KONSTRUKSI BAJA GUDANG pdf

Penutup Atap

=Kemiringan Atap

-Genteng/

-Sirap Reng

Usuk tiap jarak ± 50 cm

Gording profil baja atau kayu

Overlap

Seng Gelombang -Asbes Gelombang -Aluminium Gelombang Gording

Overlap / tumpang tindih harus cukup supaya air hujan tidak tampias / bocor

KONSTRUKSI BAJA GUDANG

1. PENUTUP ATAP

Sebagai penutup atap dapat digunakan : a. Genteng dengan reng dan usuk b. Sirap dengan reng dan usuk c. Seng gelombang

d. Akses gelombang e. Aluminium gelombang f. Dll.

a. GENTENG

 Kemiringan atap : 30° ≤ α ≤ 60°

 α ≥ 60° : dipakai genteng khusus, dipaku pada reng

 α ≤ 30° : dipakai genteng dengan presisi tinggi, dan diberi lapisan aluminium foil di bawah reng.

 Usuk dan reng harus mampu memikul beban hidup merata q dan terpusat p

Salah! Pada puncak Bisa

Bocor!

Penempatan kait

a Kait

b

c

bisa a, b atau c

b. SIRAP

 Dilengkapi dengan usuk dan reng yang harus mampu memikul beban hidup merata q terpusat p

 Dapat dipakai pada sudut α besar

 Bila α < 30° : tumpukan sirap diperbanyak dan diberi lapisan aluminium foil

b.d, e : Seng Gelombang, Asbes Gelombang dan Aluminium Gelombang

 Dipakai pada bangunan industri

 kemiringan atap lebih bebas ; 5° ≤ α ≤ 90°

semakin kecil α, overlap semakin besar overlap : - pada arah mengalir air

- pada // arah mengalir air perkiraan panjang overlap :

Sudut arah memanjang arah melintang

10-20° 20 cm 2,5 gelombang

20-40° 15 cm 1,5-2,5 gelombang

45° 10 cm 1,5 gelombang

Untuk mengkaitkan seng dengan gording dipasang hook/kait yang dikait pada gording :

Contoh: Gording 1 Baut

Kuda-kuda Pelat pengisi

baut

Las

Gording Baut

Kepala diatas mur dibawah,agar baut tidak

jatuh bila mur kendor/lepas

BautSiku

baut siku

dilas

baut pengikat

Nok atau

Gording atau

Gording atau Potongan atau

, , ,

Gording rangka untuk bentang >

Detail Hubungan Gording dengan kuda-kuda :

 Angin yang kuat dapat mengangkat atap, maka gording perlu diikat kuat pada kuda- kuda

2. PERHITUNGAN GORDING

Beban-beban yang dipikul oleh gording adalah : a.beban mati

b. beban hidup

c. beban angin / beban sementara Sedangkan untuk gording dapat dipakai :

1. Beban mati (D) : - berat sendiri penutup atap - berat sendiri gording - alat-alat pengikat

2. Beban hidup (L) : sesuai peraturan pembebanan a. Terbagi rata : q = (40 –0,8 α) ≤ 20 kg/m²

Beban terbagi rata per m² bidang datar berasal dari beban air hujan, dimana  adalah sudut kemiringan atap dalam derajat. Beban tersebut tidak perlu ditinjau bila kemiringan atapnya lebih dari 50⁰.

x

x

Q Q cos

y Q sin

L

₃

Contoh :

Kuda - kuda

Nok

Gording

Penggantung Gording

Catatan : bila L tidak terlalu besar, cukup dipasang 1 penggantung gording L

Kuda - kuda

q cos

Kuda 2

P cos

P sin q sin

L

L

Kuda 2

b. Terpusat P = 100 kg (beban orang saat pelaksanaan/perawatan) 3. Beban angin (W) : lihat Peraturan Pembebanan

→ besarnya tergantung dari daerah (wilayah) dan sudut α Beban rencana yang bekerja adalah beban terbesar dari : U = 1,4 D

U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (La atau H)

U = 1,2 D + 1,6 (La atau H) + (^L . L atau 0,8 W) U = 1,2 D + 1,3 W + ^L . L + 0,5 (La atau H) Keterangan :

^L = 0,5 bila L < 5 kPa : ^L= 1 bila L ≥ 5k Pa

D adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen

L adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, termasuk kejut tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dll.

