/m2 x 8,66 m x 5 m

= 6495 kg

AtepiE

Q

l

h

.

.25,0

26 977,10101,2

649525,0

66,8

5

mx

kgx

m

m

0,6 0,008 MEMENUHI

Dimensi (F)

F = P’/σ

= 6,363 /1600

= 0,004

Dimensi Tulangan

F = 2

4

1d

2

4

1004,0 d

d2 = 7/22

)004,0.(4 = 0,005 cm2

d = 2005,0 cm = 0,07 cm2 = 0,7 mm

Karena diameter sangat kecil, maka digunakan diameter tulangan ikatan angin

minimum yaitu Ø 6 mm.

4.6 Pembebanan Kuda-Kuda

Adapun beban beban yang terjadi pada kuda-kuda sebagai berikut:

4.6.1 Beban tetap

a. Berat sendiri kuda-kuda

Adapun perhitungan berat sendiri kuda-kuda dari berbagai macam tipe

kuda-kuda sebagai berikut:

34

1. Kuda-kuda tipe Howe

Mengunakan baja profil siku (60. 60. 10) berat = 8,69 kg/m

Adapun panjang bentang kuda-kuda tipe Howe yang dapat dilihat pada tabel

4.2 sebagai berikut:

Tabel 4.2 Panjang Bentang Kuda-Kuda Tipe Howe

No A(m) B(m) V(m) D(m)

Total

panjang

bentang

kuda-

kuda

(m)

1 1,4434 1,25 0,7217 1,4433

2 1,4434 1,25 1,4433 1,9094

3 1,4434 1,25 2,165 2,4999

4 1,4434 1,25 2,8867 3,1457

5 1,4434 1,25 3,6083 3,8187

6 1,4434 1,25 4,33 3,8187

7 1,4434 1,25 3,6083 3,1457

8 1,4434 1,25 2,8867 2,4999

9 1,4434 1,25 2,165 1,9094

10 1,4434 1,25 1,4433 1,4433

11 1,4434 1,25 0,7217

12 1,4434 1,25

Jumlah 17,3208 15 25,98 25,634 83,9348

Jumlah panjang batang kuda-kuda = 83,9348 m

Berat sendiri kuda kuda = panjang batang kuda kuda x berat baja siku

= 83,9348 x 8,69

= 729,393 kg

Beban pertitik simpul akibat berat sendiri kuda kuda

= 729,393 kg / 12

= 60,783 kg

35

2. Kuda-kuda tipe pratt


Panjang bentang kuda-kuda tipe pratt dapat dilihat pada tabel 4.3 sebagai

berikut:

Tabel 4.3 Panjang Bentang Kuda-Kuda Tipe Pratt


Total

panjang

bentang

kuda-

kuda

(m)

1 1,4434 1,25 0,7217 1,9094

2 1,4434 1,25 1,4433 2,4999

3 1,4434 1,25 2,165 3,1457

4 1,4434 1,25 2,8867 3,8187

5 1,4434 1,25 3,6083 4,5068

6 1,4434 1,25 4,33 4,5068

7 1,4434 1,25 3,6083 3,8187

8 1,4434 1,25 2,8867 3,1457

9 1,4434 1,25 2,165 2,4999

10 1,4434 1,25 1,4433 1,9094

11 1,4434 1,25 0,7217

12 1,4434 1,25

Jumlah 17,3208 15 25,98 31,761 90,0618



= 90,0618 x 8,69

= 782,637 kg


= 782,637 kg / 12

= 65,219 kg

3. Kuda-kuda tipe fink


Pada tabel 4.4 berikut adalah total panjang bentang kuda-kuda tipe fink:

36

Tabel 4.4 Panjang Bentang Kuda-Kuda Tipe Fink


Total

panjang

bentang

kuda-

kuda

(m)

1 1,4434 1,25 0,7217 1,4433

2 1,4434 1,25 1,4433 1,9094

3 1,4434 1,25 2,165 2,4999

4 1,4434 1,25 2,8867 1,4433

5 1,4434 2,5 1,4434 0,8333

6 1,4434 2,5 4,33 0,8333

7 1,4434 1,25 1,4434 1,4433

8 1,4434 1,25 2,8867 2,4999

9 1,4434 1,25 2,165 1,9094

10 1,4434 1,25 1,4433 1,4433

11 1,4434 0,7217

12 1,4434

Jumlah 17,3208 15 21,6502 16,2584 70,2294



= 70,2294 x 8,69

= 610,293 kg


= 610,293 kg / 12

= 50,857 kg

4. Kuda-kuda tipe fan


Total panjang bentang kuda-kuda tipe fan sebesar 77,8018 m dapat dilihat

pada tabel 4.5 sebagai berikut:

Tabel 4.5 Panjang Bentang Kuda-Kuda Tipe Fan

No A(m) B(m) V(m) D(m) Total

panjang

bentang

kuda-

kuda

(m)

1 1,4434 2,5 1,4433 1,4433

2 1,4434 2,5 2,8867 2,4999

3 1,4434 2,5 4,33 2,4999

4 1,4434 2,5 4,33 3,8187

5 1,4434 2,5 2,8867 3,8187

37

6 1,4434 2,5 1,4433 3,8187

7 1,4434 3,8187

8 1,4434 2,4999

9 1,4434 2,4999

10 1,4434 1,4433

11 1,4434

12 1,4434

Jumlah 17,3208 15 17,32 28,161 77,8018



= 77,8018 x 8,69

= 676,097 kg


= 676,097 kg / 12

= 56,341 kg

b. Berat beban atap dan gording

Berat gording profil C 200 .75 . 20 . 3,2 = 9,27 kg/m

Berat atap asbes gelombang + perlengkapanya = 50 kg/m2

Berat beban atap satu medan penuh

Berat atap = berat atap x jarak kuda kuda x jarak antar gording

= 50 x 5 x 1,4433

= 360,825 kg

Berat gording = jarak kuda kuda x Berat gording

= 5 x 9,27

= 46,35 kg

c. Beban plafon dan penggantung

Berat pengantung langit langit (dari kayu) bentang maksimum 5m dan jarak

minimum 0,80 m = 7 kg/m2

Berat plafon semen asbes (termasuk rusuk rusuknya) = 11 kg/m2

38

Beban plafon dan penggantung

= (7 + 11) x bentang kuda kuda x jarak kuda kuda

= (7 + 11) x 15 x 5

= 1350 kg

Beban plafon + pengantung pertitik simpul

= 1350 / jumlah medan

= 1350 / 16

= 84,375 kg

4.6.2 Beban angin

Perhitungan beban angin dapat direncanakan sebagai berikut:

Tiap titik simpul tengah menerima beban sebesar:

a. Beban angin tiup = koef angin x tek angin x J. gording x J. kuda-kuda

= (0,02 (30) - 0,4) x 25 x 1,4433 x 5

= 36,083 kg

b. Beban angin hisap = koef angin x tek angin x J. gording x J. kuda-kuda

= -0,4 x 25 x 1,4433 x 5

= -72,165 kg

4.6.3 Pembebanan pada titik simpul

Adapun pembebanan pada titik simpul dari berbagai macam tipe rangka

kuda-kuda seperti berikut:


Pembebanan pada titik simpul satu medan penuh

P2-P8 = P10-P16 = berat atap + berat gording + berat kuda kuda + plafon

= 360,825 + 46,35 + 60,783 + 84,375

= 552,333 kg

Pembebanan pada titik simpul setengah medan

P1 = P17 = ½ berat atap + berat gording + berat kuda kuda + ½ plafon

= ½ (360,825) + 46,35 + 60,783 + ½ (84,375)

= 329,733 kg

39

Pembebanan pada titik bagian ujung

P9 = berat atap + 2 berat gording + berat kuda-kuda + plafon

= 360,825 + 2 x 46,35 + 60,783 + 84,375

= 598,683 kg




= 360,825 + 46,35 + 65,219 + 84,375

= 556,769 kg



= ½ (360,825) + 46,35 + 65,219 + ½ (84,375)

= 334,169 kg



= 360,825 + 2 x 46,35 + 65,219 + 84,375

= 603,119 kg




= 360,825 + 46,35 + 50,857 + 84,375

= 542,407 kg



= ½ (360,825) + 46,35 + 50,857 + ½ (84,375)

