perencanaan atap

17
STRUKTUR BAJA 1 Perencanaan Gording Beban Angin Rangka Atap BAYRU REZA PAHLAWAN (2411131063) civil

Upload: rezacfc

Post on 14-Nov-2015

230 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

perancangan atap baja

TRANSCRIPT

STRUKTUR BAJA 1

Perencanaan Gording

Beban Angin

Rangka Atap

DATA STRUKTUR Model kuda-kuda : Tipe D Jarak gording: 5 m Jenis alat sambungan: Baut Mutu baja : BJ 55 ( Fu = 550, Fy = 410 Jenis penutup atap : Genteng Metal Kemiringan atap : 31 1. Jarak Antar Gording L = 12 m , di dapatkan jarak anatra batang : 0.86 m Sehingga jarak antar gording : = 1 m

2. Asumsi perhitungan menggunakan jarak antar gording, dengan Gording C 150 x 65 x 20 x 3.2

q: 11.0 kg/m Ix: 489 cm4 Iy: 99.2 cm4 Zx = Wx: 65.2 cm3 Zy = Wy: 19.8 cm3

3. Data perhitungan pembebanan Gording Beban Mati (qDL)Data Pembebanan Beban penutup atap Genteng Metal = 30 kg/m2 Berat penutup atap Genteng Metal = jarak gording x beban penutup atap = 1 m x 30 kg/m2 = 30 kg/m Berat Gording Sendiri= 11.0 kg/mqDL = Berat penutup atap beton + berat gording sendiri = 30 kg/m + 11.0 kg/m = 41 kg/m

Beban Hidup (qDLL) Beban hidup terpusat diperhitungkan sebesar 100 kgqLL = 100 kg

Beban Air Hujan Beban air hujan diperhitungkan sebesar = 40 0.8 = 40 0.8 (31) = 15.2 kg/m2qH = Jarak gording x beban air = 1 m x 15.2 kg/m2 = 15.2 kg/m

Beban Angin Beban tekan angin yang diperhitungkan = 40 kg/m2 Koefisien angin tekan = 0.02 (31) 0.4 = 0.22 Koefisien angin isap = - 0.4qW tekan = 0.22 x 1 x 40 = 8.8 kg/mqW isap = - 0.4 x 1 x 40 = -16 kg/m

Resume Beban Kerja qDL= 41 kg/m qLL= 100 kg qH= 15.2 kg/m qW tekan= 8.8 kg/m qW isap = - 16 kg/m 4. Penyelesaian Menghitung momen yang bekerja pada gording. Dengan asumsi tidak ada trakstang.

Akiba Beban Mati

qDL = 41 kg/m qx = qDL x (cos ) = 41 kg/m x (cos 31) = 34. 28 kg/m qy = qDL x (sin ) = 41 kg/m x (sin 31) = 21.12 kg/m

Mx = x 34.28 x 52 = 107.13 kg/m My = x 21.12 x 2.52 = 16.5 kg/m Akibat Beban Hidup

qLL = 100 kg qx = qLL x (cos ) = 100 x (cos 31 ) = 85.71 kg/m qy = qLL x (sin ) = 100 x (sin 31 ) = 51.50 kg/mMx = x 85.71 x 5 = 107.13 kg/m My = x 51.50 x 2.5 = 32.18 kg/m

Alibat Beban Air HujanqH = 15.2 kg/mMx = x qH x L2 = x 15.2 x 52 = 47.5 kg/m

Akibat Beban Angin qW tekan = 8.8 kg/m Wx = x qW tekan x L2 = x 8.8 x 52 = 27.5 kg/m Kombinasi Beban Angin No Kombinasi PembebananArah XArah Y

