mulyadi.com: Rancangan gedung baja 1

rancangan baja

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Rangka Kuda-kuda

Direncanakan :

Panjang bentang kuda-kuda = 8,4 m

Sudut kemiringan atap = 31 ^o

Penutup atap = genteng metal (5 kg/m² - PPBBI 1983)

Jarak antar kuda-kuda = 3,41 m

Mutu baja = Bj 34

Tegangan leleh (f_y) = 240 Mpa = 2400 kg/cm²

Tegangan dasar izin (

) = 1400 kg/m²

Modulus elastisitas baja = 2,1 x 10⁶ kg/cm²³³

1.2 Peraturan yang digunakan

Perhitungan muatan didasarkan pada Peraturan Perencaaan Bangunan Baja (PPBBI), SKBI 1987, dan Peraturan Pembebanan Indonesia (PPI – 1983).

1.3 Penempatan Beban

1.3.1 Beban Mati

Berat sendiri konstruksi kuda-kuda

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

Berat akibat penutup atap dan gording

Dianggap bekerja pada titik buhul bagian atas

Berat plafond + penggantung

Dianggap bekerja pada titik buhul bagian bawah

1.3.2 Beban hidup

Beban terpusat berasal dari seorang pekerja dengan peralatannya sebesar minimum 100 kg.

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

1.3.3 Beban angin

Angin tekan dan angin hisap yang terjadi dianggap bekerja tegak lurus bidang atap pada tiap titik buhul bagian atas, sehingga komponen angin hanya bekerja pada arah sumbu x saja dan kompponen angin dalam arah sumbu y = 0.

Untuk konstruksi gedung tertutup, dimana α < 65^o, maka :

Koef angin tekan : 0,02 α – 0,4

Koef angin hisap : - 0,4

1.3.4 Ketentuan alat sambung

Alat sambung yang digunakan adalah baut, dimana penentuan dimensi baut disesuaikan dengan ukuran dan jenis profil baja dengan menggunakan rumus pada PPBBI 1983.

1.3.5 Perhitungan panjang batang

1.Tinggi kuda kuda

V₂ = 4,20 x (tg α )

= 4,20 x (tg 31^o)

= 2,5 m

2. Batang bawah

Panjang batang = 8,4 m

B₁ = B₂ = B₃ = B₄ =

3. Batang atas

A₁ =A₄ =

A₂ =A₃=

3. Batang vertikal

V₁ = V₃ = B₁ tg α = 2,1 tg 31 = 1,262 m

V₂ = h = 2,5

4. Batang diagonal

D₁ = D₂ =

Tabel 1.1 Panjang Batang Kuda-kuda :

Nama Batang	Panjang Batang (m)
B₁ B₂ B₃ B₄	2,1 2,1 2,1 2,1
V₁ V₂ V₃	1,262 2,5 1,262
D₁ D₂	2,450 2,450
A₁ A₂ A₃ A₄	2,450 2,450 2,450 2,450

BAB II

PERENCANAAN GORDING

Direncanakan :

Panjang bentang kuda-kuda = 8,4 m

Sudut kemiringan atap = 31 ^o

Jarak antar kuda-kuda = 3,41 m

Jarak gording = 0,9 m

Atap yang digunakan = genteng metal (5 kg/m² - PPBBI 1983)

Mutu baja = Bj 34

Tegangan leleh (f_y) = 240 Mpa = 2400 kg/cm²

Tegangan dasar izin (

) = 1400 kg/m²

Modulus elastisitas baja (E) = 2.1 x 10⁶ kg/cm²

Profil baja rencana : LLC 125 x 50 x 20 x 4,0

Dari tabel baja, diperoleh data profil :

I_x = 217 cm⁴ I_y = 33,1 cm⁴

W_x = 34,7 cm³ W_y = 9,38 cm³

F = 9,548 cm² q = 7,5 kg/m

Rumus yang digunakan :

· Beban terpusat

Bidang momen : M = ¼ PL

Bidang geser : D = ½ P

Lendutan : f =

· Beban terbagi rata

Bidang momen : M = ¹/₈qL²

Bidang geser : D = ½ qL

Lendutan : f =

2.1 Perhitungan Momen Akibat Beban

2.1. 1 Beban Mati

Berat sendiri gording = (profil LLC 125 x 50 x 20 x 4) = 7,5 kg/m

Berat atap = genteng metal x jarak gording

= 5 x 0,9 = 4,5 kg/m

q = 12 kg/m

q_x = q cos α = 12cos 31 =10,286 kg/m

q_y= q sin α = 12 sin 31 = 6,180 kg/m

M_x = ¹/₈ q_x L² = ¹/₈(10,286) (3,41)² = 14,951 kgm

M_y = ¹/₈ q_y L² = ¹/₈(6,180) (3,41)² = 8,983 kgm

D_x = ½ q_x L = ½ (10,286) (3,41) = 17,538 kg

D_y = ½ q_y L = ½ (6,180) (3,41) = 10,537 kg

Lendutan yang timbul :

f_x =

f_y =

2.1.2 Beban Hidup

a. Beban Terpusat ( P = 100 kg)

