perencanaan rangka atap baja

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 DATA-DATA PERENCANAAN

B1 B2 B3 B4

A1

A2

A3

A4

V1

V2

V3

V4

D1D2

D3

B1'B2'B3'B4'

A1'

A2'

A3'

A4'

V1'

V2'

V3'

V4'

D1'D2'

D3'

2.1250

17.0000

4.2000

Gambar 1.1 Rangka Kuda-Kuda

Ditentukan suatu rangka kuda-kuda baja seperti tergambar dengan

ketentuan sebagai berikut :

- Bentang (L) = 17 Jarak

- Titik Buhul (λ) = 2,125 m

- Tinggi (H) = 4,2 m

- Jarak Kuda-Kuda = 3 m

- Panjang Bangunan = 27 m

- Desakan Angin = 47 Kg/m2

- Jenis Atap = Seng (Berat Sendiri 5 kg/m2)

- Alat Sambung = Baut

- Mutu Baja = Bj 37 σ = 1600 Kg/cm2

8

1.2. PERHITUNGAN PANJANG BATANG

a. Kemiringan Kuda-Kuda

tgα =5,8

2,4= 0,494

α = 26,29°

b. Batang Kaki Kuda-Kuda

A1 = A2 = A3 = A4 = A4’ = A3’ = A2’ = A1’

Atot = 2,4 5,8 22 +

Atot = 9,481 m

A = 2,37 m

c. Batang Horizontal

B1 = B2 = B3 = B4 = B4 = B3’ = B2’ = B1’

B = meter 125,24

5,8 =

d. Batang Vertikal

V1 = V1’ = tgα x 2,25 = tg 26,29 x 125,2 = 1,04 m

V2 = V2’ = tgα x 2,25 x 2 = tg 26,29 x 125,2 x 2 = 2,08 m

V3 = V3’ = tgα x 2,25 x 3 = tg 26,29 x 125,2 x 3 = 3,12 m

V4 = V4

, = tgα x 2,25 x 4 = tg 26,29 x 125,2 x 4 = 4,16 m

e. Batang Diagonal

D1 = D1’ = m 973,22,125 2,08 22 =+

D2 = D2’ = D1 = m 973,22,125 2,08 22 =+

D3 = D3’ = m 671,4125,2 4,16 22 =+

Tabel 1.1 Panjang Batang

9

Batang Panjang

Batang

Batang Panjang

Batang

Batang Panjang

Batang

Batang Panjang

BatangA1

A2

A3

A3

A1’

A2’

A3’

A4’

2,37

2,37

2,37

2,37

2,37

2,37

2,37

2,37

B1

B2

B3

B4

B1’

B2’

B3’

B4’

2.125

2.125

2.125

2.125

2.125

2.125

2.125

2.125

V1

V2

V3

V4

V1’

V2’

V3’

1,04

2,08

3,12

4,16

1,04

2,08

3,12

D1

D2

D3

D1’

D2’

D3’

2,97

2,97

4,67

2,97

2,97

4,67

10

BAB II

PERENCANAAN GORDING

- Jarak antara gording = 2,37 m

- Jarak antara kuda –kuda = 3 m

- Berat sendiri atap seng metal = 5 kg/ m2

2.1. PERHITUNGA

N MUATAN GORDING

Untuk kasau dan reng dipakai kayu semantok dengan BJ = 37 gr/cm2

berdasarkan PPI 1983

Direncanakan memakai gording dengan profil LLC 100 x 50 x 20 x 2,3

mm dari daftar profil baja didapat :

Ix = 80,7 cm 4 .

Iy = 19,0 cm4

Wx = 16,1 cm 3

Wy = 6,06 cm3

F = 5,17 cm2

q = 4,06 kg /m

b = 50 mm = 5 cm

d = 2,3 mm = 0,23 cm

c = 20 mm = 2 cm

h = 100 mm = 10 cm

x = 18,6 mm = 1,86 cm

y = 50 mm = 5,0 cm

11

h

y

b

d

xx

ye

c

2.1.1. Muatan Mati

- berat sendiri LLC 100 x 50 x 20 x 3,2 = 4,06 kg/m

- berat atap kasau reng 5 x 0,6 = 3,00 kg/m

Jumlah = 7,06 kg/m

qx = q Cos α

qy = q Sin α

qx = q cos α = 7,06 x cos 25,02° = 6,39 kg/m

qy = q sin α = 7,06 x sin 25,02° = 2,98 kg/m

Mx = 2L . q 8

1 =

8

1 x 6,39 x 42 = 12,78 kg m

My = 2L . q 8

1=

8

1 x 2,98 x 42 = 5,96 kg m

Dx = L qx.2

1=

2

1 x 6,39 x 4 = 12,78 kg

Dy = L qx.2

1=

2

1 x 2,98 x 4 = 5,96 kg

2.1.2. Muatan hidup

a. Muatan terpusat

Muatan terpusat akibat pekerja/orang dengan peralatan minimum p = 100 kg

(PPI1983 )

12

px = p Cos α

py = p Sin α

y

x

qy

qx

q

3 1 . 2 1 6 °

y

x

py

px

p

3 1 . 2 1 6 °

px = p cos α = 100 x cos 25,02° = 90,61 kg

py = p sin α = 100 x sin 25,02° = 42,29 kg

Mx = .LPx 4

1 =

4

1x 90,61 x 4 = 90,61 kg

My = .LPx 4

1=

4

1x 42,29 x 4 = 42,29 kg

Dx = Px 2

1=

2

1x 90,61 = 45,30 kg

Dy = Px 2

1=

2

1x 42,29 = 21,14 kg

b. Muatan Air Hujan

Muatan air hujan dianggap sebagai muatan terbagi rata per m2 bidang datar

besar tergantung pada sudut kemiringan α (menurut ppi 1983 ) ,dimana pada

saat α ≤ 50 ° dihitung dengan rumus = 40 – 80 α kg / m2

= 40 - 0,8 x 25,02

= 19,98 kg / m2

muatan air hujan yang diterima gording (permeter panjang ) adalah :

q =19,98 x 0,6 m

= 11,98 kg /m

qx = q cosα = 11,98 x cos 25,02 = 10,85 kg / m

qy = q sin α = 11,98 x sin 25,02 = 5,06 kg / m

Mx = 2L . q 8

1 =

8

1 x 10,85 x 42 = 21,70 kg m

My = 2L . q 8

1 =

8

1 x 5,06 x 42 = 10,12 kg m

Dx = L qx.2

1=

2

1 x 10,85 x 4 = 21,70 kg

Dy = L qy.2

1=

2

1 x 5,06 x 4 = 10,12 kg

2.1.3. Muatan Angin

Muatan angin yang bekerja 40 kg/m tegak lurus terhadap bidang atap sehingga

komponen beban angin hanya terhadap sumbu x menurut (PPI 1983 ) bila α 65°

maka koefesien angin tekan = 0,020 x α - 0,4

13

= 0,020 x 25,02 – 0,4

= 0,10

koefesien angin hisap = - 0,4

a. Angin tekan

qx = 0,10 x 0,6 x 55 = 3,30 Kg/m

qy = 0 (arah angin tegak lurus bidang atap ,sehingga tidak punya nilai )

Mx = 2x L . q

8

1 =

8

1 x 3,30 x 42 = 6,60 Kg m

My = 0

Dx = L .q2

1x =

2

1 x 3,30 x 4 = 6,60 Kg

Dy = 0

b. Angin Hisap

qx = - 0,4 x 0,6 x 55 = - 13,20 kg/m

qy = 0 (arah angin tegak lurus bidang atap ,ssehingga tidak punya nilai )

Mx = 2x L . q

8

1 =

8

1 x – 13,20 x 42 = - 26,4 Kg m

My = 0

Dx = L .q2

1x =

2

1x – 13,20 x 4 = - 26,4 Kg

Dy = 0

14

Tabel 2.1. Kombinasi Pembebanan

MDMUATAN MATI

MUATAN HIDUP MUATAN ANGIN kombinasiMuatan terpusat Muatan air hujan tekan hisap primer seknder

1 2 3 4 5 6 = 1 + 2 7 = 1 + 2 + 4

Mx(kg.m)

My(kg.m)

Dx(kg)

Dy(kg)

12,78

5,96

12,78

5,96

90,61

42,29

45,30

21,14

21,70

10,12

21,70

10,12

6,60

0

6,60

0

-26,4

0

-26,4

0

103,39

48,25

58,08

27,10

109,99

48,25

64,68

27,10

7

2.2 KONTROL TEGANGAN UNTUK GORDING

Tegangan akibat pembebanan tetap (kombinasi primer)

Mx = 103,39 Kgm

My = 48,25 Kgm

Wx = 16,1 Cm3

Wy = 6,01 Cm3

2ytb kg/cm 082,1310

7,81

6374,7

21,3

10519,2

Wy

My

Wx

Mxσ =+=+=

σ ytb = 1445,00 Kg/Cm2 < σ = 1600 Kg/Cm2 Aman

Tegangan akibat pembebanan sementara (kombinasi sekunder)

Mx = 109,99 Kgm

My = 48,25 Kgm

Wx = 16,1 Cm3

Wy = 6,01 Cm3

2ytb kg/cm 49,1379

7,81

6374,7

21,3

11997,6

Wy

My

Wx

Mxσ =+=+=

σ ytb = 1485,99 Kg/Cm2 < σ = 1,3 x 1600 = 2080 Kg/Cm2 Aman

2.3 KONTROL TERHADAP LENDUTAN

• Lendutan Akibat Muatan Mati

089.0107).(2,1.10

400 . 0,00596 .

