27762769 Tugas Perencanaan Rangka Atap Baja

(1)

Bangunan gedung dengan struktur atap dibuat dengan struktur rangka baja. Bangunan gedung dengan struktur atap dibuat dengan struktur rangka baja. Be

Bentantang ng strstruktuktur ur babangungunanan, n, bebbeban an gragravitvitasasi, i, bebbeban an anangin gin dan dan mutmutu u bahbahan,an, dijelaskan pada data teknis berikut.

dijelaskan pada data teknis berikut.

DATA TEKNIS DATA TEKNIS

Tipe Rangka

Tipe Rangka :: Tipe 3Tipe 3 Panjang Bentang Rangka

Panjang Bentang Rangka (B)

(B)

:: 116 6 mm

Jarak

Jarak Antar Antar Kuda Kuda – – kudakuda (L)

(L)

:: 5 m5 m

Sudut kemiringan rangka Sudut kemiringan rangka (α)

(α)

:: 2233°°

M

Muuttu u BBaajjaa :: BBJJ4411, , FFyy==2244000 0 kkgg//ccmm22_{, Fu=4100 kg/cm}_{, Fu=4100 kg/cm}22

P

Peennuuttuup p AAttaapp :: GGeenntteenng g bbeettoonn S Saammbbuunnggaann :: LasLas P Prrooffiil l RRaannggkka a yyaanngg dipakai dipakai :: DDoouubblle e SSiikkuu P

(2)

``

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

(3)

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/m}2

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

3. MENCARI MOMEN YANG BEKERJA PADA GORDING

(4)

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 Mx = 1/4 . Px . L = 115.0 kgm

(5)

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) Arah Y (kg.m) 1 U = 1.4D 326.204 34.616 2 U = 1.2D + 0.5La 337.135 41.881 3 U = 1.2D + 1.6La 463.704 68.744 U = 1.2D + 1.6La + 0.8W 467.454 68.744 4 U = 1.2D + 1.3W + 0.5La 343.229 41.881 5 U = 0.9D ± 1.3W 215.796 22.253 203.609 22.253 Jadi, besar momen yang menentukan adalah :

Mx = 467.4 54 kg. m = 4674543.1 99 N.mm My = 68.74 4 kg. m = 687442.57 9 N.mm

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 :

Jika ф = 0.9 2 / . . ny uy nx ux M M M M φ φ + OK 1 6273 . 0 2 / 4950000 9 . 0 57 9 . 687442 16300000 9 . 0 199 . 4674543 ≤ = × + ×

(6)

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/m 2 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

Pada atap gedung, yang dapat dicapai dan dibebani oleh orang, harus diambil minimum sebesar 100 kg/m2 bidang datar.

(7)

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 Nn =φ × ×2×

(8)

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 h Profil Ag (cm2) Ae = 0.85xAg (cm2) Øt _Nu (kg) Nn (kg) Nu Nn P35 6276. 97 L.40.4 0.4 2 3.08 2.618 0.9 0.75 1386 0 16100 .7

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 h Profil Ag (cm2) Ae = 0.85xAg (cm2) Øt _Nu (kg) Nn (kg) Nu Nn P69 1829. 39 L.40.4 0.4 2 3.08 2.618 0.9 0.75 1386 0 16100 .7

Diambil yang terkecil 13860

RASIO 0.13 < 1

OK Penampang Siku Ganda L.40.40.4 kuat

(9)

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

(10)

P65

P17

P64

2L.40.40.

2L.50.50.

Tabel 2.4 Hasil analisa penampang menekuk terhadap Sb X-X pada detail 2

P34

P70

2L.40.40.

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

P65

P17

P64

2L.50.50.

2L.40.40.

Tabel 2.6 Hasil analisa penampang menekuk terhadap Sb Y-Y pada detail 2

P34

P70

2L.40.40

• Satu Penampang

Tabel 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

2 1 2 y m y yi λ λ λ = + ×

(11)

Tabel 2.9 Kelangsingan Sumbu Bebas Bahan pada detail 1

No.

Btg Profil m λy λ1 λyi

P65 2L.50.50 .5 2 38.18 47.32 60.80 P17 2L.40.40 .4 2 52.43 67.87 85.76 P64 2L.40.40 .4 2 45.92 59.45 75.12

Tabel 2.9 Kelangsingan Sumbu Bebas Bahan pada detail 2

No.

Btg Profil m λy λ1 λyi

P34 2L.40.40 .4 2 45.92 59.45 75.12 P70 2L.40.40 .4 2 52.43 67.87 85.76 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 E Fy r L k c × × × = π λ 0 . 1 25 . 0 ⇒ = ≤ ω λ c

(12)

c. Kuat Tekan Rencana (Nu)

Tabel 2.11 Kuat tekan rencana (Nu) dan Rasio kapasitas pada detail 1

P65

P17

P64

2L.50.5

2L.40.4

Tabel 2.11 Kuat tekan rencana (Nu) dan Rasio kapasitas pada detail 2

P34

P70

2L.40.4

BAB III

PERENCANAAN SAMBUNGAN LAS

1. DATA PERENCANAAN

Las yang dipakai yaitu las sudut (fillet _{) dengan data – data sebagai}

(13)

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.

(14)

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.

P17

2L.

P35

2L.

P65

2L.

Tabel 3.1 Hasil perhitungan panjang las yang diperlukan untuk detail 2

P69

4

(15)

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

(

)

2 85 . 0 95 . 0 _d− _bf = ∆ Δ = 26.75 mm N = 86.75 mm B = 41.50 mm ) ' 85 . 0 .( 1 c f Pu A C × ≥ φ = A₁ N N A B 1 =

(16)

3. MENENTUKAN TEBAL PELAT DASAR

m = 7.25 mm

n = 14 mm

jika luas beton menumpu seluruh pelat dasar Øc Pp = Øc (0.85 x f'c x A1) = 6120 0 N X = 0.914 λ = 1.48 > 1 Diambil 1 λn' = 15.00 mm

l = 17.25 mm (Diambil nilai terbesar antara m, n dan λn') Tebal pelat dasar (t)

t = 2 mm 2 8 . 0 bf B n= − Pp c Pu bf d bf d X . ) ( . 4 2 φ       + = X X − + = 1 1 2 λ 4 . ' d bf n λ λ = N B fy Pu t . . . 9 . 0 2  = 2 95 . 0 _d N m = −