PERENCANAAN KONTRUKSI BAJA BANGUNAN GUDANG PERENCANAAN KONTRUKSI BAJA BANGUNAN GUDANG
ABSTRAK ABSTRAK
Perencanaan suatu gudang sebagai pelindung mutu dan kualitas barang Perencanaan suatu gudang sebagai pelindung mutu dan kualitas barang menggunakan perhitungan yang matang, karena bangunan ini digunakan dalam menggunakan perhitungan yang matang, karena bangunan ini digunakan dalam kurun waktu yang panjang dan juga bangunan yang dihasilkan harus aman, kuat, kurun waktu yang panjang dan juga bangunan yang dihasilkan harus aman, kuat, nyaman, dan sesuai dengan persyaratan yang telah ditetapkan.
nyaman, dan sesuai dengan persyaratan yang telah ditetapkan.
Pengolahan data dianalisis dengan menggunakan SAP 2000 v.14 untuk Pengolahan data dianalisis dengan menggunakan SAP 2000 v.14 untuk perhitungan
perhitungan portal, portal, balok balok dan dan kolom. kolom. Pada Pada perencanaan perencanaan struktur struktur gudang gudang ini,ini, digunakan Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Bertulang Untuk Bangunan digunakan Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Bertulang Untuk Bangunan Gedung (SKSNI T-15-1991-03), Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Gedung (SKSNI T-15-1991-03), Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002), Peraturan Perencanaan Bangunan Baia Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002), Peraturan Perencanaan Bangunan Baia Indonesia 1984 (PPBBI), Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 Indonesia 1984 (PPBBI), Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 (PPIUG).
(PPIUG).
Berdasarkan dari perhitungan, dapat disimpulkan bahwa perencanaan Berdasarkan dari perhitungan, dapat disimpulkan bahwa perencanaan gudang ini menggunakan struktur profil baja IWF 300.200.8.12 dan pondasi gudang ini menggunakan struktur profil baja IWF 300.200.8.12 dan pondasi setempat dengan ukuran tapak pondasi 2,3 x 2,8 meter dengan kedalaman 2,90 setempat dengan ukuran tapak pondasi 2,3 x 2,8 meter dengan kedalaman 2,90 meter dinyatakan aman.
meter dinyatakan aman.
Kata kunci : Gudang, IWF 300.200.8.12, Perencanaan Struktur Kata kunci : Gudang, IWF 300.200.8.12, Perencanaan Struktur
BAB I BAB I
PENDAHULUAN PENDAHULUAN 1.1.
1.1. Latar BelakangLatar Belakang
Baja merupakan bahan yang mempunyai sifat struktur yang sangat baik Baja merupakan bahan yang mempunyai sifat struktur yang sangat baik sehingga pada akhir abad 19 dimulainya menggunaan baja sebagai bahan struktur sehingga pada akhir abad 19 dimulainya menggunaan baja sebagai bahan struktur (konstruksi) utama, ketika itu metode pengolahan baja yang murah dikembangkan (konstruksi) utama, ketika itu metode pengolahan baja yang murah dikembangkan dengan skala yang luas. Sifat Baja mempunyai kekuatan yang tinggi dan sama dengan skala yang luas. Sifat Baja mempunyai kekuatan yang tinggi dan sama kuat pada kekuatan tarik maupun tekan dan oleh karena itu baja adalah menjadi kuat pada kekuatan tarik maupun tekan dan oleh karena itu baja adalah menjadi elemen struktur yang memiliki batasan sempurna yang akan menahan beban jenis elemen struktur yang memiliki batasan sempurna yang akan menahan beban jenis tarik aksial, tekan aksial, dan lentur dengan fasilitas yang hampir sama pada tarik aksial, tekan aksial, dan lentur dengan fasilitas yang hampir sama pada konstruksi (struktur) nya. Berat jenis baja tinggi, tetapi perbandingan antara konstruksi (struktur) nya. Berat jenis baja tinggi, tetapi perbandingan antara kekuatan terhadap beratnya juga tinggi sehingga komponen baja tersebut tidak kekuatan terhadap beratnya juga tinggi sehingga komponen baja tersebut tidak terlalu berat jika dihubungkan dengan kapasitas muat bebannya, selama terlalu berat jika dihubungkan dengan kapasitas muat bebannya, selama bentuk- bentuk
bentuk struktur struktur (konstruksi) (konstruksi) yang yang digunakan digunakan menjamin menjamin bahwa bahwa bahan bahan tersebuttersebut dipergunakan secara efisien.
dipergunakan secara efisien.