= 319,807 kg



= 360,825 + 2 x 46,35 + 50,857 + 84,375

= 588,757 kg

40




= 360,825 + 46,35 + 56,341 + 84,375

= 547,891 kg



= ½ (360,825) + 46,35 + 56,341 + ½ (84,375)

= 325,291 kg



= 360,825 + 2 x 46,35 + 56,341 + 84,375

= 594,241 kg

4.7 Perhitungan Gaya Batang Dengan SAP 2000

Adapun hasil perhitungan gaya batang yang diperhitungkan dengan

menggunakan SAP 2000 sebagai berikut:


Hasil perhitungan gaya batang kuda-kuda tipe Howe dapat dilihat pada

tabel 4.6 sebagai berikut:

Tabel 4.6 Gaya Batang Kuda-kuda Tipe Howe

No

Batang

Panjang

Batang

Beban Tetap Beban Sementara Beban yang

menetukan

Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan

(+) kg (-) kg (+) kg (-) kg (+) kg (-) kg

A1 1,4434 - 10895,1 - 10932,6 - 10932,6

A2 1,4434 - 10041,5 - 10076,9 - 10076,9

A3 1,4434 - 9143,05 - 9176,38 - 9176,38

A4 1,4434 - 8208,24 - 8239,48 - 8239,48

A5 1,4434 - 7237,37 - 7266,53 - 7266,53

A6 1,4434 - 6229,98 - 6257,06 - 6257,06

A7 1,4434 - 6229,98 - 6257,06 - 6257,06

A8 1,4434 - 7237,37 - 7266,53 - 7266,53

41

No

Batang

Panjang

Batang


menetukan


(+) kg (-) kg (+) kg (-) kg (+) kg (-) kg

A9 1,4434 - 8208,24 - 8239,48 - 8239,48

A10 1,4434 - 9143,05 - 9176,38 - 9176,38

A11 1,4434 - 10041,5 - 10076,9 - 10076,9

A12 1,4434 - 10895,1 - 10932,6 - 10932,6

B1 1,25 9422,97 - 9491,54 - 9491,54 -

B2 1,25 9422,97 - 9491,54 - 9491,54 -

B3 1,25 8683,73 - 8748,7 - 8748,7 -

B4 1,25 7905,62 - 7966,97 - 7966,97 -

B5 1,25 7096,04 - 7153,79 - 7153,79 -

B6 1,25 6255,24 - 6309,38 - 6309,38 -

B7 1,25 6255,24 - 6309,38 - 6309,38 -

B8 1,25 7096,04 - 7153,79 - 7153,79 -

B9 1,25 7905,62 - 7966,97 - 7966,97 -

B10 1,25 8683,73 - 8748,69 - 8748,69 -

B11 1,25 9422,97 - 9491,54 - 9491,54 -

B12 1,25 9422,97 - 9491,54 - 9491,54 -

V1 0,7217 50,21 - 50,21 - 50,21 -

V2 1,4433 505,98 - 508,07 - 508,07 -

V3 2,165 987,02 - 991,19 - 991,19 -

V4 2,8867 1502,6 - 1508,85 - 1508,85 -

V5 3,6083 2055,08 - 2063,41 - 2063,41 -

V6 4,33 5240,42 - 5261,25 - 5261,25 -

V7 3,6083 2055,08 - 2063,41 - 2063,41 -

V8 2,8867 1502,6 - 1508,85 - 1508,85 -

V9 2,165 987,02 - 991,18 - 991,18 -

V10 1,4433 505,98 - 508,07 - 508,07 -

V11 0,7217 50,21 - 50,21 - 50,21 -

D1 1,4433 - 839,1 - 843,27 - 843,27

D2 1,9094 - 1159,58 - 1165,1 - 1165,1

D3 2,4999 - 1575,63 - 1582,85 - 1582,85

D4 1,4433 - 2057,95 - 2067,03 - 2067,03

D5 0,8333 - 2592,78 - 2603,8 - 2603,8

D6 0,8333 - 2592,78 - 2603,8 - 2603,8

D7 1,4433 - 2057,95 - 2067,03 - 2067,03

D8 2,4999 - 1575,63 - 1582,85 - 1582,85

D9 1,9094 - 1159,58 - 1165,1 - 1165,1

D10 1,4433 - 839,1 - 843,27 - 843,27

42


Pada tabel 4.7 berikut adalah hasil perhitungan gaya batang kuda-kuda tipe

pratt.

Tabel 4.7 Gaya Batang Kuda-kuda Tipe Pratt

No

Batang

Panjang

Batang


menetukan


(+) kg (-) kg (+) kg (-) kg (+) kg (-) kg

A1 1,4434 - 8854,67 - 8881,39 - 8881,39

A2 1,4434 - 8933,29 - 8963,87 - 8963,87

A3 1,4434 - 9577,44 - 9611,92 - 9611,92

A4 1,4434 - 8898,94 - 8932,34 - 8932,34

A5 1,4434 - 8051,76 - 8083,54 - 8083,54

A6 1,4434 - 6893,98 - 6923,04 - 6923,04

A7 1,4434 - 6893,98 - 6923,04 - 6923,04

A8 1,4434 - 8051,76 - 8083,54 - 8083,54

A9 1,4434 - 8898,94 - 8932,34 - 8932,34

A10 1,4434 - 9577,44 - 9611,92 - 9611,92

A11 1,4434 - 8933,29 - 8963,87 - 8963,87

A12 1,4434 - 8854,67 - 8881,39 - 8881,39

B1 1,25 7434,17 - 7492,24 - 7492,24 -

B2 1,25 8670,99 - 8734,44 - 8734,44 -

B3 1,25 8032,45 - 8093,28 - 8093,28 -

B4 1,25 7256,46 - 7314,02 - 7314,02 -

B5 1,25 6435,21 - 6489,38 - 6489,38 -

B6 1,25 5682,6 - 5733,74 - 5733,74 -

B7 1,25 5682,6 - 5733,74 - 5733,74 -

B8 1,25 6435,21 - 6489,38 - 6489,38 -

B9 1,25 7256,46 - 7314,02 - 7314,02 -

B10 1,25 8032,45 - 8093,28 - 8093,28 -

B11 1,25 8670,99 - 8734,44 - 8734,44 -

B12 1,25 7434,17 - 7492,24 - 7492,24 -

V1 0,7217 - 124,1 - 126,17 - 126,17

V2 1,4433 - 391,37 - 394,34 - 394,34

V3 2,165 - 1162,37 - 1168,17 - 1168,17

V4 2,8867 - 1786,83 - 1794,9 - 1794,9

V5 3,6083 - 1805,59 - 1813,37 - 1813,37

V6 4,33 562,43 - 564,44 - 564,44 -

V7 3,6083 - 1805,59 - 1813,37 - 1813,37

43

No

Batang

Panjang

Batang


menetukan


(+) kg (-) kg (+) kg (-) kg (+) kg (-) kg

V8 2,8867 - 1786,83 - 1794,9 - 1794,9

V9 2,165 - 1162,37 - 1168,17 - 1168,17

V10 1,4433 - 391,37 - 394,34 - 394,34

V11 0,7217 - 124,1 - 126,17 - 126,17

D1 1,9094 - 1206,11 - 1209,33 - 1209,33

D2 2,4999 672,48 - 676,27 - 676,27 -

D3 3,1457 1318,43 - 1324,63 - 1324,63 -

D4 3,8187 1825,63 - 1833,63 - 1833,63 -

D5 4,5068 2034,38 - 2042,94 - 2042,94 -

D6 4,5068 2034,38 - 2042,94 - 2042,94 -

D7 3,8187 1825,63 - 1833,63 - 1833,63 -

D8 3,1457 1318,43 - 1324,63 - 1324,63 -

D9 2,4999 672,48 - 676,27 - 676,27 -

D10 1,9094 - 1206,11 - 1209,33 - 1209,33


Hasil perhitungan gaya batang kuda-kuda tipe fink dapat dilihat pada tabel

4.8 sebagai berikut:

Tabel 4.8 Gaya Batang Kuda-kuda Tipe Fink

No

Batang

Panjang

Batang


menetukan


(+) kg (-) kg (+) kg (-) kg (+) kg (-) kg

A1 1,4434 - 10441,9 - 10479,4 - 10479,4

A2 1,4434 - 9600,22 - 9635,64 - 9635,64

A3 1,4434 - 8713,65 - 8746,98 - 8746,98

A4 1,4434 - 7790,75 - 7822 - 7822

A5 1,4434 - 8267,4 - 8302,84 - 8302,84

A6 1,4434 - 8318,85 - 8356,4 - 8356,4

A7 1,4434 - 8318,85 - 8356,4 - 8356,4

A8 1,4434 - 8267,4 - 8302,84 - 8302,84

A9 1,4434 - 7790,75 - 7822 - 7822

A10 1,4434 - 8713,65 - 8746,98 - 8746,98

A11 1,4434 - 9600,22 - 9635,64 - 9635,64

A12 1,4434 - 10441,9 - 10479,4 - 10479,4

44

No

Batang

Panjang

Batang


menetukan


(+) kg (-) kg (+) kg (-) kg (+) kg (-) kg

B1 1,25 9030,47 - 9099,04 - 9099,04 -

B2 1,25 9030,47 - 9099,04 - 9099,04 -

B3 1,25 8301,55 - 8366,51 - 8366,51 -

B4 1,25 7533,75 - 7595,1 - 7595,1 -

B5 5 5025,31 - 5075,84 - 5075,84 -

B6 1,25 7533,75 - 7595,1 - 7595,1 -

B7 1,25 8301,55 - 8366,51 - 8366,51 -

B8 1,25 9030,47 - 9099,04 - 9099,04 -

B9 1,25 9030,47 - 9099,04 - 9099,04 -

V1 0,7217 79,2 - 79,2 - 79,2 -

V2 1,4433 558 - 560,09 - 560,09 -

V3 2,165 1062,07 - 1066,24 - 1066,24 -

V4 2,8867 - 1239,5 - 1245,78 - 1245,78

V5 1,4434 - 776,18 - 780,36 - 780,36

V6 1,4434 - 776,18 - 780,36 - 780,36

V7 2,8867 - 1239,5 - 1245,78 - 1245,78

V8 2,165 1062,07 - 1066,23 - 1066,23 -

V9 1,4433 558 - 560,08 - 560,08 -

V10 0,7217 79,2 - 79,2 - 79,2 -

D1 1,4433 - 827,19 - 831,36 - 831,36

D2 1,9094 - 1143,83 - 1149,34 - 1149,34

D3 2,4999 - 1555 - 1562,22 - 1562,22

D4 2,4999 3466,42 - 3480,88 - 3480,88 -

D5 1,4433 491,36 - 493,47 - 493,47 -

D6 1,6666 4271,85 - 4289,93 - 4289,93 -

D7 0,8333 43,42 - 43,44 - 43,44 -

D8 0,8333 4307,63 - 4325,72 - 4325,72 -

D9 0,8333 4307,63 - 4325,72 - 4325,72 -

D10 0,8333 43,42 - 43,44 - 43,44 -

D11 1,6666 4271,85 - 4289,93 - 4289,93 -

D12 1,4433 491,36 - 493,47 - 493,47 -

D13 2,4999 3466,42 - 3480,88 - 3480,88 -

D14 2,4999 - 1555 - 1562,22 - 1562,22

D15 1,9094 - 1143,83 - 1149,34 - 1149,34

D16 1,4433 - 827,19 - 831,36 - 831,36

45


Adapun hasil perhitungan gaya batang kuda-kuda tipe fan terhadap beban

tetap dan beban sementara yang dapat dilihat pada tabel 4.9 sebagai berikut:

Tabel 4.9 Gaya Batang Kuda-kuda Tipe Fan

No

Batang

Panjang

Batang


menetukan


(+) kg (-) kg (+) kg (-) kg (+) kg (-) kg

A1 1,4434 - 10366 - 10403,5 - 10403,5

A2 1,4434 - 9596,94 - 9632,36 - 9632,36

A3 1,4434 - 9596,94 - 9634,44 - 9634,44

A4 1,4434 - 7814,5 - 7845,74 - 7845,74

A5 1,4434 - 7814,5 - 7847,83 - 7847,83

A6 1,4434 - 5920,13 - 5947,21 - 5947,21

A7 1,4434 - 5920,13 - 5947,21 - 5947,21

A8 1,4434 - 7814,5 - 7847,83 - 7847,83

A9 1,4434 - 7814,5 - 7845,74 - 7845,74

A10 1,4434 - 9596,94 - 9634,44 - 9634,44

A11 1,4434 - 9596,94 - 9632,36 - 9632,36

A12 1,4434 - 10366 - 10403,5 - 10403,5

B1 1,25 8964,74 - 9033,32 - 9033,32 -

B2 1,25 7512,23 - 7573,59 - 7573,59 -

B3 1,25 5925,45 - 5979,59 - 5979,59 -

B4 1,25 5925,45 - 5979,59 - 5979,59 -

B5 1,25 7512,23 - 7573,59 - 7573,59 -

B6 1,25 8964,74 - 9033,31 - 9033,31 -

V1 1,4433 - 798,03 - 802,2 - 802,2

V2 2,8867 - 856,01 - 860,18 - 860,18

V3 4,33 4935,9 - 4956,73 - 4956,73 -

V4 2,8867 - 856,01 - 860,17 - 860,17

V5 1,4433 - 798,03 - 802,2 - 802,2

D1 1,4433 - 754,57 - 758,74 - 758,74

D2 2,4999 1529,43 - 1536,65 - 1536,65 -

D3 2,4999 - 1470,85 - 1478,07 - 1478,07

D4 3,8187 2461,92 - 2472,95 - 2472,95 -

D5 3,8187 - 2405,07 - 2416,1 - 2416,1

D6 3,8187 - 2405,07 - 2416,1 - 2416,1

D7 3,8187 2461,92 - 2472,95 - 2472,95 -

46

No

Batang

Panjang

Batang


menetukan


(+) kg (-) kg (+) kg (-) kg (+) kg (-) kg

D8 2,4999 - 1470,85 - 1478,07 - 1478,07

D9 2,4999 1529,43 - 1536,65 - 1536,65 -

D10 1,4433 - 754,57 - 758,74 - 758,74

4.8 Mendimensi Batang Pada Kuda-kuda

Berikut pendimensian batang pada berbagai macam tipe kuda-kuda:

4.8.1 Data Yang Diketahui

1. Baja profil Bj 37 𝜎 =1600 kg/cm²

Kuda kuda mengunakan profil baja siku 70.70.7

2. Gaya batang maksimum (Smax)

a. Kuda-kuda Tipe Howe

Batang A (Tekan) = 10941,1

Batang B (Tarik) = 9491,54

Batang V (Tarik) = 5261,25

Batang D (Tekan) = 2748,73

b. Kuda-kuda Tipe Pratt



Batang V (Tekan) = 1813,37

Batang D (Tarik) = 2042,94

c. Kuda-kuda Tipe Fink



Batang V (Tekan) = 245,78


d. Kuda-kuda Tipe Fan

Batang A (Tekan) = 10412


Batang V (Tarik) = 4956,73


47

4.8.2 Mendimensi Batang

Berikut adalah pendimensian batang pada rangka kuda-kuda baja tipe howe,

tipe pratt, tipe fink dan tipe fan.

