Analisis Perbandingan Efisiensi Penggunaan Baja Ringan Pada Tiga Jenis Tipe Rangka Atap Chapter III V

(1)

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Pengumpulan Data

Dalam perencanaan dan penyusunan Tugas Akhir dibutuhkan data sebagai

acuan. Data yang dikumpulkan dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu;

a. Data Primer

Data primer adalah data yang diperoleh dari lokasi perencanaan atau

percobaan/ penyelidikan material yang dilaksanakan (Dajan, 1973).

b. Data Sekunder

Data sekunder adalah data yang berasal dari peraturan-peraturan atau

ketentuan-ketentuan yang berlaku yang digunakan dalam perencanaan

struktur-struktur gedung (Dajan, 1973).

Kedua jenis data diatas digunakan dalam perencanaan rangka atap pada

Tugas Akhir ini. Adapun data-data yang dikumpulkan, secara garis besar meliputi:

a. Data Material

Data material dapat dikumpulkan dari distributor material. Adapun

beberapa material yang dibutuhkan adalah; baja ringan, sekrup,

aluminium foil, plafon, baja wf, gording, dll. Data-data tersebut dapat

pula dengan mudah diperoleh dari internet mengingat sudah banyak

(2)

b. Standar dan Referensi

Standar yang digunakan dalam perencanaan meliputi SNI 7971:

2013, dan SKBI 1987. Referensi yang dipakai adalah buku-buku terkait

dengan pembahasan Tugas Akhir.

3.2 Metode Penelitian

Metode penelitian merupakan rangkaian cara atau kegiatan pelaksanaan

penelitian yang didasari oleh asumsi-asumsi dasar, pandangan-pandangan filosofis

dan ideologis, pertanyaan dan isu-isu yang dihadapi. Metode Penelitian yang

digunakan dalam tugas akhir ini adalah studi literatur. Untuk memudahkan

perencanaan dan perhitungan, tugas akhir ini menggunakan software AUTOCAD

dan SAP 2000.

Dalam proses pelaksanaan tugas akhir ini, disusun kerangka pemecahan

masalah sebagai dasar dalam penelitian untuk memudahkan, dengan

(3)

KESIMPULAN & SARAN MULAI

PERUMUSAN MASALAH

PENGOLAHAN DATA :

A. ANALISA STRUKTUR MANUAL i. Pembebanan

ii. Perencanaan dimensi batang iii. Perencanaan sambungan

B. DENGAN BANTUAN SOFTWARE (SAP 2000)

KOMPARASI RANGKA ATAP BAJA RINGAN

SELESAI STUDI LITERATUR

TAHAP DESAIN DATA

Rangka atap baja ringan tipe G500, profil C Bentang (L) = 12 m, 16m, 20m Jenis Rangka AtapPratt,Howe,Fink= 220

(4)

3.3 Analisis dan Perhitungan

Analisis dan perhitungan dalam perencanaan rangka atap ini dibuat

berdasarkan standar dan peraturan terkait, yaitu:

a. Perhitungan pembebanan

b. Perhitungan dimensi profil rangka atap

c. Perhitungan desain sambungan rangka atap

3.4 Konsep Perencanaan Struktur Rangka Atap

Berikut ini akan dijelaskan tahapan-tahapan pada perencanaan struktur

rangka atap baja ringan. Tahapan perhitungan dan rumus yang digunakan disini

sesuai dengan yang telah dituliskan pada BAB II :

i. Denah Atap

Dalam mendesain rangka atap, perlu direncanakan terlebih dahulu denah

atap. Gambar denah atap dapat dilihat pada bab 4.

ii. Pembebanan

Kombinasi beban di bawah ini hanya mencakup kombinasi yang

digunakan oleh penulis.

1. 1,4D

2. 1,2D +0,5 (Lr atau R)

3. 1,2D + 1,6 (Lr atau R) + 0,5 W

4. 1,2D + 1,0W + 0,5 (Lr atau R)

iii. Data Beban

(5)

• Beban atap : Atap spandek zincalume AZ150 tebal 0,4 dengan

berat 4,45 kg/m2

• Beban reng : Reng zincalume steel topspan TS9610 tebal 1 mm

dengan berat 1 kg/m

• Beban profil ditaksir sebesar 5 kg/m

• Beban plafond : 11 kg/m2

• Beban hanger : 7 kg/m2

• Beban pekerja : 100 kg/m2

• Beban angin : 25 kg/m2

iv. Gaya batang maksimum diperoleh dengan bantuan software SAP 2000

v. Perencanaan desain batang tarik

Kontrol kelangsingan profil :

λ=l

r < 240 (3.1)

Luas netto (An)

A = A d. t (3.2)

= 0,85. . _. (3.3)

Syarat :

(3.4)

(6)

vi. Perencanaan batang tekan Kontrol kelangsingan profil :

λ= l

r < 200 (3.5)

Kontrol tekuk

f =_{(l r)}π E (3.6)

λ = f

f (3.7)

Tegangan kritis (fn)

λ > 1,5 , f = 0,877 λ f (3.8)

λ 1,5, maka f = (0,658λ )f (3.9)

Menghitung luas efektif (Ae)

• Pada sayap

b = B–2(R+t) (3.10)

b/t< 60

S = 1,28 E

f (3.11)

b/t≤ 0,328S(tidak diperlukan pengaku tepi) (3.12) b/t > 0,328S, maka dihitung:

I = d . t. sin θ

12 (3.13)

I = 399t (b t)

S 0,328 t 115

(b t)

S + 5 (3.14)

n = 0,582 (b t) 4S

1

(7)

Nilai koefisien tekuk (k)

• Web dengan dua pengaku

Dimensi pengaku

b = ρ A

t (3.19)

b = H 2(R + t) (3.20)

Menghitung koefisien tekuk pelat

K1oc= 4(n+1)2 (3.21)

Koefisien tekuk pelat ( k ) harus ditentukan yang terkecil antara

k1ocdan kd.

λ= 1,052 b t

f

(8)

untuk λ ≤ 0,673 ; be= b (3.27)

untuk λ > 0,673 ; be= ρb (3.28)

= 1

0,22

1,0 (3.29)

• Pada lip tepi

Rasio kelangsingan dengan nilai k = 0,43

λ= f

f (3.30)

f = kπ E 12(1 ν )

t

b (3.31)

λ 0,673 , maka be = b Cek kekuatan nominal

N N (3.32)

vii. Perencanaan Sambungan

Sambungan menggunakan sekrupself-drillinguntuk rangka atap baja

ringan.

• Kapasitas geser

Syarat : 3 mm≤df ≤ 7 mm

Untuk t2/t1≤ 1 , Vbharus diambil nilai terkecil dari:

(i) V = 4,2 (t d )f (3.33)

(ii) V = Ct d f (3.34)

(9)

Cek kapasitas geser

Kapasitas geser desain sekrup≥ 1,25 Vb

• Kapasitas tarik sekrup

Kapasitas nominal (Nt) diambil dari nilai terkecil dari:

a. Kapasitas cabut nominal (Nou) (Pull Out)

N = 0,85t d f (3.36)

b. Kapasitas sobek nominal (Nov) (Pull Over)

N = 1,5 t d f (3.37)

Cek kapasitas tarik

Kapasitas tarik nominal sekrup≥ 1,25 N

N N (3.38)

• Tarik pada bagian tersambung

A = A A (3.39)

N = A f (3.40)

Syarat:

N N (3.41)

• Persyaratan jarak sekrup

Jarak antar sekrup (S)

S 3d (3.42)

Jarak sekrup ke tepi (S1)

(10)

12

2

4

0 ,8

BAB IV

ANALISIS DESAIN STRUKTUR RANGKA ATAP

4.1. Perencanaan Rangka Atap Baja Ringan

4.1.1. Model Struktur

Direncanakan sebuah gedung yang luas atapnya 12m x 24m,16m x 24m,

20m x 24m. Untuk baja ringan direncanakan jarak antar kuda-kuda, yaitu 0,8

(11)

Gambar 4.1. Denah rangka atap baja ringan

Pemodelan struktur dibuat dengan bantuan software AUTOCAD 2014

dan SAP 2000. Model dibuat sesuai dengan desain data yang telah dibuat

pada bab I. Model struktur ditampilkan pada gambar 4.2.