Dan dalam pembangunan gudang, umumnya struktur bangunan gudang Dan dalam pembangunan gudang, umumnya struktur bangunan gudang menggunakan material baja, hal ini karena kebutuhan jarak antar kolom yang jauh menggunakan material baja, hal ini karena kebutuhan jarak antar kolom yang jauh sedangkan atap biasanya merupakan atap metal yang ringan. Dengan material sedangkan atap biasanya merupakan atap metal yang ringan. Dengan material baja,
baja, dengan dengan kekakuan 10x kekakuan 10x lipat lipat dari dari beton beton didapat didapat strutkur strutkur yang lebih yang lebih kecil kecil dandan ringan.Untuk bentang antar kolom yang tidak terlalu panjang (misal 10m), bisa ringan.Untuk bentang antar kolom yang tidak terlalu panjang (misal 10m), bisa digunakan baja profil biasa, untuk yang lebih panjang dapat digunakan castileted, digunakan baja profil biasa, untuk yang lebih panjang dapat digunakan castileted, yaitu profil baja misal baja I/WF (wide flange) dibelah menjadi dua dengan irisan yaitu profil baja misal baja I/WF (wide flange) dibelah menjadi dua dengan irisan membentuk trapesium kemudian badan baja di geser ke samping dan keatas membentuk trapesium kemudian badan baja di geser ke samping dan keatas sedemikian hingga badan baja yang bawah bertemu dengan yang atas, badan ini sedemikian hingga badan baja yang bawah bertemu dengan yang atas, badan ini kemudian di las, dan akan terbentuk lubang berbentuk segi enam. Castileted beam kemudian di las, dan akan terbentuk lubang berbentuk segi enam. Castileted beam ini sangat efektif karena tinggi baja akan menjadi 2 kali lipat sehingga kekakuan ini sangat efektif karena tinggi baja akan menjadi 2 kali lipat sehingga kekakuan dan kekuatan lenturnya jauh bertambah. Dan karena terdapat lubang segi enam dan kekuatan lenturnya jauh bertambah. Dan karena terdapat lubang segi enam tadi akan mengurangi berat sendiri struktur yang menjadikannya lebih efektif. tadi akan mengurangi berat sendiri struktur yang menjadikannya lebih efektif.
1.2. Identifikasi Masalah
Permasalahan yang akan ditinjau adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana menentukan jenis pembebanan yang akan digunakan dalam desain? 2. Bagaimana merencanakan struktur bangunan gudang?
3. Bagaimana merencanakan struktur atap gudang?
4. Bagaimana menuangkan hasil perencanaan ke dalam gambar teknik? 1.3. Tujuan Perencanaan
1. Menghitung gaya-gaya dalam yang terjadi akibat beban kerja.
2. Melakukan analisa penampang untuk dapat menahan lenturan akibat gaya-gaya yang bekerja.
3. Menuangkan hasil analisa struktur ke dalam gambar teknik. 1.4. Batasan Masalah
Permasalahan dalam penggunaan baja sebenarnya cukup banayk yang harus diperhatikan, namun mengingat keterbatasan waktu, perencanaan ini mengambil batasan :
1. Perencanaan yang akan dihitung adalah struktur Gudang tipe Portal Kaku (Gable Frame).
2. Tinjauan meliputi struktur atas bangunan.
3. Tidak melakukan peninjauan terhadap analisa biaya dan waktu perencanaan. 4. Aspel-aspek peraturan yang dipakai dalam perencanaan Bangunan Gudang
yakni SNI 03 – 1729 – 2002 tentang Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Umum
Gudang adalah sebuah ruangan yang digunakan untuk menyimpan berbagai macam barang. Setiap jenis bangunan bisa saja memiliki gudang,
misalnya saja gudang pada bangunan pabrik, toko, dan bahkan rumah tinggal. Karena digunakan untuk menyimpan berbagai macam barang, biasanya gudang berpotensi untuk menyimpan debu. Karena itu, peletakan gudang perlu
diperhatikan agar tidak mengganggu aktivitas lain dalam bangunan tersebut.