1. Kuda-kuda Tipe Howe

Mendimensi Batang Tarik

a. Mendimensi batang B

Gaya batang terbesar dari batang B (Smax/Pmax) = 9491,54 kg

Batang siku tunggal

Alat sambung baut Diameter ϕ 16 mm, lubang diameter ϕ 17 mm =1,7cm

Fnetto = 93,51600

9491,54max

S cm²

Fbruto = 1,15 x Fnetto = 1,15 x 5,93 = 6,82 cm²

Dipilih profil baja siku 60.60.6 F = 6,91 cm² > FBruto = 6,82 cm²

Perlemahan = 1 x diameter lubang sambungan x tebal profil baja

= 1 x 1,4 cm x 0,6 cm

= 0,84 cm

Fnetto = Fbruto – 0,84 = 6,91 – 0,84 = 6,07 cm²

Terjadi = 68,1563 6,07

9491,54max

S kg/cm² < ijin = 1600 kg/cm²

Konstruksi aman

b. Mendimensi batang V

Gaya batang terbesar dari batang V (Smax/Pmax) = 5261,25 kg

Batang siku tunggal

Alat sambung baut Diameter ϕ 16 mm, lubang diameter ϕ 17 mm =1,7 cm

Fnetto = 29,31600

5261,25max

S cm²




= 1 x 1,4 cm x 0,5 cm

= 0,70 cm

48

Fnetto = Fbruto – 0,70 = 4,80 – 0,70 = 4,10 cm²

Terjadi = 23,128301,4

5261,25max

S kg/cm² < ijin = 1600 kg/cm²

Mendimensi Batang Tekan

a. Mendimensi batang A

Gaya batang terbesar dari batang A (Smax) = 10941,1 kg = 10,941 ton

Panjang batang = 1,4434 m

Batang double siku

Pelat penyambung 10 mm

Baja profil Bj 37 σ =1600 kg/cm²

Koefisien keamanan Imin = 1,69 PL²

Kontrol sumbu X

Ix = 1,69 PL² =1,69 x 10,941 ton x 1,4434² = 38,52 cm²

Ix tiap batang = 38,52 2⁄ = 19,261 cm²

Dipilih profil baja 60.60.6 Ix = 22,8 x 2 = 45,6 cm4 > 38,52 cm²

F = 6,91

ix = 1,82

λ = Lx / ix = 144,34 / 1,82 = 79,307 cm

ω = 1,606

σ = w . s / F

S = 606,1

6,91) x (2 x 1600.

F

= 13768,4 > Pmax = 10941,1 kg ( Konstruksi aman)

Kontrol sumbu Y

Profil baja 60.60.6 iη = 1,17cm

I = Lk

Lk = i x λ =1,17 x 50 = 58,5 cm

Jumlah medan = 2,728 ~ 3

Tiap 50cm diikat dengan pelat penghubung

49

Iy = 2 x 22,8 = 45,6 cm4

= 2 x 6,91 x (1,69+0,5)² = 66,28 cm4 +

= 111,88 cm4

iy = 91,688,111

FIy

4,02 cm

λy = 9,3502,4

144,34

iy

Lk

λ = ²9,35 50² = 61,56

= 1,374

S = 1,374

6,91) x (2 x 1600.

F


b. Mendimensi batang D



Batang double siku


Baja profil Bj 37 σ =1600 kg/m2


Kontrol sumbu X

Ix = 1,69 PL² = 1,69 x 2,749 ton x 2,4999² = 29,03 cm4

Ix tiap batang = 29,03 2⁄ = 14,516 cm²

Dipilih profil baja 70.70.7 Ix = 42,4 x2 = 84,8 cm4 > 29,03 cm4

F = 9,40 cm2

ix =2,12

Kontrol sumbu Y

Profil baja 70.70.7 iη = 1,37cm

I = Lk

Lk = i x λ =1,37 x 50 = 68,5 cm

Tiap 68,5 cm diikat dengan pelat penghubung

Iy = 2 x 42,4 = 84,8 cm4

50

= 2 x 9,4 x (1,69+0,5)² = 90,2 cm4 +

=175 cm4

iy = 91,6

175FIy

5,032 cm

λy = 68,49 5,032

249,99

iy

Lk

λ = ²68,49 50² = 70,48

= 1,496

S = 496,1

9,40) x (2 x 1600.

F


Profil Baja Yang Digunakan:

1. Batang A (Tekan) mengunakan profil double siku 60.60.6

2. Batang D (Tekan) mengunakan profil double siku 70.70.7

3. Batang B (Tarik) mengunakan profil siku tunggal 60.60.6

4. Batang V (Tarik) mengunakan profil siku tunggal 50.50.5

2. Kuda-kuda Tipe Pratt




Batang siku tunggal


Fnetto = 46,51600

8734,44max

S cm²




= 1 x 1,4 cm x 0,6 cm

= 0,84 cm

Fnetto = Fbruto – 0,84 = 6,91 – 0,84 = 6,07 cm²

51

Terjadi = 6,07

8734,44max

S1438,95 kg/cm² < ijin = 1600 kg/cm²

Konstruksi aman


Gaya batang terbesar dari batang D (Smax/Pmax) = 2042,94 kg

Batang siku tunggal


Fnetto = 28,11600

2042,94max

S cm²




= 1 x 1,4 cm x 0,5 cm

= 0,70 cm

Fnetto = Fbruto – 0,70 = 3,79 – 0,70 = 3,09 cm²

Terjadi = 09,3

2042,94max

S 661,15 kg/cm² < ijin = 1600 kg/cm² (aman)


c. Mendimensi batang A



Batang double siku




Kontrol sumbu X

Ix = 1,69 PL² =1,69 x 9,611 ton x 1,4434² = 33,84 cm²

Ix tiap batang = 33,84 2⁄ = 16,92 cm²


52

F = 6,31

ix = 1,66

λ = Lx / ix = 144,34 / 1,66 = 86,95 cm

ω = 1,783

σ = w . s / F

S = 1,783

6,31) x (2 x 1600.

F


Kontrol sumbu Y

Profil baja 50.50.5 iη = 0,98 cm

I = Lk

Lk = i x λ = 0,98 x 50 = 49 cm


Tiap 50cm diikat dengan pelat penghubung

Iy = 2 x 34,6 = 69,2 cm4

= 2 x 6,31 x (1,69+0,5)² = 60,53 cm4 +

= 129,73 cm4

iy = 31,673,129

FIy

4,53 cm

λy = 8,3153,4

144,34

iy

Lk

λ = ²8,31 50² = 59,27

= 1,348

S = 1,348

6,31) x (2 x 1600.

F


d. Mendimensi batang V

Gaya batang terbesar dari batang V (Smax) = 1813,37 kg = 1,813 ton


53

Batang double siku




Kontrol sumbu X

Ix = 1,69 PL² = 1,69 x 1,813 ton x 4,33² = 57,45 cm4

Ix tiap batang = 57,45 2⁄ = 28,723 cm²

Dipilih profil baja 65.65.7 Ix = 33,4 x2 = 66,8 cm4 > 57,45 cm4

F = 8,70 cm2

Ix = 1,95

Kontrol sumbu Y


I = Lk

Lk = i x λ =1,26 x 50 = 63 cm

Tiap 63 cm diikat dengan pelat penghubung

Iy = 2 x 57,45 = 114,9 cm4

= 2 x 8,7 x (1,69+0,5)2 = 83,5 cm4 +

= 198,4 cm4

iy = 70,8

4,198FIy

4,775 cm

λy = 7,90 4,775

433

iy

Lk

λ = ²7,90 50² = 103,55

= 2,211

S = 211,2

8,70) x (2 x 1600.

F




2. Batang D (Tarik) mengunakan profil siku tunggal 40.40.5

54


4. Batang V (Tekan) mengunakan profil double siku 65.65.7

3. Kuda-kuda Tipe Fink




Batang siku tunggal


Fnetto = 69,51600

9099,04max

S cm²




= 1 x 1,4 cm x 0,6 cm

= 0,84 cm

Fnetto = Fbruto – 0,84 = 6,91 – 0,84 = 6,07 cm²

Terjadi = 6,07

9099,04max

S1499,02 kg/cm² < ijin = 1600 kg/cm²

Konstruksi aman



Batang siku tunggal


Fnetto = 70,21600

4325,72max

S cm²




= 1 x 1,4 cm x 0,6 cm

= 0,84 cm

55

Fnetto = Fbruto – 0,84 = 5,69 – 0,84 = 4,85 cm²

Terjadi = 85,4

4325,72max

S 891,9 kg/cm² < ijin = 1600 kg/cm²





Batang double siku




Kontrol sumbu X

Ix = 1,69 PL² =1,69 x 10,487 ton x 1,4434² = 36,92 cm²

Ix tiap batang = 36,92 2⁄ = 18,46 cm²


F = 6,31

ix = 1,66

λ = Lx / ix = 144,34 / 1,66 = 86,95 cm

ω = 1,783

σ = w . s / F

S = 1,783

6,31) x (2 x 1600.

