Laporan Struktur Baja I DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................................... 3 1.1 Pengertian Baja .................................................................................................................... 3 1.2 Baja Sebagai Bahan Struktur................................................................................................ 3 1.3Bentuk Profil Baja .................................................................................................................. 3 1.4Sifat Metalurgi Baja ............................................................................................................... 4 1.5 Bentuk-bentuk baja dalam perdagangan .............................................................................. 5 1.6 Macam-macam bentuk kuda-kuda Baja ................................................................................ 6 1.7 Keuntungan dan kerugian Pengunaan Baja ........................................................................... 6 1.8 Jenis-jenis alat Penyambung baja .......................................................................................... 6 1.9 Dasar-dasar Perhitungan ....................................................................................................... 7 1.9.1 Macam-Macam Pembebanan ......................................................................................... 7 1.9.2 Perhitungan dimensi gording ......................................................................................... 8 1.9.3 Beban berguna .............................................................................................................. 9 1.9.4 Beban angin .................................................................................................................. 9 1.9..5 Kombinasi pembebanan .............................................................................................. 10 1.9.6 Kontrol tegangan .......................................................................................................... 10 1.9.7 Kontol lendutan ............................................................................................................ 10 1.9.8 Perhitungan Dimensi Tracstang (Batang Tarik) ........................................................... 11 1.9.9 Batang Tarik ................................................................................................................. 11 1.9.10 Batang Tekan .............................................................................................................. 12 1.9.11 Perhitungan Gaya-gaya Batang .................................................................................. 12 1.9.12 Cara Cremona ( Cara Grafis ) ..................................................................................... 13 1.9.13 Perhitungan Sambungan ............................................................................................. 14 BAB II RANCANGAN KONSTRUKSI RANGKA BAJA ........................................................ 15 N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 1 Laporan Struktur Baja I BAB III PERHITUNGAN RANCANGAN KUDA – KUDA ..................................................... 16 3.1 Perhitungan Panjang Batang ............................................................................................... 16 3.1.1 Panjang Batang Tipe Atas (A) ................................................................................ 17 3.1.2 Menghitung Panjang Batang Tepi Atas (A)............................................................ 17 3.1.3 Menghitung Batang Bawah (B) .............................................................................. 17 3.1.4 Daftar Panjang Batang (m) ...................................................................................... 19 3.2 Perhitungan Dimensi Gording ............................................................................................. 19 3.2.1 Gording Dipengaruhi Oleh : ................................................................................... 19 3.2.2 Mengetahui berat sendiri balok gording ................................................................. 20 3.2.3 Menghitung beban mati (q) ..................................................................................... 20 3.2.4 Menghitung beban berguna..................................................................................... 21 3.2.5 Menghitung Beban Angin ....................................................................................... 21 3.2.6 Daftar Beban dan Momen ....................................................................................... 24 3.2.7 Kontrol Gording ...................................................................................................... 24 3.2.8 Kontrol Terhadap Lendutan .................................................................................... 26 3.3 Mendimensi Batang Tarik (TRACKSTANG) ............................................................... 27 3.4 Perhitungan Dimensi Ikatan Angin ................................................................................ 28 3.5 Perhitungan Konstruksi Rangka Batang ........................................................................ 31 3.6 Perhitungan Gaya Batang ............................................................................................... 34 3.7 Dimensionering Batang Kuda-kuda ............................................................................... 35 3.8 Perhitungan Sambungan Paku Keling ............................................................................ 40 BAB IV PENUTUP ...................................................................................................................... 42 4.1 Kesimpulan..................................................................................................................... 