1

Gambar 4.2. Model rangka atap baja ringan

4.1.2. Rangka atap tipePratt 4.1.3. Pembebanan Rangka Atap

a. Beban Mati

i. Data-data Beban Mati

a. Beban atap : 4,45 kg/m2_.

b. Beban reng : 1 kg/m.

c. Beban profil : 1,5 kg/m.

d. Beban plafond : 11 kg/m2.

e. Beban hanger : 7 kg/m2_.

ii. Perhitungan Beban Mati

Desain jarak antar kuda-kuda adalah sebesar 0,8 m. Beban ini

(12)

mati pada rangka atap baja ringan dapat ditunjukkan pada gambar

Gambar 4.3. Distribusi beban mati pada rangka atap baja ringan (qD)

1. Beban P1 = P11

Beban Rangka Atap = ½ x L batang x berat profil

= ½ x (1+1+0,4+1,28) m x 1,5 kg/m

= 2,76 kg

Beban Plafond = Luas x berat plafond

= (0,8 m x 1,077 m) x 18 kg/m2

= 15,5 kg

Beban Bracing = 10% x berat kuda-kuda

= 10% x 2,76 kg = 0,276 kg

Beban total = 18,536 kg

2. Beban P12 = P24

Beban Atap = Luas x berat atap

(13)

= 15,5 kg

Beban Reng = panjang reng x berat reng

= 0,8 m x 1 kg/m = 0,8 kg

= ½ x (1+1,077) m x 1,5 kg/m

=3,83 kg

= (0,8 m x 1 m) x 18 kg/m2

= 15,5 kg

= 10% x 1,6 kg = 0,16 kg

Tabel 4.1. Rekapitulasi Perhitungan Beban Mati 12 M

Buhul

13 =16 4,98 15,5 0,498 20,978 20,98

14 3,318 15,5 0,332 19,13 19,13

1 =2 3,83 0,8 1,6 15,5 0,16 21,3 21,3

(14)

6 =21 3,83 0,8 3,168 0,317 8,514 8,51

8 =19 3,83 0,8 3,702 0,37 8,7 8,7

10 =17 3,83 0,8 4.25 0,425 9,3 9,3

12 =15 3,83 0,8 4,82 0,482 9,9 9,9

3 3,83 0,8 7,36 0,736 12,7 12,7

Buhul

11 =18 5,82 20,69 0,582 27,09 27,09

13 =16 6,58 20,69 0,658 27,94 27,94

14 4,37 20,69 0,437 25,5 25,5

(15)

11 =18 7,33 25,88 0,733 28,76 28,76

13 =16 8,29 25,88 0,829 29,81 29,81

14 5,52 25,88 0,552 26,76 26,76

1 =2 6,39 0,8 2,59 25,88 0,259 33,95 33,95

4 =23 6,39 0,8 3,19 0,319 10,71 10,71

6 =21 6,39 0,8 5,31 0,531 13,03 13,03

8 =19 6,39 0,8 6,17 0,617 13,99 13,99

10 =17 6,39 0,8 7,1 0,71 15,01 15,01

12 =15 6,39 0,8 8,04 0,804 16,05 16,05

(16)

b. Beban Hidup

Beban hidup yang terjadi yaitu berat pekerja sebesar P=100 kg.

P P

P

Gambar 4.4. Distribusi beban hidup (qL)

c. Beban Angin

Dari SKBI- 1.3.53.1987 ditentukan nilai tekanan tiup angin = 25 kg/m2_.

α = 220.

Koefisien angin tekan = (0,02 α –0,4) = (0,02 x 22) - 0,4 = 0,04

Angin tekan (W1) = Luas x Koefisien x beban angin

= (0,8 m x 1,077 m) x 0,04 x 25 kg/m2

= 0,8616 kg

W1/2 = 0,4308 kg

Koefisien angin hisap = - 0,4

= (0,8 m x 1,077 m) x (-0,4) x 25 kg/m2

= - 8,616 kg

(17)

w1/2

Gambar 4.5. Distribusi beban angin kiri (W kiri) rangka atap

w1/2

Gambar 4.6. Distribusi beban angin kanan (W kanan) rangka atap

d. Beban Hujan

Beban air hujan berdasarkan SKBI- 1.3.53.1987 yaitu;

(18)

H/2 H

H H

H/2 H H H H H

Gambar 4.7. Distribusi beban hujan (H) pada rangka atap

4.1.4. Perencanaan Struktur Rangka Atap a. Batang Tarik Bawah (Bottom Chord)

Batang tarik bawah terdiri dari batang nomor 1,. Untuk perencanaan

diambil pada batang 1 dengan gaya aksial terbesar dengan data-data

sebagai berikut :

Batang tarik 1’

L = 100 cm

Nu = 80,3 kg (Output SAP 2000)

Fy = 550 MPa = 5500 kg/cm2

Fu = 550 Mpa = 5500 kg/cm2

Syarat desain:

N N

Dicoba menggunakan profil C 75.70

h = 75 mm

(19)

t = 0,7 mm

l = 5,5 mm

Ag = 107,24 mm2

Ix = 98828,1 mm4

Iy = 16619,5 mm4

ix = 30,4 mm

iy = 12,4mm

λ=l r =

1000

12,4 = 80,64 < 240 (OK)

Direncanakan menggunakan sekrup dengan df = 4,8 mm

A = A d. t

A = 107,24 (4,8 x 0,7) = 103,88 mm

Cek kekuatan nominal penampang

N = 0,85. k . A . f

dengan faktor koreksi k = 0,85

(20)

N = 4127,93 kg

N N

N 0,9 . 4127,93

80,3 kg 3715,14 kg (OK)

b. Batang Tarik Web

Untuk perencanaan diambil batang dengan gaya aksial terbesar

yaitu batang 22 dengan data-data sebagai berikut :

Batang Tarik 22

L = 225 cm

Fy = 550 MPa = 5500 kg/cm2

Fu = 550 Mpa = 5500 kg/cm2

Syarat desain:

N N

h = 100 mm

b = 50 mm

t = 2 mm

l = 20 mm

(21)

Ix = 71000 mm4

Iy = 17000 mm4

ix = 39,7 mm

iy = 19,3 mm

λ=l r =

2250

19,3 = 116,58 < 240 (OK)

A = A d. t

A = 454 (4,8 x 2) = 444,44 mm

N = 0,85. k . A . f dengank = 0,85

N = 0,85 . 0,85 . 4,44 cm .5500 kg cm = 17842,13 kg

N N

N 0,9 . 17842,13

(22)

c. Batang Tekan Atas ( top chord )

Batang tekan atas terdiri dari batang nomor 2 dan 3. Untuk

perencanaan diambil batang dengan gaya aksial terbesar dengan data-data

sebagai berikut:

Batang tekan

L = 107 cm

Nu = -536,3 kg (Output SAP 2000)