P_x = P cos α = 100 cos 31 = 85,7 kg

P_y = P sin α = 100 sin 31 = 52 kg

M_x = ¼ P_xL = ¼ (85,7) (3,41) = 73,059 kgm

M_y = ¼P_yL = ¼ (52) (3,41) = 44,33 kgm

D_x = ½ P_x = ½ (85,7) = 42,9 kg

D_y = ½ P_y = ½ (52) = 26 kg

Lendutan yang timbul :

f_x =

f_y =

b. Beban terbagi rata

q = (40 – 0,8α) = (40 – 0,8 (31)) = 15 kg/m

Beban akibat air hujan yang diterima gording :

q = Beban air hujan x jarak gording

= 15 x 0,9 = 13,5 kg/m

q_x = q cos α = 13,5 cos 31 = 11,572 kg/m

q_y = q sin α = 13,5 sin 31 = 6,95 kg/m

M_x = ¹/₈ q_xL² = ¹/₈ (11,572) (3,41)² = 16,820 kgm

M_y = ¹/₈q_yL² = ¹/₈ (6,95) (3,41)² = 10,102 kgm

D_x = ½ q_xL = ½ (11,572) (3,41) = 19,730 kg

D_y = ½ q_yL = ½ (6,95) (3.41) = 11,8 kg

Lendutan yang timbul :

f_x =

f_y =

Momen akibat beban terpusat > momen akibat beban terbagi rata, maka tegangan yang timbul ditentukan oleh beban terpusat.

2.1.3 Beban angin

Tekanan angin rencana diambil 40 kg/m² (PPI 1983 hal 22)

a. Angin tekan

α < 65^o, maka koefisien angin tekan :

C = 0,02α – 0,4

= 0,02 (31) – 0,4

= 0,2

q_x = koef angin x tekanan angin x jarak gording

= 0,2 x 40 x 0,9

= 7 kg/m

q_y = 0

M_x = ¹/₈ q_xL² = ¹/₈ (7) (3,41)² = 10,175 kgm

M_y = 0

D_x = ½ q_x L = ½ (7) (3,41) = 11,94 kg

D_y = 0

Lendutan yang timbul

f_x =

f_y = 0

b. Angin hisap

Koef angin hisap = -0,4

q_x = koef angin x tek. angin x jarak gording

= - 0,4 x 40 x 0,9

= - 14 kg/m

q_y = 0

M_x = ¹/₈ q_xL² = ¹/₈ (14) (3,41)² = 20,349 kgm

M_y = 0

D_x = ½ q_x L = ½ (14) (3,41) = 23,9 kg

D_y = 0

Lendutan yang timbul

f_x =

f_y = 0

Komentar : Beban angin hisap tidak di perhitungkan dalam kombinasi beban

Tabel 2.1 Momen dan bidang geser akibat variasi dan kombinasi beban

Momen dan Bidang Geser	Beban Mati (Kg)	Beban Hidup (Kg)	Beban Angin tekan	Kombinasi Beban
Momen dan Bidang Geser	Beban Mati (Kg)	Beban Hidup (Kg)	Beban Angin tekan	Primer	Sekunder
(1)	(2)	(3)	(4)	(2) + (3)	(2)+(3)+(4)
Mx My Dx Dy	14,951 8,983 17,538 10,537	73,059 44,33 42,9 26	10,175 0 11,94 0	88,01 53,313 60,437 36,537	98,185 53,313 72,377 36,537

2.2 Kontrol Kekuatan Gording

Direncanakan gording dari profil LLC 125 x 50 x 20 x 4

I_x = 217 cm⁴ I_y = 33,1 cm⁴

i_x = 4,77 cm i_y = 1,81 cm

W_x = 34,7 cm³ W_y = 9,38 cm³

2.2.1 Kontrol kekuatan gording terhadap tegangan

σ_{lt ytb}=

≤

= 1400 kg/cm² (beban primer)

≥ ⁵/₄

= ⁵/₄ x 1400 kg/cm²= 1750 kg/cm² (beban sekunder)

Pembebanan primer

σ_{lt ytb}=

= 821,999 kg/cm² <

=1400 kg/cm²

............ (aman)

Pembebanan sekunder

σ_{lt ytb}=

= 851,32 kg/cm² < ⁵/₄

=1750 kg/cm²

............. (aman)

2.2.2 Kontrol kekuatan gording terhadap tegangan geser

Tegangan geser yang diizinkan untuk pembebanan tetap, besarnya sama dengan 0,58 kali tegangan dasar (PPBBI 1983 hal 5)

= 0,58

= 0,58 x 1400 = 812 kg/cm²

τ_{ytb ≤}

= 812 kg/cm² (beban primer)

_≤⁵/₄

= ⁵/₄ x 812 = 1015 kg/cm² (beban sekunder)