42 4.2 Saran ............................................................................................................................... 45 DAFTAR PUSTAKA.....…………………………………..………………………….......……..47 LAMPIRAN……………………………………………………...………………………...........48 N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 2 Laporan Struktur Baja I BAB I PENDAHULUAN 1.1 Pengertian Baja Baja adalah bahan komoditas tinggi terdiri dari Fe dalam bentuk kristal dan karbon. Besarnya unsur karbon adalah 1,6%. Pembuatan baja dilakukan dengan pembersihan dalam temperatur tinggi. Besi mentah tidak dapat ditempa. Dimana pembuatan baja dengan menggunakan proses dapur tinggi dengan bahan mentahnya biji besi (Fe) dengan oksigen (O) dan bahan-bahan lainnya. 1.2 Baja Sebagai Bahan Struktur Beberapa keuntungan yang diperoleh dari baja sebagai bahan struktur adalah sebagai berikut : 1. Baja mempunyai kekuatan cukup tinggi dan merata. 2. Baja adalah hasil produksi pabrik dengan peralatan mesin-mesin yang cukup canggih dengan jumlah tenaga manusia relatif sedikit, sehingga pengawasan mudah dilaksanakan dengan seksama dan mutu dapat dipertanggungjawabkan. 3. Pada umumnya struktur baja mudah dibongkar pasang, sehingga elemen struktur baja dapat dipakai berulang-ulang dalam berbagai bentuk struktur. 4. Jika pemeliharaan struktur baja dilakukan dengan baik, struktur dari baja dapat bertahan cukup lama. 1.3 Bentuk Profil Baja Baja struktur diproduksi dalam berbagai bentuk profil. Bentuk profil baja yang sering dijumpai dipasaran seperti : siku-siku, kanal, I atau H, jeruji, sheet piles, pipa, rel, plat, dan kabel. Disamping itu ada profil yang bentuknya serupa dengan profil I tetapi sayapnya lebar, sehingga disebut profil sayap lebar (wide flange). Beberapa kelebihan dari wide flange, yaitu: 1. Kekuatan lenturnya cukup besar 2. Mudah dilakukan penyambungan Adanya kelebihan diatas menjadikan wide flange sering digunakan sebagai kolom dan balok pada bangunan gedung, gelagar dan rangka jembatan, dan bangunan struktur lainnya. Khusus untuk wide flange dengan perbandingan lebar sayap dan tinggi profil (b/h) sama dengan N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 3 Laporan Struktur Baja I satu atau disebut juga profil H. Profil H ini sangat cocok digunakan untuk struktur pondasi tiang pancang. 1.4 Sifat Metalurgi Baja Sifat metalurgi baja ini sangat berkaitan erat dengan fungsi dari unsur-unsur atau komponen kimia dalam baja. Baja struktur yang biasa dipakai untuk struktur rangka bangunan adalah baja karbon (carbon steel) dengan kuat tarik sebesar 400 MPa, sedang baja struktur dengan kuat tarik lebih dari 500 Mpa sampai 1000 Mpa disebut baja kekuatan tinggi (high strength steel). Sifat –sifat Baja sifat yang dimiliki baja yaitu kekakuanya dalam berbagai macam keadaan pembebanan atu muatan. Terutama tergantung dari : Cara peleburannya Jenis dan banyaknya logam campuran Proses yang digunakan dalam pembuatan. Berikut ini ada beberapa dalil yang menyangkut sifat-sifat baja : Dalil I Besi murni tidak mempunyai sifat-sifat yang dibutuhkan untuk dipergunakan sebagai bahan penanggung konstruksi. Dalil II Peningkatan nilai dari sifat-sifat tertentu, lazim dengan tidak dapat dihindarkan senantiasa mengakibatkan pengurangan dari nilai sifat-sifat lain, misalnya baja dengan keteguhan tinggi, istimewa lazimnya kurang kenyal. Dalam praktek terdapat satu hal yang sangat penting bahwa sifai-sifat konstruksi dapat berarti runtuhnya seluruh konstruksi, oleh karena itu : 1. Penentuan syarat minimum harus dimuat didalam deluruh kontrak pemesanan, pembelian, atau penyerahan bahan. 2. Garansi tentang meratanya sifat-sifat itu harus didapatkan dengan dilakukanya pengujian pada waktu penyerahan bahan. N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 4 Laporan Struktur Baja I 3. Tuntutan yang tinggi tetapi tidak perlu benar, sebab beban tidak bernilai tinggi itu lebih mahal atau ekonomis. 4. Sifat –sifat ynag kita kehendaki harus ada, bukan saja pada waktu sudah dikerjakan, yaitu setelah dipotong, digergaji, di bor, ditempa, dibengkokan , dan lain-lain. 5. Sifat-sifat yang kita kehendaki harus ada bukan saja merugikan dengan cara-cara yang tidak dapat dipertanggung jawabkan . 6. bentuk-bentuk dari bagian-bagian bangunan dan sambungannya harus di terapkan. 1.5 Bentuk-bentuk baja dalam perdagangan 1. Profil baja tunggal Baja siku-siku sama kaki Baja siku tidak sama kaki (baja T) Baja siku tidak sama kaki (baja L) Baja I Baja Canal Baja 2. Profil Gabungan Dua baja L sama kaki Dua baja L tidak sama kaki Dua baja I 3. Profil susun Dua baja I atau lebih 1.6 Macam-macam bentuk kuda-kuda Baja a. Pratt Truss b. Hows Truss c. Pink Truss d. Modified Pink Truss e. Mansarde Truss f. Modified Pratt Truss g. Crescent Truss N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 5 Laporan Struktur Baja I 1.7 Keuntungan dan kerugian Pengunaan Baja Keuntungan: 1. Bila dibandingkan dengan beton maka baja lebih ringan. 2. Apabila suatu saat konstruksi harus diubah,maka bahan baja akan lebih mudah untuk dipindahkan. 3. Bila konstruksi harus dibongkar, baja akan dapt dipergunakan lagi sedangkan konstruksi dengan beton tidak dapt digunakan lagi. 4. Pekerjaan konstruksi baja dapat dilakukan di bengkel sehingga pelaksanaannya tidak membutuhkan waktu lama. 5. Bahan baja sudah mempunyai ukuran dan mutu tertentu dari pabrik. Kerugian: 1. Biala konstruksi terbakar, maka kekuatannya akan berkurang, pada batas yang besar juga dapat merubah konstruksi. 2. Bahan baja dapat terkena karat, sehingga memerlukan perawatan. 3. Karena memiliki berat yang cukup besar, dalam melakukan pengangkutan memerlukan biaya yang besar. 