Fy = 550 MPa = 5500 kg/cm2

Fu = 550 Mpa = 5500 kg/cm2

h = 100 mm

b = 50 mm

t = 2 mm

l = 20 mm

Ag = 454 mm2

Ix = 71000 mm4

Iy = 17000 mm4

ix = 39,7 mm

iy = 19,3 mm

(23)

λ=l r =

1070

19,3 = 55,44 < 200 (OK)

Kontrol tekuk

f =_{(l r)}π E

f =_{(55,44 19,3)}3,14 . 2 x 10 = 641,56 N/mm

λ = f

f

λ = 550

641,56= 0,92

λ > 1,5 , f = 0,658λ f

f = 0,658 , _{. 550 = 385,93 MPa}

Menghitung Luas Efektif (Ae)

• Tampang efektif pada sayap

b = B–2(R+t)

b = 50–2(1+2)

b = 44 mm

b/t = 44/2 = 22 < 60 (OK)

S = 1,28 E f

S = 1,28 200000 385,93

(24)

b

29,13 0,328 2 115

22 29,13+ 5

I = 497,3316 1466,72 (OK)

n = 0,582 (b t)

Maka dihitung nilai koefisien tekuk (k)

(25)

λ= f

f

f = kπ E

12(1 ν ) t b

f = 3,82 . 3,14 . 200000 12(1 0,3 )

2 44

f = 1432,69 MPa

λ= 385,93

1432,69 = 0,42

Nilaiλ= 0,51 0,673 , maka be = b= 44

Sayap efektif sepenuhnya.

• Tampang efektif pada web dengan 2 pengaku

Data :

As= luas bruto pengaku = 9,42 mm2

Isp= Momen inersia pengaku = 1,269 mm4

Dimensi pengaku

b =ρ A t

b = H 2(R + t)

b = 100 2(1 + 2) = 94 mm

b t = 96 2 = 47 mm

(26)

K1oc= 4(2+1)2= 36

200000= 0,99

λ> 0,673 maka,

ρ=

• Tampang efektif pada lip tepi

b = l–(R+t)

b = 20–(1+2)

b = 17 mm

(27)

λ= f f

f = kπ E

12(1 ν ) t b

f = 0,43. 3,14 . 200000 12(1 0,3 )

2 17

f = 940,097 MPa

λ= 385,93

940,097 = 0,511

λ= 0,64 0,673 , maka be = b = 17 mm

Lip tepi efektif sepenuhnya

Luas Efektif (Ae)

A = A

A = 454 (177,06 94) = 182,94 mm

Cek kekuatan nominal

N N

N 0,85 . 385,93 . 182

(28)

d. Batang Tekan Web

Untuk perencanaan diambil batang dengan gaya aksial terbesar yaitu

batang 10 dengan data-data sebagai berikut:

Batang tekan 10

L = 202 cm

Nu = -77 kg (Output SAP 2000)

Fy = 550 MPa = 5500 kg/cm2

Fu = 550 Mpa = 5500 kg/cm2

h = 100 mm

b = 50 mm

t = 2 mm

l = 20 mm

Ag = 454 mm2

Ix = 71000 mm4

Iy = 17000 mm4

ix = 39,7 mm

iy = 19,3 mm

(29)

λ=l r =

2020

19,3 = 104,66 < 200 (OK)

Kontrol tekuk

f =_{(l r)}π E

f =3,14 . 2 x 10_{(2020 19,3)} = 180,01 N/mm

λ = f

f

λ = 550

180,01 = 1,74

λ > 1,5 , f = 0,877 λ f

f =0,877

1,74 . 550 = 160 MPa

Menghitung luas efektif (Ae):

b = B–2(R+t)

b =50–2(1+2)

b = 44 mm

b/t = 44/2 = 22 < 60 (OK)

S = 1,28 E f

S = 1,28 200000 160

(30)

0,328 S = 14,8

45,25 0,328 2 115

22

(31)

k = 1,3 4 ( OK)

λ= f

f

f = kπ E

12(1 ν ) t b

f = 1,3 . 3,14 . 200000 12(1 0,3 )

2 44

f = 483,58 MPa

λ= 160

483,58= 0,57

Nilaiλ= 0,57 0,673 , maka be = b= 44

Data :

As= luas bruto pengaku = 9,42 mm2

Isp= Momen inersia pengaku = 1,269 mm4

Dimensi pengaku

b =ρ A t

b = H 2(R + t)

b = 100 2(1 + 2) = 94 mm

b t = 94 1 = 47 mm

(32)

K1oc= 4(n+1)2

Web efektif sepenuhnya

(33)

b = l–(R+t)

b = 20–(1+2)

b = 17 mm

λ= f

f

f = kπ E

12(1 ν ) t b

f = 0,43. 3,14 . 200000 12(1 0,3 )

2 17

f = 940,097 MPa

λ= 160

940,097 = 0,41

λ= 0,41 0,673 , maka be = b = 17 mm

Luas Efektif (Ae)

A = A

A = 454 mm

N N

N 0,85 . 160 . 454

(34)

Tabel 4.4. Rekapitulasi Dimensi Profil Baja Ringan 12 m

Nomor Frame Panjang

(cm) Profil

Berat (kg/m)

1 1200 C 75.70 0,9

2,3 1292,4 C 100.100 3,56

4 = 14 40 C 100.100 3,56

15 = 26 128 C 100.100 3,56

5= 13 80 C 100.100 3,56

16 = 25 157 C 100.100 3,56

6 = 12 121,2 C 100.100 3,56

9 242,4 C 100.100 3,56

18 = 23 190 C 100.100 3,56

7 = 11 161,6 C 100.100 3,56

19 = 22 225 C 100.100 3,56

8 = 10 202 C 100.100 3,56

20=21 262 C 100.100 3,56

(cm) Profil

1 1600 C 125.125 4,35

(35)

4 = 14 53 C 150.150 4,82

15 = 26 171 C 150.150 4,82

5= 13 107 C 150.150 4,82

16 = 25 209 C 150.150 4,82

6 = 12 161 C 150.150 4,82

9 323 C 150.150 4,82

18 = 23 253 C 150.150 4,82

7 = 11 215 C 150.150 4,82

19 = 22 300 C 150.150 4,82

8 = 10 269 C 150.150 4,82

20=21 349 C 150.150 4,82

(cm) Profil

1 2000 C 150.150 6,14

2,3 2148 C 200.200 7,54

4 = 14 67 C 200.200 7,54

15 = 26 214 C 200.200 7,54

5= 13 134 C 200.200 7,54

16 = 25 262 C 200.200 7,54

6 = 12 202 C 200.200 7,54

(36)

18 = 23 317 C 200.200 7,54

7 = 11 270 C 200.200 7,54

19 = 22 376 C 200.200 7,54

8 = 10 337 C 200.200 7,54

20=21 437 C 200.200 7,54

4.1.5. Desain Sambungan Rangka Atap

Sambungan pada rangka atap baja ringan menggunakan sekrup

self-drilling HWH 10- 16x16 dengan data sebagai berikut:

dlob = 4,8 mm

dw = 11 mm

gaya geser 1 baut = 5,1 KN

gaya aksial = 8,6 KN

a. Sambungan Buhul 1

Gambar 4.8. Sambungan buhul 1

Perhitungan desain sambungan menggunakan sekrup self drilling (SDS) df

(37)

Pu1 = 34,9 kg

Pu24 = 456,3 kg

1. Kapasitas geser

t1= 2 mm

t2= 0,7 mm

df= 4,8 mm (Sekrup king screw)