Profil LLC 125 x 50 x 20 x 4

A = 12,5 cm

B = 5 cm

C = 2 cm

t = 0,4 cm

Cx = 6,25 cm

C_y = 1,68 cm

· Tegangan Geser Maksimum

Terhadap sumbu x – x

F₁ = 0,4 x 6,25 = 2,5 cm²

F₂ = 0,4 x (5 – (2 x 0,4)) = 1,68 cm²

F₃ = 0,4 x 2 = 0,8 cm² = 0,8 cm²

y₁ = ½ (6,25) = 3,125 cm²

y₂ = 6,25 – ( ½ x 0,4) = 6,05 cm²

y₃ = 6,25 – ( ½ x 2) = 5,25 cm²

Sx = (F₁ . y₁) + (F₂ . y₂) + (F₃ . y₃)

= (2,5 x 3,125) + (1,68 x 6,05) + (0,8 x 5,25)

= 22,177 cm³

bx = 0,4 cm

Terhadap sumbu y – y

F₁ = 0,4 (12,5) = 5 cm²

F₂ = F₃ = 0,4 (1,68 – 0,4) = 0,512 cm²

x₁= 1,68 – (0,4 / 2) = 1,48 cm

x₂= ½ (1,68 – 0,4) = 0,64 cm

Sy = (F₁ . x₁) + (F₂ . x₂) + (F₃ . x₃)

= (5 x 1,48) + (0,512 x 0,64) +

(0,512 x 0,64)

= 8,055 cm³

by = 0,4 x 2 = 0,8 cm

Beban Primer

τ_ytb=

= 26,556 kg/cm²<

= 812 kg/cm²

Beban Sekunder

τ_ytb =

= 29,606 kg/cm²< ⁵/₄

= 1015kg/cm²

2.2.3 Kontrol kekuatan gording terhadap lendutan

Batas lendutan maksimum arah vertikal untuk gording batang tunggal menerus adalah :

f_maks =

= 1,89 cm

· Lendutan yang timbul terhadap sb. x – x

f_x = f_x beban mati + f_xbeban hidup + f_xbeban angin

= 0,040 + 0,155 + 0,027

= 0,222 cm

· Lendutan yang timbul terhadap sb. y – y

f_y = f_y beban mati + f_ybeban hidup + f_ybeban angin

= 0,157 + 0,618 + 0

= 0,775 cm

Total lendutan yang dialami gording :

f_ytb =

= 0,806 cm

f_ytb= 0,806cm < f_maks= 1,89 cm .......................... (aman)

Gording dengan profil LLC 125 x 50 x 20 x 4 dapat digunakan.

BAB III

PERHITUNGAN PEMBEBANAN

3.1 Beban Mati

3.1.1 Berat Rangka Kuda-kuda

Beban rangka kuda-kuda dihitung didasarkan rumus Ir. Loa Wan Kiong

q = (L – 2) s/d (L + 5)

= (8,40 – 2) s/d (8,40 + 5)

= 6,4 kg/m² s/d 13,4 kg/m²

Diambil yang maksimum yaitu 13,4 kg/m²

Pelimpahan ke titik buhul :

47,979 kg

Bracing / ikatan angin

Diambil 25% dari berat sendiri kuda-kuda

P = 25 % x 47,979 = 11,995 kg

3.1.2 Berat Penutup Atap + Berat Gording

Penutup atap = genteng metal (5 kg/m² - PPBBI 1983)

Gording = 7,5 kg/m

P₁ = Berat penutup atap = 5 x jarak kuda-kuda x jarak gording

= 5 x 3,41 x 0,9 = 15,4 kg

P₂ = Berat gording = 7,5 x jarak kuda-kuda =7,5 x 3,41= 25,58 kg

P = P₁ + P₂ = 15,4 +25,58 = 40,98 kg

P′ = ½ P₁ + P₂ = ½ (15,4) + 25,58 = 33,28 kg

Batang A – tritisan

R_AA' = P' + P

= 33,28 + 40,98

= 74,26 kg

Batang A – C

R_AC= R_CA= ½ (P +P2)

= ½ (40,98 +25,58)

= 33,28 kg

· Batang C – E

∑ME = 0

R_CE=

= 75,269 kg

∑ME = 0

R_EC= (40,98 x 4) – 75,269

= 88,651 kg

Jadi, beban penutup atap + gording untuk tiap titik buhul :

Titik A = B → P = R_AA′ + R_AC= 74,26 +33,28 = 107,54 kg
Titik C = G → P = (R_CA + R_CE) = 33,28 +75,269 = 108,55 kg
Titik E → P = (R_EC + R_CE) = 88,651 +75,269 = 163,92 kg

3.1.3 Berat Plafond + Penggantung

Berat plafond dan penggantung = (11 + 7) = 18 kg/m² (PPI – 1983)

Titik A = B = ½ B₁ x 3,41 x 18

= ½ (2,1) x 3,41 x 18

= 64,449 kg

Titik D = F = H = ½ (B₁ + B₂) x 3,41 x 18

= ½ (2,1+2,1) x 3,41 x 18

= 128,898 kg

3.2 Beban Hidup

3.2.1 Beban Orang / Pekerja

Beban terpusat berasal dari seorang pekerja dengan peralatannya adalah sebesar minimum 100 kg (PPI – 1983 hal 13).