4. Dalam pelaksanaan konstruksi diperlikan tenaga ahli dan berpengalaman dalam hal konstruksi baja. 1.8 Jenis-jenis alat Penyambung baja a. Baut b. Paku keling c. Las lumer 1.8.1 Baut Pemakaian baut diperlukan bila: 1. Tidak cukup tempat untuk pekerjaan paku keling 2. Jumlah plat yang akan disambung> 5d (d diameter baut) 3. Dipergunakan untuk pegangan sementara 4. Konstruksi yang dapat dibongkar pasang N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 6 Laporan Struktur Baja I 1.8.2 Paku keling Sambungan paku keling dipergunakan pada konstruksi yang tetap, berarti tidak dapt dibongkar pasang. Jumlah tebal pelat yang akan disambung tidak boleh>6d ( diameter paku keling).Beberapa bentuk kepala paku keling: Ada 2 macam las lumer menurut bentuknya, yaitu: 1. Las tumpul 2. Las sudut 1.9 Dasar-dasar Perhitungan 1. Perhitungan dimensi gording 2. Perhitungan dimensi batang tarik ( trackstang ) 3. Perhitungan dimensi ikatan angin 4. Perhitungan dimensi kuda-kuda 5. Perhitungan kontruksi perletakan 6. Penggambaran 1.9.1 Macam-Macam Pembebanan Pembebanan yang digunakan pada konstruksi rangka baja (pembebanan pada kudakuda), terdiri dari : a. Beban Mati Beban penutup atap dan gording ( tanpa tekanan angin ) Beban berguna P = 100 kg Berat sendiri kuda-kuda b. Beban Angin Beban angin kanan Beban angin kiri c. Beban Plafond d. Beban Air Hujan N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 7 Laporan Struktur Baja I 1.9.2 Perhitungan dimensi gording Gording diletakan diatas beberapa kuda-kuda dengan fungsinya menahan beban atap dan perkayuannya,yang kemudian beban tersebut disalurkan pada kuda-kuda. Pembebanan pada gording berat sendiri gording dan penutup atap Dimana: a = jarak gording L = jarak kuda-kuda G = (1/2a+1/2a)x L meter x berat per m² penutup atap per m² gording = ax berat penutup atap per m² catatan: Berat penutup atap tergantung dari jenis penetup atap Berat jenis gording diperoleh dengan menaksirkan terlebih dahulu dimensi gording, biasanya gording menggunakan profil I, C, dan [setelah ditaksir dimensi gording dari tabel profil di dapat berat per m, gording Berat sendiri gording = g2 kg/m Berat mati = b.s penutup atap + b.s gording = (g1 + g2) kg/m Gording di letakkan tegak lurus bidang penutup atap, beban mati (g) bekerja vertikal. gx = g cos gy = g sin Gording diletakkan diatas beberapa kuda-kuda, jadi merupakan balik penerus diatas beberapa balok tumpuan (continuous beam ). Untuk memudahkan perhitungan dapat dianggap sebagai balok diatas dua tumpuan statis tertentu dengan mereduksi momen lentur. Mmax = 1/8 gl2 Ambil M = 20 % (1/8 gl2) Mmax = 80 % (1/8 gl2) Mmax = 0,80 (1/8 gl2) N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 8 Laporan Struktur Baja I Dmax = 1/2 gl akibat gx Mgl = 0,80 (1/8 gx l2) = 0,80 (1/8 sin l2) akibat gy Myl = 0,8 (1/8 gy l2) = 0,80 (1/8 g cos l2) 1.9.3 Beban berguna ( P = 100 kg ) Beban berguna P = 100 kg bekerja di tengah-tengah gording Mmax = 80 % ( ¼ PL) Akibat Px Mx2 = 0,80 ( ¼ PxL ) = 0,80 ( ¼ P sin L ) Akibat Py My2 = 0,80 ( ¼ Py L ) = 0,80 ( ¼ P cos L ) 1.9.4 Beban angin W Ikatan angin hanya bekerja menahan gaya normal/aksial tarik saja. Cara bekerjanya kalau yang satu bekerja sebagai batang tarik maka yang lainnya tidak menahan apa-apa. Sebaliknya kalau arah angin berubah, maka secara berganti batang tersebut bekerja sebagai batang tarik.Beban angin dianggap bekerja tegak lurus bidang atap Beban angin yang di tahan gording W = a . x tekanan angin per meter = ……….kg/m2 Mmax = 80 % ( 1/8 WL2 ) = 0,80 ( 1/8 WL2 ) Akibat Wx Mx3 =0 Akibat Wy My3 = 0,80 ( 1/8 WyL2 ) = 0,80 ( 1/8 WL2 ) N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 9 Laporan Struktur Baja I 1.9..5 Kombinasi pembebanan I II Mx total = Mx1 + Mx2 My total = My1 + My2 Beban mati + Beban berguna + Beban angin Mx total = Mx1 + Mx2 My total = My1 + My2 + My3 1.9.6 Kontrol tegangan *kombinasi I Mxtotal Mytotal : 1600kg / cm2 Wy Wx catatan: jika : , maka dimensi gording diperbesar *kombinasi II Mxtotal Mytotal : 1,25 Wy Wx catatan :jika 1,25 , maka di mensi gording di perbasar 1.9.7 Kontol lendutan Akibat beban mati: 5q x L4 Fxl cm 384 EI y 384EI x cm Akibat beban berguna P L3 Fx 2 x cm 48EI x F 5q y L4 Fy 2 5W y L3 48 EI y cm Akibat beban angin Fx3 0cm Fy 3 5W y L4 384 EI x cm Fx total = (Fx1+Fx2), F N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 10 Laporan Struktur Baja I Fy total = (Fy1+Fy2+Fy3), F F1 f x2 f y2 f catatan : jika F>F maka dimensi gording di perbesar 1.9.8 Perhitungan Dimensi Tracstang (Batang Tarik) Batang tarik berfungsi untuk mengurangi lendutan gording pada arah sumbu x (kemiringan atap dan sekaligus untuk mengurangi tegangan lentur pada arah sumbu x Batang tarik menahan gaya tarik Gx dan Px, maka : Gx = berat sendiri gording + penutup atap arah sumbu x Px = beban berguna arah sumbu x Pbs =Gx + Px Karena batang tarik di pasang dua buah, per batang tarik : Pts = Gx Px 2 F ambil Fn Gx Px Gx Px Fn 2 2 Fn Fbr =125 % Fn Fbr = ¼ п d2 Dimana : Fn = luas netto Fbr = luas brutto A = diameter batang tarik (diper oleh dari tabel baja ) 1.9.9 Batang Tarik Fn = p N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 11 Laporan Struktur Baja I Dimana: Fn = Luas penampang netto P = Gaya batang = Tegangan yang diijinkan Fbr = Fn + ∆ F Fbr = 125% 1.9.10 Batang Tekan Imin = 1,69 P.Lk² Dimana: Imin = momen inersia minimum cm4 P = gaya batang tekan, Kg Lk = panjang tekuk, cm Setelah diperoleh Imin lihat tabel propil maka diperoleh dimensi/ukuran propil. Kontrol: 1. terhadap sumbu bahan 2. terhadap sumbu bebas bahan Untuk profil rangkap dipasang kopel plat atau plat kopling Catatan: a. Konstruksi rangka baja kuda-kuda biasanya dipakai prfil C b. Pada batang tarik yang menggunakan profil rangkap perlu dipasang kopel plat satu buah ditengah-tengah bentang c. Pada batang tekan pemasangan kopel plat mulai mulai dari ujung batang tengah ke tengah bentang dengan jumlah ganjil 1.9.11 Perhitungan Gaya-gaya Batang Besarnya gaya batang tidak dapat langsung tidak dapat langsung dicari dengan cara cremona, karena ada momen lentur pada kolom.Perhitungan dapat diselesaikan dengan membuat batang-batang tambahan(fiktif). Selanjutnya