Pelat tidak digunakan,jadi jumlah baut di asumsikan = 2 buah

t2/t1= 0,35

C = faktor tumpu = 2,7

(i) V = 4,2 (t d )f = 4,2 (0,7 . 4,8). 550 = 2964 N

(ii) V = Ct d f = 2,7 .2 . 4,8 . 550 = 14256 N

(iii) V = Ct d f = 2,7 . 0,7 . 4,8 . 550 = 4989,6 N

Dipakai Vb= 2964 N = 296,4 kg

Maka ØVb= 0,5 . 2964 N = 1482 N = 148,2 kg

Cek kapasitas geser

Kuat geser sekrup = 51000 kg

1,25 Vb = 1,25 . 296,4 kg = 370,5 kg

(38)

2. Kapasitas tarik sekrup

Gaya pada sekrup harus memenuhi:

N N

= 0,5

Kapasitas nominal (Nt) diambil dari nilai terkecil berikut:

• Kapasitas cabut nominal (Nou) (Pull Out)

N = 0,85t d f

N = 0,85 . 0,7 . 4,8 . 550 = 1570,8 N = 157,08 kg

• Kapasitas sobek nominal (Nov) (Pull Over)

N = 1,5 t d f

N = 1,5 . 2 . 11 . 550 = 18150 N = 1815 kg

Dipakai nilai Nt= Nou= 157,08 kg

Cek kapasitas tarik

Kapasitas tarik nominal sekrup≥ 1,25 Nt

86000 kg ≥ 1,25 x157,08 kg

86000 kg≥ 196,35 kg (OK)

3. Tarik pada bagian tersambung

Gaya tarik desain pada penampang neto harus memenuhi:

N N

Ø = faktor reduksi = 0,65

A = A A

A = 454 4,8(2) = 444,44 mm

(39)

N = 24442 kg

456,3 kg 0,65 ( 24442 kg)

456,3 kg 15887,3 kg (OK)

4. Persyaratan jarak sekrup

• Jarak antar sekrup (S)

S 3d

S 3(4,8 mm)

S≥ 14,4 mm (Ambil S = 15 mm)

• Jarak sekrup ke tepi (S1)

S 3d

S 3(4,8 mm)

S1≥ 14,4 mm (Ambil S1= 15 mm)

b. Sambungan pada buhul 14

t1 = 1 mm

(40)

= 4,8 mm

Pu6 = 95,9 kg

Pu7 = 95,9 kg

Pu30= 37,6 kg

1. Kapasitas geser

t1= 1 mm

t2= 0,7 mm

t2/t1= 0,7

(i) V = 4,2 (t d )f = 4,2 (0,7 . 4,8). 550 = 2964 N

(ii) V = Ct d f = 2,7 .1 . 4,8 . 550 = 14256 N

(iii) V = Ct d f = 2,7 . 0,7 . 4,8 . 550 = 4989,6 N

Maka ØVb= 0,5 . 2964 N = 1482 N = 148,2 kg

Cek kapasitas geser

(41)

1,25 Vb = 1,25 . 296,4 kg = 370,5 kg

Maka, 51000 kg≥370,5 kg (OK)

N N

= 0,5

N = 0,85t d f

N = 0,85 . 0,7 . 4,8 . 550 = 1570,8 N = 157,08 kg

N = 1,5 t d f

N = 1,5 . 1 . 11 . 550 = 18150 N = 1815 kg

Dipakai nilai Nt= Nou=157,08kg

Cek kapasitas tarik

86000 kg ≥ 1,25 x157,08kg

86000 kg≥ 196,35 kg

N N

(42)

A = 454 4,8(2) = 444,44 mm

N = A f = 444,44 mm . 550 N mm = 244420 N

N = 24442 kg

95,9 kg 0,65 ( 24442 kg)

95,9 kg 15887,3 kg (OK)

S 3d

S 3(4,8 mm)

S≥ 14,4 mm (Ambil S = 15 mm)

S 3d

S 3(4,8 mm)

S1≥ 14,4 mm (Ambil S1= 15 mm)

c. Sambungan pada buhul 3 t1 = 2 mm

(43)

= 4,8 mm

Pu18 = 358,4 kg

Pu19 = 361,3 kg

Pu30 = 37,6 kg

Pu40 = 41,8 kg

Pu41 = 41,8 kg

1. Kapasitas geser

t1= 2 mm

t2= 2 mm

(44)

(i) V = 4,2 (t d )f = 4,2 (2 . 4,8). 550 = 14314,54 N

(ii) V = Ct d f = 2,7 .1 . 4,8 . 550 = 14256 N

(iii) V = Ct d f = 2,7 . 1 . 4,8 . 550 = 14256 N

Dipakai Vb=14256 N = 1425,6 kg

Maka ØVb= 0,5 . 14256 N = 7128 N = 712,8 kg

Cek kapasitas geser

1,25 Vb = 1,25 . 712,8 kg =891 kg

Maka, 51000 kg≥ 891kg (OK)

N N

= 0,5

N = 0,85t d f

N = 0,85 . 2 . 4,8 . 550 = 4488 N = 448,8 kg

(45)

N = 1,5 . 2 . 11 . 550 = 18150 N = 1815 kg

Dipakai nilai Nt= Nou=448,8 kg

Cek kapasitas tarik

86000 kg ≥ 1,25 x448,8 kg

86000 kg≥ 561kg (OK)

N N

A = A A

A = 454 4,8(1) = 444,4 mm

N = A f = 444,4 mm . 550 N mm = 244420 N

N = 24442 kg

361,3 kg 0,65 ( 24442 kg)

361,3 kg 15887,3 kg (OK)

S 3d

S≥ 14,4 mm (Ambil S = 15 mm)

S 3d

(46)

Tabel 4.7. Rekapitulasi sambungan pada rangka atap baja ringan

Buhul Sambungan df

(47)

4.1.6. Rangka atap tipeHowe 4.1.7. Pembebanan Rangka Atap

a. Beban Mati

j. Data-data Beban Mati

f. Beban atap : 4,45 kg/m2_.

g. Beban reng : 1 kg/m.

h. Beban profil : 1,5 kg/m.

i. Beban plafond : 11 kg/m2_.

j. Beban hanger : 7 kg/m2.

iii. Perhitungan Beban Mati

didistribusikan secara merata pada masing-masing kuda-kuda. Beban

dibawah ini.

P23 P22

P21 P20

P19 P17

P16 P15

P14 P13

P12 P24

Gambar 4.11. Distribusi beban mati pada rangka atap baja ringan

(qD)

1. Beban P1 = P11

(48)

= ½ x (1+1+0,4) m x 1,5 kg/m

= 1,8 kg

= (0,8 m x 1,5 m) x 18 kg/m2

= 15,5 kg

= 10% x 1,8 kg = 0,18 kg

2. Beban P12 = P24

= (0,8 m x 1,077 m) x 4,45 kg/m2

= 3,83 kg

= 0,8 m x 1 kg/m = 0,8 kg

Beban Rangka Atap = ½ x L batang (1+13) x berat profil

= ½ x (1+1,077) m x 1,5 kg/m

=1,56 kg

= (0,8 m x 1 m) x 18 kg/m2

= 15,5 kg

= 10% x 1,56 kg = 0,156 kg

(49)

Tabel 4.8. Rekapitulasi Perhitungan Beban Mati 12 m

10=25 2,91 15,5 0,291 18,7 18,7

12=23 3,369 15,5 0,337 19,2 19,2

14=21 3,89 15,5 0,389 19,78 19,78

16= 19 4,44 15,5 0,444 20,38 20,38

17 6,693 15,5 0,693 22,8 22,8

4 =5 3,83 0,8 1,56 15,5 0,156 19,9 19,9

Buhul

(50)