384

5

IE

Lq

384

5Fx

6

4

x

2y

1 ==⋅⋅

⋅= cm

635,05,24).10.1,2(

400.098,0.

384

5

IE

Lq

384

5Fy

6

4

y

2x

1 ==⋅⋅

⋅= cm

• Lendutan Akibat Muatan Hidup

003,0).10710(2,1

400518,0

48

1

IxE

LPy

48

1Fx

6

33

2 =×

×⋅=⋅⋅⋅= cm

8

cm 0,02224,5 . )10(2,1

400855,0

48

1

IyE

LPx

48

1Fy

6

33

2 =×

×⋅=⋅⋅⋅=

• Lendutan Akibat Momen Angin

0Fx 3 =

cm 479,024,5 ).10(2,1

(400) . 0,0739 x

384

5

IE

Lq

384

5Fy

6

4

y

2x

3 =×

=⋅⋅

⋅=

Total Lendutan Yang Terjadi :

Fx = Fx1+ Fx2 + Fx3 = 0,089 + 0,003 + 0,00 = 0,092 cm

Fy = Fy1+ Fy2 + Fy3 = 0,635 + 0,022 + 0,479 = 1,136 cm

Fytb = 22 FyFx +

= 22 )136,1()092,0( +

= 1,140 cm

Lendutan Yang Diizinkan

ƒ cm 2,222180

400

180

L ===

Fytb =1,140 cm < ƒ = 2,222 cm Aman

2.4 KONTROL TEGANGAN GESER

Dari Tabel Baja Profil LLC 150 x 65 x 20

Ix = 107 cm 4 .

Iy = 24,5 cm4

b = 50 mm = 5 cm

t = 3,2 mm = 0,32 cm

h = 100 mm = 10 cm

c = 20 mm = 2 cm

x = 18,6 mm = 1,86 cm

y = 50 mm = 5 cm

Perhitungan Momen Statis Dari Bidang Geser Gording

9

h

y

b

d

xx

ye

c

Terhadap Sumbu x – x

F1 = 5 x 0,32 = 1,600 cm2

F2 = (5 – 0,32) x 0,32 = 1,498 cm2

F3 = (2 - 0,32) x 0,32 = 0,538 cm2

Y1 = 5 -

2

32,0 = 4,84 cm

Y2 =2

32,05 − = 2,34 cm

Y3 =

−−

2

2)32,02( = 0,84

cm

Sx = (F1 . Y1) + ( F2 . Y2) + ( F3 . Y3)

= (1,6 x 4,84) + ( 1,497 x 2,34) +

(0,537 x 0,84)

= 11,7 Cm3

bx = 0,32 Cm

Terhadap sumbu y-y

F1 = 5 x 0,32 = 1,60 cm2

F2 = (10- (0,32 x 2 )x 0,32= 2,995 cm2

F3 = 5 x 0,32 = 1,60 cm2

X1 = 2

86,1 = 0,93 cm

X2 = 1,86 - 2

32,0 = 1,7 cm

X3 = 2

86,1 = 0,93 cm

Sy = ( F1 . X1 ) +(F2. X2) +(F3 .X3 )

= (1,6 x 0,93)+(2,995 x 1,7)+(1,6 x 0,93)

= 8,068 cm3

BY = 2 . 0,32 = 0,64 cm

3 tegangan geser akibat pembebanan tetap (kombinasi primer )

10

0.25

15

0,25

2,12

0.25

7,5

6.5

0,25

2,0

τ y +b = by.Iy

Dy.Sy

Ix bx.

Dx.Sx +

= 5,2464,0

068,8834,37

10732,0

7,1162,431

××+

××

= 40,800 kg / cm < 0,58 .1600 kg/cm2 = 928 Aman

4 tegangan geser akibat pembebanan tetap (kombinasi sekunder )

Ty + b = by.Iy

Dy.Sy

bx.Ix

Dx.Ix +

= 5,2464,0

068,8834,37

10732,0

7,11215,77

××+

××

= 45,852 < 1,3 x 1600 kg/ cm2 = 2080 kg/cm2 Aman

jadi profil LLC 100 x 50 x 20 x 3,2 dapat digunakan untuk gording..

BAB III

11

PEMBEBANAN KUDA –KUDA DAN PERHITUNGAN

GAYA BATANG

3.1 . PERHITUNGAN MUATAN

Muatan-muatan yang akan dilimpahkan ketiap titik buhul pada rangka kuda-

kuda adalah muatan, muatan hidup, muatan angin, perhitungaan muatan tersebut

adalah sebagai berikut.

3.1.1 Muatan Mati

- berat atap Seng + kasau + reng = 10 kg/ m2

- berat gording LLC 100 x 50 x 20 x 3,2 = 5,5 kg/m

- berat kuda-kuda hitung berdasarkan rumus pendekatan dari Ir Loa Wan

kioang q = ( L-2 ) s/d (L +5 ) kg / m2 L = panjang batang kuda-kuda

= ( 17,5 - 2) s/d (17,5 + 5)

= 15,5 kg/ m2 s/d 22,5 kg/m2

sebagai standar diambil yang maksimun q = 22,5 kg/ m2

- berat bergantung + plafon =7 kg /m2 +11 kg / m2 = 18 kg/ m2

- berat brecing ( ikatan angin ) diambil 25% dari berat kuda -kuda

= 0,25 x 22,5 kg /m2 = 5,625 kg/ m2

3.1.2. Muatan Hidup

a. Muatan Terpusat

Menurut PPI 1987 beban hidup yang dapat dicapai dan dibebani sebesar

100 kg

b. Muatan Air Hujan

Bekerja pada titik buhul pada bagian atas ,besar tergantung pada sudut

kemiringan ( PPI 1987 ) dimana α < 50° dihitung dengan rumus ;

a = 40 – 0,8 α kg/m2

= 40 – 0,8 x 31,216°

= 15,027 kg/ m2

12

3.2. PERLIMPAHAN MUATAN PADA TITIK BUHUL

3.2.1 Perlimpahan Muatan Mati Dan Muatan Hidup (Pembebanan Tetap)

A. Untuk Titik Buhul Bagian Atas

Titik buhul A – B

- Berat seng 7 kaki = ( ½ x 2,558 ) x 4 x 10 = 51,160 kg

- Berat gording = (4 x 5,5) + (1/2 x 4 x 5,5) = 33,000 kg

- Berat kuda – kuda = 1/16 ( 17,5 x 4 x 22,5 ) = 98,438 kg

- Berat plafond + penggantung = ½ ( 2,1875 ) x

4 x 18 = 78,750 kg

- Berat braching = 1/16 ( 17,5 x 4 x 5,625 ) = 24,609 kg

- Berat hidup air hujan = ( 1/2 x 2,558) x 4 x 15,027 = 76,878 kg

P = 362,835 kg

T itik buhul C = D = E = G = H = I

- Berat seng 7 kaki = 1/2 ( 2,558 + 2,558 ) 4 x 10 = 102,320 kg



- Berat braching = 1/16 (17,5 x 4 x 5,625 ) = 24,609 kg

- Berat hidup air hujan = ½(2,558+2,558) x 4 x 15,027 =

153,800 kg

P = 412,123 kg

Titik buhul F

- Berat seng 7 kaki = 1/2 ( 2,558 + 2,558 ) 4 x 10 = 102,320 kg




- Berat hidup air hujan = (1/2 x 2,558) x 4 x 15,027 = 76,878 kg

P = 360,963 kg

B. Untuk Titik Buhul Bagian Bawah

13

Titik Buhul C = D = E = F = G = H = I

- Berat kuda – kuda = 1/16 (17,5 x 4 x 22,5 ) = 98,438 kg

- Berat plafond + penggantung = ½ ( 2,1875 + 2,1875 ) x 4 x 18

= 151,200 kg


- Beban hidup / terpusat = 100 = 100,000 kg

P = 372,528 kg

3.2.2. Pelimpahan Muatan Angin

- Desakan angin ( w ) = 55 kg / m²

- Kemiringan atap ( α ) = 31,216 °

a. Angin Tekan

- Koefisien angin tekan = 0,02 α - 0.4

= 0.02 x 31,216 – 0.4

= 0,250

Titik Buhul A = B

P = ( 1/2 x 2,558 ) x 0,250 x 4 x 55 = 70,345 kg

Titik Buhul C = D = E = G = H = I

P = 1/2 (2,558 + 2,558) x x 0,250 x 4 x 55 = 140,690 kg

Titik Buhul F

P = 1/2 (2,558 ) x 0,250 x 4 x 55 = 70,345 kg

b. Angin Hisap

- Koefisien angin hisap = - 0,4

Titik Buhul A = B

P = ( 1/2 x 2,558 ) x -0,4 x 4 x 55 = - 112,552 kg

Titik Buhul C=D=E=G=H=I

P = ½ (2,558 + 2,558 ) x -0.4 x 4 x 55 = - 225,104 kg

Titik Buhul F

= 1/2 (2,558 ) x -0,4 x 4 x 55 = - 112,552 kg

14

CREMONA BEBAN TETAP

15

CREMONA ANGIN KIRI

16

CREMONA ANGIN KANAN

17

TABEL 3.1 GAYA BATANG

Bat

ang Panjang

Batang (m)