dapat diselesaikan dengan cara cremona. Ada dua cara untuk mencari besarnya gaya batang yaitu dengan cara : 1. Grafis, yaitu dengan cara cremona dan car cullman 2. Analistis, yaitu dengan cara ritter, cara Henenberg, cara keseimbangan titik kumpul. N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 12 Laporan Struktur Baja I Untuk mencari gaya batang pada konstuksi kuda-kuda, biasanya dipakai dengan cara cremona kemudian di kontrol dengan cara ritter. Selisih kesalahan cara cremona ddan cara ritter maksimum 3 %jika lebih maka perhitungan harus di ulang. Ada beberapa asumsi yang di ambil dalam penyelesaian konsrtuksi rangka batang, terutama untuk mencari besarnya gaya batang, yaitu : 1. Titik simpul dianggap sebagai sendi (M=o) 2. Tiap batang hanya memikulgaya normal atau axial tarik atau tekan 3. Beban dianggap bekerja pada titik simpul a. Beban mati dianggap bekerja vertikal pada tiap-tiap titik simpul batang tepi atas b. Beban angin, dianggap bekerja tegak lurus bidang atap pada tiap-tiap simpul batang tepi atas c. Bahan flapon, dianggap bekerja vertikal pada tiap-tiap titik simpul batang tepi bawah 4. Gaya batang tekan arahnya mendekati titik simpul dan gaya batang tarik arahnya menjauhi titik simpul 1.9.12 Cara Cremona ( Cara Grafis ) Dalam menyelesaikan cara cremona perlu diperhatikan beberapa patokan sebagai berikut: 1. Ditetapkan segala gaya ,yaitu dari satuan Kg/ton menjadi satuan cm. 2. Penggambaran gaya batang dimulai dari titik simpul yang hanya terdapat maksimum dua gaya batang yang belum diketahui. 3. Urutan penggambaran dapat searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam.Keduanya jangan dikombinasikan. 4. Akhir dari penggambaran gaya batang harus kembali pada titik ,dimana dimulai penggambaran gaya batang. Prosedure penyelesaian cara cremona: 1. Gambar bentuk kuda-kuda rencana dengan skala yang benar,lengkap dengan ukuran gaya-gaya yang bekerja. 2. Tetapkan skala gaya dari Kg atau ton menjadi cm. 3. Cari besar resultan dari gaya yang bekerja. 4. Cari besar arah dan titik tangkap dari reaksi perletakan. N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 13 Laporan Struktur Baja I 5. Tetapkan perjanjian arah urutan penggambarandari masing-masing gaya batang pada titik simpul searah jarum jam atau berlawanan jarum jam. 6. Gambar masing-masing gaya batang sesuai ketentuan pada patokan yang berlaku. 7. Ukuran panjang gaya batang, tarik (+),atau tekan (-). 8. Besarnya gaya yang dicari adalah panjang gaya batang dikalikan skala gaya. 1.9.13 Perhitungan Sambungan Dalam kontruksi baja ada beberapa sambungan yang biasanya digunakan. Pada perhitungan disini sambungan yang dipergunakan adalah sambungan baut. Karena pada baut terdapat ulir, yang menahan geser dan tumpu hanya diperhitungkan bagian galinya (kran), untuk mempermudah perhitungan dapat diperhitungkan pada penentuan besarnya tegangan geser dan tumpuan yang diijinkan. Akibat pembebanan (tarik/tekan), pada baut bekerja gaya dalam berupa gaya geser dan gaya normal. Gaya normal menimbulkan tegangan tumpu pada baut, sedangkan gaya geser menimbulkan tegangan geser pada baut. Untuk perhitungan sambungan dengan baut perlu diketahui besarnya daya pikul 1 baut terhadap geser dan tumpu. Fgs = ¼ . . d2 Ftp = d. Smin Dimana : Fgs = Luas bidang geser Ftp = Luas bidang tumpu Smin = Tebal plat minimum d = diameter baut Catatan: Untuk sambungan tunggal (single skear) Ngs = ¼ . . d2 Untuk sambungan ganda (double skear) Ngs = ¼ . . d2. C Ntp = d. Smin . σtp N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 14 Laporan Struktur Baja I BAB II RANCANGAN KONSTRUKSI RANGKA BAJA Ketentuan : Type kontruksi Atap :A Bahan penutup atap : beton Jarak gading-gading kap :3m Sudut (Kemiringan Atap) : 37O Bentang kap (L) : 11,5 m Beban Angin Kiri : 38 kg/m2 Beban Angin Kanan : 30 kg/m2 Beban Plafond : Gypsum = 11 kg/m2 Beban Berguna (orang) : 100 kg Sambungan : Las Baja BJ 37 : 1400 kg/cm2 N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 15 Laporan Struktur Baja I BAB III PERHITUNGAN RANCANGAN KUDA – KUDA a A h L 3.1 Perhitungan Panjang Batang 3.1.1 Panjang Batang Tipe Atas (a) Diketahui : N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 16 Laporan Struktur Baja I ℎ ℎ 𝐿 ..5,57 Tan ∝ = 1 Tan 350 = 1 2 2 ℎ 1 a = √(2 . 𝐿)2 + (ℎ)2 0.75= 5,57 = √(5,75)2 + (4,3329)2 h = 0.75x 5,57 = 4,33 m = √51,8368 = 7,19978 m 3.1.2 Menghitung Panjang Batang Tepi Atas (A) 𝑎 A1 = 4= 7,19978 4 = 1,799 m Maka, A1 = A2 = A3 = A4 = A5 = A6 = A7 = A8 3.1.3 Menghitung Batang Bawah (B) B1 = L 11,5 = = 1,4375 m 8 8 Maka, B1=B2=B3=B4=B6=B7= B5= 1,4375 m 3.1.4 Menghitung Batang V dan D 1. 𝑉1 = √(𝐴1 )2 + (𝐵1 )2 = √(1,7999)2 + (1,4375)2 = √5,3062 = 2,3035 m 𝑉1 = 𝑉7 2. 𝐷1 = √(𝐴2 )2 + (𝑉1 )2 = √(1,7999)2 + (2,3035)2 = √8,54601 = 2,923356 m 𝐷1 = 𝐷6 3. 𝑉2 = √(𝐷1 )2 + (𝐵2 )2 = √10,61241657 = √(2,92335)2 + (1,4375)2 = 3,257670421 m 𝑉2 = 𝑉6 N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 17 Laporan Struktur Baja I 4. 𝐷2 = √(𝑉2 )2 + (𝐴3 )2 = √3,2576704212 + (1,7999)2 = √13,85221816 = 3,721856876 m 𝐷2 = 𝐷5 5. 