Perhitungan Gording Trekstang Ikatan Angin

(1)

Gambar 2.1 Rencana Kap BAB II

PERHITUNGAN KAP A. Perhitungan Gording

1. Data Perhitungan

Bentang kuda kuda = 10 m Jarak antar kuda-kuda = 4 m Kemiringan atap = 20°

Berat penutup atap = 10 kg/m² (Seng Gelombang) 2. Perhitungan Batang Kapstang dan Overstek

Panjang batang AB = BC cos AB AD'   cos 20 = AB 5 AB = 5,33 meter

(2)

Panjang batang AA’ = CC’ cos ' 1 AA   cos 20 = ' 1 AA AA’ = 1,06 meter Panjang total (A’B) A’B = A’A + AB

= 1,06 + 5,33 = 6,39 meter

Perhitungan tinggi kuda-kuda (BD) tg α = AD BD tg20 = 5 BD BD = 1,82 meter 3. Perencanaan Gording

Jarak gording rencana = 1, 5 m

Jumlah gording rencana = 6,39 m/ 1,5 m = 4,26 ~ 4 bentang Jarak gording actual = 6,39m/ 4 = 1,59m

Jumlah gording = (p.sisi miring/ jarak antar gording) + 1 = (6,39 m/1,59m) + 1= 5,0 ~ 5 buah gording

1.50 1.50

Direncanakan gording tipe Light Lip Channel, dengan dimensi profil

CAHYA PUTRI KHINANTI Page 4

(3)

a a < 65

a

C150 . 75 . 20 . 4,5 (Sumber : Tabel Profil Konstruksi baja oleh Ir. Rudy Gunawan hal 50) Didapat data dengan sebagai berikut:

q = 11 kg/m A = 13,97 cm² Ix = 489 cm4 Iy = 99,82cm4 Wx = 65,2cm3 Wy = 19,8cm3

4. Peninjauan Pembebanan Gording - Beban mati (berat sendiri)

Berat sendiri seng = 10 kg/m

Plafon atap = 10kg/m² × 1,07 × cos20º = 10,05 kg/m Penggantung plafon = 17kg/m² × 1,07 × cos20º = 17,09 kg/m q = 37,14 kg/m Beban Gording + (q x 1,07)

= 11 Kg/m + ( 37,14 kg/m x 1,07) = 50,73 kg/m Berat sambungan (10% total beban mati) = 5,07 kg/m+

q

total = 55,80 kg/m

- Beban Hidup

Menurut PMI : 15, untuk beban terpusat berasal dari seorang pekerja dan peralatannya minimum 100kg. Dalam kasus ini diambil untuk 2 orang pekerja dan peralatannya sehingga beban terpusat sebesar 200 kg.

- Beban Angin

Diketahui tekanan angin daerah jauh dari tepi laut= 25 kg/m² ( PMI hal 19)

Gambar 2.3 Profil gording

Q cos a Q sin a

Q a

(4)

a a < 65

a P

Mx=1/4xPxL

Mx=1/8. q. l2

Gambar 2.4 Arah terjadinya angin hisap dan tekan

- Koefisien angin tekan dan angin hisap (PMI23 ayat – ayat 2 dan 3) a. Untuk angin tekan α < 65º = (0,02 α – 0,4)

= (0,02x25)-0,4 = 0,1 W. tek = (0,02 x α – 0,4) x dg × tekanan angin

= (0,02 x α – 0,4) × 1,07 × 25 kg/m² = 0 kg/m b. Untuk angin hisap = - 0,4 × dg × tekanan angin

= -0,4 x 1,07 m x 25 kg/m²= -10,7 kg/m 5. Perhitungan Momen dan Kombinasinya

Momen terhadap sumbu X Akibat Beban mati

qx1 = qm x cos20º = 55,80 Kg/m² x 0,939 m = 52,43 kg/m Mx1 = 1/8 x qx1 x L² = 1/8 x 52,43 Kg x 4² = 104,86 kgm

a. Akibat beban hidup terpusat P = 200 kg Px = P cos20º = 200 Kg x 0,939 = 187,9 kg Mx2 = ¼ .Px.L = ¼ x 187,9 Kg x 4 m = 187,9kgm

b. Akibat beban angin Wt = 0 kg/m Mx3 = 1/8.Wt.L²

= 1/8 x 0 Kg/m x 4² m²

(5)