La adalah beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja, peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda bergerak

H adalah beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air W adalah beban angin

Terhadap sb x –x profil :

 Beban mati : M_XD = ₈¹ (q cos α) L²

 Beban hidup q : MXL = ₈¹ (q cos α) L² P : MXL = ₄¹ (P cos α) L² Terhadap sb y – y profil :

- Beban mati : MYD = ₈¹ (q sin α) (₃^L) ² - Beban hidup q : M_YL = ₈¹ (q sin α) (₃^L)² P : MYL = ¹₄ (P sin α) (₃^L)²

Wx

L

kg/m' ^b

Wx

b

b

Wx= C x b x tekanan angin kg/m2

- Momen-momen akibat beban hidup merata q, dan terpusat P diambil yang berpengaruh terbesar. (akibat q atau akibat P)

 Beban angin : lihat Peraturan Pembebanan

W_x = c . b . tekanan angin kg/m² W_y = 0

Dimana : c adalah koefisien angin

Momen yang diakibatkan oleh beban angin adalah :









 0 8

1 ₂

yw x xw

M

L W M

Beban angin yang harus diperhitungkan pada kombinasi pembebanan adalah beban angin tekan. Sedangkan beban angin hisap digunakan untuk perhitungan kekuatan kait.

Mu yang bekerja : Mux = 1,4 MxD

= 1,2 MxD + 1,6 MxL + 0,5 (MxLa atau MxH )

= 1,2 MxD + 1,6 (MxLa atau MxH ) + (^L . MxL atau 0,8 Mxw) = 1,2 MxD + 1,6 MxL + ^L . MxL + 0,5 (MxLa atau MxH ) M_uy = sama seperti M_ux

bf

tf

Px Py x

y x

P

Py

= +

= +

P P

H=

P d

d P.e

e

1) Kontrol Kekuatan Gording

ny uy nx

ux

M M M

M



 ^{ ≤ 1}

 = 0,9

M_nx = Momen nominal profil terhadap sb x - x Mny = Momen nominal profil terhadap sb y - y Mny = diambil momen nominal sayap atas profil

 Penyederhanaan penyelesaian (Structural Steel Design Galambos hal 196) a.

dipikul oleh dipikul hanya profil penuh sayap atas

Zy = ¼ tf . bf2 

2 profil Zy

b.

2) Kontrol Lendutan

Lendutan terjadi f = _



 

 



 180

2

2 L

f fy

fx  gording

Rumus lendutan : f =

I E

L q

. . . 384

5 ⁴

F = E I

L P

. . . 48

1 ³

x y

y x

P

L

_fy

f

fx fg= 5

384 q.L E.I

4

fg= 1 P.L³

L=6,6 m 3

Contoh : Perhitungan Gording

Kuda - kuda

Nok L

Kuda - kuda

165

=20°

165 cm 165 cos 20^°

=175,6 cm seng gelombang

=2,2 m

165 165

Berat atap seng efektif = 8 kg/m², mutu baja Bj 37

Dicoba profil WF 125 x 60 x 6 x 8 : A = 16,48 cm² q = 13,2 kg/m¹ Zx = 74 cm³ Zy = 15 cm³ Ix = 412 cm⁴ Iy = 29,2 cm⁴ a) Kontrol Kekuatan Profil

- Beban mati (D)

Berat seng = 1,756 x 8 = 14,05 kg/m¹

Beban profil = 13,2 kg/m¹

27,25 kg/m¹ Alat pengikat dan lain-lain ± 10% = 2,72 kg/m¹

q = 29,97 kg/m¹  30 kg/m¹ M_xD =

8

1 (q cos ) L² = 8

1 (30 cos 20°) 6,6² = 153,5 kg-m

MyD = 8

1 (q sin )

2

3



 



L = 8

1 (30 sin 20°) (2,2)² = 6,21 kg-m - Beban hidup (L)

a) Beban hidup terbagi rata :

q = (40 – 0,8 ) = 24 kg/m²≤ 20 kg/m²

Menurut peraturan pembebanan, dipakai 20 kg/m² q = 1,65 x 20 = 33 kg/m¹

MxL = 8

1 (q cos ) L² = 8

1 (33 cos 20°) 6,6² = 168,85 kg-m

MyL = 8

1 (q sin )