Pada saat ini kebutuhan akan gudang sangat tinggi. Salah satunya diakibatkan oleh bertumbuhnya pasar retail yang pesat terutama di kota-kota besar. Sarana penyimpanan berbagai komoditas sebelum akhirnya didistribusikan ke pasar menjadi hal yang perlu diperhatikan. Oleh karena itu dibutuhkan bangunan yang dapat mengakomodir keperluan ini dengan baik, aman, fungsional,
dan tentunya kuat.
Umumnya struktur bangunan gudang menggunakan material baja, hal ini karena kebutuhan jarak antar kolom yang jauh sedangkan atap biasanya merupakan atap metal yang ringan. Dengan material baja, dengan kekakuan 10x lipat dari beton didapat strutkur yang lebih kecil dan ringan.Untuk bentang antar kolom yang tidak terlalu panjang (misal 10m), bisa digunakan baja profil biasa, untuk yang lebih panjang dapat digunakan castileted, yaitu profil baja misal baja I/WF (wide flange) dibelah menjadi dua dengan irisan membentuk trapesium kemudian badan baja di geser ke samping dan keatas sedemikian hingga badan baja yang bawah bertemu dengan yang atas, badan ini kemudian di las, dan akan terbentuk lubang berbentuk segi enam. Castileted beam ini sangat efektif karena tinggi baja akan menjadi 2 kali lipat sehingga kekakuan dan kekuatan lenturnya jauh bertambah. Dan karena terdapat lubang segi enam tadi akan mengurangi berat sendiri struktur yang menjadikannya lebih efektif.
2.2. Struktur Gudang
Standarisasi struktur baja pembangunan pabrik atau gudang (disesuaikan dengan bentangan) antara lain :
1. Kolom Utama 2. Kolom Gable 3. Rafter/Portal
4. Gording, Asbes Galvalume, (struktur penutup atap)
5. Tie Beam (untuk mengikat kolom utama terhadap portal) 6. Struktur Pondasi
7. Accesories (Base Plate, Stifner, Futte, Top Plate, End Plate, Plat Join, Plat Gording, dll).
Dalam kenyataannya konstruksi adalah berbentuk ruang, sehingga secara keseluruhan konstruksi belum stabil, maka perlu diatur lagi dalam arah yang lain
Gambar 2.1. Contoh Pembebanan
.Pada bidang kuda-kuda, konstruksi ini stabil, sebab sudah diperhitungkan terhadap beban yang bekerja yaitu P dan H (angin / gempa). Pada bidang yang bersinggungan dengan bidang kuda-kuda, bila ada beban H bekerja dalam arah
ini, konstruksi akan roboh/terguling, jadi masih labil. Maka perlu distabilkan dalam arah ini.
Konstruksi untuk memberikan stabilitas dalam arah ini dinamakan ikatan angina dan ikatan pemasangan (montage) yang dipasang pada bidang atap dan bidang dinding yang dipasang pada bidang atap dan pada bidang dinding.
2.3. Bentuk
–
bentuk kap rangka sendi - rola. Konstruksi kap rangka sendi
–
rol Konstruksi kap rangka sendi–
rolGambar 2.2. Rangka Sendi – Rol
Konstruksi kuda-kuda dengan tumpuan A sendi, B rol merupakan konstruksi statis tertentu, maka penyelesaian statikanya dengan statis tertentu. Namun sering didalam praktek dibuat A sendi, B sendi, dengan demikian konstruksi menjadi statis tak tentu. Tetapi sering diselesaikan dengan cara pendekatan dengan menganggap perletakan A = B didalam menerima beban H.
R AH= R BH = H/2
Gambar 2.3. R AH= R BH = H/2
Untuk mencari gaya-gaya batangannya dapat digunakan cara : 1. Cremona
2. Keseimbangan titik 3. Ritter
4. Dan lain-lain
Kemudian untuk mendukung kuda-kuda diperlukan kolom. Apabila dipakai kolom dengan perletakan bawah sendi, maka struktur menjadi tidak stabil bila ada beban H (angin/gempa).
Gambar 2.4. Gaya yang bekerja akibat beban H
Karena itu untuk mendukung kuda-kuda ini, harus dipakai kolom dengan perletakan bawah jepit.