Gaya Batang (Kg) Gaya DesignBeban Tetap

Angin Kiri

Angin Kanan

Kombinasi Primer

Kombinasi Sekunder

1 2 3 1 1+2 1+3

A1 2,558 -5252,5 23,7 480,67 -5252,52 -5228,82 -4772 A2 2,558 -5252,5 -61,5 616,99 -5252,52 -5314,02 -4636 A3 2,558 -4495,1 12,06 499,29 -4495,11 -4483,05 -3996 A4 2,558 -3737,7 85,63 381,59 -3737,7 -3652,07 -3356 A1’ 2,558 -5252,5 480,67 23,7 -5252,52 -4771,85 -5229 A2’ 2,558 -5252,5 616,99 -61,5 -5252,52 -4635,53 -5314 A3’ 2,558 -4495,1 492,99 12,06 -4495,11 -4002,12 -4483 A4’ 2,558 -3737,7 381,59 86,53 -3737,7 -3356,11 -3651 B1 2,1875 4492,92 711,56 -1115,95 4492,92 5204,48 3377 B2 2,1875 3845,04 575,76 -898,67 3845,04 4420,8 2946 B3 2,1875 3197,16 439,96 -681,39 3197,16 3637,12 2516 B4 2,1875 2549,28 304,16 -464,12 2549,28 2853,44 2085 B1’ 2,1875 4492,92 217,28 -56,71 4492,92 4710,2 4436 B2’ 2,1875 3845,04 347,68 -192,51 3845,04 4192,72 3653 B3’ 2,1875 3197,16 86,88 -328,31 3197,16 3284,04 2869 B4’ 2,1875 2549,28 -304,16 -464,12 2549,28 2245,12 2085 V1 1,326 -412,14 -164,48 263,16 -412,14 -576,62 -149 V2 2,651 -804,48 -246,71 394,74 -804,48 -1051,19 -409,7 V3 3,976 -1196,8 -328,95 526,31 -1196,82 -1525,77 -670,5 V4 5,303 -372,54 0 0 -372,54 -372,54 -372,5 V1’ 1,326 -412,14 -263,16 164,48 -412,14 -675,3 -247,7 V2’ 2,651 -1860,5 -394,74 269,65 -1860,45 -2255,19 -1591 V3’ 3,976 2645,22 -526,31 328,95 2645,22 2118,91 2974 D1 3,437 1017,57 213,29 -341,27 1017,57 1230,86 676,3 D2 4,538 1343,55 281,62 -450,58 1343,55 1625,17 893 D3 5,736 1697,82 355,88 -569,4 1697,82 2053,7 1128 D1’ 3,437 1017,57 341,27 -213,29 1017,57 1358,84 804,3 D2’ 4,538 1343,55 450,58 -281,26 1343,55 1794,13 1062

D3’ 5,736 1697,82 569,4 -355,88 1697,82 2267,22 1342

18

Kontrol Gaya Batang Dengan Metode Ritter

Muatan Tetap

RA = RB = ( 2 x 362,852 ) + ( 6 x 412,15 ) + 360,99 + ( 7 x 372,53)2

= 3083,534 Kg ( )

Ditinjau sebelah kiri potongan I – I :

Σ MK = 0

RA.2,1875 –(362,85x 2,1875) + (A1.V1.Cosα) = 0

6746,77 – 793,916 + A2.1,134 = 0

5952,86 + A2.1,134 = 0

A2 = 5952,86 / 1,134 = - 5249,33 ( )

Hasil dari Metode Cremona Batang A2 = 5252,00

Kesalahan = %30006,0%10033,5249

52,525233,5249 <=−x

19

B2 B3 B4 B4' B1'B2'B3'B

A1V1

D1

B1

A2

A4 A4'

A3

A

A3'

A2'

A1'

D2

D3

V3'V2 V3

D3'

D2'

V1'V4 V2'

D1'

2,188

5,3

17,5

Σ MJ = 0

RA.2,1875 –(362,85x 2,1875) + (B1.V1) = 0

6746,77 – 793,916 + B1.1,326 = 0

5952,86 + A2.1,326 = 0

B1 = 5952,86 / 1,326 = + 4492,92 ( )

Hasil dari Metode Cremona D1 = 930,00

Kesalahan = %30008,0%1004492,92

33,44894492,92 <=−x

20

BAB IV

PENDEMENSIAN PROFIL KUDA- KUDA

4.1. Batang Kaki Kuda –Kuda ( A1 S/D A1 ’)

Gaya batang yang bekerja

- Ppr = 5252,52 (tekan)

- Ps = 4771,85 (tekan)

- Lx = 2,558 m = 255,8 cm

1. λ max = 140≤⋅

x

xx

i

KI

Kx = 1 disini tumpuan dianggap sendi-sendi

Untuk perencanaan atap, batang tekan λ max = 140 Kg/cm3

cm827,1140

18,1255

λ

KIi

max

xxx =×=

⋅=

dipilih profil 65 . 65 . 7

Ix = Iy = 33.40 cm4

ix = iy = 1.96 cm

e = 1.85 cm

F = 8.70 cm

iη =1.26 cm

21

W = 35 mm = 0.35 cm Penampang dilemahkan

Kontrol

λ x = 14051,13096.1

18,255 <=× aman

2. λ i = 50≤⋅in

KiLi

λ i = 50016,20326.1

18,255 ≤=x tidak aman

Jadi agar batang A1 dan A1’ aman, maka batang ini harus diberi pelat koppel agar

batang tidak menekuk, untuk menentukan jumlah pelat Koppel dipakai rumus

pendekatan.

λ i = in

KiLi ⋅

Li = cm 00.631

26.150

ki

inλi ==⋅ x

Jadi banyaknya lapangan :

5060,400.63

8,255 ≈==Li

L

sehinga Li = cm 16,515

255,8

5

L ==

Kontrol

λ i = 50cm 40,6031.26

16,511 <=× aman

3. λ iy = 140)(2

22 ≤+ im

y λλ

M = Jumlah Profil

Jarak antara dua profil = 0.7 cm

cm 2.20.72

11.85q

2

1e =+=+

Iy = n (Io + F (e + 2

1a)2

n = Jumlah Profil = 2 (33.40 + 8.70 (1.85 + 1/2 x

0.72)

22

a = 0 .8

e

e +12 a

Iy = 151,016 cm4

iy = cm 47.270.82

105.95

nf

I y =×

=

λ y =

cm 42.892.47

105.951

L

IK

y

yy =×=

λ iy = 22 )(2

im

y λλ +

22 )75.46(2

2)89.42( +=

= 63.44 ≤ 140 aman

4. λ x ≥ 1.2 λ i

λ x = 97.08

1.2 λ i = 1.2 (46.75) = 56.10

97.08 ≥ 56.10 aman

5. Aiy ≥ 1,2 . λ i

Aiy = 63.44

1.2 λ i = 1.2 (46.75) = 49.415

63.44 ≥ 56.10 aman

6. σσ ≤=nF

wp

2/1400 cmKg=σ

w = factor teknik

Untuk menentukan harga w tergantung pada λ x dan λ iy dan yang dipilih

adalah mempunyai harga yang paling besar.