1U = 1.4 D149.98223.1

2U = 1.2 D + 0.5 LL182.12135.89

U = 1.2 D + 0.5 H152,30619.8

3U = 1.2 D + 1.6 La299.96476.288

U = 1.2 D + 1.6 La + 0.8 W321.96476.288

U = 1.2 D + 1.6 H204.55219.8

U = 1.2 D + 1.6 H + 0.8 W226.55219.8

4U = 1.2 D + 1.3 W + 0.5 La217.87135.89

U = 1.2 D + 1.3 W + 0.5 H188.05619.8

5U = 0.9 D + 1.3 W132.26714.85

U = 0.9 D - 1.3 W60.66714.85

Jadi besar momen yang menentukan adalah :

Mx = 321.964 kg/m = 3219640 NmmMy = 76.288 kg/m = 762880 Nmm

Perhitungan Kapasitas PenampangAsumsi penampang kompak :Mnx = Zx . fy = 65200 x 410 = 26732000 Nmm

Mny = Zy . fy = 19800 x 410 = 8118000 Nmm

Untuk mengatisipasi puntir maka besar momen y dapat di bagi 2, sehingga : = =

= 0.74 > 1 OK

Beban ultimateqDL = 41 kg/m qUx () = ( 1.4 x qDL ) sin = ( 1.4 x 41 kg/m ) sin 31= 29.563 kg/m qUx () = ( 1.2 x qDL ) sin + 0.8 qWtekan= ( 1.2 x 41 kg/m ) sin 31 + 0.8 x 8.8 kg/m= 32.38 kg/m qUx () = ( 1.2 x qDL ) + ( 0.5 x qH ) sin = ( 1.2 x 41 kg/m ) + ( 0.5 x 15.2 kg/m) sin 31= 53.11 kg/m Menentukan

qDL = 41 kg/m qUy () = (1,4 x qDL) cos = (1,4 x 41 kg/m) cos 31 = 49.2 kg/m qUy () = (1,2 x qDL) cos + 0,8 qWtekan = (1,2 x 41 kg/m) cos 31 + 0,8 x 8.8 kg/m = 49.21 kg/m qUy () = (1,2 x qDL) + (0,5 x qH) cos = (1,2 x 41 kg/m) + (0,5 x 15.2 kg/m) cos 31 = 55.71 kg/m Menentukan pUx () = (1,4 x P) sin = ( 1.4 x 100 ) sin 31 = 72.1 kg pUy () = (1,4 x P ) cos = (1.4 x 100 ) cos 31 = 120 kg

Beban luar yang bekerja

1;Mux = ( x qU x L2 ) +( x pU x L ) = ( x 53.11 kg/m x 52 m ) +( x 72.1 kg x 5 m ) = 256.09 kg/mMuy = ( x qU x 1/2 L2 ) +( x pU x L ) = ( x 55.71 kg/m x 2.52 m) +( x 120 kg x 2.5 m ) = 118.52 kg/mMnx = Zx fy = 0.9 x 65200 mm3 x 41 kg/mm2 = 2405880 kg/mm = 2405.88 kg/m Mny = Zy fy = 0.9 x 19800 mm3 x 41 kg/mm2 = 730.62 kg/m

1; 1;0.29 1 OK

Perencanaan Trakstang

Pembebanan Trakstang Beban berat gording C 150 x 75 x 20 x 4.5Berat sendiri gording : 11 kg/m = 110 N/m = 125.71 N/m2 Beban akibat air hujan Berat air hujan () = 15.2 kg/m2 = 152 N/m2Berat () = 152 x Sin 31 = 78.28 Beban penutup atap Beban penutup atap metal = 30 kg/m2 = 300 N/m2

Beban terfaktor (Wu)D = 125.71 + 300 = 425.71/m2 Wu = 1,4 D = 1,4 ( 300 ) = 420 N/m2 Wu = 1,2 D + 0,5 H = 1,2 ( 300 ) + 0,5 ( 78.28 ) = 399.14 N/m2 Wu = 1,2 D + 1,6 H = 1,2 ( 300 ) + 1,6 ( 78.28 ) = 485.25 N/m2 Menentukan