F


Kontrol sumbu Y


I = Lk

Lk = i x λ = 1,07 x 50 = 53,5 cm



56

Iy = 2 x 34,6 = 69,2 cm4

= 2 x 6,31 x (1,69+0,5)² = 60,53 cm4 +

= 129,73 cm4

iy = 31,673,129

FIy

4,53 cm

λy = 8,3153,4

144,34

iy

Lk

λ = ²8,31 50² = 59,27

= 1,348

S = 1,348

6,31) x (2 x 1600.

F



Gaya batang terbesar dari batang V (Smax) = 1245,78 kg = 1,245 ton


Batang double siku




Kontrol sumbu X

Ix = 1,69 PL² = 1,69 x 1,245 ton x 2,8867² = 17,53 cm4

Ix tiap batang = 17,53 2⁄ = 8,767 cm²

Dipilih profil baja 50.50.5 Ix = 11 x2 = 22 cm4 > 17,53 cm4

F = 4,80 cm2

Ix = 1,51

Kontrol sumbu Y


I = Lk

Lk = i x λ =0,98 x 50 = 49 cm


Iy = 2 x 17,53 = 35,06 cm4

57

= 2 x 4,8 x (1,69+0,5)2 = 46,04 cm4 +

= 81,10 cm4

iy = 8,410,81

FIy

4,111 cm

λy = 23,70 4,111

288,67

iy

Lk

λ = ²23,70 50² = 86,21

= 1,768

S = 768,1

4,8) x (2 x 1600.

F






4. Batang V (Tekan) mengunakan profil double siku 50.50.5

4. Kuda-kuda Tipe Fan




Batang siku tunggal


Fnetto = 65,51600

9033,32max

S cm²




= 1 x 1,4 cm x 0,6 cm

= 0,84 cm

58

Fnetto = Fbruto – 0,84 = 6,91 – 0,84 = 6,07 cm²

Terjadi = 6,07

9033,32max

S1488,2 kg/cm² < ijin = 1600 kg/cm²

Konstruksi aman



Batang siku tunggal


Fnetto = 1,31600

4956,73max

S cm²




= 1 x 1,4 cm x 0,6 cm

= 0,84 cm

Fnetto = Fbruto – 0,84 = 5,69 – 0,84 = 4,85 cm²

Terjadi = 85,4

4956,73max

S 1022 kg/cm² < ijin = 1600 kg/cm²

Konstruksi aman

c. Mendimensi batang D


Batang siku tunggal

Alat sambung baut Diameter ϕ 16 mm, lubang diameter ϕ 17 mm = 1,7cm

Fnetto = 64,11600

2617,88max

S cm²




= 1 x 1,4 cm x 0,5 cm

= 0,70 cm

59

Fnetto = Fbruto – 0,70 = 3,79 – 0,70 = 3,09 cm²

Terjadi = 09,3

2617,88max

S 847,2 kg/cm² < ijin = 1600 kg/cm²

Konstruksi aman



Gaya batang terbesar dari batang A (Smax) = 10412 kg = 10,412 ton


Batang double siku




Kontrol sumbu X

Ix = 1,69 PL² =1,69 x 10,412 ton x 1,4434² = 36,67 cm²

Ix tiap batang = 36,67 2⁄ = 18,33 cm²


F = 6,31

ix = 1,66

λ = Lx / ix = 144,34 / 1,66 = 86,95 cm

ω = 1,783

σ = w . s / F

S = 1,783

6,31) x (2 x 1600.

F

= 11324,7 > Pmax = 10412 kg ( Konstruksi aman)

Kontrol sumbu Y


I = Lk

Lk = i x λ = 1,07 x 50 = 53,5 cm



Iy = 2 x 34,6 = 69,2 cm4

60

= 2 x 6,31 x (1,69+0,5)² = 60,53 cm4 +

= 129,73 cm4

iy = 31,673,129

FIy

4,53 cm

λy = 8,3153,4

144,34

iy

Lk

λ = ²8,31 50² = 59,27

= 1,348

S = 1,348

6,31) x (2 x 1600.

F

= 14979,2 > Pmax = 10412 kg ( Konstruksi aman)





4. Batang V (Tarik) mengunakan profil siku tunggal 50.50.5

4.9 Perhitungan Sambungan Baut

Digunakan alat sambung baut-mur ( A325, Fu b = 585 N/mm2 ) dengan

data sebagai berikut:

a. Diameter baut () = 19 mm = 1,9 cm

Diamater lubang = 20 mm = 2 cm

Plat penyambung = 10 mm =1 cm

Hitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) sebagai berikut:

1. 5d S 15t atau 200 mm

Diambil, S1 = 5 db = 5 x 1,9

= 9,5 cm = 10 cm

2. 2,5 d S2 (4t +100mm) atau 200 mm

Diambil, S2 = 2,5 d = 2,5 x 1,9

= 4,75 cm = 5 cm

61

b. Diameter baut = 16 mm =1,6 cm

Diameter lubang = 17 mm =1,7 cm

Plat penyambung = 10mm = 1 cm

Hitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) sebagai berikut:

1. 5d S 15t atau 200 mm

Diambil, S1 = 5 db = 5 x 1,6

= 8 cm = 9 cm

2. 2,5 d S2 (4t +100mm) atau 200 mm

Diambil, S2 = 2,5 d = 2,5 x 1,6

= 4 cm = 5 cm

Adapun perhitungan sambungan baut dari berbagai macam tipe kuda-kuda

sebagai berikut:

1. Kuda-kuda Tipe Howe

Menghitung sambungan batang A

1. Batang A1

P = 10932,62 kg

Profil = 60.60.6

Diameter baut = 19 mm = 1,9 cm



Baja double

σ izin = 1600 kg/cm²

τ = 0,6 σ

= 0,6 x 1600

= 960 kg/m²

N geser = ¼ π d² τ

= ( ¼ x 3,14 x 1,9² ) 2 x 960

= 5441 kg

τ tumpu = 1,5 σ

= 1,5 x 1600

= 2400 kg/m²

62

N tumpu = 1,9 x 1 x 2400

= 4560 kg

Karena N geser > N tumpu maka yang menentukan adalah N tumpu

n = P / Ntumpu = 10932,62/4560 = 2,4 = 3 buah baut

2. Batang A2

n = P/Ntumpu = 10076,94/4560 = 2,21 = 3 buah baut

3. Batang A3


4. Batang A4


5. Batang A5


6. Batang A6


Menghitung sambungan batang B

1. Batang B1

P = 9491,54 kg

Profil = 60.60.6

Diameter baut = 16 mm =1,6 cm



Baja tunggal

σ izin = 1600 kg/m²

τ = 0,6 σ

= 0,6 x 1600

= 960 kg/cm²


= ( ¼ x 3,14 x 1,6² ) x 960

= 1929,22 kg

63

τ tumpu = 1,5 σ

= 1,5 x 1600

= 2400 kg/cm²

N tumpu = 1,6 x 0,6 x 2400

= 2304 kg

Karena N geser < N tumpu maka yang menentukan adalah N geser

n = P/Ngeser = 9491,54/1929,22 = 4,92 = 5 buah baut

2. Batang B2


3. Batang B3


4. Batang B4


5. Batang B5


6. Batang B6


Menghitung sambungan batang V

1. Batang V1

P = 50,21 kg

Profil = 50.50.5




Baja tunggal


τ = 0,6 σ

= 0,6 x 1600

= 960 kg/cm²

64


= ( ¼ x 3,14 x 1,6² ) x 960

= 1929,22 kg

τ tumpu = 1,5 σ

= 1,5 x 1600

= 2400 kg/cm²

N tumpu = 1,6 x 0,5 x 2400

= 1920 kg


n = P/Ngeser = 50,21/1920 = 0,03 = 2 buah baut

2. Batang V2


3. Batang V3


4. Batang V4


5. Batang V5

n= P/Ngeser = 2063,41/1920 = 1,07 = 2 buah baut

6. Batang V6


Menghitung sambungan batang D

1. Batang D1

P = 476 kg

Profil = 70.70.7




Baja double


65

τ = 0,6 σ

= 0,6 x 1600

= 960 kg/cm²


= ( ¼ x 3,14 x 1,9² ) 2 x 960

= 5441 kg

τ tumpu = 1,5 σ

= 1,5 x 1600

= 2400 kg/cm²

N tumpu = 1,9 x 1 x 2400

= 4560 kg



2. Batang D2


3. Batang D3


4. Batang D4


5. Batang D5


Tabel 4.10 Kebutuhan baut pada sambungan kuda-kuda tipe Howe

No

Batang

Panjang

Batang

Diameter

Baut

Jumlah

Baut

No

Batang

Panjang

Batang

Diameter

Baut

Jumlah

Baut

A1 1,4434 19 3 B1 1,25 16 5

A2 1,4434 19 3 B2 1,25 16 5

A3 1,4434 19 3 B3 1,25 16 5

A4 1,4434 19 2 B4 1,25 16 5

A5 1,4434 19 2 B5 1,25 16 4

A6 1,4434 19 2 B6 1,25 16 4

A7 1,4434 19 2 B7 1,25 16 4

A8 1,4434 19 2 B8 1,25 16 4

66

No

Batang

Panjang

Batang

Diameter

Baut

Jumlah

Baut

No

Batang

Panjang

Batang

Diameter

Baut

Jumlah

Baut

A10 1,4434 19 3 B10 1,25 16 5

A11 1,4434 19 3 B11 1,25 16 5

A12 1,4434 19 3 B12 1,25 16 5

V1 0,7217 16 2 D1 1,9094 19 2

V2 1,4433 16 2 D2 2,4999 19 2

V3 2,165 16 2 D3 3,1457 19 2

V4 2,8867 16 2 D4 3,8187 19 2

V5 3,6083 16 2 D5 4,5068 19 2

V6 4,33 16 3 D6 4,5068 19 2

V7 3,6083 16 2 D7 3,8187 19 2

V8 2,8867 16 2 D8 3,1457 19 2

V9 2,165 16 2 D9 2,4999 19 2

V10 1,4433 16 2 D10 1,9094 19 2

V11 0,7217 16 2

2. Kuda-kuda Tipe Pratt


1. Batang A1

P = 8881,39 kg

Profil = 60.60.6




Baja double


τ = 0,6 σ

= 0,6 x 1600

= 960 kg/m²


= ( ¼ x 3,14 x 1,9² ) 2 x 960

= 5441 kg

67

τ tumpu = 1,5 σ

= 1,5 x 1600

= 2400 kg/m²

N tumpu = 1,9 x 1 x 2400

= 4560 kg

Karena N geser > N tumpuh maka yang menentukan adalah N tumpu


2. Batang A2


3. Batang A3


4. Batang A4


5. Batang A5


6. Batang A6



1. Batang B1

P = 7492,24 kg

Profil = 55.55.6




Baja tunggal


τ = 0,6 σ

= 0,6 x 1600

= 960 kg/cm²

68


= ( ¼ x 3,14 x 1,6² ) x 960

= 1929,22 kg

τ tumpu = 1,5 σ

= 1,5 x 1600

= 2400 kg/cm²

N tumpu = 1,6 x 0,6 x 2400

= 2304 kg



2. Batang B2


3. Batang B3


4. Batang B4


5. Batang B5


6. Batang B6



1. Batang V1

P = 126,17 kg

Profil = 65.65.7




Baja double


69

τ = 0,6 σ

= 0,6 x 1600

= 960 kg/cm²


= ( ¼ x 3,14 x 1,9² ) 2 x 960

= 5441 kg

τ tumpu = 1,5 σ

= 1,5 x 1600

= 2400 kg/cm²

N tumpu = 1,9 x 1 x 2400

= 4560 kg



2. Batang V2


3. Batang V3


4. Batang V4


5. Batang V5


6. Batang V6



1. Batang D1

P = 1209,33 kg

Profil = 40.40.5




Baja tunggal

70


τ = 0,6 σ

= 0,6 x 1600

= 960 kg/cm²


= ( ¼ x 3,14 x 1,6² ) x 960

= 1929,22 kg

τ tumpu = 1,5 σ

= 1,5 x 1600

= 2400 kg/cm²

N tumpu = 1,6 x 0,5 x 2400

= 1920 kg



2. Batang D2


3. Batang D3


4. Batang D4


5. Batang D5


Tabel 4.11 kebutuhan baut pada sambungan kuda-kuda tipe pratt

No

Batang

Panjang

Batang

Diameter

Baut

Jumlah

Baut

No

Batang

Panjang

Batang

Diameter

Baut

Jumlah

Baut

A1 1,4434 19 2 B1 1,25 16 4

A2 1,4434 19 2 B2 1,25 16 5

A3 1,4434 19 3 B3 1,25 16 5

A4 1,4434 19 2 B4 1,25 16 4

A5 1,4434 19 2 B5 1,25 16 4

A6 1,4434 19 2 B6 1,25 16 3

A7 1,4434 19 2 B7 1,25 16 3

A8 1,4434 19 2 B8 1,25 16 4

71

No

Batang

Panjang

Batang

Diameter

Baut

Jumlah

Baut

No

Batang

Panjang

Batang

Diameter

Baut

Jumlah

Baut

A10 1,4434 19 3 B10 1,25 16 5

A11 1,4434 19 2 B11 1,25 16 5

A12 1,4434 19 2 B12 1,25 16 4

V1 0,7217 19 2 D1 1,9094 16 2

V2 1,4433 19 2 D2 2,4999 16 2

V3 2,165 19 2 D3 3,1457 16 2

V4 2,8867 19 2 D4 3,8187 16 2

V5 3,6083 19 2 D5 4,5068 16 2

V6 4,33 19 2 D6 4,5068 16 2

V7 3,6083 19 2 D7 3,8187 16 2

V8 2,8867 19 2 D8 3,1457 16 2

V9 2,165 19 2 D9 2,4999 16 2

V10 1,4433 19 2 D10 1,9094 16 2

V11 0,7217 19 2

3. Kuda-kuda Tipe Fink


1. Batang A1

P = 10479,4 kg

Profil = 55.55.6




Baja double


τ = 0,6 σ

= 0,6 x 1600

= 960 kg/m²


= ( ¼ x 3,14 x 1,9² ) 2 x 960

= 5441 kg

72

τ tumpu = 1,5 σ

= 1,5 x 1600

= 2400 kg/m²

N tumpu = 1,9 x 1 x 2400

= 4560 kg



2. Batang A2


3. Batang A3


4. Batang A4

n = P/Ntumpu = 7822/4560 = 1,72 = 2 buah baut

5. Batang A5


6. Batang A6



1. Batang B1

P = 9099,04 kg

Profil = 60.60.6




Baja tunggal


τ = 0,6 σ

= 0,6 x 1600

= 960 kg/cm²

73


= ( ¼ x 3,14 x 1,6² ) x 960

= 1929,2 kg

τ tumpu = 1,5 σ

= 1,5 x 1600

= 2400 kg/cm²