12=23 4,44 20,69 0,444 25,58 25,58

14=21 5,09 20,69 0,509 26,30 26,30

16= 19 5,87 20,69 0,587 27,14 27,14

17 8,88 20,69 0,888 30,46 30,46

4 =5 5,12 0,8 2,05 20,69 0,205 26,89 26,89

8 =26 5,12 0,8 3,63 0,363 9,91 9,91

9 =24 5,12 0,8 4,24 0,424 10,58 10,58

11 =22 5,12 0,8 6,14 0,614 12,67 12,67

13 =20 5,12 0,8 5,67 0,567 12,15 12,15

15 =18 5,12 0,8 6,42 0,642 12,99 12,99

6 5,12 0,8 4,58 0,458 10,95 10,95

Buhul

10=25 4,84 25,88 0,484 31,21 31,21

12=23 5,61 25,88 0,561 32,06 32,06

14=21 6,48 25,88 0,648 33,01 33,01

16= 19 7,39 25,88 0,739 34,02 34,02

17 11,16 25,88 1,116 38,16 38,16

4 =5 6,39 0,8 2,32 25,88 0,232 32,37 32,37

8 =26 6,39 0,8 4,55 0,455 12,2 12,2

9 =24 6,39 0,8 5,31 0,531 13,04 13,04

11 =22 6,39 0,8 6,18 0,618 13,99 13,99

13 =20 6,39 0,8 7,1 0,71 15,01 15,01

(51)

6 6,39 0,8 5,73 0,573 13,5 13,5

b. Beban Hidup

Beban hidup yang terjadi yaitu berat pekerja sebesar P=100 kg.

P P

P

c. Beban Angin

Dari SKBI- 1.3.53.1987 ditentukan nilai tekanan tiup angin = 25 kg/m2_.

α = 220.

= (0,8 m x 1,077 m) x 0,04 x 25 kg/m2

= 0,8616 kg

W1/2 = 0,4308 kg

= (0,8 m x 1,077 m) x (-0,4) x 25 kg/m2

= - 8,616 kg

(52)

w1/2

d. Beban Hujan

(53)

H/2 H/2 H

H H H

H H

H

sebagai berikut :

Batang tarik 1’

L = 100 cm

Fy = 550 MPa = 5500 kg/cm2

Fu = 550 Mpa = 5500 kg/cm2

Syarat desain:

N N

(54)

b = 35 mm

t = 0,7 mm

l = 5,5 mm

Ag = 107,24 mm2

Ix = 98828,1 mm4

Iy = 16619,5 mm4

ix = 30,4 mm

iy = 12,4mm

λ=l r =

1000

12,4 = 80,64 < 240 (OK)

A = A d. t

A = 107,24 (4,8 x 0,7) = 103,88 mm

N = 0,85. k . A . f

(55)

N = 0,85 . 0,85 . 1,0388 cm .5500 kg cm

N = 4127,93 kg

N N

N 0,9 . 4127,93

46,8 kg 3715,14 kg (OK)

Batang Tarik 12

L = 225 cm

Fy = 550 MPa = 5500 kg/cm2

Fu = 550 Mpa = 5500 kg/cm2

Syarat desain:

N N

h = 100 mm

b = 50 mm

t = 2 mm

(56)

Ag = 454 mm2

Ix = 71000 mm4

Iy = 17000 mm4

ix = 39,7 mm

iy = 19,3 mm

λ=l r =

2250

19,3 = 116,58 < 240 (OK)

A = A d. t

A = 454 (4,8 x 2) = 444,44 mm

N = 0,85. k . A . f dengank = 0,85

N = 0,85 . 0,85 . 4,44 cm .5500 kg cm = 17842,13 kg

N N

N 0,9 . 17842,13

(57)

sebagai berikut:

Batang tekan

L = 107 cm

Fy = 550 MPa = 5500 kg/cm2

Fu = 550 Mpa = 5500 kg/cm2

h = 100 mm

b = 50 mm

t = 2 mm

l = 20 mm

Ag = 454 mm2

Ix = 71000 mm4

Iy = 17000 mm4

ix = 39,7 mm

iy = 19,3 mm

(58)

λ=l r =

1070

19,3 = 55,44 < 200 (OK)

Kontrol tekuk

f =_{(l r)}π E

f =_{(55,44 19,3)}3,14 . 2 x 10 = 641,56 N/mm

λ = f

f

λ = 550

641,56= 0,92

λ > 1,5 , f = 0,658λ f

f = 0,658 , _{. 550 = 385,93 MPa}

Menghitung Luas Efektif (Ae)

b = B–2(R+t)

b = 50–2(1+2)

b = 44 mm

b/t = 44/2 = 22 < 60 (OK)

S = 1,28 E f

S = 1,28 200000 385,93

S = 29,13

(59)

b

29,13 0,328 2 115

22

(60)

Data :

(61)

K1oc= 4(2+1)2= 36

λ> 0,673 maka,

ρ= • Tampang efektif pada lip tepi

b = l–(R+t)

b = 20–(1+2)

(62)

λ= fn

fcr

f_cr = kπ

2_E

12(1 ν2)

t b

2

fcr =

0,43.3,142.200000 12 1 0,32

2 17

2

fcr =940,097 MPa

λ= 385,93

940,097=0,511

λ=0,64 0,673,maka be=b= 17 mm

Luas Efektif (Ae)

A_e =A_g

Ae =454 (177,06 94) =182,94 mm2

N _cN_c

N 0,85. 385,93.182

527,3 kg 59703,3 kg (OK)

(63)

Batang tekan 25

L = 202 cm

Fy = 550 MPa = 5500 kg/cm2

Fu = 550 Mpa = 5500 kg/cm2

h = 100 mm

b = 50 mm

t = 2 mm

l = 20 mm

Ag = 454 mm2

Ix = 71000 mm4

Iy = 17000 mm4

ix = 39,7 mm

iy = 19,3 mm

λ=lc

r = 2020

(64)

foc = π2E

(le r)2

foc =

3,142.2 x 105

(2020 19,3)2 =180,01 N/mm 2

λ_c= fy

f_oc

λ_c= 550

180,01 = 1,74

λ_c> 1,5, fn = 0,877 λc2 fy

f_n = 0,877

1,742 .550= 160 MPa

b = B–2(R+t)

b =50–2(1+2)

b = 44 mm

b/t = 44/2 = 22 < 60 (OK)

S= 1,28 E f_n

S= 1,28 200000 160

S= 45,25

0,328 S=14,8

b

(65)

d= d1 (R+t)

k= 4,82 5d1

(66)

λ= fn

Data :

K1oc= 4(n+1)2

(67)

k_d = 1+β

Web efektif sepenuhnya

b = l–(R+t)

b = 20–(1+2)

(68)

λ= fn

fcr

f_cr = kπ

2_E

12(1 ν2)

t b

2

fcr =

0,43.3,142.200000 12 1 0,32

2 17

2

fcr =940,097 MPa

λ= 160

940,097=0,41

λ=0,41 0,673,maka be=b= 17 mm

Luas Efektif (Ae)

A_e =A_g

Ae =454 mm2

N _cN_c

N 0,85. 160.454

(69)

(cm) Profil

1 1200 C 75.70 0,9

49,55 1292,4 C 100.100 3,65

7 = 17 40 C 100.100 3,65

18 =28 107,7 C 100.100 3,65

8=16 80 C 100.100 3,65

19=27 128 C 100.100 3,65

9=15 121,2 C 100.100 3,65

12 242,4 C 100.100 3,65

20=26 157,1 C 100.100 3,65

10=14 161,6 C 100.100 3,65

21=25 190 C 100.100 3,65

11=13 202 C 100.100 3,65

22 = 24 225 C 100.100 3,65

(cm) Profil

1 1600 C 125.125 4,35

49,55 1724,4 C 150.150 4,82

(70)