Gambar 2.5. Kestabilan gaya
Bila gaya H bekerja maka struktur/konstruksi ini akan stabil/kokoh. Pada perletakan bawah kolom terjadi gaya V, H dan M. Besarnya M = adalah cukup besar. Maka bila struktur ini yang dipilih pada tanah yang jelek, pondasinya akan mahal. Dicari penyelesaian suatu bentuk struktur agar pondasi tidak terlalu mahal.
b. Kuda
–
kuda dihubungkan dengan pengaku pada kolom Kuda – kuda dengan pengaku dan perletakan bawah kolom jepitan
Struktur dengan sistem ini cukup kaku dan memberikan momen M lebih kecil dar i pada struktur sebelumnya.
Gambar 2.5. Struktur Statis Tak Tentu
Struktur semacam ini adalah statis tak tentu, maka statistikanya diselesaikan dengan cara statis tak tentu. Namun sering didalam prkateknya diselesaikan dengan cara pendekatan/sederhana yaitu :
- Bila beban vertikal (gravitasi) yang bekerja, struktur dianggap statis
tertentu, yang bekerja pada kolom gaya V saja. Selanjutnya gaya-gaya batang KRB dicari dengan : Cremona, Kesetimbangan Titik, Ritter,
dan sebagainya.
- Bila beban H bekerja, dianggap terjadi titik balik (= inflection point)
terjadi ditengah-tengah yaitu S1dan S2.
- M pada titik balik = 0 (seperti sendi)
Kuda – kuda dengan pengaku dan perletakan bawah kolom sendi
Struktur ini sama seperti pada perletakan bawah kolom jepit. Gaya batang (a), (b) dan (c) dapat dihitung seperti sebelumnya, hanya mengganti jarak a dengan h. Keuntungan kolom dengan perletakan sendi ini adalah :
- Momen pada perletakan bawah/sendi = 0
- Momen pada pondasi menjadi kecil, pondasinya menjadi murah
- Namun momen pada kolomnya menjadi besar 8 2 kali dari pada kolom
perletakan jepit (h = 2a)
c. Kontruksi 3 Sendi
Gambar 2.6. Kontruksi Kuda – kuda tiga sendi
d. Kontruksi 3 Sendi
Konstruksi ini adalah statis tak tentu. Diselesaikan dengan cara cross, clapeyron, slope deflection, tabel, dan sebagainya. Gaya yang bekerja pada batang-batangnya N, D dan M. Batang menerima Nu dan Mu → perhitungan
sebagai beam column.
Suatu Gable Frame mempunyai berbagai macam komponen yang berperan dalam menunjang kekuatan strukturnya secara keseluruhan, yaitu antara lain rafter, kolom, base plate, haunch, dan stiffener. Dalam perhitungan atau pemodelan struktur, beberapa komponen tersebut seringkali t idak diperhitungkan. Demikian juga halnya dengan haunch (pengaku). Dalam pelaksa naan di lapangan, gable frame biasanya diberi pengaku. Biasanya pengaku diberi untuk memuat alat penyambung baut dan mencukupi kekuatan sambungan. Sedangkan pengaku
sebagai salah satu komponen gable frame tersebut mempunyai pengaruh terhadap kekuatan struktur secara keseluruhan.
Jika haunch diikutsertakan dalam perhitungan struktur gable frame maka diharapkan terjadi penurunan tegangan dan lendutan yang terjadi, bila dibandingkan dengan yang tidak mempunyai haunch.
2.4. Material 2.4.1. Baja
Keuntungan Baja sebagai Material Struktur Bangunan (Konstruksi bangunan). Sifat Baja di samping kekuatannya yang besar untuk menahan kekuatan tarik dan tekan tanpa membutuhkan banyak volume, baja juga mempunyai sifat-sifat lain yang menguntungkan sehingga menjadikannya sebagai salah satu bahan bangunan yang sangat umum dipakai dewasa ini.
Beberapa keuntungan baja sebagai material struktur antara lain :
- Baja memiliki Kekuatan yang Tinggi - Baja mudah dalam pemasangan - Baja memiliki Keseragaman
- Baja memiliki sifat Daktail/Liat (Daktilitas)
- Proses pemasangan di lapangan berlangsung dengan cepat. - Dapat di las (welding) atau siste m baut (bolting).
- Komponen-komponen struktumya bisa digunakan lagi untuk keperluan
lainnya.
- Komponen-komponen yang sudah tidak dapat digunakan lagi masih
mempunyai nilai sebagai besi tua.
- Struktur yang dihasilkan bersifat permanen dengan cara pemeliharaan
yang tidak terlalu sukar.