𝑉3 = √(𝐷2 )2 + (𝐵3 )2 = √(3,721856876)2 + (1,4375)2 = √15,91862486 = 3,98981514 m 𝑉3 = 𝑉5 N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 18 Laporan Struktur Baja I 6. = 4,377034 m 𝐷3 = √(𝐴4 )2 + (𝑉3 )2 = √1,79992 + (3,98981514)2 𝑫𝟑 = 𝑫𝟒 = √19,1584269 3.1.5 Daftar Panjang Batang (m) No Batang Panjang Batang 1 A1 = A2 = A3 = A4 = A5 = A6 = A7 = A8 1,7999 m 2 B1=B2=B3=B4=B5=B6=B7=B8 1,4375 m 3 V1 = V7 2,3035 m 4 D1 = D6 2,92336 m 5 V2 = V6 3,25767 m 6 D2 = D5 3,7218m 7 V3 = V5 3,9898 m 8 D3 = D4 4,377034 m 3.2 Perhitungan Dimensi Gording 3.2.1 Gording Dipengaruhi Oleh : Mutu Baja 37 = lt = 1600 kg/cm Muatan mati : berat sendiri gording ( kg / m ) berat sendiri penutup atap ( kg / m 2 ) Muatan hidup, yaitu berat orang dengan berat P = 100 Kg Muatan angin ( kg / m 2 ) Ketentuan : N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 19 Laporan Struktur Baja I Jarak gading-gading kap = 3m Kemiringan atap = 37o Berat sediri penutup atap (Asbes) = 11 kg/m2 Jarak gording = 1,7999 m Hal-hal yang harus dihitung adalah sebagai berikut : 3.2.2 Mengetahui berat sendiri balok gording Untuk dimensi balok gording dicoba profil baja Canal 12 dengan berat sendiri gording (q2) = 13,4 kg/m. 3.2.3 Menghitung beban mati (q) q1 = berat sendiri penutup atap (beton) x A (jarak gording) = 50 kg/m² x 1,7999 m = 89,99725 kg/m Jadi, q = q1 + q2 = 89,99725 kg/m + 13,4 kg/m = 103,3972 kg/m Gording ditempatkan tegak lurus bidang penutup atap dan beban mati q bekerja vertikal, q diuraikan pada sumbu x dan sumbu y, sehingga diperoleh : qx = q sin qy = q cos = 103,3972 x sin 37o = 103,3972 x cos 37o = 62,2260187 kg/m = 82,57671589 kg/m Karena dianggap sebagai balok menerus diatas dua tumpuan (Continous beam) maka untuk memepermudah perhitungan dapat diasumsikan sebagai berat bertumpuan ujung. Sehingga momen yang timbul akibat berat sendiri atap dan gording adalah : Menggunakan trackstang 2 buah Mx1= 1/8.qx.(l/3)².80% = 1/8 x 62,2260187 x (3/3)² x 0,8 = 56,00341683 kg.m N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 20 Laporan Struktur Baja I My1= 1/8.qy.(l)².80% = 1/8 x 82,57671589 x (3)² x 0,8 = 74,3190443 kg.m 3.2.4 Menghitung beban berguna Beban berguna atau beban hidup adalah beban terpusat yang bekerja di tengahtengah bentang gording.Beban ini diperhitungkan kalau ada orang yang bekerja di atas gording. Diketahui : Beban berguna (P) = 100 kg Kemiringan atap ( ) = 370 Maka : Px = P sin Py = P cos = 100 sin 37 = 100 cos 37 = 60,18150232 kg = 79,863551 kg Momen yang timbul akibat beban terpusat (hidup) dianggap continous beam (PBI 1971) Mx2 = ¼.Px.(l).80% My2 = ¼.Py.(l).80% = ¼.60,18150232.3.0,8 = ¼. 79,863551.3.0,8 = 36,10890139 kg.m2 = 47,9181306 kg.m 3.2.5 Menghitung Beban Angin Beban angin di anggap tegak lurus bidang atap. Ketentuan : Beban angin kiri (q1) = 38 kg/m2 Beban angin kanan (q2) = 30 kg/m2 N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 21 Laporan Struktur Baja I Koefisien Angin tekan (wt) = (0,02 - 0.4) = (0,02 x 37 – 0,4 ) = 0,34 Koefisien Angin hisap (Wh) Beban angin kiri (q1) = 38 kg/m2 Beban angin kanan (q2) = 30 kg/m2 Beban angin kiri (q1) = 40 kg/m2 = -0.4 Angin tekan (Wt) : Angin hisap (Wh) : Wt Wh = C. q 1 .i(jarak gording) = C. q 1 . i = 0,18 x 38 x 1,799945009 = -0,4 x 38 x 1,799945009 = 23,25528952 kg/m =-27,35916414kg/m Beban angin kanan (q2) = 30 kg/m2 Angin tekan (Wt) : Wt = C. q2 .i = 0,18 x 30 x 1,799945009 = 18,35943909 kg/m Angin hisap (Wh) : Wh = C. q2 . i = -0,4 x 50 x 1,799945009 = -21,59934011 kg/m N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 22 Laporan Struktur Baja I Dalam perhitungan diambil harga W (tekan terbesar) : Wmax = 23,25528952 kg/m Wx =0 Wy = 23,25528952 kg/m Momen Akibar Beban Angin 2 Mx l = 18 W x 80% 3 = 1 8 My = 18 Wy l 2 80% 𝟏 = 𝟖 𝒙 23,25528952x (3)2 x 0,8 x0 x(3 / 3) 2 x0.8 = 0 kg/m = 20,92976057 kg/m 3.2.6 Menghitung Beban air Hujan Beban air hujan yang diperhitungkan pada gording: Qair = (40-0,8α).A = 40-(0,8 x 37˚).1,799945 = 18,71942809 Kg/m2 = q sin qx = q cos qy = 18,71942809 x sin 37o = 18,71942809 x cos 37o = 11,26563305 kg/m = 14,95 kg/m Momen Akibar Beban Hujan 2 Mx = 1 8 l W x 80% 3 = 1 8 x11,26563305 x(3 / 3) 2 x0.8 = 10,13906976 kg/m N. Nashiha Ihsani (1106272) 2 My l = W x 80% 3 1 8 𝟏 = 𝟖 𝒙 14,95x (3/3)2 x 0,8 = 13,455 kg/m Page 23 Laporan Struktur Baja I 3.2.7 Daftar Beban dan Momen Atap + P dan M Gording Beban Orang Angin Beban Air Hujan Beban Mati Beban Hidup P 103,4 kg/m 100 kg 23,255 kg/m 18,719 kgm Qx & Px 62,23 kg/m 60,18 kg 0 11,2656 kgm Qy & Py 82,58 kg/m 79,86 kg.m 23,255 kg/m 14,95 kgm Mx 56,003 kg.m 36,109 kg.m 0 10,138 kgm My 74,319 kg.m 47,918 kg.m 20,92976 kg/m 13,455 kgm 3.2.7 Kontrol Gording Kontrol Gording Terhadap Tegangan Dari tabel profil baja ( C-12 ) dapat diketahui bahwa : Wx = 60,7 cm3 Ix = 364cm4 Wy = 11,1 cm3 Iy = 43,2cm4 Kombinasi pembebanan 1 Mx total = beban mati + beban hidup = 56,00341683 + 36,10890139 = 92,1123182 kg.m = 9211,23182 kg.cm My total = beban mati + beban hidup = 74,3190443 + 47,9181306 =122,2371749 kg.m N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 24 Laporan Struktur Baja I = 12223,71749 kg.cm = = M x total M y total Wy Wx 9211,23182 811,1 + 12223,71749 60,7 kg/cm2 = 1031,219905 kg/cm2 lt = 1400 kg/cm2 ............... OK !!! Kombinasi pembebanan 2 Mx total = beban mati + beban hidup + beban angin = 9211,23182 + 0 = 9211,23182 kg.cm My total = (beban mati + beban hidup) + beban angin = 12223,71749 + 2325,528952 = 14549,24644 kg.cm = M x total M y total Wy Wx 9211,23182 = 11,1 + 14549,24644 60,7 kg/cm2 = 1069,53175 kg/cm2 lt = 1400 kg/cm2 ... OK !!! Kombinasi pembebanan 3 Mx total = (beban mati + beban hidup + beban angin) + beban Hujan = 9211,23182 + 1013,906976 = 10225,13879 kg.cm My total = (beban mati + beban hidup + beban angin)+ beban Hujan = 14549,24644 + 250,7671666 = 14800,01361 kg.cm N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 25 Laporan Struktur Baja I = M x total M y total Wy Wx 10225,13879 = 11,1 + 14800,01361 60,7 kg/cm2 = 1165,005975 kg/cm2 lt = 1400 kg/cm2 ... OK !!! 3.2.8 Kontrol Terhadap Lendutan Ketentuan : E = 2.1 . 10 6 kg/cm2 l = 3,9m = 390 cm Ix = 364 cm4 Iy = 43,2 cm4 Tabel KB C-12 Syarat lendutan yang diizinkan untuk balok pada konstruksi kuda-kuda terlindung adalah : f max f y1 1 250 300 1,2 cm 5 q x (l / 3) 4 5.0,622268187.(300 / 3) 4 0.045213985 cm 384 E I y 384 2,1.10 6.43,2 5 qy l 4 384 E I x 5 0,8257671589 (300) 4 0.113935937 cm 384 2.1.10 6.364 Akibat beban berguna f x2 f y2 l f Akibat beban sendiri f x1 1 250 Pox (l / 3) 3 0,5 (300 / 3) 3 0.000138203 cm 48 E I y 48 2.1.10 6.43,2 Pox l 3 0,8191 (300) 3 0.000587693 cm 48 E I x 48 2.1.10 6.364 Akibat beban angin f x 3 0 cm N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 26 Laporan Struktur Baja I f y3 5 Wy l 4 4 5.0,1835943909 .