18 =28 144,1 C 150.150 4,82

8=16 107 C 150.150 4,82

19=27 171,48 C 150.150 4,82

9=15 161 C 150.150 4,82

12 3,46 C 150.150 4,82

20=26 204,97 C 150.150 4,82

10=14 269 C 150.150 4,82

21=25 253,34 C 150.150 4,82

11=13 269 C 150.150 4,82

22 = 24 300,53 C 150.150 4,82

(cm) Profil

1 2000 C 150.150 4,82

49,55 2148 C 200.200 7,54

7 = 17 53 C 200.200 7,54

18 =28 179,94 C 200.200 7,54

8=16 134 C 200.200 7,54

19=27 214,11 C 200.200 7,54

9=15 202 C 200.200 7,54

12 404 C 200.200 7,54

(71)

10=14 270 C 200.200 7,54

21=25 317,47 C 200.200 7,54

11=13 337 C 200.200 7,54

22 = 24 376,11 C 200.200 7,54

4.1.9. Desain Sambungan Rangka Atap

dlob = 4,8 mm

dw = 11 mm

(72)

Pu1 = 39 kg

Pu24 = 484,3 kg

1. Kapasitas geser

t1= 2 mm

t2= 0,7 mm

t2/t1= 0,35

(iv) V_b = 4,2 t₂3d_f f_u2 =4,2 0,73.4,8 .550=2964 N

(v) V_b =Ct₁d_ff_u1=2,7.2.4,8.550=14256 N

(vi) V_b =Ct₂d_ff_u2=2,7.0,7. 4,8.550 =4989,6 N

Maka ØVb= 0,5 . 2964 N = 1482 N = 148,2 kg

Cek kapasitas geser

1,25 Vb = 1,25 . 296,4 kg = 370,5 kg

(73)

N_t N_t

= 0,5

N_ou =0,85t₂d_ff_u2

N_ou =0,85.0,7.4,8.550= 1570,8 N= 157,08 kg

N_ov =1,5 t₁d_wf_u1

N_ov =1,5.2.11.550=18150 N= 1815 kg

Cek kapasitas tarik

86000 kg ≥ 1,25 x 157,08 kg

86000 kg≥ 196,35 kg (OK)

N_t N_t

An = Ag Alob

A_n = 454 4,8(2) =444,44 mm2

(74)

Nt= 24442 kg

484,3 kg 0,65(24442 kg)

484,3 kg 15887,3 kg (OK)

S 3d_f

S 3(4,8 mm)

S≥ 14,4 mm (Ambil S = 15 mm)

S1 3df

S1 3(4,8 mm)

S1≥ 14,4 mm (Ambil S1= 15 mm)

1. Sambungan pada buhul 17

(75)

t1 = 1 mm

t2 = 0,7 mm

= 4,8 mm

Pu4 = 90,7 kg

Pu4’ = 90,7kg

Pu12= 204,8 kg

Pu22= 39,8 kg

Pu24= 39,8 kg

1. Kapasitas geser

t1= 1 mm

t2= 0,7 mm

t2/t1= 0,7

(iv) Vb = 4,2 t23df fu2 =4,2 0,73.4,8 .550= 2964 N

(v) V_b = Ct₁d_ff_u1= 2,7.1.4,8.550=14256 N

(vi) V_b = Ct₂d_ff_u2= 2,7.0,7. 4,8.550=4989,6 N

(76)

Maka ØVb= 0,5 . 2964 N = 1482 N = 148,2 kg

Cek kapasitas geser

1,25 Vb = 1,25 . 296,4 kg = 370,5 kg

Maka, 51000 kg≥370,5 kg (OK)

Nt Nt

= 0,5

N_ou =0,85.0,7.4,8.550= 1570,8 N= 157,08 kg

N_ov =1,5.1.11.550=18150 N= 1815 kg

Cek kapasitas tarik

86000 kg ≥ 1,25 x157,08 kg

(77)

N_t N_t

An = Ag Alob

A_n = 454 4,8(2) =444,44 mm2

N_t= A_nf_u =444,44 mm2.550 N mm2 = 244420 N

N_t= 24442 kg

204,8 kg 0,65(24442 kg)

204,8 kg 15887,3 kg (OK)

S 3d_f

S 3(4,8 mm)

S≥ 14,4 mm (Ambil S = 15 mm)

S1 3df

S1 3(4,8 mm)

S1≥ 14,4 mm (Ambil S1= 15 mm)

1. Sambungan pada buhul 6 t1 = 2 mm

(78)

= 4,8 mm

Pu18 = 314,8 kg

Pu19 = 314,8 kg

Pu30 = 204,8 kg

1. Kapasitas geser

t1= 2 mm

t2= 2 mm

t2/t1= 1

(79)

(v) Vb =Ct1dffu1 =2,7.1.4,8.550=14256 N

(vi) Vb =Ct2dffu2 =2,7.1. 4,8.550= 14256 N

Dipakai Vb=14256 N = 1425,6 kg

Maka ØVb= 0,5 . 14256 N = 7128 N = 712,8 kg

Cek kapasitas geser

1,25 Vb = 1,25 . 712,8 kg =891 kg

Maka, 51000 kg≥ 891 kg (OK)

N_t N_t

= 0,5

Nou =0,85t2dffu2

Nou =0,85.2.4,8.550= 4488 N=448,8 kg

Nov =1,5 t1dwfu1

Nov =1,5.2.11.550=18150 N= 1815 kg

(80)

Cek kapasitas tarik

86000 kg ≥ 1,25 x448,8 kg

86000 kg≥ 561 kg (OK)

Nt Nt

A_n = A_g A_lob

An = 454 4,8(1) =444,4 mm2

Nt= Anfu =444,4 mm2.550 N mm2 = 244420 N

Nt= 24442 kg

314,8 kg 0,65(24442 kg)

314,8 kg 15887,3 kg (OK)

S 3d_f

S≥ 14,4 mm (Ambil S = 15 mm)

S1 3df

(81)

Buhul Sambungan df

(82)

4.1.10. Rangka atap tipeFink 4.1.11. Pembebanan Rangka Atap

a. Beban Mati

i. Data-data Beban Mati

k. Beban atap : 4,45 kg/m2.

l. Beban reng : 1 kg/m.

m. Beban profil : 1,5 kg/m.

n. Beban plafond : 11 kg/m2.

o. Beban hanger : 7 kg/m2_.

ii. Perhitungan Beban Mati

didistribusikan secara merata pada masing-masing kuda-kuda. Beban

dibawah ini.