3.2.2 Beban Air Hujan

Beban terbagi rata per m² bidang datar berasal dari beban air hujan adalah sebesar (40 – 0,8α) kg/m² (PPI – 1983 hal 13).

q = 40 – 0,8 α = 40 – 0,8 (31) = 15 kg/m²

Titik A = B = (½ A₁ + tritisan) x 3,41 x 15

= ( ½ (2,450) + 1) x 3,41 x 15

= 113,809 kg

Titik C = E = G = ½ (A₁ + A₂) x 3,41 x 15

= ½ (2,450+2,450) x 3,41 x 15

= 125,318 kg

3.3 Beban Angin

Tekanan angin (w) = 40 kg/m² , α = 31^o

3.3.1 Angin Tekan

Koef. Angin tekan = 0,02 α – 0,4

= 0,02 (31) – 0,4

= 0,22

Titik A = B = (½ A₁ + tritisan) x 3,41 x 0,22 x 40

= ( ½ (2,450) + 1) x 3,41 x 0,22 x 40

= 66,768 kg

Titik C = G = ½ (A₁ + A₂) x 3,41 x 0,22 x 40

= ½ (2,450+2,450) x 3,41 x 0,22 x 40

= 73,520 kg

Titik E = ½ (A₂) x jarak kuda-kuda x tekanan angin

= ½ (2,450) x 3,41 x 0,22 x 40

= 36,760 kg

3.3.2 Angin Hisap

Koef. Angin hisap = - 0,4

Titik A = B = (½ A₁ + tritisan) x 3,41 x (- 0,4) x 40

= ( ½ (2,450) + 1) x 3,41 x (- 0,4) x 40

= -121,396 kg

Titik C = G = ½ (A₁ + A₂) x 3,41 x (- 0,4) x 40

= ½ (2,450+2,450) x 3,41 x (- 0,4) x 40

= -133,672 kg

Titik E = ½ (A₂) x jarak kuda-kuda x tekanan angin

= ½ (2,450) x 3,41 x (- 0,4) x 40

= -66,836 kg

Tabel 3.1 Pembebanan

Titik	Beban Mati (kg)				Beban Hidup (kg)		Jumlah
Buhul	Beban Mati (kg)				Beban Hidup (kg)		(kg)
	Berat	Berat atap	Plafond	Bracing	Hujan	Pekerja
	Rangka	+ Reng	+ Penggantung	(Kg)	Hujan	Pekerja
A	47,979	107,54	64,449	11,995	113,809	100	446
B	47,979	107,54	64,449	11,995	113,809	100	446
C	47,979	108,55		11,995	125,318	100	394
D	47,979		128,898	11,995		100	289
E	47,979	163,92		11,995	125,318	100	449
F	47,979		128,898	11,995		100	289
G	47,979	108,55		11,995	125,318	100	394
H	47,979		128,898	11,995		100	289

Tabel 3.2 Muatan Angin

Titik Buhul	Muatan Angin (Kg)		Muatan Angin (Kg)
Titik Buhul	Tekan Kiri	Hisap Kanan	Tekan Kanan	Hisap Kiri
A	66,768	-	-	-121,396
B	-	-121,396	66,768	-
C	73,520	-	-	-133,672
G	-	-133,672	73,520	-
E	36,760	-66,836	36,760	-66,836

Tabel 3.2 Kombinasi Beban

Batang	Panjang	Beban	Beban Angin		Kombinasi Muatan		Gaya	Gaya
	Batang	Tetap	(kg)		Kombinasi Muatan		Maks	Desain
	(m)	(kg)	T.Kiri	T. Kanan	Sekunder	Sekunder	(kg)	(kg)
	(m)	(kg)	H.Kanan	Hs Kiri	I	II	(kg)	(kg)
1	2	3	4	5	(3)+(4)	(3)+(5)
A₁	2,45	-2043	52	101	-1991	-1942	-1991	-2143
A₂	2,45	-1380	91	30	-1289	-1350	-1350
A₃	2,45	-1380	-29	92	-1409	-1288	-1409
A₄	2,45	-2043	-100	53	-2143	-1990	-2143

B₁	2,1	1751	180	-282	1931	1469	1931	1931
B₂	2,1	1751	180	-282	1931	1469	1931
B₃	2,1	1751	-22	-77	1729	1674	1729
B₄	2,1	1751	-22	-77	1729	1674	1729
					0	0
V₁	1,26	289	0	0	289	289	289	936
V₂	2,5	972	-36	-37	936	935	936
V₃	1,26	289	0	0	289	289	289

D₁	2,45	-663	-84	152	-747	-511	-747	-747
D₂	2,45	-663	152	-84	-511	-747	-747	-747

BAB IV

PENDIMENSIAN BATANG

Rangka batang kuda-kuda direncanakan dari profil tersusun siku-siku sama kaki (_┘└)

