2. Bab II - Perhitungan Gording (4-14)

(1)

BAB II BAB II

PERHITUNGAN GORDING PERHITUNGAN GORDING

2.1

2.1 Data Data PerencanaPerencanaan Gan Godingoding 2.1.1 Data Atap

2.1.1 Data Atap a.

a. Jenis Jenis penutup penutup atap atap : : GentengGenteng b.

b. Jarak Jarak antar antar kuda-kuda kuda-kuda : : 3,5 3,5 mm c.

c. Berat Berat genteng genteng : : 50 50 kg/mkg/m22 (PPIUG (PPIUG 1983, 1983, Tabel Tabel 2.1)2.1) d.

d. Berat Berat plafon plafon : : 30 30 kg/mkg/m22 (PPIUG (PPIUG 1983, 1983, Tabel Tabel 2.1)2.1) e.

e. Kemiringan Kemiringan atap atap : : 2020oo f.

f. Tekanan Tekanan angin angin minimum minimum : : 25 25 kg/mkg/m22 (PPIUG (PPIUG 1983, 1983, BAB BAB 4)4) g.

g. Jarak Jarak miring miring antar antar gording gording : : 1,75 1,75 mm h.

h. Jarak Jarak antar antar trackstang trackstang : : 1,167 1,167 mm i.

i. Faktor reduksi kekuatan untuk lenturFaktor reduksi kekuatan untuk lentur ϕϕ b : 0,9 b : 0,9 (SNI 1729-2015, hal 238)(SNI 1729-2015, hal 238) j.

j. Faktor reduksi kekuatan untuk geserFaktor reduksi kekuatan untuk geser ϕϕt : 0,75t : 0,75 (SNI 1729-2015, hal 238)(SNI 1729-2015, hal 238)

2.2 Data Profil Baja 2.2 Data Profil Baja

Rencana Gording yang digunakan adalah Profil Canal

Rencana Gording yang digunakan adalah Profil Canal 100 x 50 x 20 x 100 x 50 x 20 x 4,54,5 (Tabel Baja Ir. Rudy Gunawan, hal 51)

(Tabel Baja Ir. Rudy Gunawan, hal 51)

Dengan data-data sebagai berikut : Dengan data-data sebagai berikut :

A A = = 100 100 mmmm B B = = 50 50 mmmm t t = = 4.5 4.5 mmmm Area = Area = 1397 1397 mmmm22 Ix Ix = = 3850000 3850000 mmmm44 Iy Iy = = 183000 183000 mmmm44 ix ix = = 38,5 38,5 mmmm iy iy = = 18,3 18,3 mmmm C C = = 25 25 mmmm W W = = 7,43 7,43 kg/mkg/m Zx Zx = = 2525400 400 mmmm33 Zy Zy = = 9191300 300 mmmm33 H H = = 100 100 mmmm

B

A

Cx Cx Cy Cy

C

tt tt tt tt tt tt

(2)

Kuat Leleh Baja (fy) = 210 MPa Kuat Putus Baja (fu) = 340 Mpa Tegangan sisa (fr) = 70 Mpa

Modulus Elastisitas Baja (E) = 200000 kg/cm2 Poisson’s Ratio Ʋ = 0,3

2.3 Perhitungan Pembebanan Gording 2.3.1 Peninjauan Terhadap Beban Mati

Berat gording = 7,43 kg/m

Berat penutup atap genteng 50 kg/m2 x Jarak gording = 87,5kg/m Berat pengikat dan penggantung (10% total beban mati) = 9,493 kg/m +

Beban mati total (qD) = 104,423 kg/m

Gambar 2.1 Gaya akibat beban mati

Menghitung momen akibat beban mati (MD) q arah x (qx) = qD x cos α

= 104.423 kg/m x cos 20o = 104.423kg/m x 0,939 = 98,125 kg/m

(3)

Momen arah x (MxD) = 1/8 x qx x L2  dimana L = Jarak antar kuda-kuda = 1/8 x 98,125 kg/m x 3,52

= 150,255 kg.m

q arah y (qy) = qD x sin α

= 104,423kg/m x sin 20o = 104,423kg/m x 0,342 = 35,7148 kg/m

Momen arah y (MyD) = 1/8 x qy x (L/3)2 dimana L = Jarak antar kuda-kuda = 1/8 x 35,7148 kg/m x(3,5/3)2

= 6,07647 kg.m

2.3.2 Peninjauan Terhadap Beban Hidup

Menurut SNI 1727-2013 Tabel 4-1 Hal 27

a. Beban hidup terbagi rata = 0,96 kN = 96 kg/m2

Menghitung momen akibat beban hidup merata

Momen arah x (MxL) = 1/8 x (q x cos α) x (L)2  L = Jarak antar kuda-kuda = 1/8 x (96 kg/m x cos 200) x (3,5)2