λ x = 97.08 (yang dipilih)

λ iy = 63.44

23

dari daftar konstruksi baja, untuk baja 34 = Fe 310

σ=1600 kg/cm2

λ 1 = 97 w = 1.772

λ 2 = 98 w = 1.790

λ x = 97.08 w = 1.773 → didapat dari interpolasi

- Tegangan yang timbul akibat beban primer :

2kg/cm 1400289.66070.82

00.6480773.1

nf

Prwσ ≤=

××== (aman)

- Tegangan yang timbul akibat beban sekunder :

2kg/cm140033.61770.82

4.6058773.1

nf

Pswσ ≤=

××== (aman)

D = 2% P = 0,02 (6480) = 129.60 Kg

Pelat koppel menahan sayap lintang dalam

arah yang berlawanan sehingga timbul

momen koppel sebesar :

M = D . li = 129.60 x 58.9

= 7633.44 kg/cm

Tegangan yang terjadi akibat gaya lintang :

M = T(2e + a)

T = kg 1696.320.82(1.85)

7633.44

a2e

M =+

=+

Akibat T pelat akan mengalami reaksi

sebesar:

2w)(a2

1TM

kg 32.16931

1696.32T

kopeljumlahnn

TT

11

1

1

+=

==

⇒→=

M1 = 1696.32 . 2

1((0.8) + 2 . 0.35)

= 1272.24 Kg/cm

24

a = 0 . 8

6 0 6 00 . 8

3 0

6 0

3 0

3 0

6 0

3 0

Σ x2 = 0

Σ x2 = 2 x 52 = 50

Σ x2 + Σ y2 = 50

Gaya yang bekerja pada baut akibat T1 langsung :

Kvb = BautJumlahnKg 16.8482

1696.32

n

T1 =→==

Khb = 0

Akibat momen

Kvm = kg 050

024.1272

Σy2x

M22

1y =×=+

Khm = kg 33.7650

324.1272

Σy2x

M22

1y =×=+

Kv = 848.16 + 0 = 848.16 Kg

Kh = 0 + 76.33 = 76.33 Kg

K = 22 KhKv +

= 22 )33.76()16.848( +

K = 849.59 Kg

Pgs = n 4

1π . d2 . 0,6 σ Pgs = K

σ0.6π

Pgs4d

⋅⋅=

16006.014.31

71.7764

××××=

d = 1.135 cm

dicoba Ø 5/12“ = 1.225 cm

t = 2 . d = 2 . (1.225) = 2.45 = 3 cm

25

d = 3.5 . d = 3.5 (1.225) = 4.288 = 5 cm

Pgs = 1. 4

1 . 3.14 (1.058)2 . 0.6 . 1600

= 844.85 kg

Pgs = 844.85 Kg > 776.71 Kg → (aman)

Syarat Kontrol pelat Koppel

⋅+⋅−=→=→<=

23

n

1 h2

1 dtdt

12

1 2bh

12

1In

h2

1In

wnσw

Mσ

42

23 cm 629.2892

1 1.2250.81.2250.8

12

1 290.8

12

1In =

×+×−×=

3cm 450.115.

2

128.629

wn ==

σ = 450.11

629.28= 250.045 Kg/cm2 < 1400 Kg/cm2 (aman)

ττ <⋅=F

T1

2

3

τ = 0,58 . 1400 = 9812 Kg/cm2

F = t . h = 0.8 . 9 = 7.20 cm2

τ = 2

3 x

20.7

32.1696

= 353.400 Kg/cm2 < 812 Kg/cm2 aman

Kekuatan pelat Koppel

7.i

I

a

P

ι110

1 ≥

26

20

20

50

Ip = n . 12

1b h3

= 1 . 12

10.8 (9)3 = 48.60 cm

a = 2e + a = 2 . 1.85 + 0.8 = 4.5 cm

Ix = 33.40 cm4

Li = 58.90 cm

90.58

40.3310

5.4

60.48

10 1

≥

≥iL

L

a

Ip

10.80 cm3 ≥ 5.670 cm2 aman

jadi batang A1 s/d A1’ digunakan profil 65 . 65 . 7 dengan memakai

koppel ( 126 x 90 x 6 )

4.2. Batang Horizontal ( B1 s/d B1’ )

- Ppr = 5820.00 Kg (tarik)

- Ps = 5719.20 Kg (tarik)

- Lx = 160 cm

Fn = 2cm65.54314000.75

5820.00

σ75.0

P =×

=⋅

Fn1 = 2n cm32.771(5.543)

2

1F

2

1 =⋅=⋅

Fbr = 2n1 cm261.30.85

2.771

a

F==

Imin = cm0.667240

1160

λ

KL

max

xx =×=

Dipilih profil 50 . 50 . 6

Dengan F = 5.69 cm2

ix = 1.6 cm

iη = 0.96 cm

27

2F > 2Fbr

2(5.69) = 11.38 cm2 > 6.522 cm2

Kontrol Tegangan

22 Kg/cm1050σKg/cm675.601)38.11(0.85

5820.00σpr =<=

⋅=

(aman)

22 Kg/cm1365σKg/cm254.591)38.11(0.85

5719.20σps =<=

⋅= (aman)

Kontrol Kelangsingan :

2400.1001.6

1160

i

KLλ

x

xxx <=×=

⋅= (aman)

2406.667610.96

1160

in

KLλ xx

1 <=×=⋅

= (aman)

4.3. Batang Vertikal

∗ Batang V1 Dan V1’

Gaya Yang Bekerja pada Batang V1 Dan V1’

- Ppr = 225.00 Kg (tarik)

- Ps = 225.00 Kg (tarik)

- Lx = 75.00 cm

Fn = 2cm214.016000.75

225.00

σ75.0

P =×

=⋅

Fn1 = 2n cm107.0(0.214)

2

1F

2

1 =⋅=⋅

Fbr = 2n1 cm126.00.85

0.107

a

F==

Imin = cm313.0240

175

λ

KL

max

xx =×=


28

Dengan F = 2.67 cm2

ix = 1.05 cm

iη = 0.68 cm

2F > 2Fbr

2(2.67) = 5.34 cm2 > 0.252 cm2

Kontrol Tegangan

22 Kg/cm1050σ75.0Kg/cm 570.49)34.5(0.85

225.00σpr =<=

⋅= x

(aman)

22 Kg/cm1365 σ 1.3.0.75.Kg/cm570.849)56.5(0.85

225.00σps =<=

⋅=

(aman)


240428.711.05

100.75

i

KLλ

x

xxx <=×=

⋅= (aman)

240294.1100.68

100.75

in

KLλ xx

1 <=×=⋅

= (aman)



- Ppr = 489.400 Kg (tarik)

- Ps = 464.273 Kg (tarik)

- Lx = 150.00 cm

Fn = 2cm5466.014000.75

489.40

σ75.0

P =×

=⋅

Fn1 = 2n cm233.0(0.466)

2

1F

2

1 =⋅=⋅

Fbr = 2n1 cm274.00.85

0.233

a

F==

Imin = cm625.0240

1150

λ

KL

max

xx =×=

29


Dengan F = 6.91 cm2

ix = 1.82 cm

iη = 1.17 cm

2F > 2Fbr

2(6.91) = 13.82 cm2 > 1.576 cm2

Kontrol Tegangan

22 Kg/cm1050σ x 0.75 Kg/cm662.41)82.13(0.85

489.40σpr =<=

⋅=

(aman)

22 Kg/cm1365σ x 0.75 x 1.3Kg/cm533.39)82.13(0.85

464.40σps =<=

⋅=

(aman)


240418.821.82

1150

i

KLλ

x

xxx <=×=

⋅= (aman)

240205.1281.17

1150

in

KLλ xx

1 <=×=⋅

= (aman)



- Ppr = 225.00 Kg (tarik)

- Ps = 225.00 Kg (tarik)

- Lx = 225 cm

Fn = 2cm214.014000.75

225.00

σ75.0

P =×

=⋅

30

Fn1 = 2n cm107.0(0.214)

2

1F

2

1 =⋅=⋅

Fbr = 2n1 cm126.00.85

0.107

a

F==

Imin = cm937.0240

100.225

λ

KL

max

xx =×=


Dengan F = 15.5 cm2

ix = 2.74 cm

iη = 1.76 cm

2F > 2Fbr

2(15.5) = 31.00 cm2 > 0.252 cm2

Kontrol Tegangan

22 Kg/cm1050σ 75.0Kg/cm539.8)00.31(0.85

225.00σpr =<=

⋅= x (aman)

22 Kg/cm1365 σ0.75x x 1.3Kg/cm539.831.00)(0.85

225.00σps =<=

⋅= (ama

n)


240117.822.74

100.225

i

KLλ

x

xxx <=×=

⋅= (aman)

240841.1271.76

100.225

in

KLλ xx

1 <=×=⋅

= (aman)

∗ Batang V4

Batang Gaya Yang Bekerja pada Batang V4

- Ppr = 2568.20 (tarik)

- Ps = 2539.80 Kg (tarik)

- Lx = 300 cm

Fn = 2cm446.214000.75

2568.20

σ75.0

P =×

=⋅

31

Fn1 = 2n cm223.1(2.446)