4.1 Ketentuan dan Rumus yang Digunakan

(Berdasarkan PPBBI – 1983 hal 20 – 22)

4.1.1 Batang Tarik

Perhitungan didasarkan pada daya dukung luas netto (F_n)

F_n =

F_br =

Kontrol tegangan

σ_ytb =

≤

4.1.2 Batang Tekan

Dipengaruhi oleh tekuk

Panjang tekuk (L_k)

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

Kelangsingan : λ= ≤
Syarat : λ_maks ≤ 140 untuk konstruksi utama (SKBI 1987)
Profil yang dipilih berdasarkan i_η = i_min
Kelangsingan sumbu masif (λ_x< 140)

λ_x =

Kelangsingan sumbu ( λ_I < 50)

λ₁ =

I_y1 = 2 [I_y + F (e + )² ]
i_y =
Kelangsingan sumbu tidak masif (λ_y< 140)

λ_y =

λ_iy =

Dimana : m = jumlah batang tunggal yang membentuk batang tersusun

Syarat untuk menjaga kestabilan elemen :

λ_x≥ 1,2 λ₁

λ_x ≥ 1,2 λ₁

Tegangan yang timbul :

σ_ytb=

≤

4.1.3 Kekuatan Kopel

Digunakan pada batang tekan
Pelat kopel harus dihitung dengan menganggap bahwa seluruh panjang batang tersusun terdapat gaya lintang sebesar :

D = 0,02 P

Gaya geser memanjang (torsi)

T =

dimana : L₁ = jarak kopel

a = (e + ½δ)

Momen pada plat kopel

M = T . ½C

dimana : C = jarak antar baut pada profil

C = (2w + δ)

Plat kopel harus cukup kaku, sehingga memenuhi persamaan :

>10

(PPBBI 1983 hal 21)

dimana : I_P = Momen inersia plat kopel

a = jarak profil tersusun

L_l = jarak tengah-tengah plat kopel pada arah batang tekan

I_l= I_η= Momen inersia minimum 1 profil

4.2 Perhitungan Pendimensian

4.2.1 Batang A₁ – A₄

Gaya design Pmaks = 2143 kg (tekan)

Lk = L = 2,450 m = 245 cm

i_η = i_min =

= 1,75 cm

Berdasarkan i_η dipilih profil _┘└50 , 50 , 5

Dari tabel baja diperoleh data :

I_x = I_y = 11,8 cm⁴ i_η = 1,07 cm

F = 4,80 cm²I_η = 4,59 cm⁴

F_n = 3,06 cm²w = 3,54 cm

i_x = i_y = 1,80 cm e = 1,45 cm

Direncanakan jarak punggung kedua profil δ = 0,6 cm

6 Kontrol

λ_x=

= 136 < 140 ,,,,,,,,,,,,, aman

λ₁ =

= 228 > 50 tidak aman, diperlukan plat kopel.

6 Jarak Plat Kopel

Panjang L₁ = λ_{maks .} i_min = 50 x 1,07 = 53,5 cm

Banyak lapangan =

Sehingga L₁ menjadi =

= 49 cm

λ₁ menjadi =

< 50 .............. aman

I_y1= 2 [I_y + F (e +

)² ] = 2 [11,8 + 4,80 (1,45 +

)²] = 101,675 cm⁴

i_y=

= 3,2

λ_y =

λ_iy =

= 90 < 140 ....... (aman)

Syarat :

1,2 λ₁ = 1,2 x 46 = 55

- λ_x ≥ 1,2 λ₁ → 136 > 55.................(aman)

- λ_iy ≥ 1,2 λ₁→ 90 > 55.................(aman)

6 Tegangan yang timbul akibat plat kopel :

Karena λ_x > λ_iy, maka untuk menentukan faktor tekuk (ω) diambil λ_x = 136

Dari tabel 2 PBBI 1984 hal 11, untuk mutu baja Fe 310 (Bj 34) :

λ_x = 136

Diperoleh ω = 2,975

6 Kontrol tegangan :

σ_ytb=

= 1041,736 kg/cm² <

= 1400 kg/cm².... aman

6 Plat kopel

Direncanakan baut ⁵/₈'' (1,6 cm) dimensi plat kopel = 2 x 80 mm²

D = 0,02 P = 0,02 x 2143 = 42,86 kg s

M₁ = D . L_l

M₂ = T₁(2e + δ)

M₁ = M₂

D . L₁ = T₁ (2e + δ)

T₁ =

= 512,23 kg

T₁ = T₂ = 512,23 kg

Jarak antar baut : C = 2w + δ

= 2 (3,54) + 0,6

= 8,28 cm

Momen : M = T_l . ½C

= 512,23 x ½ (8,28)

= 2120,632 kg,cm

Momen pada plat :

Σx² = 0

Σy² = 2 (2,5)² = 12,5 cm²

Σx² + Σy² = 0 + 12,5 = 12,5 cm²

k_x =

= 424,127 kg

k_y =

= 0 kg

Gaya vertikal yang diterima baut :