Selain keuntungan-keuntungan tersebut bahan baja juga mempunyai kelemahan-kelemahan sebagai berikut :
- Komponen-komponen struktur yang dibuat dari bahan baja perlu
diusahakan supaya tahan api
- sesuai dengan peraturan yang berlaku untuk bahaya kebakaran.
- Diperlukannya suatu biaya pemeliharaan untuk mencegah baja dari bahaya
karat.
- Akibat kemampuannya menahan tekukan pada batang-batang yang
langsing, walaupun dapat
- menahan gaya-gaya aksial, tetapi tidak bisa mencegah terjadinya
pergeseran horizontal
-Sifat Mekanis Baja :
Menurut SNI 03-1729-2002 tentang TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG sifat mekanis baja struktural yang digunakan dalam perencanaan harus memenuhi
persyaratan minimum yang diberikan pada tabel 1. Tabel 1. Sifat mekanis baja structural
Sifat-sifat mekanis lainnya, Sifat-sifat mekanis lainnya baja struktural untuk maksud perencanaan ditetapkan sebagai berikut:
Modulus elastisitas : E = 200.000 MPa Modulus geser : G = 80.000 MPa Nisbah poisson : µ = 0,3
Koefisien pemuaian : á = 12 x 10 -6 / o C
Menurut SNI 03 – 1729 – 2002 tentang TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG, semua baja struktural sebelum difabrikasi, harus memenuhi ketentuan berikut ini:
- SK SNI S-05-1989-F: Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian B (Bahan
Bangunan dari Besi/baja);
- SNI 07-0052-1987: Baja Kanal Bertepi Bulat Canai Panas, Mutu dan Cara
Uji;
- SNI 07-0068-1987: Pipa Baja Karbon untuk Konstruksi Umum, Mutu dan
Cara Uji;
- SNI 07-0138-1987: Baja Kanal C Ringan;
- SNI 07-0329-1989: Baja Bentuk I Bertepi Bulat Canai Panas, Mutu dan
Cara Uji;
- SNI 07-0358-1989-A: Baja, Peraturan Umum Pemeriksaan; - SNI 07-0722-1989: Baja Canai Panas untuk Konstruksi Umum;
- SNI 07-0950-1989: Pipa dan Pelat Baja Bergelombang Lapis Seng;
- SNI 07-2054-1990: Baja Siku Sama Kaki Bertepi Bulat Canai Panas,
Mutu dan Cara Uji;
- SNI 07-2610-1992: Baja Profil H Hasil Pengelasan dengan Filter untuk
Konstruksi Umum;
- SNI 07-3014-1992: Baja untuk Keperluan Rekayasa Umum;
- SNI 07-3015-1992: Baja Canai Panas untuk Konstruksi dengan
Pengelasan;
- SNI 03-1726-1989: Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk
2.5. Pembebanan
Perencanaan suatu struktur untuk keadaan-keadaan stabil batas, kekuatan batas, dan kemampuan-layan batas harus memperhitungkan pengaruh-pengaruh
dari aksi sebagai akibat dari beban-beban berikut ini:
- beban hidup dan mati seperti disyaratkan pada SNI 03-1727-1989 atau
penggantinya;
- untuk perencanaan keran (alat pengangkat), semua beban yang relevan
yang disyaratkan pada SNI 03-1727-1989, atau penggantinya;
- pembebanan gempa sesuai dengan SNI 03-1726-1989, atau penggantinya; - beban-beban khusus lainnya, sesuai dengan kebutuhan.
2.5.1. Pembebanan pada gording a. Beban Mati / Dead Load
Gording ditempatkan tegak lurus bidang penutup atap dan beban mati Px bekerja vertikal, P diuraikan pada sumbu X dan sumbu Y, sehingga diperoleh :
Gambar 2.8. Gaya yang bekerja pada beban mati
qx = q . sin a ………. (2.1) qy = q . cos a ………. (2.2)
Dimana : qx = beban mati arah x qy = beban mati arah y a = sudut kemiringan
Gording diletakan di atas beberapa tumpuan (kuda-kuda), sehingga merupakan balok menerus di atas beberapa tumpuan dengan reduksi momen lentur
maksimum adalah 80 %.