2

1F

2

1 =⋅=⋅

Fbr = 2n1 cm439.10.85

1.223

a

F==

Imin = cm250.1240

1300

λ

KL

max

xx =×=


Dengan F = 25.4 cm2

ix = 3.66 cm

iη = 2.35 cm

2F > 2Fbr

2(25.40) = 50.80 cm2 > 2.878 cm2

Kontrol Tegangan

22 Kg/cm1050σ75.0Kg/cm477.59)80.50(0.85

2568.20σpr =<=

⋅= x (aman)

22 Kg/cm1365σ1.3x0.75xKg/cm819.58)80.50(0.85

2539.80σps =<=

⋅=

(aman)

Kontrol Kelansingan :

240273.1503.66

1550

i

KLλ

x

xxx <=×=

⋅= (aman)

240042.2342.35

1550

in

KLλ xx

1 <=×=⋅

= (aman)

4.4. Batangt Diagonal

∗ Batang D1 dan D1’

Batang Gaya Yang Bekerja pada Batang D1 dan D1’

- Ppr = 930.00 Kg (tekan)

- Ps = 998.20 Kg (tekan)

- Lx = 176.70 cm

32

1. λ max = 140≤⋅

x

xx

i

KI

Kx = 1 disini tumpuan dianggap sendi-sendi

Untuk perencanaan atap, batang tekan λ max = 140 Kg/cm3

cm262.1140

170.176

λ

KIi

max

xxx =×=

⋅=

dipilih profil 65 . 65 . 11

Ix = Iy = 48.8 cm4

ix = iy = 1.91 cm

e = 2.00 cm

F = 1.25 cm

iη = 1.25 cm

W = 35 mm = 0.35 cm Penampang dilemahkan

Kontrol

λ x = 140513.9291.1

170.176 <=× aman

2. λ i = 50≤⋅in

KiLi

λ i = 50366.14125.1

1 70.176 ≤=x tidak aman

Jadi agar batang A1 dan A1’ aman, maka batang ini harus diberi pelat koppel agar

batang tidak menekuk, untuk menentukan jumlah pelat Koppel dipakai rumus

pendekatan.

λ i = in

KiLi ⋅

Li = cm 50.621

25.150

ki

inλi ==⋅ x

Jadi banyaknya lapangan :

3827.250.62

70.176 ≈==Li

L

33

sehinga Li = cm 90.583

176.70

3

1 ==

Kontrol

λ i = 50cm 47.1201.25

90.581 <=× aman

3. λ iy = 140)(2

22 ≤+ im

y λλ

M = Jumlah Profil

Jarak antara dua profil = 0.8 cm

cm 2.400.82

169.1q

2

1e =+=+

Iy = n (Io + F (e + 2

1a)2

n = Jumlah Profil = 2 (48.80 + (13.2(2.40+1/2 x 0.8)2)Iy = 304.576 cm4

iy = cm 397.32.132

304.576

nf

I y ==x

λ y = cm 016.253.397

70.7611

L

IK

y

yy =×=

λ iy = 22 )(2

im

y λλ +

22 )120.47(2

2)016.52( +=

= 70.185 ≤ 140 aman

4. λ x ≥ 1.2 λ i

λ x = 92.513

1.2 λ i = 1.2 (47.120) = 56.544

92.513 ≥ 56.544 aman

5. Aiy ≥ 1,2 . λ i

Aiy = 70.185

1.2 λ i = 1.2 (47.120) = 56.544

34

a = 0 .8

e

e +12 a

70.185 ≥ 56.544 aman

6. σσ ≤=nF

wp

2/1400 cmKg=σ

w = factor teknik

Untuk menentukan harga w tergantung pada λ x dan λ iy dan yang dipilih

adalah mempunyai harga yang paling besar.

λ x = 92.513 (yang dipilih)

λ iy = 70.185

dari daftar konstruksi baja, untuk baja 34 = Fe 310

σ=1400 kg/cm2

λ 1 = 92 w = 1.685

λ 2 = 93 w = 1.702

λ x = 92.513 w = 1.694 → didapat dari interpolasi

- Tegangan yang timbul akibat beban primer :

2kg/cm 1400675.592.132

00.930694.1

nf

Prwσ ≤=

××== (aman)

- Tegangan yang timbul akibat beban sekunder :

2kg/cm1400051.6420.998nf

Pswσ ≤=== (aman)

35

D = 2% P = 0,02 (930.00) = 18.600 Kg

Pelat koppel menahan sayap lintang dalam

arah yang berlawanan sehingga timbul

momen koppel sebesar :

M = D . li = 18.600 x 58.900

= 1095.540 kg/cm

Tegangan yang terjadi akibat gaya lintang :

M = T(2e + a)

T = kg 228.2380.82(2.00)

1095.540

a2e

M =+

=+

Akibat T pelat akan mengalami reaksi

sebesar:

2w)(a2

1TM

kg 238.2281

228.238T

kopeljumlahnn

TT

11

1

1

+=

==

⇒→=

M1 = 228.238 . 2

1((0.8) + 2 . 0.35)

= 171.178 Kg/cm

Σ x2 = 0

Σ x2 = 2 x 32 = 18

Σ x2 + Σ y2 = 18

Gaya yang bekerja pada baut akibat T1 langsung :

Kvb = BautJumlahnKg 119.1142

228.238

n

T1 =→==

36

a = 0 . 8

6 5 6 50 . 8

2 0

6 0

2 0

2 0

6 0

2 0

Khb = 0

Akibat momen

Kvm = kg 018

0178.171

Σy2x

M22

1y =×=+

Khm = kg 529.32818

3178.171

Σy2x

M22

1y =×=+

Kv = 114.119 + 0 = 114.119 Kg

Kh = 0 + 28.529 = 28.529 Kg

K = 22 KhKv +

= 22 )529.28()119.114( +

K = 117.631 Kg

Pgs = n 4

1π . d2 . 0,6 σ Pgs = K

σ0.6π

Pgs4d

⋅⋅=

14006.014.31

631.1174

××××=

d = 0.422 cm

dicoba Ø 1/6“ = 0.424 cm

t = 2 . d = 2 . (0.424) = 0.636 = 2 cm

d = 3.5 . d = 3.5 (0.424) = 1.485 = 3 cm

Pgs = 1. 4

1 . 3.14 (0.424)2 . 0.6 . 1400

= 118.544 kg

Pgs = 118.544 Kg > 117.631 Kg → (aman)

37

Syarat Kontrol pelat Koppel

⋅+⋅−=→=→<=

23

n

1 h2

1 dtdt

12

1 2bh

12

1In

h2

1In

wnσw

Mσ

42

23 cm 727.24102

1 0.5240.80.5240.8

12

1 2100.8

12

1In =

×+×−×=

3cm 9448.410.

2

124.727

wn ==

σ = 9448.4

178.171= 34.618 Kg/cm2 < 1400 Kg/cm2 (aman)

ττ <⋅=F

T1

2

3

τ = 0,58 . 1400 = 812 Kg/cm2

F = t . h = 0.8 . 10 = 8 cm2

F netto = 5.60 – 2 x 0.524 x 0.8 = 4.762

τ = 762.4

238.228

= 47.929 Kg/cm2 < 812 Kg/cm2 aman

Kekuatan pelat Koppel

7.i

I

a

P

ι110

1 ≥

Ip = n . 12

1b h3

= 1 . 12

10.8 (10)3 = 58.33 cm

a = 2e + a = 2 . 2 + 0.8 = 4.8 cm

38

20

20

60

Ix = 48.80 cm4

Li = 58.90cm

90.58

8.4810

8.4

33.58

10 1

≥

≥iL

L

a

Ip

12.152 cm3 ≥ 8.285 cm2 aman

jadi batang A1 s/d A1’ digunakan profil 65 . 65 . 11 dengan memakai

koppel ( 126 x 100 x 6 )



- Ppr = 1470.00 Kg (tarik)

- Ps = 1321.20 Kg (tarik)

- Lx = 276.1 cm

Fn = 2cm400.114000.75

1470.00

σ75.0

P =×

=⋅

Fn1 = 2n cm700.0(1.400)

2

1F

2

1 =⋅=⋅

Fbr = 2n1 cm823.00.85

0.700

a

F==

Imin = cm150.1240

110.276

λ

KL

max

xx =×=


Dengan F = 19.2 cm2

ix = 3.04 cm

iη = 1.95 cm

2F > 2Fbr

2(19.2) = 38.40 cm2 > 1.646 cm2

39

Kontrol Tegangan

22 Kg/cm1050σ 75.0Kg/cm036.45)40.38(0.85

1470.00σpr =<=

⋅= x (aman)

22 Kg/cm1365σ x 0.75 x 1.3Kg/cm478.40)40.38(0.85

1321.20σps =<=

⋅= (am

an)


240822.903.04

110.276

i

KLλ

x

xxx <=×=

⋅= (aman)

240589.1411.95

110.276

in

KLλ xx

1 <=×=⋅

= (aman)