P19

P18P17 P16

P15 P14

P13

P12

P11 P10

P9

P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8

Gambar 4.19. Distribusi beban mati pada rangka atap baja ringan

(qD)

(83)

Beban Rangka Atap = ½ x L batang (1+27+25+36) x berat profil

= ½ x (0,64+0,49+0,22) m x 1,5 kg/m

= 1,0125 kg

= (0,8 m x 0,76 m) x 18 kg/m2

= 10,94 kg

= 10% x 1,0125 kg = 0,101 kg

4. Beban P12 = P24

= (0,8 m x 0,76 m) x 4,45 kg/m2

= 2,7 kg

= 0,8 m x 1 kg/m = 0,8 kg

= ½ x (0,64+0,76) m x 1,5 kg/m

=1,05 kg

= (0,8 m x 0,76 m) x 18 kg/m2

= 10,9 kg

= 10% x 1,05 kg = 0,105 kg

(84)

14=20 1,0125 10,9 0,101 12,05 12,05

16=18 1,86 9,072 0,186 11,12 11,12

12=13 4,44 20,52 0,444 25,4 25,4

6=7 7,305 51,84 0,731 59,875 59,88

4=5 2,7 0,8 1,05 10,9 0,105 15,5 15,5

15=21 1,05 0,8 1,5 0,15 3,5 3,5

17=19 2,2 0,8 2,6 0,26 5,86 5,86

10=8 3,7 0,8 7,75 0,775 13,02 13,02

22 =23 8,9 0,8 3,44 0,344 13,48 13,48

2 3,5 0,8 5,24 0,524 10,064 10,06

Buhul

14=20 1,98 15,56 0,198 17,75 17,75

16=18 4,19 15,51 0,419 20,13 20,13

12=13 8,18 36,25 0,818 45,25 45,25

6=7 10,72 62,09 1,072 73,88 73,88

4=5 3,85 0,8 1,18 15,56 0,118 21,52 21,52

(85)

17=19 3,83 0,8 4,42 0,442 9,49 9,49

10=8 7,68 0,8 10,49 1,049 20,03 20,03

22 =23 11,51 0,8 4,32 0,432 17,08 17,08

2 3,83 0,8 6,68 0,668 11,99 11,99

Buhul

14=20 2,48 19,44 0,248 22,17 22,17

16=18 5,25 19,38 0,525 25,16 25,16

12=13 10,21 38,83 1,021 50,06 50,06

6=7 14,8 77,65 1,48 93,93 93,93

4=5 4,81 0,8 1,48 19,44 0,148 22,79 22,79

15=21 4,81 0,8 3,23 0,323 9,16 9,16

17=19 4,79 0,8 5,52 0,552 11,66 11,66

10=8 9,59 0,8 13,11 1,311 24,83 20,43

22 =23 14,39 0,8 5,27 0,527 20,99 20,99

2 4,81 0,8 8,36 0,836 14,81 14,81

b. Beban Hidup

(86)

P

P P P

P P

P

P P

c. Beban Angin

Dari SKBI- 1.3.53.1987 ditentukan nilai tekanan tiup angin = 25 kg/m2.

α = 220.

= (0,8 m x 1,077 m) x 0,04 x 25 kg/m2

= 0,8616 kg

W1/2 = 0,4308 kg

= (0,8 m x 1,077 m) x (-0,4) x 25 kg/m2

= - 8,616 kg

(87)

w1/2

Gambar 4.22. Distribusi beban angin kanan (W kanan) rangka atap

d. Beban Hujan

(88)

H/2 H H

H/2 H

H H

H

H H

sebagai berikut :

Batang tarik 1’

L = 113,05 cm

Fy = 550 MPa = 5500 kg/cm2

Fu = 550 Mpa = 5500 kg/cm2

Syarat desain:

N tNt

h = 75 mm

(89)

t = 0,7 mm

l = 5,5 mm

Ag = 107,24 mm2

Ix = 98828,1 mm4

Iy = 16619,5 mm4

ix = 30,4 mm

iy = 12,4mm

λ=lc

r =

1130,5

12,4 = 91,16 < 240 (OK)

An = Ag d.t

A_n = 107,24 (4,8 x 0,7) =103,88 mm2

Nt =0,85.kt.An.fu

dengan faktor koreksi kt= 0,85

(90)

Nt = 4127,93 kg

N Nt

N 0,9.4127,93

297,5kg 3715,14 kg (OK)

Batang Tarik 19

L = 39,85 cm

Fy = 550 MPa = 5500 kg/cm2

Fu = 550 Mpa = 5500 kg/cm2

Syarat desain:

N tNt

h = 100 mm

b = 50 mm

t = 2 mm

l = 20 mm

(91)

Ix = 71000 mm4

Iy = 17000 mm4

ix = 39,7 mm

iy = 19,3 mm

λ=lc

r = 398,5

19,3 = 20,64 < 240 (OK)

An = Ag d.t

An = 454 (4,8 x 2) =444,44 mm2

Nt =0,85.kt.An.fu dengan kt =0,85

N_t =0,85.0,85.4,44 cm2 .5500 kg cm2 = 17842,13 kg

N _tN_t

N 0,9.17842,13

(92)

sebagai berikut:

Batang tekan

L = 75,67 cm

Fy = 550 MPa = 5500 kg/cm2

Fu = 550 Mpa = 5500 kg/cm2

h = 100 mm

b = 50 mm

t = 2 mm

l = 20 mm

Ag = 454 mm2

Ix = 71000 mm4

Iy = 17000 mm4

ix = 39,7 mm

iy = 19,3 mm

(93)

λ=lc

Menghitung Luas Efektif(Ae)

(94)

0,328 S=8,74

(95)

k= 2,8 4 ( OK)

λ= fn

(96)

λ> 0,673 maka,

ρ=

(97)

b = 20–(1+2)

b = 17 mm

λ= fn

fcr

fcr =

kπ2E 12(1 ν2)

t b

2

fcr =

0,43.3,142.200000 12 1 0,32

2 17

2

f_cr =940,097 MPa

λ= 406,8

940,097=0,43

λ=0,67 0,673,maka be=b= 17 mm

Luas Efektif (Ae)

A_e =A_g

Ae =454 (156,63 94) =391,37mm2

N _cN_c

N 0,85. 406,8.391,37

(98)

batang 15 dengan data-data sebagai berikut:

Batang tekan 15

L = 98,38 cm

Fy = 550 MPa = 5500 kg/cm2

Fu = 550 Mpa = 5500 kg/cm2

h = 100 mm

b = 50 mm

t = 2 mm

l = 20 mm

Ag = 454 mm2

Ix = 71000 mm4

Iy = 17000 mm4

ix = 39,7 mm

iy = 19,3 mm

(99)

λ=lc

r = 983,9

19,3 = 50,9 < 200 (OK)

Kontrol tekuk

f_oc = π

2_E (l_e r)2

foc =

3,142.2 x 105

(983,9 19,3)2 =242,39N/mm 2

λ_c= fy

f_oc

λ_c= 550

242,39 = 1,5

λ_c> 1,5,f_n = 0,877 λ_c2 f_y

f_n = 0,877

1,52 .550= 214,37MPa

b = B–2(R+t)

b =50–2(1+2)

b = 44 mm

b/t = 44/2 = 22 < 60 (OK)

S= 1,28 E fn

S= 1,28 200000 214,37

(100)

0,328 S=12,8

(101)

k= 1,3 4 ( OK)

λ= fn

Data :

(102)

K1oc= 4(n+1)2

(103)

b = l–(R+t)

b = 20–(1+2)

b = 17 mm

λ= fn

Luas Efektif (Ae)

A_e =A_g

Ae =454 mm2

N _cN_c

N 0,85. 214,37.454

(104)

(cm) Profil

3 1200 C 75.70 0,9

22,23 1292,4 C 100.100 3,65

12=20 22,32 C 100.100 3,65

13=19 39,85 C 100.100 3,65

14=18 48,07 C 100.100 3,65

15=17 98,38 C 100.100 3,65

10=11 105,71 C 100.100 3,65

8=16 255,36 C 100.100 3,65

7=9 271,52 C 100.100 3,65

4=5 251,76 C 100.100 3,65

2=2 99,37 C 100.100 3,65

(cm) Profil

3 1600 C 125.125 4,35

22,23 1724,4 C 150.150 4,82

12=20 64,66 C 150.150 4,82

13=19 64,66 C 150.150 4,82

(105)