Momen maksimum akibat beban mati : Mx1 = 1/8 . qx . (l)2 . 80 ……….(2.3) My1 = 1/8 . qy . (l)2 . 80 ……….(2.4)
Dimana : Mx1 = momen maksimum arah x My1 = momen maksimum arah y b. Beban Hidup / Live Load
Gambar 2.9. Gaya yang bekerja pada beban hidup
Beban hidup adalah beban terpusat yang bekerja di tengah-tengah bentanggording, beban ini diperhitungkan jika ada orang yang bekerja di atas
gording. Besarnya beban hidup diambil dari PPURG 1987, P = 100 kg Px = P . sin a ………. (2.5)
Py = P . cos a ………. (2.6)
Dimana : Px : Beban hidup arah x Py : Beban hidup arah y
Momen yang timbul akibat eban terpusat dianggap Contiunous Beam Momen maksimum akibat beban hidup
Mx2 = (1/4 . Px . l) . 80% My2 = (1/4 . Py . l) . 80%
c. Beban Angin
Beban angin diperhitungkan dengan menganggap adanya tekanan positif (tiup) dan tekanan negative (hisap), yang bekerja tegak lurus pada bidang atap. Menurut PPPURG 1987, tekanan tiup harus diambil minimal 25 kg/ m
d. Kombinasi Pembebanan
- Akibat Beban Tetap
M = Mbeban Mati + M Beban Hidup
- Akibat Beban Sementara
M = Mbeban Mati + M Beban Hidup + M Beban Angin e. Kontrol Tegangan
- Akibat Beban Mati + Beban Hidup
………. (2.7)- Akibat Beban Mati + Beban Hidup + Beban Angin
... (2.8) Dimana : : Tegangan yang bekerjai : Tegangan ijin maksimal Wx : Beban arah x
Wy : Beban arah y f. Kontrol Lendutan
Lendutan yang diijinkan untuk gording (pada arah x terdiri 2 wilayah yang ditahan oleh trakstang).
Dimana : fx : lendutan arah x fy : lendutan arah y E : modulus elastisitas
Ix : momen inersia penampang x Iy : momen inersia penampang y
2.5.2. Perhitungan Batang Tarik
Batang tarik (trackstang) berfungsi untuk mengurangi lendutan gording pada arah sumbu x (miring atap) sekaligus untuk mengurangi tegangan lendutan
yang timbul pada arah x.
Gx = Berat sendiri gording + penutup atap sepanjang gording arah sumbu x Px = Beban hidup arah sumbu x
P total = Gx + Px = (qx . L) + Px ……... (2.11)
Jika batang tarik yang dipasang dua buah maka per batang tarik adalah : P = P total : 2 = ((qx . L) + Px) : 2 ……... (2.12)
……... (2.13)Fn =
………... (2.14)
Dimana : P = Beban hidup qx = Beban mati arah x L = Lebar bentang Fn = Gaya yang terjadi 2.5.3. Perhitungan Ikatan Angin
Ikatan angin hanya bekerja menahan gaya normal (axial0 tarik saja. Adapun cara kerjanya adalah apabila salah satu ikatan angin bekerja sebagai batang tarik, maka yang lainnya tidak menahan gaya apapun. Sebaliknya apabila arah angin berubah, maka secara bergantian batang tersebut bekerja sebagai batang tarik.
Gambar 2.11. Ikatan Angin
2.6. Sambungan
2.6.1. Sambungan Baut
Jenis baut yang dapat digunakan adalah baut yang jenisnya ditentukan dalam SII (0589-81, 0647-91 dan 0780-83, SII 0781-83) atau SNI (0541-89-A, 0571-89- A, dan 0661-89-A) yang sesuai, atau penggantinya. Jenis baut yang dapat digunakan adalah baut yang jenisnya ditentukan dalam SII (0589-81, 0647-91 dan 0780-83, SII 0781-83) atau SNI (0541-89-A, 0571-89- A, dan 0661-89-A) yang sesuai, atau penggantinya.
Tegangan-tegangan yang diizinkan dalam menghitung kekuatan baut adalah sebagai berikut :
- Tegangan geser yang diizinkan
= 0,6 i ………... (2.15)
- Tegangan tarik yang diizinkan
ta = 0,7 i ………..………. (2.16)
- Kombinasi antara tegangan geser dan tegangan tarik yang diijinkan
1 =
√
…………...… (2.17)- Tegangan tumpu yang diijinkan
i tumpu = 1,2 i untuk 1,5 d S1< 2 d ……... (2.18) 2.6.2. Sambungan Las
Pengelasan harus memenuhi standar SII yang berlaku (2441-89, 2442-89, 2443-89, 2444-89, 2445-89, 2446-89, dan 2447-89), atau penggantinya.