- Ppr = 2125.634 Kg (tarik)

- Ps = 1684.894 Kg (tarik)

- Lx = 467.44 cm

Fn = 2cm400.114000.75

1470.00

σ75.0

P =×

=⋅

Fn1 = 2n cm700.0(1.400)

2

1F

2

1 =⋅=⋅

Fbr = 2n1 cm823.00.85

0.700

a

F==

Imin = cm150.1240

110.276

λ

KL

max

xx =×=


Dengan F = 19.2 cm2

ix = 3.04 cm

iη = 1.95 cm

40

2F > 2Fbr

2(19.2) = 38.40 cm2 > 1.646 cm2

Kontrol Tegangan

22 Kg/cm1050σ 75.0Kg/cm036.45)40.38(0.85

1470.00σpr =<=

⋅= x (aman)

22 Kg/cm1365σ x 0.75 x 1.3Kg/cm484.40)40.38(0.85

1321.40σps =<=

⋅= (am

an)


240822.903.04

110.276

i

KLλ

x

xxx <=×=

⋅= (aman)

240589.1411.95

110.276

in

KLλ xx

1 <=×=⋅

= (aman)

41

BAB V

PERHITUNGAN BAUT PADA TITIK BUHUL

5.1. kekuatan baut

σ =1400 kg / cm2

τ = 0.6 x 1400 = 840 kg / cm2

σtu =1.5 x 1400 kg / cm2 = 2100 Kg / cm2

5.1.1. Penentuan Diameter Baut

Dari buku ir lao didapat rumus pendekatan

e1 = 2

tb +dimana : b = lebar profil

e2 = b – e1 t = tebal profil

e2 = ≥ 1,5 d d = diameter baut

e2 = ≤ 3,5 d e1 = bidang x e2 = bidang y

a. Batang Kaki Kuda-Kuda ( A1 s/d A1’ ) ╩ 65 . 65 . 7

e1 = 2

tb + =

2

765 += 36.00 mm

e2 = 65 -36 = 29.00 mm

dicoba Ø 1/2 ” = 12.25 mm

1.5 (12.25) ≤ e2 ≤ 3.5 (12.25)

18.375 mm ≤ 29 mm ≤ 42.875 mm

b. Batang Horizontal ( B1 s/d B1’ ) ╩ 50 . 50 . 6

e1 = 2

tb + =

2

650 += 28.00 mm

e2 = 50 -28 = 22.00 mm

dicoba Ø 1/3 ” = 8.47 mm

1.5 (8.47) ≤ e2 ≤ 3.5 (8.47)

42

12.70 mm ≤ 22 mm ≤ 29.63 mm

c. Batang Vertikal ( V1 s/d V1’ ) ╩ 35 . 35 . 4

e1 = 2

tb + =

2

435 += 19.50 mm

e2 = 35 – 19.50 = 15.5 mm

dicoba Ø ¼ ” = 6.35 mm

1.5 (6.35) ≤ e2 ≤ 3.5 (6.35)

9.525 mm ≤ 15.5 mm ≤ 22.225 mm

d. Batang Vertikal ( V2 s/d V2’ ) ╩ 60 . 60 . 6

e1 = 2

tb + =

2

660 += 33.00mm

e2 = 60 – 33.00 = 27.00 mm

dicoba Ø 5/12 ” = 10.58 mm

1.5 (10.58) ≤ e2 ≤ 3.5 (10.58)

15.88 mm ≤ 27.00 mm ≤ 37.04 mm

e. batang vertikal ( V3 s/d V3” ) ╩ 90 . 90 . 9

e1 = 2

tb + =

2

990 += 49.50 mm

e2 = 90 – 49.50 = 40.50 mm

dicoba Ø 2/3 ” = 16.93 mm

1.5 (16.93) ≤ e2 ≤ 3.5 (16.93)

25.40 mm ≤ 40.50 mm ≤ 59.7 mm

f. batang vertikal ( V4 ) ╩ 120 . 120 . 11

e1 = 2

tb + =

2

11120 += 65.50 mm

e2 = 120 – 65.50 = 54.50 mm

dicoba Ø 10/12 ” = 21.17 mm

1.5 (21.17) ≤ 54.50 ≤ 3.5 (21.17)

43

31.75 mm ≤ 54.50 mm ≤ 74.08 mm

g. batang diagonal ( D1 s/d D1 ”) ╩ 65. 65. 11

e1 = 2

tb + =

2

1165 += 38.00 mm

e2 = 65 – 38.00 = 27.00 mm

dicoba Ø 5/12 ” = 10.58 mm

1.5 (10.58) ≤ e2 ≤ 3.5 (10.58)

15.88 mm ≤ 27.00 mm ≤ 37.04 mm

h. batang diagonal ( D2 s/d D2 ”) ╩ 100 . 100. 10

e1 = 2

tb + =

2

10100 += 55.00 mm

e2 = 100 - 55 = 45.00 mm

dicoba Ø 2/3 ” = 16.93 mm

1.5 (16.93) ≤ e2 ≤ 3.5 (16.93)

25.40 mm ≤ 45.00 mm ≤ 59.27 mm

i. batang diagonal ( D3 s/d D3 ”) ╩ 100 . 100 . 10

e1 = 2

tb + =

2

10100 += 55 mm

e2 = 100 - 55 = 45 mm

dicoba Ø 2/3 ” = 16.93 mm

1.5 (16.93) ≤ 45 ≤ 3.5 (16.93)

25.40 mm ≤ 45 mm ≤ 59.27 mm

44

5.1.2 perhitungan kekuatan baut

tebal plat buhul = 8mm

sambungan penampang 2

• untuk profil : ╩ 120 .120 . 11

tebal profil t1 = 2 x 11 = 22 mm

t2 = = 8 mm

t terkecil = 8 mm

• untuk profil ╩ 100 .100. 10


t2 = = 8 mm

t terkecil = 8 mm

• untuk profil ╩ 90 . 90 . 9


t2 = = 8 mm

t terkecil = 8 mm

• untuk profil ╩ 65 . 65 . 7


t2 = = 8 mm

t terkecil = 7 mm

• untuk profil ╩ 65 . 65. 11


t2 = = 8 mm

t terkecil = 8 mm

45

• untuk profil ╩ 60 . 60. 6


t2 = = 8 mm

t terkecil = 6 mm



t2 = = 8 mm

t terkecil = 6 mm



t2 = = 8 mm

t terkecil = 4 mm

tebal profil yang terkecil adalah 8 mm

• untuk baut Ø 2/3 ” = 1.693 cm

pgs= n 4

1.π . d2 . 0.6 . σ

= 2 x4

1x. 3.14 x (1.693)2 x 0.6 x 1600 = 4325.64 kg

Ptu = dlb . t . 1.5 . 1600

= 1.793 x 0.8 x 1.5 x 1600 = 3443.20 kg

Pgs > Ptu 4325.64 kg < 3443.20 kg

P = 4325.64 kg

• untuk baut Ø 5/12 ” = 1.058 cm

pgs= n 4

1.π . d2 . 0.6 . σ

46

= 2 x4

1x 3.14 x ( 1.058)2 x 0.6 x 1600 = 1687.105 kg

Ptu = dlb . t . 1.5 . 1600

= 1.158 x 0.8 x 1.5 x 1600 = 2223.36 kg

Pgs < Ptu = 1687.105kg < 2223.36 kg

P = 2223.36 kg

• untuk baut Ø 1/3 ” = 0.847 cm

pgs= n 4

1.π . d2 . 0.6 . σ

= 2 x4

1x 3.14 x ( 0.847)2 x 0.6 x 1600 = 1081.41 kg

Ptu = dlb . t . 1.5 . 1600

= 0.947 x 0.8 x 1.5 x 1600 = 1818.24 kg

Pgs < Ptu = 1081.41 kg < 1818.24 kg

P = 1818.24 kg

• untuk baut Ø 1/4 ” = 0.635 cm

pgs= n 4

1.π . d2 . 0.6 . σ

= 2 x4

1x 3.14 x ( 0.635 )2 x 0.6 x 1600 = 607.74 kg

Ptu = dlb . t . 1.5 . 1600

= 0.735 x 0.8 x 1.5 x 1600 = 1411.20 kg

Pgs < Ptu = 607.74 kg < 1411.20 kg

P = 1411.20 kg

• untuk baut Ø 1/2 ” = 1.2705 cm

pgs= n 4

1.π . d2 . 0.6 . σ

= 2 x4

1x 3.14 x ( 1.2705 )2 x 0.6 x 1400 = 2128.768 kg

Ptu = dlb . t . 1.5 . 1400

47

= 1.3705 x 0.8 x 1.5 x 1400 = 2229.44 kg

Pgs < Ptu = 602128.768 kg < 2229.44 kg

P = 2229.44 kg

Batang profilTabel plat

buhulØ baut Pgs Ptu

N yang ditinjau

( mm) ( mm) inci ( mm) ( kg ) ( kg ) ( kg )