2

3



 



L = 8

1 (33 sin 20°) (2,2)² = 6,83 kg-m + +

b) Beban hidup berpusat P = 100 kg M_xL =

4

1 (p cos ) L = 4

1 (100 cos 20°) 6,6 = 155,1 kg-m

MyL = 4

1 (p sin ) 



 



 3 L =

4

1 (100 cos 20°) 2,2 = 18,81 kg-m - Beban angin (W)

Tekanan angin W = 30 kg/m² Koefisien angin c = 0,02 . 20 – 0,4

c = 0 Angin tekan = c x W

= 0 x 30 = 0

Angin hisap = 0,4 x 30 = 12 kg/m²

Bila dibandingkan dengan beban (bb. Mati + bb. hidup) = 30 + 20 = 50 kg/m’, angin hisap ini tidak bisa melawan beban (D + L), maka angin hisap ini tidak menentukan

 tidak perlu diperhitungkan.

 Besarnya momen berfaktor Mu

Mu = 1,2 MD + 1,6 (MLa atau MH) + (^L . ML atau 0,8 MW)

 Untuk beban mati, beban hidup terbagi rata, dan beban angin Mux = 1,2 x 153,2 + 1,6 x 168,85 + 0 = 454,0 kg-m

Muy = 1,2 x 6,21 + 1,6 x 6,83 + 0 = 18,38 kg-m

 Untuk beban mati, beban hidup terpusat, dan beban angin Mux = 1,2 x 153,2 + 1,6 x 155,1 + 0 = 432,0 kg-m

Muy = 1,2 x 6,21 + 1,6 x 18,81 + 0 = 37,55 kg-m

misal = 68 cm - Kontrol tekuk lokal

Penampang profil (tabel 7.5-1 SNI)

kompak Penampang

tw p h p

tw h

tf p bf p fy

x tf bf































 









 

 

240 180 1680

2 , 6 15 , 0

1 , 9

0 2 , 240 11 170 170

75 , 8 3 , 0 2

6 2

Maka Mnx = Mpx

- Kontrol lateral buckling :

Misal Lb = 68 cm  jarak penahan lateral (jarak kait atap ke gording) Atau (lihat brosur seng) = jarak 2 pengikat seng

Lp = 1,76 ry

fy E

= 1,76 x 1,32

2400 10 0 ,

2 x ⁶

= 68,72 cm Ternyata Lb < Lp maka Mnx = Mpx

 Momen Nominal

Dari kontrol tekuk lokal dan tekuk lateral didapatkan :

M_nx = M_px = Z_x . f_y = 74,0 x 2.400 = 177.600,0 kg-cm = 1.776,0 kg-m Mny = Zy (1 feans) x fy = (

4 1 tf . bf2

) x fy

= (4

1x 0,8 x 6²) x 2.400 = 17.280 kg-cm

= 172,8 kg-m

 Persamaan Interaksi:

Pers. Interaksi :

ny b

uy nx

b ux

M M M

M

.

. 

 ^{ ≤ 1}

^b = Faktor reduksi, untuk lentur = 0,90

M_nx = Kekuatan nominal lentur terhadap sb x - x

M_ny = Kekuatan nominal lentur terhadap sb y – y Untuk beban mati dan beban hidup hidup merata :

(OK) Untuk beban mati dan beban hidup hidup terpusat :

(OK)

Dari kedua persamaan interaksi tersebut terlihat bahwa pemilihan profil masih belum efisien karena masih terlalu jauh dari nilai 1.

a) Kontrol Lendutan :

Lendutan ijin = L/180 (untuk gording) Dicari fx = lendutan thd. Sb x-x profil fy = lendutan thd. Sb. y-y profil

) (f  fx²  fy² ≤ ^f Dimana :

x

x EI

L f q

4 1

) cos ( 384

5 

  Lendutan akibat bb. Merata

x

x EI

L f P

3 2

) cos ( 48

1 

  Lendutan akibat bb. Terpusat

y

y EI

q L f

4

1

) 3 sin ( 384

5 



 





 

 Lendutan akibat bb. Merata

y

y EI

q L f

3

1

) 3 sin ( 48

1 



 





 

 Lendutan akibat bb. Terpusat

= 1,78 cm

= 0,68 cm

= 0,11 cm

= 0,13 cm

= 2,47 cm f_ijin = L/180 = 660/180 = 3,67 cm

ftot = 2,47 cm < fijin = 3,67 cm (ok)

tw=

0,6 bf=6 cm tf=0,8

h d=12,5 cm

3. PELAT SIMPUL

Untuk mempersatukan dan menyambung batang-batang yang bertemu di titik simpul, diperlukan pelat simpul.