- Las Tumpul
Pada suatu pelaksanaan yang baik, dimana penampang las sesuai dengan penampang batang, tegangan pada las sama dengan tegangan pada batang, sehingga apabila batang itu telah cukup kuat, maka las itu tidak perlu dihitung lagi.
- Las Sudut
Panjang netto las adalah : Lnetto = L brutto – 3a ... (2.19)
Dengan syarat yaitu :
Panjang netto las tidak boleh kurang dari 40 mm atau 8a 10 kali tebal teras batang las.
Panjang netto las tidak boleh lebih dari 40 kali tebal las. Apabila ternyata diperlukan panjang netto las yang lebih dari 40 kali tebal las, sebaiknya dibuat las yang terputus-putus ( las terputus ).
Untuk las terputus pada batang tekan, jarak antara bagian-bagian las itu tidak boleh melebihi 16 t atau 30 cm, sedangkan pada batang tarik, jarak itu tidak boleh melebihi 24 t atau 30 cm, dimana t adalah tebal terkecil dari elemen yang dilas.
Las terputus tidak diperkenankan jika dikhawatirkan terjadi pengkaratan pada permukaan bidang kontak dibagian yang tidak ada lasnya, atau pada
elemen yang dipengaruhi gaya getar.
Tebal las sudut tidak boleh lebih dari ½ t
√
, dimana t adalah tebal terkecil pelat yang dilas.BAB III
METODE DAN LANGKAH PERENCANAAN
MULAI
TINJAUAN PUSTAKA
DATA : ASUMSI :
DESIGN RENCANA
PERHITUNGAN BEBAN
OUTPUT GAYA DALAM & GAYA BATANG
PERENCANAAN ELEMEN STRUKTUR
KONTROL SYARAT BATAS
PERENCANAAN SAMBUNGAN
SELESAI
OK
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Umum
Perhitungan perencanaan struktur gudang adalah perhitungan-perhitnugan elemen structural pembentuk struktur gudang secara keseluruhan. Perhitungan struktur ini dilakukan supaya struktur gudang dapat dibangun sesuai kebutuhan, baik dari segi mutu bahan bangunan, umur rencana dan segi keamanan serta
stabilitas struktur.
4.2. Data dan Asumsi
- Tipe Konstruksi : Gudang tipe Gable Fra me - Bahan penutup Atap : Alumunium Gelombang - Jarak Antar Portal : 6 meter
- Bentang Kuda-Kuda (L) : 20 meter - Jarak Gording : 1,5 meter
- Tinggi Kolom (H) : 8 meter - Kemiringan Atap (a) : 20
- Beban Angin : 40 kg/m - Beban Hidup : 100 kg
- Beban Mati : Berat Sendiri Profil - Alat Sambung : Baut dan Las - Baja Profil : BJ 41
- Mutu Beton : fc’ = 25 MPa - Mutu Baja : fy = 400 MPa
- Tegangan Ijin Baja : 1660 kg/cm - Berat Penutup Atap : 3 kg/m²
4.3. Desain Rencana
Gambar 4.1. Denah Rencana
4.4. Perhitungan Struktur
4.4.1. Perhitungan Gording
Beban – beban yang dipikul oleh gording adalah :
- Beban Mati - Beban Hidup
- Beban Angin (beban sementara)
Pada perencanaan berikut diasumsikan untuk dimensi gording dicoba dengan menggunakan profil baja Light Lip Channel C 150.75.20.4,5 dengan data – data sebagai berikut :
- A = 13,97 cm2 - Ix = 489 cm4
- q = 11,0 kg/m - Iy = 99,2 cm4
- ix = 5,92 cm - Wx = 65,2 cm3
- iy = 2,66 cm - Wy = 19,8 cm3
Beban yang diterima Gording
Panjang balok rafter adalah 10,588 : 7 = 1.50 m (jarak antar gording) a. Beban Mati / Dead Load
- Berat gording = 11,0 kg/m
- Berat penutup atap (1,50 m x 3 kg/m2) = 4,5 kg/m +
Σq = 15,5 kg/m
- qx = q x sin α = 5.30 - qy = q x cos α = 14.56
- Momen maksimum akibat beban mati :
Mx1 = 1/8 . qx . (l)2. 80% = 1/8 . 5,30 . (6,00)2. 0.8 = 19,08 kgm My1 = 1/8 . qy . (l)2 . 80% = 1/8 . 14,56 . (6,00)2. 0,8 = 52,42 kgm
b. Beban Hidup / Live Load
Gambar 4.3. Gaya kerja pada beban hidup
Beban hidup adalah beban terpusat yang bekerja di tengah-tengah bentang gording, beban ini diperhitungkan kalau ada orang yang bekerja di atas gording. Besarnya beban hidup diambil dari
PPURG 1987, P = 100 kg.