15=17 170,47 C 150.150 4,82

10=11 169,54 C 150.150 4,82

8=16 340,95 C 150.150 4,82

7=9 338,13 C 150.150 4,82

4=5 350 C 150.150 4,82

2=2 130,92 C 150.150 4,82

(cm) Profil

3 2000 C 150.150 4,82

22,23 2148 C 200.200 7,54

12=20 80,67 C 200.200 7,54

13=19 80,67 C 200.200 7,54

14=18 118,77 C 200.200 7,54

15=17 212,97 C 200.200 7,54

10=11 211,45 C 200.200 7,54

8=16 425,94 C 200.200 7,54

7=9 422,9 C 200.200 7,54

4=5 437,5 C 200.200 7,54

2=2 163,42 C 200.200 7,54

(106)

dlob = 4,8 mm

dw = 11 mm

= 4,8 mm

Pu1 = 34,9 kg

Pu24 = 456,3 kg

1. Kapasitas geser

t1= 2 mm

(107)

t2/t1= 0,35

(vii) Vb = 4,2 t23df fu2 =4,2 0,73.4,8 .550=2964 N

(viii) Vb =Ct1dffu1=2,7.2.4,8.550=14256 N

(ix) V_b =Ct₂d_ff_u2=2,7.0,7. 4,8.550 =4989,6 N

Maka ØVb= 0,5 . 2964 N = 1482 N = 148,2 kg

Cek kapasitas geser

1,25 Vb = 1,25 . 296,4 kg = 370,5 kg

Maka, 51000 kg≥ 370,5 kg (OK)

Nt Nt

= 0,5

(108)

N_ou =0,85.0,7.4,8.550= 1570,8 N= 157,08 kg

N_ov =1,5.2.11.550=18150 N= 1815 kg

Cek kapasitas tarik

86000 kg ≥ 1,25 x 157,08 kg

86000 kg≥ 196,35 kg (OK)

N_t N_t

An = Ag Alob

A_n = 454 4,8(2) =444,44 mm2

N_t= A_nf_u =444,44 mm2_._{550 N mm}2 ₌ _{244420 N}

N_t= 24442 kg

456,3 kg 0,65(24442 kg)

456,3 kg 15887,3 kg (OK)

(109)

S 3(4,8 mm)

S≥ 14,4 mm (Ambil S = 15 mm)

S1 3df

S1 3(4,8 mm)

S1≥ 14,4 mm (Ambil S1= 15 mm)

1. Sambungan pada buhul 6

t1 = 1 mm

t2 = 0,7 mm

= 4,8 mm

(110)

Pu7 = 95,9 kg

Pu30= 37,6 kg

1. Kapasitas geser

t1= 1 mm

t2= 0,7 mm

t2/t1= 0,7

(vii) Vb = 4,2 t23df fu2 =4,2 0,73.4,8 .550= 2964 N

(viii) Vb = Ct1dffu1= 2,7.1.4,8.550=14256 N

(ix) Vb = Ct2dffu2= 2,7.0,7. 4,8.550=4989,6 N

Maka ØVb= 0,5 . 2964 N = 1482 N = 148,2 kg

Cek kapasitas geser

1,25 Vb = 1,25 . 296,4 kg = 370,5 kg

Maka, 51000 kg≥ 370,5 kg (OK)

(111)

Nt Nt

= 0,5

Nou =0,85.0,7.4,8.550= 1570,8 N= 157,08 kg

Nov =1,5.1.11.550=18150 N= 1815 kg

Cek kapasitas tarik

86000 kg ≥ 1,25 x157,08 kg

86000 kg≥ 196,35 kg

N_t N_t

An = Ag Alob

A_n = 454 4,8(2) =444,44 mm2

N_t= A_nf_u =444,44 mm2.550 N mm2 = 244420 N

N_t= 24442 kg

(112)

95,9 kg 15887,3 kg (OK)

S 3df

S 3(4,8 mm)

S≥ 14,4 mm (Ambil S = 15 mm)

S₁ 3d_f

S₁ 3(4,8 mm)

S1≥ 14,4 mm (Ambil S1= 15 mm)

C. Sambungan pada buhul 2

Sekrup dipasang dengan perencanaan:

t1 = 2 mm

t2 = 2 mm

(113)

= 4,8 mm

Pu18 = 358,4 kg

Pu19 = 361,3 kg

Pu30 = 37,6 kg

Pu40 = 41,8 kg

Pu41 = 41,8 kg

1. Kapasitas geser

t1= 2 mm

t2= 2 mm

t2/t1= 1

(vii) Vb =4,2 t23df fu2= 4,2 23.4,8 .550= 14314,54 N

(viii) Vb =Ct1dffu1 =2,7.1.4,8.550=14256 N

(ix) Vb =Ct2dffu2 =2,7.1. 4,8.550= 14256 N

Dipakai Vb=14256 N = 1425,6 kg

(114)

Cek kapasitas geser

1,25 Vb = 1,25 . 712,8 kg =891 kg

Maka, 51000 kg≥ 891 kg (OK)

Jumlah baut = 3 buah

Nt Nt

= 0,5

N_ou =0,85.2.4,8.550= 4488 N=448,8 kg

N_ov =1,5.2.11.550=18150 N= 1815 kg

Cek kapasitas tarik

86000 kg ≥ 1,25 x448,8 kg

(115)

N_t N_t

S 3d_f

S≥ 14,4 mm (Ambil S = 15 mm)

S₁ 3d_f

S1≥ 14,4 mm (Ambil S1= 15 mm

(116)

5 3,23 4,8 11 15 15 2

6 3,3,4,8 4,8 11 15 15 2

7 3,3,5,6 4,8 11 15 15 2

8 23,23,6,7,11 4,8 11 15 15 2

9 2,5,7 4,8 11 15 15 2

10 22,22,8,9,10 4,8 11 15 15 2

11 2,4,9 4,8 11 15 15 2

12 3,3,10,15 4,8 11 15 15 2

13 3,3,11,17 4,8 11 15 15 2

14 3,3,12 4,8 11 15 15 2

15 22,22,12,13 4,8 11 15 15 2

16 3,3,13,14 4,8 11 15 15 2

17 22,22,14,15 4,8 11 15 15 2

18 3,3,18,19 4,8 11 15 15 2

19 23,23,17,18 4,8 11 15 15 2

20 3,3,20 4,8 11 15 15 2

21 23,23,18,19 4,8 11 15 15 2

22 22,22,2 4,8 11 15 15 2

(117)

4.2. Komparasi desain rangka atap baja ringan tipe pratt,howe dan fink

Setelah dilakukan perhitungan perencanaan masing-masing jenis rangka atap,

langkah selanjutnya adalah membandingkan rangka atap satu sama lain. Berikut

akan ditampilkan perbandingan berat antara ketiga jenis rangka atap.

a. Rangka atap tipe Pratt

Tabel 4.22. Tabulasi berat rangka atap baja ringan 12 m

Nomor

2,3 6,462 2 C 100.100 3,65 47,17 31 1462,27

4 = 14 0,4 2 C 100.100 3,65 2,92 31 90,52

(118)

2,3 8,622 2 C 150.150 4,82 83,12 31 2576,72

4 = 14 0,53 2 C 150.150 4,82 5,12 31 158,72

Berat Total 369,47 31 11453,57

Nomor

2,3 10,74 2 C 200.200 7,54 161,959 31 5020,729

4 = 14 0,67 2 C 200.200 7,54 10,104 31 313,224

15 = 26 2,14 2 C 200.200 7,54 32,27 31 1000,37

(119)

16 = 25 2,62 2 C 200.200 7,54 39,51 31 1224,81

Berat Total 683,292 31 21182,05

b. Rangka atap Tipe Howe

Nomor

49,55 6,462 2 C 100.100 3,65 47,17 31 1462,27