Sebagai pelat penyambung, pelat simpul harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut : 1. Cukup lebar, sehingga paku keling/baut dapat dipasang menurut peraturan yang

ditentukan.

2. Tidak terjadi kerja takikan, seperti dijumpai pada pelat simpul yang mempunyai sudut ke dalam. Pelat akan gampang sobek.

3. Cukup kuat menerima beban dari batang-batang yang diteruskan pelat simpul, maka simpul perlu diperiksa kekuatannya, dengan cara mengadakan beberapa potongan untuk diperiksa kekuatannya pada potongan tersebut.

Namun sebelum dilanjutkan mengenai pemeriksaan pelat simpul, sekilas di ulang kembali dulu tentang perhitungan banyaknya baut/paku keling yang diperlukan.

- Banyaknya baut yang diperlukan a. Batang pinggir menerus

e = letak garis berat profil = garis kerja gaya w = letak lubang baut

e dan w = dapat dilihat pada tabel profil Contoh :

Tarikan sebaiknya

Pelat simpul

Contoh :

Pelat simpul tebal t1

Vn Dn

n1 n2

Hn1 Hn2

n3 e w

Batang menerus a) Batang pinggir menerus

Batang Pinggir

- Kekuatan baut tipe tumpu :

Kuat geser rencana tumpu baut :  Rn = Øf . r1 . fub

. Ab

Dimana : Øf = 0,75 adalah faktor reduksi kekuatan untuk fraktur r1 = 0,5 untuk baut tanpa ulir pada bidang geser r1 = 0,4 untuk baut dengan ulir pada bidang geser fub

adalah tegangan tarik putus baut

Ab adalah luas bruto penampang baut pada daerah tak berulir

Kuat geser rencana tumpu pelat :  Rn = Øf . 2,4 . db . tp . fu

Dimana : Øf = 0,75 adalah faktor reduksi kekuatan untuk fraktur

fu adalah tegangan tarik putus yang terendah dari baut atau

pelat

d_b adalah diameter baut nominal pada daerah tak berulir t_p adalah tebal pelat (harga terkecil dari t₁ atau 2t₂ )

 R_n = harga terkecil dari kuat geser tumpu baut atau tumpu pelat

- Banyaknya baut : n₁≥

` n n

R D

 n2≥

` n n

R V

 n₃≥

n u u

R H H

 )

( ₂ ₁ (batang menerus) n min = 2

b) Batang pinggir terputus

Untuk batang terputus, maka dihitung masing-masing

n₁≥

` n n

R D

 n2≥

` n n

R V

 n₃≥

n u

R H

 ¹ n4≥

n n

R H

 ²

n min = 2, jarak baut sesuai SKSNI (tata cara)

Pelat simpul tebal t1

Vn Dn

n1 n2

Hn1 Hn2

n3

Batang terputus/tidak menerusn4

- Cara menggambar pelat simpul

Setelah jumlah baut atau paku keling dihitung :

1) Digambar garis-garis sistem (= garis berat penampang profil) bertemu pada satu titik

2) Gambarlah batang-batang utuhnya (sisi batang sejarak e dari garis sistem) 3) Tempatkan baut-batu / paku keling sesuai peraturan (letak baut/paku keling =

w dari sisi batang)

4) Tarik garis batas akhir baut/paku keling pada setiap batang (misal = 2d)  lihat tabel 13.4 – 1