Kv =

Gaya horizontal yang diterima baut :

K_H = K_x = 424,127 kg

Gaya total yang diterima baut

R =

= 495,458 kg

6 Kontrol plat kopel :

= 0,6

= 0,6 x 1400 kg/cm² = 840 kg/cm²

σ_ytb = ≤

τ_ytb = ≤

> 10

· Kontrol tegangan :

W = ¹/₆ bh² = ¹/₆ x 0,2 x (8,00)² = 2,13 cm³

W_n = 0,8 W = 0,8 x 2,13 = 1,70 cm³

σ_ytb = = = 1247,43 <

= 1400 kg/cm² ...................(aman)

Luas plat : F = t.h = 0,2 x 8,0 = 1,6 cm²

τ_ytb = = = 481 <

= 840 kg/cm²...............(aman)

· Momen kelembaban plat kopel (PPBBI 1983 hal 21)

I_P = 2 x ¹/₁₂ t.h³ = 2 x ¹/₁₂ (0,2) (8,0)³ = 17,07 cm⁴

> 10

4,88 > 1,01........................... (aman)

6 Kontrol kekuatan baut

Kontrol terhadap geser :

dimana : n = jumlah bidang geser

P_gsr = F x

x n

= ¼ π d² x 0,6 x

x n

= ¼ π (1,6)² x 0,6 x 1400 x 1

= 1688,1 kg > R = 495,458 kg

Kontrol terhadap tumpuan

→ PPBBI 1983 hal 68

_tu = 1,5

(untuk S₁ ≥ 2d)

_tu = 1,2

(untuk 1,5d ≤ S₁ ≤ 2d

P_tu = F_tu. σ_tudimana : t = tebal plat

= t . d . 1,2

= 0,2 x 1,6 x 1,2 x 1400

= 537,6 kg > R = 495,458 kg ,................, (aman)

4.2.2 Batang B₁ – B₄

Gaya design P_maks= 1931 kg (tarik)

F_n =

= 1,379 cm²

F_br =

= 1,622 cm²

Dipilih profil _┘└45 , 45 , 5

F (Penampang) = 0,90 cm²

Kontrol tegangan :

σ_ytb =

= 1072,88 kg/cm² <

= 1400 kg/cm²...............(aman)

4.2.3 Batang Vertikal

Batang V₁ dan V₃

Gaya design P_maks= 289 kg (tarik)

F_n =

= 0,207 cm²

F_br =

= 0,244cm²

Dipilih profil _┘└35 , 35, 4

F = 0,62 cm²

Kontrol tegangan :

σ_ytb =

= 233,065 kg/cm² <

= 1400 kg/cm²...............(aman)

Batang V₂

Gaya design P_maks= 936 kg (tarik)

F_n =

= 0,669 cm²

F_br =

= 0,787 cm²

Dipilih profil _┘└35 , 35, 4

F = 0,62 cm²

Kontrol tegangan :

σ_ytb =

= 754,839 kg/cm² <

= 1400 kg/cm²...............(aman)

4.2.4 Batang Diagonal

Batang D₁dan D₂

Gaya design P_maks= 747 kg (tekan)

Lk = L = 2,450 m = 245 cm

i_η = i_min =

= 1,75 cm

Dipilih profil _┘└35 , 35, 4

F = 0,62 cm²

Kontrol tegangan :

σ_ytb =

= 602,419 kg/cm² <

= 1400 kg/cm²...............(aman)

Tabel 4.1 Daftar Profil yang digunakan pada Kuda-kuda

Batang	Profil (mm)	Berat profil (kg/m)	Panjang batang (m)	faktor reduksi	Berat batang (kg)
(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(3) x (4) x (5)
B₁	_┘└45 . 45 . 5	3,38	2,10	0,9	6,3882
B₂	_┘└45 . 45 . 5	3,38		0,9	6,3882
B₃	_┘└45 . 45 . 5	3,38		0,9	6,3882
B₄	_┘└45 . 45 . 5	3,38		0,9	6,3882

V₁	_┘└35 . 35 . 4	2,42	1,262	0,9	2,7486
V₂	_┘└35 . 35 . 4	2,42	2,5	0,9	5,445
V₃	_┘└35 . 35 . 4	2,42	1,262	0,9	2,7486

D₁	_┘└35 . 35 . 4	2,42	2,450	0,9	5,3361
D₂	_┘└35 . 35 . 4	2,42	2,450	0,9	5,3361

A₁	_┘└ 50 . 50 . 5	4,80	2,450	0,9	10,584
A₂	_┘└ 50 . 50 . 5	4,80		0,9	10,584
A₃	_┘└ 50 . 50 . 5	4,80		0,9	10,584
A₄	_┘└ 50 . 50 . 5	4,80		0,9	10,584
JUMLAH					89,5032

* (3) = tabel baja

(5) = PPI - 1983 hal 10

Karena profil kuda-kuda baja berupa profil ganda, maka :