N tumpu = 1,6 x 0,6 x 2400

= 2304 kg



2. Batang B2


3. Batang B3


4. Batang B4


5. Batang B5



1. Batang V1

P = 79,2 kg

Profil = 50.50.5




Baja double


τ = 0,6 σ

= 0,6 x 1600

= 960 kg/cm²

74


= ( ¼ x 3,14 x 1,9² ) 2 x 960

= 5441 kg

τ tumpu = 1,5 σ

= 1,5 x 1600

= 2400 kg/cm²

N tumpu = 1,9 x 1 x 2400

= 4560 kg


n = P/Ngeser = 79,2 /4560 = 0,02 = 2 buah baut

2. Batang V2


3. Batang V3


4. Batang V4


5. Batang V5



1. Batang D1

P = 831,36 kg

Profil = 50.50.6




Baja tunggal


τ = 0,6 σ

= 0,6 x 1600

= 960 kg/cm²

75


= ( ¼ x 3,14 x 1,6² ) x 960

= 1929,2 kg

τ tumpu = 1,5 σ

= 1,5 x 1600

= 2400 kg/cm²

N tumpu = 1,6 x 0,6 x 2400

= 2304 kg



2. Batang D2


3. Batang D3


4. Batang D4


5. Batang D5


6. Batang D2


7. Batang D3


8. Batang D4


Tabel 4.12 kebutuhan baut pada sambugan kuda-kuda tipe fink

No

Batang

Panjang

Batang

Diameter

Baut

Jumlah

Baut

No

Batang

Panjang

Batang

Diameter

Baut

Jumlah

Baut

A1 1,4434 19 3 B3 1,25 16 5

A2 1,4434 19 3 B4 1,25 16 4

A3 1,4434 19 2 B5 5 16 3

A4 1,4434 19 2 B6 1,25 16 4

A5 1,4434 19 2 B7 1,25 16 5

A6 1,4434 19 2 B8 1,25 16 5

76

No

Batang

Panjang

Batang

Diameter

Baut

Jumlah

Baut

No

Batang

Panjang

Batang

Diameter

Baut

Jumlah

Baut

A8 1,4434 19 2 D1 1,4433 16 2

A9 1,4434 19 2 D2 1,9094 16 2

A10 1,4434 19 2 D3 2,4999 16 2

A11 1,4434 19 3 D4 2,4999 16 2

A12 1,4434 19 3 D5 1,4433 16 2

V1 0,7217 19 2 D6 1,6666 16 3

V2 1,4433 19 2 D7 0,8333 16 2

V3 2,165 19 2 D8 0,8333 16 3

V4 2,8867 19 2 D9 0,8333 16 3

V5 1,4434 19 2 D10 0,8333 16 2

V6 1,4434 19 2 D11 1,6666 16 3

V7 2,8867 19 2 D12 1,4433 16 2

V8 2,165 19 2 D13 2,4999 16 2

V9 1,4433 19 2 D14 2,4999 16 2

V10 0,7217 19 2 D15 1,9094 16 2

B1 1,25 16 5 D16 1,4433 16 2

B2 1,25 16 5

4. Kuda-kuda Tipe Fan


1. Batang A1

P = 10403,51 kg

Profil = 55.55.6




Baja double


τ = 0,6 σ

= 0,6 x 1600

= 960 kg/m²

77


= ( ¼ x 3,14 x 1,9² ) 2 x 960

= 5441 kg

τ tumpu = 1,5 σ

= 1,5 x 1600

= 2400 kg/m²

N tumpu = 1,9 x 1 x 2400

= 4560 kg



2. Batang A2


3. Batang A3


4. Batang A4


5. Batang A5


6. Batang A6



1. Batang B1

P = 9033,32 kg

Profil = 60.60.6




Baja tunggal


78

τ = 0,6 σ

= 0,6 x 1600

= 960 kg/cm²


= ( ¼ x 3,14 x 1,6² ) x 960

= 1929,2 kg

τ tumpu = 1,5 σ

= 1,5 x 1600

= 2400 kg/cm²

N tumpu = 1,6 x 0,6 x 2400

= 2304 kg



2. Batang B2


3. Batang B3



1. Batang V1

P = 802,2 kg

Profil = 50.50.5




Baja tunggal


τ = 0,6 σ

= 0,6 x 1600

= 960 kg/cm²

79


= ( ¼ x 3,14 x 1,6² ) x 960

= 1929,2 kg

τ tumpu = 1,5 σ

= 1,5 x 1600

= 2400 kg/cm²

N tumpu = 1,6 x 0,5 x 2400

= 1920 kg



2. Batang V2


3. Batang V3



1. Batang D1

P = 758,74 kg

Profil = 40.40.5




Baja tunggal


τ = 0,6 σ

= 0,6 x 1600

= 960 kg/cm²


= ( ¼ x 3,14 x 1,6² ) x 960

= 1929,2 kg

80

τ tumpu = 1,5 σ

= 1,5 x 1600

= 2400 kg/cm²

N tumpu = 1,6 x 0,5 x 2400

= 1920 kg



2. Batang D2


3. Batang D3


4. Batang D4


5. Batang D5


Tabel 4.13 kebutuhan baut pada sambugan kuda-kuda tipe fan

No

Batang

Panjang

Batang

Diameter

Baut

Jumlah

Baut

No

Batang

Panjang

Batang

Diameter

Baut

Jumlah

Baut

A1 1,4434 19 3 B1 1,25 16 5

A2 1,4434 19 3 B2 1,25 16 4

A3 1,4434 19 3 B3 1,25 16 4

A4 1,4434 19 2 B4 1,25 16 4

A5 1,4434 19 2 B5 1,25 16 4

A6 1,4434 19 2 B6 1,25 16 5

A7 1,4434 19 2 D1 1,4433 16 2

A8 1,4434 19 2 D2 1,9094 16 2

A9 1,4434 19 2 D3 2,4999 16 2

A10 1,4434 19 3 D4 2,4999 16 2

A11 1,4434 19 3 D5 1,4433 16 2

A12 1,4434 19 3 D6 1,6666 16 2

V1 1,4433 16 2 D7 0,8333 16 2

V2 2,8867 16 2 D8 0,8333 16 2

V3 4,33 16 2 D9 0,8333 16 2

V4 2,8867 16 2 D10 0,8333 16 2

V5 1,4433 16 2

81

3.10 Harga Kebutuhan Material

Adapun perhitungan harga kebutuhan material dari berbagai macam tipe

kuda-kuda baja sebagai berikut:

1. Tipe Howe

Harga kebutuhan material rangka kuda-kuda baja tipe Howe dapat dilihat

pada tabel 4.14 sebagai berikut:

Tabel 4.14 Harga Kebutuhan Material Rangka Kuda-kuda Baja Tipe Howe

No. Material Rangka Kuda-kuda Tipe Howe

Volume Harga Satuan Jumlah

1 Baja Siku 50.50.5 97,9446 kg Rp 14.030,00 Rp 1.374.162,74

2 Baja Siku 60.60.6 269,0488 kg Rp 14.310,00 Rp 3.850.088,33

3 Baja Siku 70.70.7 378,35784 kg Rp 14.310,00 Rp 5.414.300,69

4 Baut 16 mm 79 bh Rp 3.960,00 Rp 312.840,00

5 Baut 19 mm 50 bh Rp 3.960,00 Rp 198.000,00

TOTAL Rp 11.149.391,76

2. Tipe Pratt

Rangka kuda-kuda baja tipe pratt memiliki harga kebutuhan material

sebesar Rp 11.472.111,83 yang dapat dilihat pada tabel 4.15 sebagai berikut:

Tabel 4.15 Harga Kebutuhan Material Rangka Kuda-kuda Baja Tipe Pratt

No. Material Rangka Kuda-kuda Tipe Pratt


1 Baja Siku 40.40.5 76,13298 kg Rp 14.030,00 Rp 1.068.145,71

2 Baja Siku 55.55.6 74,25 kg Rp 14.030,00 Rp 1.041.727,50

3 Baja Siku 60.60.6 187,7488 kg Rp 14.310,00 Rp 2.686.685,33

4 Baja Siku 65.65.7 433,8416 kg Rp 14.310,00 Rp 6.208.273,30

5 Baut 16 mm 70 bh Rp 3.960,00 Rp 277.200,00

6 Baut 19 mm 48 bh Rp 3.960,00 Rp 190.080,00

TOTAL Rp 11.472.111,83

82

3. Tipe Fink

Pada tabel 4.16 berikut adalah harga kebutuhan material dari rangka kuda-

kuda baja tipe fink.

Tabel 4.16 Harga Kebutuhan Material Rangka Kuda-kuda Baja Tipe Fink

No. Material Rangka Kuda-kuda Tipe Fink


1 Baja Siku 50.50.5 122,6004 kg Rp 14.030,00 Rp 1.720.083,61

2 Baja Siku 50.50.6 96,7755 kg Rp 14.030,00 Rp 1.357.760,27

3 Baja Siku 55.55.6 171,468 kg Rp 14.030,00 Rp 2.405.696,04

4 Baja Siku 60.60.6 81,3 kg Rp 14.310,00 Rp 1.163.403,00

5 Baut 16 mm 67 bh Rp 3.960,00 Rp 265.320,00

6 Baut 19 mm 48 bh Rp 3.960,00 Rp 190.080,00

TOTAL Rp 7.102.342,92

4. Tipe Fan

Berikut adalah total harga kebutuhan material dari rangka kuda-kuda baja

tipe fan yang dapat dilihat pada tabel 4.17.