5) Tarik garis-garis batas tepi pelat --- lihat contoh

Pelat simpul

e w

e w

2d

2d 5

1

2 4 3

jarak

= 0,3d=15 tp d=diameter baut atau 200 mm

jarak jarak

3

tp=elemen tertipis

- Pemeriksaan Kekuatan Pelat Simpul

Disini diambil contoh pada pelat penyambung batang pinggir : a. Batang pinggirnya menerus

b. Batang pinggirnya terputus a) Batang pinggir tepi menerus

Diketahui Hu1 > Hu2

Untuk salah satu potongan, misal potongan (a) – (a) Maka pada potongan (a) – (a) bekerja gaya ;

Selisih gaya H_u1 dan H_u2 di terima oleh 5 baut, maka pada potongan (a) – (a) menerima gaya sebesar

5

2 (Hu1– Hu2) (diterima 2 baut dari 5 baut) Gaya yang bekerja :

Gaya normal (tarik) N_ut = 5

2 (H_u1– H_u2) + D_u1 cos  Gaya lintang / geser Vu = Du1 sin 

Momen Mu =

5

2 (Hu1– Hu2) S1 + Du1 . S2

Pelat simpul tebal t

Vu Du2

Du1

a

a S1

S2

Hu1 Hu2

Contoh :

Batang menerus

Du1 a

a S1

S2 Du1 sin

Du1 cos

2

5(Hu1-Hu2)

h

t

g.n.pelat

lobang

Kontrol kekuatan pelat :

2 2

. 



 









 





 



n v

u n

b n nt

t ut

V V M

M N

N





 ^{≤ 1}

Dimana : ^t . Nnt = harga terkecil dari 0,9 . fy . Ag (leleh) dan 0,75 . fu . An (fraktur)

^b . Mn = 0,9 . Z . fy

^v . V_n = 0,75 (0,6 A_n x f_u) Ag = t . h

A_n = t . h - A lubang

f_y = tegangan leleh / yield pelat fu = tegangan patah pelat Z 

4

1 t . h²– A lubang x jarak

b) Batang pinggir tepi terputus Contoh

Diketahui H_u1 > H_u2

Batang H_u1 dan H_u2 terputus, namun pada bagian tepi bawah dihubungkan dengan pelat penyambung. Pelat penyambung dianggap memindahkan gaya

2

2

Hu

(diketahui Hu2 < Hu1)

Maka pada potongan (a) – (a) bekerja gaya :

Pelat simpul tebal t

Vu Du2

Du1

a

a S1

S2

Hu1 ^{1 2} Hu2

Hu2 2

Pelat penyambung dianggap meneruskan Hu2 (siku sama kaki)

Diketahui Hu1_>Hu2 2

Du1 ^a

a S1

S2 Du1 sin Du1 cos

2 (Hu1-Hu2)

h

t

g.n.pelat

lobang 1

1

1

- Baut pada batang Hu1 di pelat simpul menerima gaya (Hu1 - 2

2

Hu

) Gaya yang bekerja :

Gaya normal (tarik) N_ut = (H_u1 - 2

2

Hu

) + D_u1 cos ¹ Gaya lintang / geser V_u = D_u1 sin ¹

Momen Mu = (Hu1 - 2

2

Hu

) x S1 + Du1 x S2

- Kontrol kekuatan pelat :

2 2

. .

. 



 









 





 



n v

u n

b u nt

t ut

V V M

M N

N





 ^{ 1}

Dimana : ^t . Nnt dan seterusnya, sama seperti pada contoh a - Pembentukan Pelat Simpul

Didalam pembentukan pelat simpul perlu diperhatikan syarat-syarat :

 Cukup tempat untuk penempatan baut/paku keeling

 Tidak terjadi takikan

 Cukup kuat

 Tidak terlalu banyak pekerjaan

 Tidak terlalu banyak sisa pelat akibat bentuk dari pelat simpul

 Contoh:

6 x potongan pelat lebih baik / praktis 4 x potongan pelat

lebih baik / praktis

lebih baik / praktis

4. BENTUK-BENTUK KONSTRUKSI RANGKA GUDANG

Banyak bentuk-bentuk konstruksi untuk gudang yang bisa digunakan. Hal-hal yang mempengaruhi antara lain :

- Pemakaian gudang tersebut

- Keadaan suasana gudang akan dibangun :

 Keadaan tanah

 Besar dan kecilnya beban angin

Bentuk yang dipilih tentunya akan menentukan cara penyelesaian struktur dan biayanya.

a. Konstruksi kap 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 = 2 H

Untuk mencari gaya-gaya batangannya dapat digunakan cara :

 Cremona

 Keseimbangan titik

 Ritter

 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).

sendi A B rol

sendi

A B

H

H/2 H/2=RBH

Karena itu untuk mendukung kuda-kuda ini, harus dipakai kolom dengan perletakan bawah jepit.