(300) 0.025331595 cm 384 E I x 384.2.1.10 6.304 Akibat beban hujan fx4 fy4 5 q x (l / 3) 4 5.0,1835943909.(300 / 3) 4 0,09189914 cm 384 E I y 384 2,1.10 6.364 5 qy l 4 384 E I x 5 0,13455 (300) 4 0,214573918 cm 384 2.1.10 6.43,2 Jadi pelenturan adalah sebagai berikut : f x total = ( f x1 f x 2 f x 3 f x 4 ) = (0.045214 + 0,0466 + 0 + 0,017270949) = 0,109084949 < 1.2cm f y total = ( f y1 f y 2 f y 3 f y 4 ) = (0,1139359 + 0.059 + 0.0253316 + 0,193) = 0,39126 < 1.2 cm f total ( f x2 f y2 ≤ 1.2 f total (0,109084949 ) 2 (0,39126) 2 ≤ 1.56 = 0,4061821189 cm ≤ 1.2 cm ……………… OK!!! 3.3 Mendimensi Batang Tarik (TRACKSTANG) Batang tarik berfungsi untuk mengurangi lendutan gording pada arah sumbu x (kemiringan atap dan sekaligus untuk mengurangi tegangan lentur pada arah sumbu x Batangtarik menahan gaya tarik Gx dan Px, maka : N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 27 Laporan Struktur Baja I - Akibat penutup atap = 62,22 x 3 = 186,66 kg - Akibat beban orang = 60,18 kg Pts + = 246,84 kg Karena batang tarik di pasang dua buah trackstang, per batang tarik : Pts Fn Fbr Pts 246,84 Pts 2 2 123,42 kg P 1400kg / cm 2 Fn P 123,42 0,088 cm2 1400 =125 % Fn = 1.25 .0,088 = 0,11 cm2 Fbr = ¼ п d2 d2 = Fbr 0,11 √0,14 1 / 4 1 / 4.3.14 d = 0,374 mm jadi diameter minimal tracksatng adalah 2,4 mm, maka diambil diameter trackstang sebesar 6 mm Dimana : 3.4 Fn = luas netto Fbr = luas brutto A = diameter batang tarik (diperoleh dari tabel baja) Perhitungan Dimensi Ikatan Angin Ikatan angin hanya bekerja menahan gaya normal atau gaya axial tarik saja. Cara kerjanya kalau yang satu bekerjanya sebagai batang tarik, maka yang lainnya tidak N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 28 Laporan Struktur Baja I menahan apa-apa.Sebaliknya kalau arah anginya berubah, maka secara berganti-ganti batang tersebut bekerja sebagai batang tarik. Perubahan pada ikatan angin ini datang dari arah depan atau belakang kuda-kuda. Beban angin yang diperhitungkan adalah beban angin terbesar yang disini adalah angin sebelah kanan yaitu: 50 Kg/ m2 Keterangan : P = gaya/ tetapan angin N = dicari dengan syarat keseimbangan ΣH=0 Nx = P N Ncos . β = P P cos Rumus umum : P Fn dimana P angin = 30 kg/m2 Luas kuda-kuda = (1/2 x alas x tinggi ) atau ½xL xV = (1/2 x 13,5 x 4,332 ) = 24,91438 m tgβ = 7,199 3 ( 𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑎𝑘𝑖 𝑘𝑢𝑑𝑎−𝑘𝑢𝑑𝑎 𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑟 𝑘𝑢𝑑𝑎−𝑘𝑢𝑑𝑎 N. Nashiha Ihsani (1106272) ) Page 29 Laporan Struktur Baja I = 2.399 = 67,371o Pts P luas.kuda kuda 2 30x 24,91438 Pts 93,428925 kg 9 1 n 1 𝑝 N= cos 𝛽 = 93,428925 0,384 = 243,3045 Karena batang tarik di pasang dua buah , per batang tarik : P 1400kg / cm 2 Fn Fn = Fbr P 234,3045 0,173789 cm2 1400 =125 % Fn = 1.25 x 0,173789 = 0,21724 Fbr = ¼ п d2 d2 = Fbr 1 / 4 0,21724 1 / 4.3.14 = √0,2767 d = 0,526 cm = 5,26 mm Berdasarkan table diprofil baja maka dipakai d = 6 mm. N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 30 Laporan Struktur Baja I 3.5 Perhitungan Konstruksi Rangka Batang 3.5.1 Perhitungan Beban a. Akibat Berat Sendiri Ketentuan : Penutup atap Genting Beton = 11 kg/m2 Bentang kap (L) = 11,5 m Jarak gording (A) = 1,79 m Jarak gading-gading kap (l) =3m a.1. Berat Penutup Atap Pa = A x Berat atap x l = 1,79 x 11 x 3 = 59,07 kg.m a.2. Berat Sendiri Gording ( Canal – 10 ) Pg = l berat sendiri gording = 3 x 13,4 = 40,2 kg.m N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 31 Laporan Struktur Baja I a.3. Berat Sendiri Kuda-kuda Untuk menentukan berat sendiri kuda-kuda dilakukan dengan cara taksir Dik : L = 11,5 m l=3m n = 9 (jml simpul pada batang tepi atas) (𝐿−2)𝑙 gk = (𝐿+4)𝑙 gk1 = (L-2).l = (11,5 - 2). 3 = 28,5 kg/m gk2 = (L+4).l = (11,5 + 4). 3 = 46,5 kg/m ambil gk antara 𝑔𝑘.𝐿 Jd Gk = 𝑛−1 = 28,5+46,5 2 = 37,5kg/m 37,5 𝑥11,5 9−1 = 53,90625 𝑘𝑔 Untuk Ikatan angin (Brancing) Diperhitungkan sbb: Brancing = 20% x berat sendiri kuda-kuda = 20% x 53,90625 = 10,78125 kg Total berat pada tiap titik simpul adalah : Ptot = Pa +Pk+Pq+ Brancing = 59,07+ 40,2 + 25,5 + 10,78125 = 135,55125 kg b. Berat Hidup Beban hidup = 100 kg Beban Air Hujan =(40-0,8𝛼) x A x l = (40-0,8.37˚) x 1,79 x 3 = 55,848 N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 32 Laporan Struktur Baja I Berat Hidup = Beban hidup + Beban air hujan = 100 + 55,848 = 155,848 c. Berat Plafond Ketentuan : Jarak gading-gading kap (l) =3m Panjang batang bawah (B) = 1,4375 m Berat plafond = 11 kg/m2eternit dan penggantungnya = λ.l .Gf Pf untuk = 1,4375.3. 11 = 47,4375 kg c. Beban Angin Ketentuan : Koefisien angin tekan (c) = (0.02 ) – 0,4 = (0.02 x 37) – 0,4 = 0,34 Koefisien angin hisap (c’) = -0.4 Angin kiri (q1) = 38 kg/m2 Angin Kanan (q2) = 30 kg/m2 Angin tekan =W Angin hisap = W’ Jarak gading-gading kap (l) =3m Jarak gording (A) = 1,79 m Angin Kiri : W = c A l q1 = 0.34 x1,79 x3x38 = 69,3804 kg W’ = c' A l q1 = 0.4 x1,79 x3x38 N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 33 Laporan Struktur Baja I = -81,624 kg Angin Kanan : W = c A l q2 = 0,34 x1,79 x3 x30 = 54,774 kg W’ = c' A l q1 = 0.4 x1,79 x3x30 = -64,44 kg 3.6 Perhitungan Gaya Batang Frame Text A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 D1 D2 D3 D4 D5 D6 V1 B.HIDUP B.MATI Kgf Kgf -768,270 -768,275 -768,270 -768,275 -658,520 -658,521 -548,770 -548,768 -548,770 -548,768 -658,520 -658,521 -768,270 -768,275 -768,270 -768,275 613,570 613,574 525,920 525,920 438,270 438,267 350,610 350,613 350,610 350,613 438,270 438,267 525,920 525,920 613,570 613,574 158,540 158,537 216,670 216,674 278,360 278,365 278,360 278,365 216,670 216,674 158,540 158,537 -132,100 -132,102 N. Nashiha Ihsani (1106272) B.PLAFON D Kgf -275,886 -275,886 -236,473 -197,061 -197,061 -236,473 -275,886 -275,886 220,333 188,857 157,381 125,904 125,904 157,381 188,857 220,333 56,930 77,807 99,960 99,960 77,807 56,930 0,000 B.ANGKI R Kgf -8,071 -60,352 -40,457 -20,562 