PERHITUNGAN STRUKTUR KUDA-KUDA BAJA DENGAN SAP 2000 V 12

A. Pemodelan StrukturAnalisis struktur rangka kuda-kuda dilakukan dengan Program SAP 2000 ( Structure Analysis Program )

Lihat gambar : Perencanaan struktur kuda-kuda dengan SAP.

B. Peraturan dan Standar Perencanaan1. Tata cara perencanaan struktur baja untuk bangunan gedung.2. Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung.3. Tabel Profil Baja.

C. Data TeknisJarak antar kuda-kuda: 2,64 meterProfil kuda-kuda: Profil siku double angleAlat sambung: BautTegangan putus minimum (fu): 370 MpaTegangan leleh minimum (fy): 240 MpaProfil Gording: 150x75x20x45Berat profil Gording: 7.09 kg/mSudut kemiringan: 30 oPenutup atap: genteng betonBerat penutup atap: 50 kg/m2Bentang kuda-kuda: 7 meterJenis profil yang digunakan ditunjukkan pada gambar berikut:

profil double angle 15x15x3

profil double angle 20x20x4

a

profil double angle 25x25x3

Profil double angle 30x30x5

D. Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan pada struktur kuda-kuda di input dengan cara mengisi jenis beban apa saja yang bekerja dengan cara define -load pattern.

Jenis beban yang bekerja pada struktur kuda-kuda

Kombinasi pembebanan dapat diinput dengan cara define load combinations.Kombinasi pembebanan dijabarkan sebagai berikut :1. 1,4 D2. 1,2 D + 1,6 L3. 1,2 D + 0,5 L + 0,8 Angin Kanan4. 1,2 D + 0,5 L - 0,8 Angin Kanan5. 1,2 D + 0,5 L + 0,8 Angin Kiri6. 1,2 D + 0,5 L - 0,8 Angin KiriKombinasi pembebanan yang diinput dengan sap ditunjukan pada gambar dibawah ini :

Kombinasi pembebanan yang digunakan dalam analisisE. Perhitungan Beban1. Beban MatiBeban penutup genteng beton 50 kg/m2 x 2= 100 kgBeban gording 7,09 x 2=14,180 kgBeban mati (dead load) yang bekerja pada struktur kuda-kuda dianggap beban titik yang terpusat pada tiap joint. Input beban mati (dead load) dapat dilakukan dengan cara assign joint loads force dead, dengan arah beban Force Global Z (-) dari atas ke bawah. Input beban mati pada kuda-kuda ditunjukkan pada gambar berikut :

Input beban mati pada struktur kuda kudaBeban mati yang bekerja pada struktur kuda-kuda setelah input data dapat dilihat sebagai berikut :

Beban matu yang bekerja pada struktur kuda kuda2. Beban Hidup

Berat pekerja di setiap joint = 100 kgBeban hidup (live load) yang bekerja pada struktur kuda-kuda dianggap pula sebagai beban titik yang terpusat pada setiap joint. Input beban hidup (live load) dapat dilakukan dengan cara assign joint loads force dead, dengan arah beban Force Global Z (-) dari atas ke bawah. Input beban mati pada kuda-kuda ditunjukkan pada gambar berikut :

Input beban hidup pada struktur kuda kudaBeban hidup yang bekerja pada struktur kuda-kuda setelah input data dapat dilihat sebagai berikut :

Beban hidup yang bekerja pada struktur kuda-kuda3. Beban Angin

Beban angin (qw) = 30 kg/m2Jarak antara rangka atap : B = 2,64 meter Jarak antara gording : Lg = 2,528 meter

Besar angin tekan = Qt = Lg . B [(0,02.+0,4).qw] = 2,528 . 2,64 [(0,02 . 30 + 0,4) 30 ] = 200,218 kgTekanan vertical : Vt = Qt cos 30 = 179,394 kgTekanan horizontal: Ht = Qt sin 30 = 250,272 kg

Besar angin hisap = Qi = Lg . B [(0,4).qw] = 2,528 . 264 [(0,4) 30] = 80,087Hisapan vertical: Vi = Qi cos 30 = 69,357 kgHisapan horizontal: Hi = Qi sin 30 = 40,044 kg

Setelah menghitung besarnya beban angin, masukkan data dengan cara assign joint loads force dengan arah beban sumbu X dan Z seperti gambar berikut:

Input beban angin kiri

Input beban angin kiri

Beban angin kiri pada struktur kuda-kuda

Input beban angin kanan

Input beban angin kanan

Beban angin kanan pada struktur kuda-kudaSetelah semua beban dimasukkan, struktur kuda-kuda harus di release karena tiap joint kuda-kuda adalah sambungan. Maka diasumsikan adanya sendi pada tiap joint dengan cara assign frame release moment 33.

Assign frame release untuk mengasumsikan sendi pada tiap joint

frame release struktur kuda kuda

F. Analisis Struktur

Memilih kombinasi pembebanan yang bekerja pada struktur dengan cara design steel frame design select design combos seperti berikut :

Design load selection pemilihan kombinasi yang bekerja pada struktur

Karena struktur dianalisa secara 2 dimensi maka pilih analysis options dengan sumbu XZ plane.

Set analysis options XZ plane

Untuk melihat kemampuan struktur dalam menerima beban dapat dilakukan dengan cara design steel frame design start design/check of structures.

Steel design section

Untuk menampilkan diagram gaya momen yang bekerja pada struktur dapat dilakukan dengan cara : display show forces/stresses frames/cables/tendons momen 33 seperti gambar berikut :

Gambar diagram gaya momen

Untuk menampilkan diagram gaya normal yang bekerja pada struktur dapat dilakukan dengan cara : display show forces/stresses frames/cables/tendons axial force seperti gambar berikut :

Gambar diagram gaya normalUntuk menampilkan diagram gaya geser yang bekerja pada struktur dapat dilakukan dengan cara : display show forces/stresses frames/cables/tendons shear 22 seperti gambar berikut :

Gambar diagram gaya geser

Untuk menampilkan lendutan yang diakibatkan karena beban mati dapat dilakukan dengan cara : display show deformed seperti gambar berikut :

Gambar lendutan yang terjadiG. KesimpulanDari hasil analisis yang telah digunakan dapat disimpulkan bahwa struktur kuda-kuda menggunakan profil double angle 15 x 15 x 3, double angle 20 x 20 x 4, double angle 25 x 25 x 3 dan double angle 30 x 30 x 5 aman dan mampu menerima berbagai macam kombinasi beban mati, beban hidup, dan beban angin.

51