P Mx=1/4xPxL Mx=1/8. q. l2 = 0 kgm Wh = -10,7 kg/m Mx4 = 1/8 Wh.L² = 1/8 x -10,7Kg/mx 4² m² = -21,4 kgm c. MomenTerhadap Sumbu Y

Direncanakan menggunakan dua buah trekstang, sehingga L =4/3 =1,33 m

d. Akibat beban mati (qm) qy = 55,80 Kg/m x sin 20º = 19,08 kg/m

My1 = 1/8 x 19,08 kg/m x (4/3m)² = 4,24kgm

e. Akibat Beban Hidup P = 200 Kg Py = P sin 20º = 200Kg x sin 20º = 68,40kg My2 = ¼.Py.L = ¼ x 68,40Kg x (4/3) = 22,8kgm

Momen B.Hidup B.Mati B.Angin Komb.Primer Komb.Sekunder

Tekan Hisap I I II

Mx (kgm) 187,9 104,86 0 -21,4 292,76 297,76 271,36

My (kgm) 22,8 4,24 0 -21,4 27,04 27,04 5,64

Kombinasi primer I = Mx,y = Beban Mati + Beban Hidup Mx = Mx1 + Mx2 = 187,9kgm + 104,86kgm = 292,76 kgm My = My1 + My2 = 22,8kgm + 4,24kgm = 27,04 kgm

(6)

Kombinasi sekunder I = Mx,y= Beban Mati + Beban Hidup + Beban Angin Tekan Mx = Mx1 + Mx2 +Mxa = 187,9kgm + 104,86kgm+ 0kgm = 292,76 kgm

My = My1 + My2 +Mya = 22,8kgm + 4,24kgm+ 0kgm = 27,04 kgm

Kombinasi sekunder II = Mx,y = Beban Mati + Beban Hidup+Beban Angin Hisap Mx = Mx1 + Mx2 +Mxa=187,9kgm + 104,86kgm - 21,4kgm = 271,36 kgm My = My1 + My2 +Mya = 22,8kgm + 4,24kgm - 21,4kgm = 5,64kgm

Momen terbesar didapat dari kombinasi primer Mx = 297,76 kgm

My = 27,04 kgm

f. Kontrol Tegangan

Digunakan Kombinasi momen terbesar σ =

σ = +

σ = 593,25 kg/cm²

σ = 593,25 kg/cm² ≤ σ = 1400 kg/cm² OK g. Kontrol Lendutan

Menurut PPBBI hal 106, secara umum lendutan maksimum akibat beban mati dan beban hidup harus lebih kecil dari 1/250 L

Dari perhitungan sebelumnya telah didaptkan qx = 52,43 kg/m = 0,5243 kg/cm

qy = 19,08 kg/m = 0,1908 kg/cm Px = 187,9 kg

Py = 68,4 kg

(7)

= 0,170 cm + 0,244 cm = 0,414 cm

= 0,062 cm+ 0,088 cm = 0,150 cm

= 0,44cm <1,6 cm OK

h. Kontrol Terhadap Perubahan Bentuk Syarat-syarat KIP (PPBBI : 41)

h/tb ≤ 75 L/h ≥ 1,25 b/ts 150/4,5 ≤ 75 ≥ 1,25 x 75/4,5

33,33 ≤ 75 8,88 < 20,83 (penampang berubah bentuk) Syarat untuk penampang berubah bentuk, besarnya tegangan menurut PPBBI hal 43 σtekan max ≤ σ

Iy tepi =

½ Iy = ½ x 99,2 cm4_{= 49,6 cm4}

A = Luas sayap + 1/6 luas badan = (75x4,5 mm) + 1/6 (150x4,5 mm)

= 337,5 mm+ 112,5 mm= 450 mm² = 4,5 cm

(8)

1.50 1.50 1.50 1.50 1.33 1.33 1.33 Ikatan Angin Trekstang 4.00 6.39 Iy tepi = = 3,32 Lk = 400/3,32 = 120,48 mω = 2,293 (factor tekuk) τ = 120,48/3,32 = 36,29 ω.σtekan max = 2,293 x 593,25 Kg/cm² = 1360,3 kg/cm² ≤ = 1400 kg/cm2 _OK σ = 593,25 kg/cm² < = 1360,3 kg/cm² <= 1400 kg/cm2