79,634 103,040 126,446 64,938 349,073 291,430 233,788 176,145 176,145 108,329 40,514 27,301 104,258 142,490 183,059 -215,364 -167,635 -122,656 -86,873 B.ANGK A Kgf 51,267 99,830 8,350 62,870 -16,230 -31,940 -47,650 -6,370 -308,530 -254,990 -201,450 147,920 -147,920 102,410 -56,900 -11,390 -96,830 -132,340 -70,020 144,520 112,490 82,310 80,690 KOMBINAS I Kgf -1769,234058 -1772,952541 -1585,621693 -1252,290782 -1231,195151 -1482,414949 -1733,634749 -1753,862291 1488,019656 1277,137258 1066,25486 1151,192453 855,352453 1244,656713 1224,310964 1463,38726 381,435384 521,301534 769,723863 585,84092 456,006012 333,661258 -270,385413 Page 34 Laporan Struktur Baja I V2 V3 V4 V5 V6 V7 3.7 -198,153 -264,200 0 -264,200 -198,153 -132,100 -198,153 -264,204 0 -264,204 -198,153 -132,102 100,910 134,540 168,170 336,350 168,170 134,540 -130,310 -173,747 0 204,408 153,306 102,204 121,030 161,370 0 -137,170 102,880 -68,580 -304,676119 -406,240826 168,17 -124,81597 28,050023 -96,037985 Dimensionering Batang Kuda-kuda Daftar Gaya Batang Maksimum Untuk Tiap Batang a. Batang – batang Atas (A) Tekan = 1231,2 Kg (Tekan) b. Batang – Batang Bawah (B) Tarik = 1488,02 Kg (Tarik) c. Batang – Batang Diagonal (D) Tarik = 769,724 Kg (Tarik) A. Dimensi batang atas (Tekan) a. Batang adalah batang tekan b. Diketahui : Gaya batang maksimum = 1231,2 Kg = 1,2312 ton (Tekan) Panjang batang (Lk) = 179,9 cm Tegangan ijin (τ) = 1,799 m = 1400 kg/cm2 Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki c. Perhitungan Imin = 1,69.P.Lk2 = 1,69 .1,2312. (1,799)2 = 6,7341 cm4 Batang A merupakan batang tekan Dipakai profil rangkap profil= 6,7341 2 = 3,367 𝑐𝑚4 Dari table profil diambil ∟35.35.6 Iη = 1,77 cm4 Ix = Iy = 4,14 cm4 ix = iy = 1,04 cm4 N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 35 Laporan Struktur Baja I F = 2,67 cm2 E = 1,08 cm Kontrol : 1. Terhadap sumbu bahan (x) λx = Lk 179,9 = 172,981 Tabel x = 5,776 ix 1,04 x. p Ftot 5,776 x 1231,2 1331,725 kg/cm2 2 x 2,67 1331,725kg / cm2 1400 kg/cm2 …….(OK) 2. Terhadap sumbu bebas bahan (Y) Dipasang 4 plat kopling L= Lk 179,9 59,97 cm = ( n 1) 4 1 Potongan I-I tebal pelat kopling t = 10 mm =1 cm Etot = e + ½. t = 1,08 cm + ½ .1 = 1,58 cm Iy tot = 2 (Iy + F .etot2 ) = 2 {4,14 + 2,67.(1,08)2} = 14,509 cm4 N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 36 Laporan Struktur Baja I iy = Iy 14,509 1,648 cm Ftot 2.2,67 LK 179,9 109,163 Tabel y 2,305 iy 1,648 Syarat pemasangan kopling: y .P l 1 x 4 3 2 F . 2,305 x 1231,2 59,97 1 172,981(4 3 ) 2 2 x 2,67 x1400 59,97 ≤247,449 cm . . . (OK) memenuhi syarat Karena Profil minimum yang diijinkan untuk konstruksi ringan adalah ∟ 40.40.6 Jadi dimensi Profil yang digunakan ∟ 40.40.6 B. Dimensi batang bawah a. Batang terdiri dari batang B1 sampai dengan batang B8 b. Diketahui : Gaya batang maksimum = 1488,02 kg = 1,488 ton (Tarik) Panjang batang maks Tegangan ijin (τ) = 1,4375 m =143,75 cm = 1400 kg/cm2 Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki c. Perhitungan = Fn = P P = 1400 kg/cm2 Fn = Fn 1488,02 kg 1,0629cm 2 2 1400kg / cm Fbr = Fn + F F = 20 % = (1,0629 + 20 % x 1,0629) cm2 N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 37 Laporan Struktur Baja I = 1,27548 cm2 Batang B merupakan batang tarik digunakan profil rangkap Fn = P 1 Profil Fbr = 1,27548 2 cm = 0,63774 cm2 2 Tabel Profil ∟15.15.3. F = 0,82 cm2 Karena Profil minimum yang diijinkan untuk konstruksi ringan adalah ∟ 35.35.6 Jadi dimensi Profil yang digunakan ∟ 35.35.6 Iη = 1,77 cm4 Ix = Iy = 4,14 cm4 ix = iy = 1,04 cm4 F = 2,67 cm2 E = 1,08 cm Kontrol: = P 1488,02 = 278,655 kg/cm2 ≤ 1400 kg/cm2 …… OK! Ftot 2.2,67 C. Dimensi batang ( Diagonal ) Tarik a. Batang terdiri dari batang C1-C6 b. Diketahui : Gaya batang maksimum = 769,724 kg = 0,7697 ton (Tarik) Panjang batang maks Tegangan ijin (τ) = 4,377 m = 437,7 cm = 1400 kg/cm2 Digunakan profil rangkap baja siku sama kaki c. Perhitungan = P P = 1400 kg/cm2 Fn = Fn N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 38 Laporan Struktur Baja I Fn = 769,724 kg 0,5498cm 2 2 1400 kg / cm Fbr = Fn + F F = 20 % = 0,5498 + ( 20 % x 0,5498) cm2 = 0,65976 cm2 Batang B merupakan batang tarik digunakan profil rangkap Fn = P 1 Profil Fbr = 0,65976 2 cm = 0,32988 cm2 2 Tabel Profil ∟15.15.3 F = 0,82 cm2 Karena Profil minimum yang diijinkan untuk konstruksi ringan adalah ∟ 35.35.6 Jadi dimensi Profil yang digunakan ∟ 35.35.6 Iη = 1,77 cm4 Ix = Iy = 4,14 cm4 ix = iy = 1,04 cm4 F = 2,67 cm2 E = 1,08 cm Kontrol: = P 769,724 = 144,143 kg/cm2 ≤ 1400 kg/cm2 …… OK! Ftot 2.2,67 N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 39 Laporan Struktur Baja I DAFTAR DIMENSI BATANG NO NAMA BATANG DIMENSI BATANG KETERANGAN 1. A1-A8 ∟ 35.35.6 Tekan 2. B1- B9 ∟ 35.35.6 Tarik 3. C1-C16 ∟ 35.35.6 Tarik 3.8 Perhitungan Sambungan Paku Keling a. Batang profil rangkap yang digunakan ∟ 35.35.6 b. Tebal pelat simpul : 10 mm c. Tegangan ijin : 1400 kg/cm2 d. Lebar gores = 14mm (Lebar Gores= Ǿ paku keeling) e. Ǿ paku keling = 14mm 0.8 * 0.8 *1400 1120kg / cm2 tp 2 * 2 *1400 2800kg / cm2 f. Digunakan paku keling 14mm disambung secara tunggal g. S1=s2=smin (Smin= 1 cm) h. Ngs = ¼ * π * d2 * τ = ¼ * 3.14* 1,42 *1120 = 1723,232 kg Ntp = d * smin * σtp = d * smin * σtp = 1,4 * 1 * 2800 = 3920 kg Nmin=Ngs = 3920 kg Jadi, kekuatan 1 paku keeling untuk Prof ┴ 35.35.6 adalah 3920 kg N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 40 Laporan Struktur Baja I Perhitungan jumlahPaku keeling 1. Jumlah paku keling pada titik simpul 1 Batang yang maksimum di titik simpul 1 adalah batang A1 Batang A1 1769,23 n 0,4513 2 Pk 3920 2. Jumlah paku keling pada titik simpul 2 Batang yang maksimum di titik simpul 2 adalah batang A2 Batang A2 1772,95 n 0,4523 2 Pk 3920 3. Jumlah paku keling pada titik simpul 3 Batang yang maksimum di titik simpul 3 adalah batang A2 Batang A2 n 1772,95 0,4523 2 Pk 3920 4. Jumlah paku keling pada titik simpul 4 Batang yang