= 138,135 kg.m

Momen arah y (MyL) = 1/8 x (q x sin α) x (L/3)2

= 1/8 x (96 kg/m x sin 200) x (3,5/3)2 = 5,586 kg.m

b. Beban hidup terpusat = 1 kN = 100 kg .... PPIUG 1983 Pasal 3.2.(2b) hal.13 Menghitung momen akibat beban hidup terpusat

Momen arah x (MxL) =

¼

x (P x cos α) x L  L = Jarak antar kuda-kuda =

¼

x (100kg x cos 200) x 3,5

= 82,2231kg.m

Momen arah x (MxL) =

¼

x (P x sin α) x (L/3)

=

¼

x (100 kg x sin 200) x (3,5/3) = 9,976 kg.m

(4)

2.4.3 Peninjauan Terhadap Beban Angin SNI 1727-2013 gambar 27 4-1 Hal 68 Dimana h/L = 3,28/20 = 0,164 < 0,25

Diketahui Tekanan angin (W) = 25 kg/m2 .... PPIUG 1983 Pasal 4.2.(2) hal.22

Gambar 2.2 Arah angin tekan dan angin hisap

Tekanan tiup di laut dan tepi laut sampai sejauh 5 km dari pantai harus diambil minimal 40 kg/m2, kecuali yang ditentukan dalam ayat (3), dan (4), maka direncanakan tekanan angin (W) sebesar 25 kg/m2.

 Koefisien angin tekan dan angin hisap - Koefisien angin tekan (Wt)

C1 = (0,02 α – 0,2) = (0,02 x 200) - 0,2 = 0,2

(5)

q tekan = C1 x Jarak Gording x W = 0,2x 1,75 m x 25 Kg/m² = 8,75 kg/m

- Koefisien Angin Hisap (Wh) C2 = - 0,6

q hisap = C2 x Jarak Gording x W = (- 0,6) x 1,75 m x 25 Kg/m² = - 26,25 kg/m

Menghitung momen akibat beban angin

Karena beban angin yang bekerja tegak lurus sumbu x, sehingga hanya ada Mx - Momen akibat angin tekan (Mx) = 1/8 x Wt x L2

= 1/8 x 8,75 kg/m x 3,52 = 3,828 kg.m

- Momen akibat angin hisap (Mx) = 1/8 x Wh x L2

= 1/8 x (-26,25) x 3,52 = -11,84 kg.m

2.4 Perhitungan Momen Berfaktor Kombinasi (Mu) SNI 1727-2013 2.3.2 Hal 11

Rumus kombinasi beban yang digunakan adalah sebagai beri kut :  Mu = (1,2 x MD) + (1,6 x ML)

 Mu = (1,2 x MD) + (1,6 x ML) + (0,5 x MW) Dimana : MD = Momen akibat beban mati (qD)

ML = Momen akibat beban hidup (qL) MW = Momen akibat beban angin

Tabel 2.1. Hasil Perhitungan Momen Berfaktor

No Kombinasi Beban Arah x Arah y

1 (1,2 x MD) + (1,6 x ML) 401,321 16,23

2 (1,2 x MD) + (1,6 x ML) + (0,5 x MW) 404,384 16,23

3 (1,2 x MD) + (1,6 x ML) 311,863 23,253

(6)

Catatan :

 Untuk kombinasi 1 dan 2, beban hidup yang digunakan adalah beban hidup terbagi rata.

 Untuk kombinasi 3 dan 4, beban hidup yang digunakan adalah beban hidup terpusat.

Jadi, dari hasil perhitungan momen berfaktor kombinasi di atas, diambail momen yang terbesar untuk dipakai dalam perhitungan, adalah sebagai berikut:

 Untuk beban hidup terbagi rata Mux = 403,235kg.m

Muy = 16,2299kg.m

 Untuk beban hidup terpusat Mux = 313,777 kg.m

Muy = 23,253 kg.m

2.5 Kontrol Kekuatan Profil Kanal

a. Kontrol terhadap penampang profil

- Untuk sayap (SNI 1729 ; 2015 tabel B4.1a hal. 17)

λ < λp

bt ≤ 0,38  

504,5 ≤ 0,38 200000

210 11,11≤ 11,73

....(OK)

- Untuk badan (SNI 1729 ; 2015 tabel B4.1b hal. 20)