Bila gaya H bekerja maka struktur/konstruksi ini akan stabil/kokoh. Pada perletakan bawah kolom terjadi gaya V, H dan M. Besarnya M = H h

2. 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

1. Kuda-kuda dengan pengaku dan perletakan bawah kolom jepitan.

Struktur dengan sistem ini cukup kaku dan memberikan momen M lebih kecil dari pada struktur sebelumnya.

S S

H

akan roboh

sendi sendi

H

jepit H

2 H

2

H 2

V M h

jepit H

2

V M= H 2 = h

H

jepit jepit M

M e

c

a a h₁

A B

S1 H/2

H/2 S2 H/2

H/2

f d

S1S2= titik balik

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 S1 dan S2.

M pada titik balik = 0 (seperti sendi) Gaya geser pada S1 dan S2 adalah =

2 H

M pada kolom bawah = H xa 2

V dapat dicari dengan  MS₂ = 0, dari seluruh struktur S₁ C E F D S₂.

Dengan meninjau kolom S1 . CE : 1.  ME = 0

2

H x (h₁ + a) – (a) cos α2 x h₁ = 0  (a) didapat 2.  KV = 0

-V + (a) sin α2– (c) sin α2 = 0  (c) didapat 3.  MS1 = 0

2

H x (h1 + a) – (b) x (h1 + a) – (c) cos α1 (h1 + a) + (a) cos α2 x a = 0  (b) didapat

Setelah didapatkan gaya, (a), (b), dan (c), maka gaya batang yang lain dari kuda- kuda dapat dicari dengan Cremona, Kesetimbangan titik, Ritter, dan sebagainya.

a h₁

c b a e

c

H/2

jepit a

H 2 H 2

S1 Titik balik

a h₁

c b a

E

c

H S1 2

H 2

y

1

2

V dapat dicari dengan MS2=0 dari seluruh struktur S1 C E F D S2

c

S₁ b

a angin

w

w

w

h h₁

sendi sendi

c b

a

h h₁

sendi sendi

c b

a

ALTERNATIF

sendi sendi

S

RAH

RAV

A RBH

RBV

2. 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  2 kali dari pada kolom perletakan jepit (h = 2a)

c. Konstruksi 3 Sendi

Konstruksi ini adalah statis tertentu.

Dicari reaksi diperletakan dengan persamaan :























0 0 0

0

MS

dan M V

H

Didapat reaksi perletakan RAH, RAV, RBH

Dan RBV.

Kemudian gaya-gaya batangnya dicari dengan : Cremona, Kesetimbangan Titik, Ritter, dan sebagainya.

sendi jepit

Sambungan kaku

sendi jepit A B

d. Konstruksi Portal Kaku (Gable Frame)

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.

STABILITAS STRUKTUR / KONSTRUKSI

Yang telah dibicarakan adalah konstruksi/struktur yang seolah-olah pada suatu bidang.

Konstruksi dalam bidang ini memang stabil, karena sudah diperhitungkan terhadap gaya-gaya yang bekerja pada bidang tersebut.

Dalam kenyataannya konstruksi adalah berbentuk ruang, sehingga secara keseluruhan konstruksi belum stabil, maka perlu diatur lagi dalam arah yang lain.

Contoh

 Pada bidang kuda-kuda, konstruksi ini stabil, sebab sudah diperhitungkan terhadap beban yang bekerja yaitu P dan H (angin / gempa)

 Pada bidang yang  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 angin

 Ikatan pemasangan (montage)

Yang dipasang pada bidang atap dan pada bidang dinding.