Jadi Profil C 150x75x20x4,5 Diijinkan

B. Perhitungan Trekstang

(9)

Batang tarik trekstang berfungsi untuk mengurangi lendutan gording sekaligus untuk mengurangi tegangan lendutan yang timbul. Beban-beban yang dipikul oleh trekstang yaitu beban-beban yang sejajar bidang atap, maka gaya yang bekerja adalah gaya tarik. Trekstang yang akan dipakai sebanyak dua buah trekstang, Ly = 4/3 = 1,33 m

1. Pembebanan Trekstang Beban yang diterima trekstang

qy = 19,08 kg/m Py = 68,4 kg P max = (19,08 x 4/3) + 68,2 = 93,64 kg 2. Dimensi Trekstang tan α = x y = = 1,13 Invinitif tan.1,13 = 53º Sehingga sin.53º = 0,748 R sin α = n x Pmax R sin 53º = 5 x 93,64 kg R = (468,2) / 0,748 = 628,94 kg σ ijin = R/F F = R/σ ijin = 628,94 5Kg /1400 Kg/cm²= 0,45 cm2 F = ¼ π d2 d =  4 F ₌ 14 , 3 4 45 , 0  _{= 0,75 cm ~ 12 mm}

Jadi, diameter trekstang yang digunakan = 12mm

n = jumlah gording dalam satu bidang atap 7buah

P max. = P yang bekerja pada masing-masing gording

(10)

1.33 1.33 1.33 4.00 1.33 1.33 1.33 4.00 1.33 1.33 1.33 4.00 1.33 1.33 1.33 4.00 1.50 1.50 1.50 1.50 Ikatan Angin Trekstang 6.39

C. Perhitungan Ikatan Angin

- Jarak antar kuda – kuda = 4 m - Jarak antar gording = 1,5 m

- Tekanan angin = 25 kg/m²

- Panjang sisi miring atas kuda – kuda = 6,39 m

Gaya P’ diambil dari hubungan gording dengan ikatan angin yang sejajar sumbu gording (PPBBI ’84 : 64)

P’ = ( 0.01 x Pkuda – kuda) x + ( 0.005 x n x q x dk x dg )

Pada bentang ikatan angin harus dipenuhi syarat :

Dimana =

dk = jarak antar kuda – kuda dg = jarak antar gording q = beban atap terbagi rata A tepi = luas bagian tepi kuda – kuda

h = jarak kuda – kuda pada bentang ikata angin L = panjan gsisi miring atas kuda – kuda B = ½ x Lebar bangunan ↔ ½ x 21m =10,5 m n = jumlah trave antara 2 bentang ikatan angin

Pada bentang ikatan angin harus memenuhi syarat sebagai berikut :

Dimana :

(11)

Q = n.q.L.dk = 2 x (25 Kg/m2_{x 6,39 m x 4m)} = 1278 Kg

P

kuda-kuda= Dimana Tg25º = a = Tg 25º (1/2 x B) = 0,41 (1/2. 10) = 2,07 m Tg25º = b = Tg 25º (1/2.L-dg) = 0,41 (1/2.6,39-1,5) = 0,70 m P kuda-kuda = Aa = L x 2 x dk = 5,33 m x 2 x 4 = 42,64 m2 = = 772,31 kg P’ = (0,1.P kuda-kuda) + (0,005.n.q.dk.dg) = (0,1 x 772,31 kg) + (0,5 x 2 x 25 Kg/m2 _{x 4 m x 1,5 m)} = 77,231 kg + 150 kg = 227,231 kg A tepi = = = 2,08 m²

(12)

Jadi

≥

0,235 ≥ 0,000073 OK Dimensi ikatan angin

F = P’/σ = 227,231 kg /1400 kg/cm2 _{= 0,16 F = 1/4пd²}

Jadi :

0,3 = 1/4пd² d =

d = 0,45 ~ 10 mm

Karena diameter sangat kecil, maka digunakan diameter tulangan ikatan angin minimum Ø 10 mm