A1s/dA1’

B1s/dB1’

V1s/dV1’

V2s/dV2’

V3s/dV3’

V4’

D1s/dD1’

D2s/dD2’

D3s/dD3’

65.65.7

50.50.6

35.35.4

60.60.6

90.90.9

120.120.11

65.65.11

100.100.10

100.100.10

8

8

8

8

8

8

8

8

8

1/2

1/3

1/4

5/12

2/3

10/12

5/12

2/3

2/3

12.705

8.47

6.35

10.58

16.93

21.17

10.58

16.93

16.93

2128.768

1081.41

607.74

1687.105

4325.64

6758.81

1687.105

4325.64

4325.64

2229.44

1818.24

1411.20

2223.36

3443.20

4256.64

2223.36

3443.20

3443.20

2229.44

1818.29

1411.20

2223.36

4325.64

6758.82

2223.36

4325.64

4325.64

5.2. Perhitungan Jumlah Baut Pada Setiap Titik Buhul

5.2.1. Titik Buhul A

PA1 = 6480.00 kg

PB1 = 6037.00 kg

48

A1

B1

JA

C

D

K

E

F

A1

A2

V1

B1

B2 B3

V2 V3

V4

V3' V2'

V1'

B4 B4' B3' B2' B1'

D1

D2

D3D3'

D2'

D1'

A3

A4A4'

A3'

A2'

A1'

G

H

I

BPONML

Untuk batang A1 digunakan baut φ 1/2 “

Jumlah baut buah32.9062229.44

6480.00

P

PA 1 ≈===

Untuk batang B1 digunakan baut φ 5/12 “

Jumlah baut buah42.713 2223.36

6032.00

P

PB1 ≈===

Perencanaan angker

Untuk memilih ukuran dan jarak angker pada prtemuan antara batang

horizontal dengan kaki kuda-kuda didasarkan atas gaya horizontal akibat

pengaruh angin hisap dan angin tekan yang menimbulkan reaksi horizontal

R1 = Resultan Angin Tekan

= 12.255 + 24.511 + 24.511 + 24.511 + 12.255

= 98.043 kg

R2 = Resultan Angin Hisap

= 48.062+ 96.124 + 96.124 + 96.124 + 48.062

= 384.496 kg

∑MA = 0

- RBv.12.8 - (R2.cosα 9.6 ) + (R2sinα 1.6) + (R1.cosα 3.2) + (R1.sinα 1.6) = 0

RBv.12.8 - [(3342.191) + (261.111) + (284.076) + (66.581)] =0

RBv 12.8 – 3953.959 = 0

RBv = 12.8

13953.959

RBv = 308.903 kg ( ↓ )

∑MB = 0

RAv .12.8 - (R1 cosα .9.6) + (R1sinα 1.6) + ( R2 cosα 3.2) + (R1sinα 1.6) = 0

RAv 12.8 - ( 852.228 + 6166.581 + 1114.064 + 261.111 ) = 0

49

RAv 12.8 – 2293.984 = 0

RAv = 8.12

946.10833

RAv = 179.217 kg ( ↑ )

∑MK = 0

R1 sinα + R2 sinα – RAH = 0

(98.043 x sin 25.1150 + (384.496 x sin 25.1150) – RAH = 0

RAH = 204.807 kg

Sebagai penyambung plat buhul dengan plat ╩ pada tumpuan digunakan Ǿ baut

1/ 2” ( 1.2705 mm) dengan gaya P = 2229.44 jumlah baut (n)

n = buah 2 0.0922229.44

204.807

P

RAH ≈==

ukuran angker yang direncana Ø baut 1/2 ” (1.2705 cm) dengan gaya P =

2229.44 sambungan tampang satu.

Pgs = n 4

1.π . d2 . 0.6 . σ = 1 x

4

1x. 3.14 x (1.2705)2 x 0.6 x 1400 =

1064.38kgPtu = dlb . t . 1.5 . 1400 = 1.2705 x 0.8 x 1.5 x 1400 = 2229.44 kg

Pgs < ptu

Jumlah angker (n) = buah 3095.21064.38

2229.44

p

p

gs

≈==

Pada kontruksi ini digunakan beton dengan K 175 yang menpunyai tegangan

izin desak σds = 60 kg / cm 2 direncanakan plat ( 126 x 90 x 6) Beban yang

didukung plat adalah

P = 12.6 x 9 x 60 x = 7620 kg > Rav = 179.217 kg ( aman )

5.2.2 Titik Buhul C

PA1 = 6480.00 Kg

PA2 = 5550.00 Kg

PB1 = 225.00 Kg

PB2 = 570.00 Kg

Untuk batang V1 digunakan Ø baut 1/2 “

50

C

V1

A1 D1

A2

Jumlah baut = buah3906.2kg 2229.44

kg 6480

P

PA 1 ≈==

Untuk batang A2 digunakan Ø baut 5/12 “

Jumlah baut = buah3496.2kg36.2223

kg00.5550

P

PA 2 ≈==


Jumlah baut = buah 2159.0kg 1411.201

kg 225.00

P

PV1 ≈==

Untuk batang D1 digunakan Ø baut 5/12 “


kg 570.00

P

PD 1 ≈==

5.2.2. Titik Buhul D

PA2 = 5550.00 Kg

PA3 = 5550.00 Kg

PV2 = 570.00 Kg



kg 5550.00

P

PA 2 ≈==



kg 5550.00

P

PA 3 ≈==



kg 570.00

P

PV2 ≈==

5.2.4. titik buhul E

PA3 = 5550.00 Kg

PA4 = 3660.00 Kg

PD2 = 1470.00 Kg

PD3 = 1470.00 Kg

PV3 = 225.00 Kg


51

V2

A3

A2

D

D2

A3

D3

A4

V3

E


kg 5550.00

P

PA 3 ≈==



kg00.3660

P

PA 4 ≈==



kg00.1470

P

PD 2 ≈==



kg 1470.00

P

PD 3 ≈==

Untuk batang V3 digunakan Ø baut ½ “


kg 225.00

P

PV3 ≈==

5.2.5. Titik Buhul F

PV4 = 2655.00 Kg

PA4 = 3660.00 Kg

PA4’ = 3660.00 Kg



kg 2655.00

P

PV4 ≈==

Untuk batang A4 digunakan Ø baut ½ “


kg 3660.00

P

PA 4 ≈==

Untuk batang A4’ digunakan Ø baut ½ “


kg 3660.00

P

PA 4' ≈==

5.2.6. Titik Buhul J

PB1 = 5820.00 Kg

52

F

A4 V4 A4’

V1

PB2 = 5820.00 Kg

PV1 = 225.00 Kg

Untuk batang B1 digunakan Ø baut 1/3 “


kg 5820.00

P

PB1 ≈==



kg 5820.00

P

PB 2 ≈==



kg 225.00

P

PV1 ≈==

5.2.7. Titik Buhul K

PB2 = 5820.00 Kg

PB3 = 4170.00 Kg

PD1 = 930.00 Kg

PD2 = 1470.00 Kg

PV2 = 570.00 Kg



kg 5820.00

P

PB 2 ≈==



kg 4170.00

P

PB 3 ≈==



kg 930.00

P

PD 1 ≈==


53

B1 B2J

KB2 B3

D2V3

D1


kg 1470.00

P

PD 2 ≈==



kg 570.00

P

PV2 ≈==

5.2.8. Titik Buhul L

PB3 = 4170.00 Kg

PB4 = 4170.00 Kg

PV3 = 225.00 Kg



kg 4170.00

P

PB 3 ≈==



kg 4170.00

P

PB 4 ≈==



kg 225.00

P

PV3 ≈==

5.2.9. Titik Buhul M

PB4 = 4170.00 Kg

PB4’ = 4170.00 Kg

PD3 = 1470.00 Kg

PD3’ = 1470.00 Kg

PV4 = 2655.00 Kg



kg 4170.00

P

PB 4 ≈==

Untuk batang B4’ digunakan Ø baut 1/3 “

54

LB3

V3

B4

MB4

D3

V4D3’

B4’


kg00.4170

P

'PB 4 ≈==



kg00.1470

P

PD 3 ≈==

Untuk batang D3’ digunakan Ø baut 1/4 “


kg 1470.00

P

'PD 3 ≈==



kg 2655.00

P

PV4 ≈==

5.3. Sambungan Perpanjangan Batang

5.3.1. Batang Kaki Kuda –Kuda ( A1 )

Panjang batang = 1.767 m x 4 = 7.068m

Ukuran profil = 65 . 65 . 7

Penyambungan dilakukan pada batang A2 (tekan)

Gaya yang bekerja : P : 5550.00 kg

Tebal pelat penyambung = 0.8 cm

Ø baut 1/2“ (12.705 mm)

Sambungan dibuat dengan pelat penyambung datar dan tegak.