Tabel 4.17 Harga Kebutuhan Material Rangka Kuda-kuda Baja Tipe Fan

No. Material Rangka Kuda-kuda Tipe Fan


1 Baja Siku 40.40.5 64,3005 kg Rp 14.030,00 Rp 902.136,02

2 Baja Siku 50.50.5 61,3002 kg Rp 14.030,00 Rp 860.041,81

3 Baja Siku 55.55.6 171,468 kg Rp 14.030,00 Rp 2.405.696,04

4 Baja Siku 60.60.6 81,3 kg Rp 14.310,00 Rp 1.163.403,00

5 Baut 16 mm 56 kg Rp 3.960,00 Rp 221.760,00

6 Baut 19 mm 30 kg Rp 3.960,00 Rp 118.800,00

TOTAL Rp 5.671.836,86

Berdasarkan hasil perhitungan harga kebutuhan material keempat rangka

kuda-kuda di atas di dapat bahwa rangka kuda-kuda baja tipe Howe memiliki total

harga kebutuhan material sebesar Rp 11.149.391,76 rangka kuda-kuda baja tipe

pratt sebesar Rp 11.472.111,83 rangka kuda-kuda baja tipe fink sebesar Rp

7.102.342,92 dan rangka kuda-kuda baja tipe fan sebesar Rp 5.671.836,86.

83

Adapun Grafik perbandingan biaya total dari keempat rangka kuda-kuda

baja tersebut yang dapat dilihat pada gambar 4.8 sebagai berikut:

Gambar 4.8 Perbandingan biaya rangka kuda-kuda baja

Berdasarkan gambar di atas di dapat bahwa rangka kuda-kuda baja tipe pratt

memiliki biaya material yang paling besar dan rangka kuda-kuda baja tipe fan

memiliki biaya material yang paling kecil diantara rangka kuda-kuda baja lainnya.

Selisih biaya material rangka kuda-kuda baja tipe howe dengan tipe pratt yaitu

sebesar Rp 322.720,08 rangka kuda-kuda baja tipe pratt dengan tipe fink sebesar

Rp 4.369.768.92 dan rangka kuda-kuda baja tipe fink dengan tipe fan sebesar Rp

1.430.506,06. Dengan efisiensi biaya rangka kuda-kuda baja tipe howe terhadap

tipe fan sejumlah 49%, rangka kuda-kuda baja tipe pratt terhadap tipe fan sejumlah

51%, dan rangka kuda-kuda baja tipe fink terhadap tipe fan sejumlah 20%.

Rp-

Rp2.000.000,00

Rp4.000.000,00

Rp6.000.000,00

Rp8.000.000,00

Rp10.000.000,00

Rp12.000.000,00

Howe Pratt Fink Fan

Series2 49% 51% 20% 0%

Series1 Rp11.149.391 Rp11.472.111 Rp7.102.342, Rp5.671.836,

Rp11.149.391,76

Rp11.472.111,83

Rp7.102.342,92

Rp5.671.836,86

49% 51%

20%

0%

Perbandingan Biaya Rangka Kuda-kuda Baja

BAB V

PENUTUP

82

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari penelitian di atas di dapat kesimpulan sebagai berikut:

1. Berat profil rangka kuda-kuda baja adalah 745,351 kg, 771,973 kg, 472,144 kg

dan 378,369 kg. Masing-masing untuk rangka kuda-kuda baja tipe howe, tipe

pratt, tipe fink dan tipe fan.

2. Efisiensi harga kebutuhan material rangka kuda-kuda baja tipe howe, tipe pratt

dan tipe fink sebesar 49%, 51% dan 20% terhadap rangka kuda-kuda baja tipe

fan

5.2 Saran

Saran untuk penelitian ini yaitu:

1. Pada perencanaan kuda-kuda rangka batang dengan bentang 6 - 15 m dan

kemiringan 30º disarankan untuk meilih jenis rangka kuda-kuda baja tipe fan

dibandingkan tipe howe, tipe pratt dan tipe fink karena lebih ringan dan murah.

2. Agar dapat diambil kesimpulan yang lebih umum (general), maka perlu diteliti

pengaruh jumlah dan panjang bentang serta kemiringan kuda-kuda terhadap

berat rangka batang pada jenis rangka yang sama dengan membuat beberapa

variasi terhadap parameter tersebut.

3. Mengingat adanya jenis-jenis rangka lainnya, maka kepada para peneliti

disaarankan pula untuk melakukan penelitian yang sama dengan penelitian ini

terhadap jenis rangka lain dengan mengacu pada saran nomor 2.

83

DAFTAR PUSTAKA

-. SNI 03 - 1729 – 2002 , Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan

Gedung, 2002, Departemen Pekerjaan Umum.

-. SNI 1729 – 2002. Spesifikasi untuk Bangunan Baja Struktural. Badan

Standardisasi Nasional. 289 hlm.

Ir. Rudy Gunawan, Tabel Profil Konstruksi Baja, 2011, Cetakan ke 20,

Yogyakarta

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, 1983. Peraturan Perencanaan

Bangunan Baja Indonesia (PPBBI), Departemen Pekerjaan Umum,

Bandung.

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan, Peraturan Pembebanan Indonesia

Untuk Gedung 1983, Cetakan Kedua, Bandung.

Dewobroto, Wiryanto. 2016. Struktur Baja: Perilaku, Analisis dan Desain –

AISC 2010. Tanggerang: Penerbit Jurusan Teknik Sipil UPH. 973 hlm.

Setiawan, Agus. 2008. Perencanaan Struktur Baja dengan Metode LRFD.

Jakarta:Erlangga. 336 hlm.

Salmon, J.E., dan J.E. Johnson, 1992. Struktur Baja – Disain dan Perilaku,

Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

LAMPIRAN-LAMPIRAN

LAMPIRAN 1.

REKAPITULASI KEBUTUHAN TOTAL PROFIL KUDA-KUDA BAJA TIPE

HOWE, TIPE PRATT, TIPE FINK DAN TIPE FAN

Lampiran 1. Rekapitulasi kebutuhan total profil kuda-kuda baja

Rekapitulasi Kebutuhan Total Profil Howe

Batang Profil Panjang (m) Jumlah Total Panjang (m) Berat (kg/m) Berat total (kg)

A 60.60.6 8,66 2 17,32 10,84 187,7488

B 60.60.6 7,5 2 15 5,42 81,3

D 70.70.7 12,817 2 25,634 14,76 378,35784

V 50.50.5 12,99 2 25,98 3,77 97,9446

TOTAL 745,35124

Rekapitulasi Kebutuhan Total Profil Pratt


A 60.60.6 8,66 2 17,32 10,84 187,7488

B 55.55.6 7,5 2 15 4,95 74,25

D 40.40.5 12,817 2 25,634 2,97 76,13298

V 65.65.7 15,88 2 31,76 13,66 433,8416

TOTAL 771,97338

Rekapitulasi Kebutuhan Total Profil Fink


A 55.55.6 8,66 2 17,32 9,9 171,468

B 60.60.6 7,5 2 15 5,42 81,3

D 50.50.6 10,825 2 21,65 4,47 96,7755

V 50.50.5 8,13 2 16,26 7,54 122,6004

TOTAL 472,1439

Rekapitulasi Kebutuhan Total Profil Fan


A 55.55.6 8,66 2 17,32 9,9 171,468

B 60.60.6 7,5 2 15 5,42 81,3

D 40.40.5 10,825 2 21,65 2,97 64,3005

V 50.50.5 8,13 2 16,26 3,77 61,3002

TOTAL 378,3687

LAMPIRAN 2.

GAMBAR RANGKA DAN DETAIL SAMBUNGAN KUDA-KUDA BAJA

TIPE HOWE, TIPE PRATT, TIPE FINK DAN TIPE FAN

perbandingan dimensi dan harga dari berbagai …spmi.poltekba.ac.id/spmi/fileta/tugas akhir (jihan...

Documents