- Px = P . sin α
= 100 . sin 20 = 34,20 kg
- Py = P . cos α
= 100 . cos 20 = 93,96 kg
- Momen maksimum akibat beban hidup
Mx2 = (1/4 . Px . l) . 80% = (1/4 . 34,20 . 6,00) . 0,80 = 41,04 kgm My2 = (1/4 . Py . l) . 80% = (1/4 . 93,96 . 6,00) . 0,80 = 112,752 kgm c. Beban Angin
Beban angin diperhitungkan dengan menganggap adanya tekanan positif (tiup) dan tekanan negatif (hisap), yang bekerja tegak lurus pada bidang atap. Menurut PPPURG 1987, tekanan tiup harus diambil minimal 25 kg/m. Dalam perencanaan ini, besarnya tekanan angin (w) diambil sebesar 40 kg/m2.
Gambar 4.3. Gaya kerja pada beban hidup
Ketentuan :
- Koefisien angin tekan (c) = (0,02 x α -0,4)
= (0,02 x 20 - 0,4) = 0
- Koefisien angin hisap (c’) = -0,4 - Beban angin kiri (W1) = 40 kg/m² - Beban angin kanan (W2) = 40 kg/m² - Kemiringan atap (α) = 20
- Jarak gording = 1,50 m
Maka beban tekan angin dan beban hisap angin adalah W1 = C1 x W x jarak gording
= 0 x 40 x 1,50 m = 0
W2 = C2 x W x jarak gording
= -0,4 x 40 x 1,50 m = -24 kg/m Momen maksimum akibat beban angin Mx3 = 1/8 x W x l2 = 1/8 x -24 x 6,002 = 108 kgm Atap + Gording ( q) Kg/m Beban Orang (P) Kgm Beban Angin Kg 15,5 100 0 x 5,30 34,20 0 y 14,56 93,96 0 Mx 19,08 41,04 108 My 52,42 112,752 0
d. Kombinasi Pembebanan
- Akibat beban tetap
M = My beban mati + My beban hidup = 165,172 kgm = 16517 kgcm
- Akibat beban sementara
Mx = Mx beban mati + Mx beban hidup + Mx beban Angin = 168,12 kgm = 16812 kgcm
My = My beban mati + My beban hidup + My beban Angin = 165,172 kgm = 16517 kgcm
e. Kontrol Tegangan
- Akibat beban mati + beban hidup
=
i = 1666 kg/cm 2 =
= 328,5 + 253,32 = 581,8 kg/cm2 1666 kg/cm² ok!- Akibat beban mati + beban hidup + beban angin
=
i = 1666 kg/cm 2 =
= 849 + 253 = 1102 kg/cm2 1666 kg/cm² ok!f. Kontrol Lendutan
Lendutan yang diijinkan untuk gording (pada arah x terdiri 2 wilayah yang ditahan oleh trakstang). Lendutan yang diijinkan untuk gording (pada arah x terdiri 2 wilayah yang ditahan oleh trakstang).
F = 1/180 x l
= 1/180 x 6 x 100 = 3,33 cm
- Akibat beban terpusat terhadap sumbu Y dan X
Fx = 5 x qx x L4 + Px x L3 (384 x E x Ix) (48 x E x Ix) = 2,488 cm < 3,33 cm……… OK! Fy = 5 x qy x Ls4 + Py x Ls3 (384 x E x ly) (48 x E x Iy) = 0,94 cm < 3,33 cm ………. OK! F =
=√
=√
= 2,65 cm < 3,33 cm ………... OK!Jadi gording Light Lip Channel C 150.75.20.4,5 aman untuk digunakan.