Beban yang bekerja sejajar beban atap () = 485.25 x Sin 31 = 249.92 N/m2

Beban pada trakstang teratas = x 2.5 m x x 249.92 N/m2 = 3748. 8 NDimensi trakstang yang diperlukan :

AD = = 1.211 x 10-5 m2 = 12.11 mm2 12,11 mm2D 3.9266 4 mmMaka gunakan trakstang dengan 4 mm Gaya batang tarik antara gording paling atas:

Nu1 = Jarak trakstang x r x beban sejajar beban atap x = 2.5 m x 7 m x 249.92 N/m2 x = 5102.387 NAD = = 1,65 x 10-5 m2 = 16.5 mm2AD 16.5 mm2 16.5 mm2D 4.6 5 mmMaka gunakan trakstang dengan 6 mm

Perencanaan Rangka AtapPerhitungan beban perjarak antars kuda-kuda

Akibat beban mati (qDL) Berat penutup atap genteng metal = 30 kg/m Berat penutup atap perjarak antar kuda-kuda P () = L x jarak gording x berat penutup atap = 5 x 1 x 30 = 150 kg Berat sendiri gording P = 5 x 11 = 55 kg Berat panjang trasktang ( gunakan 1 trakstang ) P = (panjang trakstang teratas x berat jenis trakstang) + (panjang trakstang sejajar atap x berat jenis trakstang) = (0.4 x 0.22) + (6.9 x 0.22) = 1.6 kg Maka pDL = 150 + 55 + 1.6 = 206.6 kg

Akibat beban hidup (qLL) Beban hidup terpusat diperhitungkan sebesar P = 100 kg/m Untuk beban hidup, semua daerah yang sama yaitu pLL = 100 x 5 = 500 kg

Berat air hujan (qH) Beban air hujan diperhitungkan sebesar = 40 0.8 = 40 0.8 31 = 15.2 kg/m2 Beban air hujan terhadap gording perjarak antar kuda-kudaPH , jarak 1 = jarak gording x L beban air hujan = 1 x 5 x 15.2 = 76 kg Beban angin (qW) Besar beban tekan angin diperhitungkan sebesar = 40 kg/m2 Koefisien angin tekan = 0.02 (31) 0.4 = 0.22 Beban angin tekan perjarak antara kuda-kuda qW (tekan) = koefisien angin x a x L x beban tekan angin = 0.22 x 1 x 5 x 40 = 44 kg Beban angin hisap perjarak antar kuda-kuda qW (hisap) = koefisien angina hisap x a x L x beban tekan angina = -0.4 x 1 x 5 x 40 = -80 kg

Analis gaya dalam untuk perancangan atau perancangan kuda-kuda dilakukan dengan bentuk program struktur SAP2000. Analis dilakukan dengan memasukan beban-beban yang telah ditentukan, dengan mengacu pada buku peraturan baja ( SNI BAJA ) sebagai input data dengan berbagai kombinasi pembebanan yang diantaranya adalah : 1. 1.4 Beban mati2. 1.2 Beban mati + 0.5 Beban hidup3. 1.2 Beban mati + 0.5 Beban hujan4. 1.2 Beban mati + 0.6 Beban hidup + 0.8 Beban angin kiri5. 1.2 Beban mati + 1.6 Beban hujan + 0.8 Beban angin kiri6. 1.2 Beban mati + 1.6 Beban hidup + 0.8 Beban angin kanan7. 1.2 Beban mati + 1.6 Beban hujan + 0.8 Beban angin kanan8. 1.2 Beban mati + 1.3 beban angin kiri + 0.5 beban hidup9. 1.2 Beban mati + 1.3 beban angin kiri + 0.5 beban hujan10. 1.2 Beban mati + 1.3 beban angin kanan + 0.5 beban hidup11. 1.2 Beban mati + 1.3 beban angin kanan + 0.5 beban hujan

BAYRU REZA PAHLAWAN (2411131063) civil