Bangunan gedung dengan struktur atap dibuat dengan struktur rangka baja. Bentang struktur bangunan, beban gravitasi, beban angin dan mutu bahan, dijelaskan pada data teknis berikut.
DATA TEKNIS
Tipe Rangka : Tipe 3
Panjang Bentang Rangka (B)
: 16 m
Jarak Antar Kuda – kuda (L)
: 5 m
Sudut kemiringan rangka (α)
: 23°
Mutu Baja : BJ41, Fy=2400 kg/cm2, Fu=4100 kg/cm2
Penutup Atap : Genteng beton
Sambungan : Las
Profil Rangka yang dipakai
: Double Siku
``
BAB I
PERENCANAAN GORDING
1. DATA
Mutu baja : BJ41, Fy = 250 MPa
Jarak antar kuda – kuda (L)
: 5 m
Jarak antar Gording (B) : 1 m Kemiringan atap (α) : 23° Profil Gording yang
dipakai
: C.150.75.20.4,5
Data gording dari Tabel : q = 11 kg/m Ix = 4890000 mm4
Iy = 992000 mm4
Zx = 65200 mm3
uda (L) = 5 m
75 20 150 t= 4,5
20 75
Gambar 1.1 Penampang Gording
Gambar 1.1 Penampang Gording
2. PERHITUNGAN PEMBEBANAN a. Data Pembebanan
- Beban Mati (DL)
Beban Genteng Jenis Beton 70 kg/m2
Beban penutup atap genteng
Beton = 70 kg/m
Berat sendiri Gording = 11 kg/m
q = 81 kg/m
- Beban Hidup (La)
Beban hidup terpusat sebesar p = 100 kg
- Beban Angin (Wind)
Besar beban tekanan angin
diperhitungkan sebesar = 25 kg/m2
Koefisien angin tekan =
0.02 (α) -
0.4 = 0.06
Koefisien angin isap = - 0.4
Tekanan angin tekan W tekan = 1.5 kg/m
W hisap = 10 kg/m
Gambar 1.2 Pembebanan pada Groding akibat beban mati
q = 81 kg/m
qx = q x cos α =
74.56089
31 kg/m
qy = q x sin α =
31.64922
14 kg/m
Mx = 1/8 . qx . L2 = 233.00 kgm
My =
1/8 . qy .
1/2L2 = 24.73 kgm
b. Akibat Beban Hidup
Gambar 1.2 Pembebanan pada Groding akibat beban hidup
P = 100 kg
Px = P.cos α = 92.05 kg/m
Py = P.sin α = 39.07 kg/m
6
My =
1/4 . Py .
0.5L = 24.42 kgm c. Akibat Beban Angin
W
tekan = = 1.5 kg/m
Wx = 1/8 . Wtekan .
L2 = 4.6875 kgm
Catatan : Hanya tekanan angin tekan yang diperhitungkan
4. KOMBINASI PEMBEBANAN
Tabel 1.1 Kombinasi Pembebanan pada Gording
Kombinasi Pembebanan Arah X (kg.m)
203.609 22.253
Jadi, besar momen yang menentukan adalah :
Mx = 5. MENGHITUNG KAPASITAS PENAMPANG
Asumsi penampang kompak
Mnx = Zx . fy = 16300000 N.mm Mny = Zy . fy = 4950000 N.mm
Untuk mengantisipasi puntir, maka besar momen y dapat dibagi 2 sehingga :
BAB II
PERENCANAAN RANGKA ATAP
1. DATA STRUKTUR
Jarak antar kuda – kuda (L)
: 5 m
Jarak antar Gording (B) : 1 m Kemiringan atap (α) : 23°
TAMPAK DEPAN RANGKA ATAP MODEL 3
Gambar 2.1 Rangka atap rencana
2. PERHITUNGAN PEMBEBANAN
a. Beban Mati (qDL)
Beban Penutup atap genteng beton sebesar (W) = 70 kg/m2 Beban penutup plafon diperhitungkan sebesar (P) = 18 kg/m
2 =
Berat penutup atap genteng beton (B x L x W) = 350 kg
Berat sendiri gording (L x q) = 55 kg
40 5 kg
b. Beban Plafon = 0.93 x P x L = 0.93 x 18 x 5 = 83.7 kg c. Beban Hidup
d. Beban Angin (Wind)
Beban angin diperhitungkan sebesar (w) = 25 kg/m2
Koefisien angin tekan =
0.02 (α) -
0.4 = 0.06
Koefisien angin isap = - 0.4
Tekanan angin tekan 0.06 x B x L x w = 7.5 kg Tekanan angin hisap 0.4 x B x L x w = 50 kg
3. PERENCANAAN BATANG TARIK
Pada perencanaan batang tarik, batang - batang yang ditinjau sesuai pada gambar 2.1 berikut.
Gambar 2.1 Batang yang ditinjau untuk analisa batang tarik
a. Perencanaan Batang Tarik Pada Detail 1
Ag Fy t Nu =φ. .2.
Ae Fu
t
Gambar 2.2 Detail 1 batang tarik pada P35
Tabel 2.1 Hasil Perhitungan Batang Tarik pada P35 No.
Batan g
Pu
(kg) Profil
Jumla 0.85xAg
(cm2) Diambil yang terkecil 13860
RASIO 0.45
< 1 OK Penampang Siku Ganda L.40.40.4 kuat
b. Perencanaan Batang Tarik Pada Detail 2
Gambar 2.3 Detail 2 batang tarik pada P69
Tabel 2.2 Hasil Perhitungan Batang Tarik pada P69 No.