- Sambungan dengan pelat penyambung datar

t profil = 7 mm

t pelat = 8 mm

P1 = 2

1P =

2

1. 5550.00 Kg = 2775.00 kg

Pgs = n 4

1 π . d2 σ

= 1 . 4

1(3.14) (1.2705)2 . 0.6 (1400)

= 1064.384 Kg

Ptu = d . t . 1.5 σ

55

= 1.3705 . 0.8 . 1.5 (1400)

= 2302.44 Kg

Karena P95 < Ptu, maka P95 yang menentukan

Jumlah baut (n) = buah 3607.21064.384

2775.00

Pgs

P1 ≈==

Kontrol penempatan baut :

t = 2 . d = 2 (1.2705) = 2.541 ≈ 3 cm

b = 3.5 . d = 3.5 (1.2705) = 4.447 ≈ 5 cm

- Sambungan dengan pelat penyambung tegak

P1 = 5550.00 Kg

Pgs = n 4

1π . d2 . 0,6 . σ

= 2 . 4

1. 3.14 (1.2705)2 0.6 (1400)

= 2128.768 Kg

Ptu = d . t . 1.5 σ

= 1.3705 . 0.8 . 1.5 . 1400

= 2302.44 Kg

karena Ptu > Pgs, maka Pgs yang menentukan


5550.00

P

P

gs

1 ≈==

Kontrol penempatan baut

t = 2 . d = 2 (1.2705) = 2.541 ≈ 3 cm

b = 3.5 . d = 3.5 (1.2705) = 4.447 ≈ 5 cm

5.3.2. Batang horizontal

Panjang batang 1.60 m x 8 = 12.8 m

Ukuran profil : 50 . 50 . 6

Penyambungan dilakukan pada batang B2

Gaya yang bekerja : P = 5820.00 Kg

56

Tebal pelat penyambung = 0.8 cm

φ baut 1/3 “ (8.47 mm)

Sambungan di buat dengan pelat penyambung datar dan tegak

- Sambungan dengan pelat penyambung datar

t profil = 6 mm

t pelat = 8 mm

Kg 00.291000.58202

1P

2

1P1 =⋅=⋅=

Pgs = n 4

1 π . d2 σ

= 1 . 4

1(3.14) (0.847)2 . 0.6 (1400)

= 473.059 Kg

Ptu = d . t . 1.5 σ

= 0.947 . 0.8 . 1.5 (1400)

= 1590.96 Kg

Karena Pgs < Ptu , maka Pgs yang menentukan


2910.00

P

P

gs

1 ≈==

Kontrol penempatan baut :

t = 2 . d = 2 (0.847) = 1.694 ≈ 2 cm

b = 3.5 . d = 3.5 (0.847) = 2.965 ≈ 3 cm

- Sambungan dengan pelat penyambung tegak

Kg 00.5820P1 =

Pgs = n 4

1π . d2 . 0,6 . σ

= 2 . 4

1. 3.14 (0.847)2 0.6 (1400)

= 946.118 Kg

Ptu = d . t . 1.5 σ

= 0.947 . 0.8 . 1.5 . 1400

= 1590.96 Kg

karena Ptu > Pgs, maka Pgs yang menentukan

57


5820.00

P

P

gs

1 ≈==

Kontrol penempatan baut

t = 2 . d = 2 (0.847) = 1.694 ≈ 2 cm

b = 3.5 . d = 3.5 (0.847) = 2.965 ≈ 3 cm

BAB VI

PERHITUNGAN ZETTING

Lendutan atau zetting terjadi pada konstruksi kuda-kuda diakibatkan oleh

konstruksi tersebut, untuk menghitung lendutan tersebut digunakan rumus sebagai

berikut :

58

Ldsf ⋅

=

360

1

250

1max

dimana : ƒmax = besarnya penurunan

L = panjang bentangan

Jadi untuk konstruksi ini :

1280360

1max ⋅=f

= 3.556 cm

Besarnya penurunan yang terjadi terhadap kaki kuda-kuda akibat

pembebanan tersebut, dapat dihitung dengan menggunakan metode usaha Virtual

FE

SLUmax ⋅

=f

dimana :

ƒ = Penurunan yang terjadi (cm)

S = Panjang batang akibat beban luar (Kg)

L = Panjag batang (cm)

U = Gaya batang akibat beban 1 ton (ton)

E = Modulus elastisitas baja (2,1 x 106 Kg/cm2)

F = Luas penampang profil (cm2)

Dalam peninjauan ini beban 1 ton zetting tersebut dianggap bekerja pada

bagian bawah dari kuda-kuda, dibagian tengah yaitu pada titik buhul F.

59

JA

C

D

K

E

F

A1

A2

V1

B1B2 B3

V2 V3

V4

V3' V2'

V1'

B4 B4' B3' B2' B1'

D1

D2D3

D3' D2'

D1'

A3

A4A4'

A3'

A2'

A1'

G

H

I

BPONML

1/2 Ton 1/2 Ton

1 Ton

BATANG BERATB1 = B2 = B3 = B4 = B4’ = B3’ = B2’ = B1’ 1050 = 1.050A1 = A2 = A3 = A4 = A4’ = A3’ = A2’ = A1’ 1170 = - 1.170V4 1000 = 1.000

Gambar 6.1 Cremona Zetting pada Konstruksi Kuda-kuda

No. S L U E Ff =

S.L.UBatang ( Kg ) ( Cm ) (1 Satuan) ( Kg / Cm2) ( Cm2 ) E.F

A1 -6480.000 176.70 -1.1700 2100000 2 8.70 0.037

A2 -5550.000 176.70 -1.1700 2100000 2 8.70 0.031

A3 -5550.000 176.70 -1.1700 2100000 2 8.70 0.031

A4 -3660.000 176.70 -1.1700 2100000 2 8.70 0.021

A1’ -6480.000 176.70 -1.1700 2100000 2 8.70 0.037

60

R B = 1/2 T on

R A = 1/2 T on

1 T on

( - ) A 4' = A 3' = A 2' = A 1'

( - ) A 4 = A 3 = A 2 = A 1

( + ) V 4

( + ) B1 = B2 = B3 = B4

( + ) B4' = B3' = B2' = B1'

A2’ -5550.000 176.70 -1.1700 2100000 2 8.70 0.031

A3’ -5550.000 176.70 -1.1700 2100000 2 8.70 0.031

A4’ -3660.000 176.70 -1.1700 2100000 2 8.70 0.021

B1 5820.000 160.00 1.050 2100000 2 5.69 0.041

B2 5820.000 160.00 1.050 2100000 2 5.69 0.041

B3 4170.000 160.00 1.050 2100000 2 5.69 0.029

B4 4170.000 160.00 1.050 2100000 2 5.69 0.029

B1’ 5820.000 160.00 1.050 2100000 2 5.69 0.041

B2’ 5820.000 160.00 1.050 2100000 2 5.69 0.041

B3’ 4170.000 160.00 1.050 2100000 2 5.69 0.029

B4’ 4170.000 160.00 1.050 2100000 2 5.69 0.029

V1 382.700 0.750 - 2100000 2 2.67 -

V2 -867.673 1.500 - 2100000 2 6.91 -

V3 382.700 2.250 - 2100000 2 15.5 -

V4 2655.000 3.000 1.000 2100000 2 25.4 0.000

V1’ 382.700 0.750 - 2100000 2 2.67 -

V2’ -867.673 1.500 - 2100000 2 6.91 -

V3’ 382.700 2.250 - 2100000 2 15.5 -

D1 -1179.600 176.700 - 2100000 2 13.2 -

D2 2125.634 2.761 - 2100000 2 19.2 -

D3 -2125.634 2.761 - 2100000 2 19.2 -

D1’ -1179.600 176.700 - 2100000 2 13.2 -

D2’ 2125.634 2.761 - 2100000 2 19.2 -

D3’ -2125.634 4.675 - 2100000 2 19.2 -

0.521Jadi besarnya penurunan yang terjadi adalah

ƒ = ƒtotal < ƒmax = 0.521 cm < 3.556 cm (aman)

DAFTAR PUSTAKA

1. Darmawan, Loawikarya, Prof. Ir,1984, Konstruksi Baja I,Badan Penerbit

Pekerjaan Umum, Jakarta Selatan

2. Syahrul, Amri, 1985, Konstruksi Baja Rancangan Struktur I, Fakultas Teknik

Syaih Kuala, Banda Aceh

61

3. …………….., Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia, 1984,

Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta

4. ……………..., Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung, 1983, Ditjen

Cipta Karya Direktorat Penyelidikan masalah bangunan, Departemen

Pekerjaan Umum, Bandung.

62

perencanaan rangka atap baja

Documents