maksimum di titik simpul 4 adalah batang A4 Batang A4 n 1585,62 0,4045 2 Pk 3920 5. Jumlah paku keling pada titik simpul 5 Batang yang maksimum di titik simpul 5 adalah batang A3 Batang A3 n 1585,62 0,4045 2 Pk 3920 6. Jumlah paku keling pada titik simpul 6 Batang yang maksimum di titik simpul 6 adalah batang A6 Batang A6 n 1482,41 0,3782 2 Pk 3920 7. Jumlah paku keling pada titik simpul 7 N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 41 Laporan Struktur Baja I Batang yang maksimum di titik simpul 7 adalah batang A7 Batang A7 n 1733,63 0,4423 2 Pk 3920 8. Jumlah paku keling pada titik simpul 8 Batang yang maksimum di titik simpul 8 adalah batang A7 Batang A7 n 1733,63 0,4423 2 Pk 3920 9. Jumlah paku keling pada titik simpul 9 Batang yang maksimum di titik simpul 9 adalah batang A9 Batang A9 n 1753,86 0,4474 2 Pk 3920 BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil perhitungan, ada beberapa kesimpulan yang dapat penulis ungkapkan mengenai perencanaan dan perhitungan konstruksi kuda-kuda rangka baja. Kesimpulan itu antara lain : DAFTAR PANJANG BATANG N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 42 Laporan Struktur Baja I No Batang Panjang Batang 1 A1 = A2 = A3 = A4 = A5 = A6 = A7 = A8 1,7999 m 2 B1=B2=B3=B4=B5=B6=B7=B8 1,4375 m 3 V1 = V7 2,3035 m 4 D1 = D6 2,92336 m 5 V2 = V6 3,25767 m 6 D2 = D5 3,7218m 7 V3 = V5 3,9898 m 8 D3 = D4 4,377034 m DAFTAR BEBAN DAN MOMEN Atap + Gording Beban Orang P dan M Angin Beban Mati Beban Hidup P 103,4 kg/m 100 kg 23,255 kg/m Qx & Px 62,23 kg/m 60,18 kg 0 Qy & Py 82,58 kg/m 79,86 kg.m 23,255 kg/m Mx 56,003 kg.m 36,109 kg.m 0 N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 43 Laporan Struktur Baja I My 74,319 kg.m 47,918 kg.m 20,92976 kg/m DAFTAR GAYA BATANG Frame Text A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 D1 D2 D3 D4 D5 D6 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 B.HIDUP B.MATI Kgf Kgf -768,270 -768,275 -768,270 -768,275 -658,520 -658,521 -548,770 -548,768 -548,770 -548,768 -658,520 -658,521 -768,270 -768,275 -768,270 -768,275 613,570 613,574 525,920 525,920 438,270 438,267 350,610 350,613 350,610 350,613 438,270 438,267 525,920 525,920 613,570 613,574 158,540 158,537 216,670 216,674 278,360 278,365 278,360 278,365 216,670 216,674 158,540 158,537 -132,100 -132,102 -198,153 -198,153 -264,200 -264,204 0 0 -264,200 -264,204 -198,153 -198,153 -132,100 -132,102 B.PLAFON D Kgf -275,886 -275,886 -236,473 -197,061 -197,061 -236,473 -275,886 -275,886 220,333 188,857 157,381 125,904 125,904 157,381 188,857 220,333 56,930 77,807 99,960 99,960 77,807 56,930 0,000 100,910 134,540 168,170 336,350 168,170 134,540 B.ANGKI R Kgf -8,071 -60,352 -40,457 -20,562 79,634 103,040 126,446 64,938 349,073 291,430 233,788 176,145 176,145 108,329 40,514 27,301 104,258 142,490 183,059 -215,364 -167,635 -122,656 -86,873 -130,310 -173,747 0 204,408 153,306 102,204 B.ANGK A Kgf 51,267 99,830 8,350 62,870 -16,230 -31,940 -47,650 -6,370 -308,530 -254,990 -201,450 147,920 -147,920 102,410 -56,900 -11,390 -96,830 -132,340 -70,020 144,520 112,490 82,310 80,690 121,030 161,370 0 -137,170 102,880 -68,580 KOMBINAS I Kgf -1769,234058 -1772,952541 -1585,621693 -1252,290782 -1231,195151 -1482,414949 -1733,634749 -1753,862291 1488,019656 1277,137258 1066,25486 1151,192453 855,352453 1244,656713 1224,310964 1463,38726 381,435384 521,301534 769,723863 585,84092 456,006012 333,661258 -270,385413 -304,676119 -406,240826 168,17 -124,81597 28,050023 -96,037985 DAFTAR DIMENSI BATANG NO NAMA BATANG N. Nashiha Ihsani (1106272) DIMENSI BATANG KETERANGAN Page 44 Laporan Struktur Baja I 1. A1-A8 ∟ 35.35.6 Tekan 2. B1- B9 ∟ 35.35.6 Tarik 3. C1-C16 ∟ 35.35.6 Tarik Penentuan spesifikasi dan klasifikasi konstruksi sangat menentukan kemudahan perhitungan dan pengerjaan konstruksi. Pada perhitungan balok gording, besarnya dimensi balok selain dipengaruhi oleh gaya yang bekerja pada penampang juga dipengaruhi oleh jarak antar kuda-kuda pada konstruksi atap. Pada perhitungan pembebanan yang diakibatkan oleh angin, besar kecilnya kemiringan suatu atap akan menentukan besar kecilnya gaya angin yang diterima. Dengan kata lain semakin besar sudut kemiringan atap semakin besar pula gaya yang diterima oleh atap yang disebabkan oleh angin. Pada perhitungan gaya batang pada tiap batang kuda-kuda. Perhitungan gaya batang bisa dilaksanakan dengan cara manual (grafis dan analitis) ataupun dengan bantuan program. Kedua cara tersebut terdapat kelemahan sehingga perlu dikontrol antara satu cara dengan cara yang lainnya. Penentuan dimensi batang tekan harus diperhitungkan terhadap panjang batang yang diperhitungkan. Sedangkan untuk batang tarik hanya diperhitungkan terhadap gaya dan jumlah perlemahan yang disebabkan oleh jenis dan banyaknya alat sambung. Penentuan jarak dan letak alat sambung pada perhitungan sambungan tidak boleh sembarangan, karena perletakkan yang salah akan mempengaruhi kekuatan sambungan. 4.2 Saran Untuk perbaikan tugas perencanaan ini dimasa yang akan datang, pada bagian ini penulis menyampaikan beberapa saran dan masukan, saran dan masukan itu antara lain : Pada perhitungan dimensi gording, disarankan menghitung beberapa percobaan dimensi, dengan tujuan agar dimensi yang dihasilkan betul-betul sesuai dengan kebutuhan. Penentuan gaya batang akan lebih mudah dan cepat dilaksanakan dengan bantuan program, selain itu faktor kesalahan pada perhitungan relatif kecil. N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 45 Laporan Struktur Baja I DAFTAR PUSTAKA Z. Lambri (1999). Daftar-Daftar untuk Konstruksi Baja.Jakarta : Pradnya Paramita KH, Sunggono (1995). Buku Teknik Sipil. Bandung : Nova Salmon, Charles G. (1990). Struktur Baja. Jakarta : Erlangga N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 46 Laporan Struktur Baja I N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 47 Laporan Struktur Baja I N. Nashiha Ihsani (1106272) Page 48