H P

P P

P

Kolom

Kuda-kuda

Ikatan Angin

Gording

Kolom

Kolom Kuda-kuda

Kuda-kuda

1

H

1

2

H

2

5. BANGUNAN GUDANG DENGAN IKATAN ANGIN DAN IKATAN MONTAGE (PEMASANGAN)

Untuk menjaga kestabilan struktur rangka kuda-kuda akibat tiupan angin/gempa diberikan ikatan angin dalam arah memanjang gudang. Ikatan angin bersama-sama dengan gording dan rangka kuda-kuda membentuk suatu rangka batang.

Karena ikatan angin ini diperlukan untuk menjamin stabilitas dalam arah memanjang gudang, biasanya ditempatkan pada daerah ujung-ujung gudang saja. Sedangkan bila gudangnya cukup panjang, maka diantaranya ditempatkan lagi ikatan-ikatan pemasangan/Montage.

Rencana / Denah Atap

- Seringnya dipasang ikatan angin memanjang, untuk memperkaku bidang atap arah melintang. 

 Penggantung gording dipasang pada semua gording

 Ikatan angin pada dinding /kolom untuk meneruskan beban angin ke pondasi

 Biasanya untuk ikatan angin digunakan batang lemas. Batang ini hanya dapat menahan gaya tarik, tidak dapat menahan gaya tekan.

Bila ada H1, yang bekerja batang (1) tarik Bila ada H2, yang bekerja batang (2) tarik

a

Ikatan angin

dk

=±(3-9)m

penggantung gording Ø

dk dk dk

Ikatan montage

Ikatan angin

angin Contoh :

Kuda-kuda Kuda-kuda

Bentuk Dari Ikatan Angin Dan Ikatan Montage (Pemasangan) 1. Pada Gudang Tertutup

2. Pada Gudang Terbuka

1. Ikatan angin pada gudang tertutup Contoh

Gavel / Portal Akhir / End Frame

- Letak regel vertikal sesuai dengan titik-titik rangka ikatan angin pada atap - Regel horizontal dipasang sesuai dengan panjang seng untuk dinding Catatan (anggapan konservatif) :

- Bila dinding dipakai dingin bata ½ bata, dianggap tidak tahan angin, perlu dipasang ikatan angin pada dinding,

- Bila dinding dipakai dinding bata 1 bata atau lebih dianggap dinding tahan angin, tidak diperlukan ikatan angin pada dinding.

penggantung gording pada dinding

Ikatan angin pada atap Kuda-kuda

Regel/Gewel

Pintu

M.Tanah Ikatan angin pada

dinding/kolom

Pintu

Ikatan angin

gording 2 Kuda-kuda

Kolom/regel vertikal

Regel horizontal

2. Ikatan Angin pada Gudang Terbuka (tanpa dinding)

- Bentuk lain ikatan memanjang

- Termasuk tepi/akhir dipasang kuda-kuda

- Pengaku/bracing/ikatan memanjang pada kolom biasanya dipasang sepanjang bangunan.

- Untuk kuda-kuda dengan bentang yang besar > ± 40 m, pengaku/bracing/ikatan memanjang dipasang juga pada rangka kuda-kuda.

Kuda-kuda

M.Tanah

Kolom-kolom Pengaku/bracing/ikatan memanjang

gording 2

Kuda-kuda

Kuda-kuda Ikatan angin pada atap

Kuda-kuda

Kolom

Ikatan memanjang Kolom

Ikatan gigi anjing

BEBAN YANG BEKERJA AKIBAT TIUPAN ANGIN Pada Gudang Tertutup

 Pada regel vertikal / kolom(3)

q = (c . w . a) , dimana a adalah jarak regel-regel vertikal R₃ = ½ q . h₃

M = 8 1q . h32

N = berat atap + dinding + kolom

Maka pada regel/kolom (3) bekerja beban-beban Mu, Nu → perhitungan sebagai beam – column.

Analog untuk regel (1), (2), dan (4).

 Beban yang bekerja pada ikatan angin pada atap adalah :

R₁, R₂, R₃, R₄ = gaya yang didapat dari reaksi pada regel (1), (2), (3) dan (4). Akibat dari beban angin ini, maka dapat dicari yang bekerja pada rangka batang ikatan angin.

- Batang atas kuda-kuda mendapat beban tambahan - Gording mendapat beban tambahan

Maka batang atas dari kuda-kuda dan gording harus diperhitungkan akibat beban tambahan ini.