Berat total = 2 x 89,5032 = 179 kg

Kebutuhan total rangka baja =berat total+25% berat total

= 179 + 44,75

= 223,75 kg ≈ 224 kg

BAB V

ZETTING

5.1 Tinjauan Zetting

Zetting (penurunan) yang terjadi pada konstruksi kuda-kuda akibat pembebanan dapat dihitung dengan rumus :

dimana :

fs = Penurunan yang terjadi (cm)

S = Gaya batang akibat beban luar (kg)

L = Panjang masing-masing batang (cm)

U = Gaya akibat beban 1 satuan

F = Luas penampang profil (cm²)

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

Penurunan maksimum yang diizinkan dihitung dengan rumus :

(PPBBI, 1983)

dimana :

L = panjang bentang kuda-kuda

Dalam perhitungan zetting, digunakan metode cremona untuk mendapatkan gaya batang akibat beban 1 satuan yang berada di tengah-tengah konstruksi,

= 4,666 cm

Tabel. 6.1 Perhitungan Zetting

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

Batang	S	L	F	U	E	f_sytb
Batang	(kg)	(cm)	(cm²⁾	(1 satuan)	(kg/cm²⁾	(cm)
A₁	-1991	245	9,6	-0.971	2100000	0.023
A₂	-1350	245	9,6	-0.971		0.016
A₃	-1409	245	9,6	-0.971		0.017
A₄	-2143	245	9,6	-0.971		0.025

B₁	1931	210	8,6	0.832	2100000	0.019
B₂	1931	210	8,6	0.832		0.019
B₃	1729	210	8,6	0.832		0.017
B₄	1729	210	8,6	0.832		0.017

V₁	289	126,2	5,34	0.000	2100000	0.000
V₂	936	250	5,34	1.000		0.021
V₃	289	126,2	5,34	0.000		0.000

D₁	-747	245	5,34	0.000	2100000	0.000
D₂	-747	245	5,34	0.000	2100000	0.000
Jumlah						0.348

Lendutan yang timbul akibat zetting

f_s = 0.348 cm < f_max= 4,666 cm .................(aman)

BAB VI

PERENCANAAN SAMBUNGAN

Alat sambung yang digunakan adalah baut, Berdasarkan ketentuan PPBBI 1983 hal 68, untuk alat sambung baut, berlaku :

· Tegangan geser yang diizinkan :

=0,6

· Tegangan tarik yang diizinkan :

= 0,7

· Tegangan tumpu yang diizinkan :

= 1,5σ ( untuk S₁ ≥ 2d )

= 1,2σ ( untuk 1,5d ≤ S₁ ≤ 2d )

dimana :

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

Direncanakan ketebalan plat buhul : 0,8 cm

σ_baut = 1400 kg/cm²

σ_plat = 1400 kg/cm²

Dipilih baut dengan diameter ⁵/₈" (1,6 cm)

a. Kekuatan baut terhadap geser

P_gsr = F_gsr . τ

= n (¹/₄π d²) . 0,6

= 1 x ¹/₄π (1,6)² x 0,6 x 1400

= 1688,92 kg

b. Kekuatan baut terhadap tumpuan

P_tu = F_tu . σ_tu

= t . d . 1,2σ

= 0,8 x 1,6 x 1,2 x 1400

= 2150,4 kg

P_gsr< P_tu,maka perhitungan jumlah baut didasarkan pada harga P_gsr dengan rumus :

n =

dimana :

n = jumlah baut

P = Beban / gaya yang bekerja

P_gsr= Kekuatan baut terhadap geser

6.1 Perhitungan Titik Buhul

6.1.1 Titik buhul A = B

Batang A₁ Batang B₁

P_tk = 1991 kg (tekan) P_tr = 1931 kg (tarik)

n =

= 1,179

2 baut = 1,143

2 baut

6.1.2 Titik Buhul D = H

· Batang B₁ dan B₂

P_B₁ = 1931 kg

n =

=1,14

2 baut

P_B₂ = 1931 kg

n =

=1,14

2 baut

· Batang V₁

P_tr = 289 kg

n =

= 0,172

2 baut

6.1.3 Titik Buhul C = G

· Batang A₁ dan A₂

PA_1
tk = 1991 kg (tekan)

PA2 _tk = 1350 kg (tekan)

n =

= 0,38

2 baut

· Batang D₁

P_tk = 747 kg

n =

= 0,44

2 baut

· Batang V₁

P_tr = 289 kg

n =

= 0,172

2 baut

6.1.4 Titik Buhul E

· Batang A₂ dan A₃

PA₂ _tk= 1350 kg (tekan)

PA_3
tk= 1409 kg (tekan)

n =

= 0,034

2 baut

· Batang V₂

P_tr = 936 kg (tarik)

n =

= 0,554

2 baut

6.1.5 Titik Buhul F

· Batang B₂ dan B₃

PB_{2 tr} = 1931 kg (tarik)