Batan g
Pu
(kg) Profil
Jumla 0.85xAg
(cm2) Diambil yang terkecil 13860
RASIO 0.13 < 1 OK Penampang Siku Ganda L.40.40.4 kuat
Pada perencanaan batang tarik, batang - batang yang ditinjau sesuai pada gambar 2.4 berikut.
Gambar 2.4 Detail 1 batang tarik pada P17, P64 dan P65
Gambar 2.5 Detail 2 batang tarik pada P34 dan P70
a. Penampang menekuk terhadap sumbu bahan Sb (X-X)
Tabel 2.3 Hasil analisa penampang menekuk terhadap Sb X-X pada detail 1
10
No. Btg
Tabel 2.4 Hasil analisa penampang menekuk terhadap Sb X-X pada detail 2
P34
P70
2L.40.40.4
2L.40.40.4
b. Penampang menekuk terhadap sumbu bahan Sb (Y-Y)• Seluruh Penampang
Tabel 2.5 Hasil analisa penampang menekuk terhadap Sb Y-Y pada detail 1
No. Btg
Tabel 2.6 Hasil analisa penampang menekuk terhadap Sb Y-Y pada detail 2
No. Btg
• Satu PenampangTabel 2.7 Kelangsingan (λ1) pada detail 1
No. Btg Profil Lk1 (cm) λ1
P65
2L.50.50.
5 46.37 47.32 P17
2L.40.40.
4 52.94 67.87 P64
2L.40.40.
4 46.37 59.45 Tabel 2.8 Kelangsingan (λ1) pada detail 2 No.
Btg Profil Lk1 (cm) λ1
P34
2L.40.40
.4 46.37 59.45
P70
2L.40.40
.4 52.94 67.87
a. Kelangsingan Sumbu Bebas Bahan
Tabel 2.9 Kelangsingan Sumbu Bebas Bahan pada detail 1
Tabel 2.9 Kelangsingan Sumbu Bebas Bahan pada detail 2
No.
b. Kelangsingan Kritis (λc)
Kelangsingan kritis terjadi pada sumbu x
Tabel 2.10 Kelangsingan Kritis (λc) pada detail 1
No.
Btg Profil k.L r λc
P65
2L.50.50
.5 92.75 1.51 0.024
P17
2L.40.40
.4 105.88 1.21 0.035
P64
2L.40.40
.4 92.75 1.21 0.031
Tabel 2.11 Kelangsingan Kritis (λc) pada detail 2
No.
Btg Profil k.L r λc
P34
2L.40.40
.4 92.75 1.21 0.031
P70
2L.40.40
.4 105.88 1.21 0.035
c. Kuat Tekan Rencana (Nu)
Tabel 2.11 Kuat tekan rencana (Nu) dan Rasio kapasitas pada detail 1
No. Btg
P65
P17
P64
Pro
2L.50.50
2L.40.40
2L.40.40
Tabel 2.11 Kuat tekan rencana (Nu) dan Rasio kapasitas pada detail 2
No. Btg
P34
P70
2L.40.40
Pro
2L.40.40
BAB III
PERENCANAAN SAMBUNGAN LAS
1. DATA PERENCANAAN
Tebal las yang digunakan
: 0.4 cm
Mutu bahan : BJ41
Fy : 2500 kg/cm2
Fu : 4100 kg/cm2
2. MENGHITUNG KEKUATAN LAS a. Bahan Las
ØRnw =
0.75 x tt x (0.6 x Fuw)
= 521.77 kg
b. Bahan dasar
ØRnw =
0.75 x t x (0.6 x Fu)
= 738 kg
Diambil nilai terkecil = 521.77 kg
1. MENENTUKAN PANJANG LAS YANG DIGUNAKAN
Sambungan yang digunakan yaitu sambungan las tipe B.
UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009
Gambar 3.2 Sambungan las pada detail 2
Tabel 3.1 Hasil perhitungan panjang las yang diperlukan untuk detail 1
P64
2L.4
P17
2L.4
P35
2L.4
P65
2L.5
Kode Batang
Tabel 3.1 Hasil perhitungan panjang las yang diperlukan untuk detail 2
P69
40.
P34
50.
P35
40.
BAB IV
PERENCANAAN PELAT DASAR (
BASE PLATE
)
1. DATA PERENCANAAN
Penampang
Kolom =
2L.40.4 0.4
d = 130 mm
bf = 60 mm
Mutu Baja = BJ41
Fy = 240 MPa
E = 200000 MPa Mutu Beton (f'c) = 20 MPa
фc = 0.6
Gaya Aksial
Kolom = 6562.3 kg = 65623 N
2. MENENTUKAN LUAS PELAT DASAR YANG DIPERLUKAN
Jika luas beton menumpu pelat dasar,
A1 = 6433.63 mm2
kalau luas pelat dasar sebesar ukuran kolom
A1 = 3600 mm2
Optimasi ukuran pelat dasar
3. MENENTUKAN TEBAL PELAT DASAR
m = 7.25 mm
n = 14 mm
jika luas beton menumpu seluruh pelat dasar
Diambil 1
λn' = 15.00 mm
l = 17.25 mm (Diambil nilai terbesar antara m, n dan λn') Tebal pelat dasar (t)