 Gording pada rangka batang ikatan

q=...kg/m'

N R3

h3

a N Kuda

-kuda

N R3

N

a a a a

=±(3-4)m

1 2 3 4 3 2 1

dk

R Batang Atas Kuda-kuda R=(R1+R2+R3+R4)

Gording

R1

2

Ikatan angin

R2 R3 R4 R3 R2 R1

Sebagai gording terjadi Mu

Sebagai rangka ikatan angin terjadi Nu → perhitungan gording sebagai beam – column.

Dengan jarak L bracing, dapat diambil jarak-jarak dari baut pengikat seng gelombang.

 Ikatan angin pada dinding

Koefisien angin C :

 Pada gevel c = 0,9

 Pada dinding // c = - 0,4

* Angin bertiup pada dinding gevel (garis tidak terputus-putus)

* Angin bertiup pada dinding samping (garis putus-putus)

Didalam memperhitungkan beban ikatan angin pada dinding, kedua arah angin ini harus ditinjau.

L Seng Gelombang

c = 0,9 0,4

Gewel

Angin 0,9

1 0,4

Angin

2

beban Px,Py

N N

qx,qy Jarak kuda-kuda

sebagai gording

sebagai ikatan angin

y

y x

x

 Gaya yang bekerja pada Ikatan Angin Dinding Contoh

R = (R1 + R2 + R3 + 2 R4

)

V = L

f R f R f R

. 2

. .

2 .

2 _{2 3} _{3 3}  _{4 4}

Diterima oleh kolom.

Dari beban beban ini, maka dapat dihitung gaya-gaya pada rangka batang ikatan angin dinding.

- Regel horisontal (2) menerima beban :

 Beban mati qy→ My = 8 1 qy

2

3



 



L

 Beban angin c = 0,9; 0,4 dan 0,4; 0,9 Beban angin qx → Mx =

8

1 q_x . L²

Beban normal N → angin dari regel (=R)

 Regel horisontal (2) menerima M_ux, M_uy dan N→ perhitungan sebagai beam column.

- Regel horisontal (1) <bidang tengah> menerima beban :

 Beban mati qy→ My = 8 1 qy

2

3



 



L

 Beban angin c = 0,9 → qx → Mx = 8

1 qx . L²

 Regel (1) menerima Mux, Muy→ perhitungan sebagai balok.

R¹

R²

R³

R⁴

R₁ R₂

R₃ f⁴

f³ f²

V

V

Kolom

Ikatan angin pada dinding L

V V

R

₁

2

1 1 Kolom

L

L

Kolom

L

3

R

KOLOM

PONDASI

 Beban angin pada Ikatan Angin Gevel Contoh

 Pada Gudang Terbuka

- Angin bertiup pada bidang atap (= angin 1) ditahan oleh kuda-kuda dan kolom - Angin bertiup pada // bidang atap atau  bidang kuda-kuda (= angin 2) →

menabrak kuda-kuda, ditahan oleh ikatan angin :

 Ikatan angin pada atap

 Ikatan/bracing/pengaku memanjang pada kolom.

Merupakan struktur statis tak tentu penyelesaian statikanya  kuda-kuda dengan kolom.

Beban pada akhirnya, harus sampai ke pondasi.

Kolom Kuda2 Angin

Luas bidang yang diperhitungkan ditiup angin

Ikatan angin gewel Diterima oleh ikatan angin gewel

Kuda-kuda

Kuda-kuda

Kolom Kolom

R

R Angin 1

Angin 2

Hal-Hal yang Perlu Diperhatikan untuk Pertimbangan Batang

* Pada Konstruksi rangka batang kuda-kuda

 Pada batang tarik → diperhitungkan Anetto

 Pada batang tekan → diperhitungkan panjang tekuk Lk

Lkx : Panjang tekuk arah vertikal L_ky : Panjang tekuk arah horizontal

* Konstruksi console / Cantilever

Lkx : Panjang tekuk arah vertikal =  Lky : Panjang tekuk arah horizontal =  4 

Jika diberi ikatan khusus seperti tergambar maka Lky→ 2

Lk y

Lk x

y Ikatan angin x

y x

gording

Ikatan khusus

Batang tekan di bawah, tidak ada gording dan ikatan angin

Kuda-ku da