PB_{3 tr} = 1729 kg (tarik)

n =

= 0,120

2 baut

· Batang V₂

PV₂ _tr = 936 kg (tarik)

n =

= 0,554

2 baut

· Batang D₁dan D₂

PD₁ _tk= 747 kg PD_{2 tk}= 747 kg

n =

= 0,00

2 baut

Tabel 5.1 Jumlah baut yang digunakan

Titik Buhul	Batang	Baut yang digunakan
A	A₁	2 (2 Ф ⁵/₈" )
A	B₁	2 (2 Ф ⁵/₈" )

B	A₄	2 (2 Ф ⁵/₈" )
B	B₄	2 (2 Ф ⁵/₈" )

C	A₁dan A₂	4 (2 Ф ⁵/₈" )
	V₁	2 (2 Ф ⁵/₈" )
	D₁	2 (2 Ф ⁵/₈" )

D	B₁ dan B₂	4 (2 Ф ⁵/₈" )
D	V₁	2 (2 Ф ⁵/₈" )

E	A₂ dan A₃	4 (2 Ф ⁵/₈" )
E	V₂	2 (2 Ф ⁵/₈" )

F	B₂ dan B₃	4 (2 Ф ⁵/₈" )
	D₁ dan D₂	4 (2 Ф ⁵/₈" )
	V₂	2 (2 Ф ⁵/₈" )

G	B₃ dan B₄	4 (2 Ф ⁵/₈" )
	V₃	2 (2 Ф ⁵/₈" )
	D₂	2 (2 Ф ⁵/₈" )

H	B₃ dan B₄	4 (2 Ф ⁵/₈" )
H	V₃	2 (2 Ф ⁵/₈" )

BAB VII

KUBIKASI BAJA

Tabel 8,1 Kubikasi Baja

Batang	Profil	Luas	Panjang Batang	Kubikasi
Batang	(mm)	(m²)	(m)	(m³)
(1)	(2)	(3)	(4)	(3) x (4)
B₁	_┘└45 . 45 . 5	0,000430	2,10	0,000903
B₂	_┘└45 . 45 . 5	0,000430		0,000903
B₃	_┘└45 . 45 . 5	0,000430		0,000903
B₄	_┘└45 . 45 . 5	0,000430		0,000903

V₁	_┘└35 . 35 . 4	0,000267	1,262	0,000337
V₂	_┘└35 . 35 . 4	0,000267	2,5	0,000668
V₃	_┘└35 . 35 . 4	0,000267	1,262	0,000337

D₁	_┘└35 . 35 . 4	0,000267	2,450	0,000654
D₂	_┘└35 . 35 . 4	0,000267	2,450	0,000654

A₁	_┘└ 50 . 50 . 5	0,000480	2,450	0,001176
A₂	_┘└ 50 . 50 . 5	0,000480		0,001176
A₃	_┘└ 50 . 50 . 5	0,000480		0,001176
A₄	_┘└ 50 . 50 . 5	0,000480		0,001176
Jumlah				0,010966

o Volume Profil = 0,010966 m²

Volume profil untuk penyambungan dan pemotongan = 25 % x 0,010966 = 0,0027415 m³

o Volume total baja = 0,010966 + 0,0027415

= 0,0137075 m³^s

o Berat profil = total gording = 69,42 kg

= batang B = 28,392 kg

= batang V & D = 10,5504 + 10,29 = 20,8404 kg

= batang A = 36,946 kg

o Berat total profil = 69,42 + 28,392 + 20,8404 + 36,946 = 155,6 kg

7 komentar:

Unknown4 Januari 2014 pukul 23.20
mas ini blog boleh minta softnya gag buat referensi. soalnya bnyk yg tidak terlihat mas. kalo boleh ini email saya mas. makasih. Rifkiananda16@gmail.com
BalasHapus
Balasan
Unknown1 Desember 2014 pukul 21.18
mas mulyadi saya sangat perlu referensi rumus-rumus yang anda tutup. jika bisa tolong pencerahannya dikirim ke dhikavanaheim@gmail.com
BalasHapus
Balasan
Unknown2 April 2016 pukul 00.27
help to send andarelpredator@gmail.com
BalasHapus
Balasan
Unknown18 Mei 2016 pukul 06.24
Luas pada tabel kubikasi baja itu gimana carinya mas, tolong donk perlu banget
BalasHapus
Balasan
Unknown27 Juli 2016 pukul 21.53
kok gambar ga bs d buka y, klo boleh minta filenya, nizar2112z@gmail.com . trimakasih
BalasHapus
Balasan
Unknown4 Januari 2020 pukul 17.00
bang mulyadi klo bisa minta softnya bang buat bahan refernsi untuk tugas kuliah bang ,cannabis2ml2016@gmail.com .trimakasih
BalasHapus
Balasan
ukhwon25 Desember 2021 pukul 07.37
kalo bisa bagi softnya bg buat laporan pw baja di kampus please banget zulhamssijoel@gmail.com
BalasHapus
Balasan

Tambahkan komentar

mulyadi.com

Rancangan gedung baja 1

7 komentar:

Mengenai Saya

Arsip Blog