λ < λp

hc ≤ 3,76  

10025 ≤3,76 200000

210 5≤ 116,04

...(OK) Penampang profil Kompak, maka MnX = MpX

(7)

b. Kontrol terhadap lateral buckling Jarak bagut pengikat (Lb) =

Lear usuk



=

 m

= 25 cm Lp = 1,76 x iy x



E

= 1,76 x 2,66 cm x



 kg/m



 kg/m



= 99,396 cm > Lb = 25cm

...MnX = MpX

MnX = MpX = Wx x fy = 25,4 cm3 x 2400 kg/cm2 = 53340 kg.cm = 5334 kg.m MnY = Wy x fy = 91,3cm3 x 2400 kg/cm2 =191730 kg.cm = 1917,3 kg.m c. Persamaan Interaksi

Dimana,ɸ b = 0,9 (faktor reduksi lentur) - Dengan beban hidup terbagi rata

MuX

∅  MnX

+

MuY

∅  MnY

≤ 1

, kg.m

, kg.m

+

, kg.m

, kg.m

≤ 1 0,8424 + 0,0,00941 ≤ 1 0,85177 ≤ 1 ...(OK) Didapat dari www.hdesignideas.com

(8)

- Dengan beban hidup terpusat

MuX

∅  MnX

+

∅  MnY

MuY

≤ 1

, kg.m

_{, kg.m}

+

, kg.m

, kg.m

≤ 1 0,6536 + 0,01348 ≤ 1 0,6671 ≤ 1 ...(OK)

Catatan : untuk mengatasi masalah puntiran, maka MnY dapat dibagi 2

2.6 Kontrol Lendutan Profil

SNI 1729 ; 2002 Tabel 6.4-1 hal 15 Lendutan ijin (f) =

Panjang gording



=

 m



= 1,45 cm

- Lendutan akibat beban hidup merata fx1 =

 q osα  L



  E  I

=

  (, kg os

°

)  m



   kg/m



_{  m}



= 0,28892cm fy1 =

 q sinα  







  E  I

=

  (, kg  sin

°

)  

 







   kg/m



_{ m}



= 0,00103 cm

- Lendutan akibat beban hidup terpusat fx2 =

 P osα  L



  E  I

=

  (kg os

°

)   m



   kg/m



_{  m}



= 0,54504 cm

(Buku Perancangan Struktur Baja dengan Metode LRFD, Agus Setiawan hal 88)

(9)

fy2 =

 P sinα  







  E  I

=

  ( kg  sin

°

)  

 







   kg/m



_{  m}



= 0,00735 cm Jadi, f =

√fx



+ fy



≤ f =

√ 0,22892+0,54054



+ 0,00103+0,00735



≤ f = 0,774 cm ≤ f = 1,458 cm ...(OK) 2.7 Perencanaan Trackstang

Gambar 2.3 Rencana penggantung gording

a. Data Perencanaan

- Jarak antar kuda-kuda (L) = 350 cm - Jumlah penggantung = 2 buah - Jumlah gording = 7 buah - Jarak penggantung = 116,67 cm b. Pembebanan

- Beban mati

Berat gording = 7,43 kg/m

Berat penutup atap = 50 kg/m x jarak gording = 87,5 kg/m Berat pengikat dan penggantung (10% total beban mati) = 9,943 kg/m +

Beban mati total (qD) = 104,423 kg/m

Sehingga, RD = qD x sin α x L/3 = 104,423 kg/m x sin 20o x

 m



= 41,667 kg 1,23 1,23 1,23

(10)

- Beban hidup

Beban hidup merata = 96 kg/m RL1 = qL x sin α x L/3

= 96 kg/m x sin 20o x

 m



= 38,306 kg

Beban hidup terpusat = 100 kg RL2 = 100 kg

RL = RL1 + RL2 = 38,306 + 100 =138,306 kg

c. Perhitungan Gaya

- Penggantung Gording Tipe A Pu = 1,2 RD + 1,6 RL

= (1,2 x 41,667 kg) + (1,6 x 138,306 kg) = 271,291 kg

d. Perencanaan Batang Tarik Pu = 271,291 kg

fy = 210 MPa (N/mm2) = 2100 kg/cm2 fu = 340 MPa (N/mm2) = 3400 kg/cm2

- Untuk leleh

Pu = f x fy x Ag  f = 0,9 (faktor reduksi leleh) 271,291 kg = 0,9 x 2100 kg/cm2 x Ag

Ag perlu = 0,1435cm2

- Untuk batas putus

Pu = f x fu x Ag  f = 0,75 (faktor reduksi leleh) 271,291 kg = 0,75 x 3400 kg/cm2 x Ag

(11)

Maka, diambil Ag terbesar yaitu 0,1435 cm2 Ag = ¼ x π x d2 0,1435 cm2 = ¼ x 3,14 x d2 d2 = 0,18269 cm d = 0,42742 cm d = 4,2742 mm