TAMPAK DEPAN RANGKA ATAP MODEL 3

TUGAS STRUKTUR BAJA 11

Bangunan gedung dengan struktur atap dibuat dengan struktur rangka baja. Bentang struktur bangunan, beban gravitasi, beban angin dan mutu bahan, dijelaskan pada data teknis berikut. DATA TEKNIS Tipe Rangka

: Tipe 3

Panjang Bentang Rangka : 16 m (B) Jarak Antar Kuda – kuda : 5 m (L) Sudut kemiringan rangka : 23° (α) Mutu Baja

: BJ41, Fy=2400 kg/cm2, Fu=4100 kg/cm2

Penutup Atap

: Genteng beton

Sambungan

: Las

Profil dipakai

Rangka

Profil Gording

yang : Double Siku : Light Lip Channel

TAMPAK DEPAN RANGKA ATAP MODEL 3

TAMPAK ATAS RANGKA ATAP MODEL 3 UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009



TAMPAK ATAS RANGKA ATAP MODEL 3 ``

BAB I PERENCANAAN GORDING 1. DATA Mutu baja

: BJ41, Fy = 250 MPa

Jarak antar kuda – kuda : 5 m (L) Jarak antar Gording (B)

: 1m

Kemiringan atap (α)

: 23°

Profil Gording dipakai

yang : C.150.75.20.4,5

Data gording dari Tabel

: q

= 11 kg/m

Ix

= 4890000 mm4

Iy

=

992000 mm4

Zx

=

65200 mm3

Zy

=

19800 mm3

UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009


= 250M PA da (L) = 5m B) = 1m apα)( = 23 ° ang dipakai = C 150.75.20.4,5 dari Tabel : q= 11 kg/ m 4 Ix = 4890000mm

75 20

150

t=4,5

4

Iy =

992000mm

Zx =

65200mm3

Zy =

3 19800cm

20 75 Gambar 1.1 Penampang Gording

Gambar 1.1 Penampang Gording

2. PERHITUNGAN PEMBEBANAN a. Data Pembebanan - Beban Mati (DL) Beban Genteng Jenis Beton Beban penutup atap genteng Beton Berat sendiri Gording

- Beban Hidup (La) Beban hidup terpusat sebesar p - Beban Angin (Wind) Besar beban tekanan angin diperhitungkan sebesar

= = q =

=

= =

Koefisien angin tekan Koefisien angin isap Tekanan angin tekan

2 70 kg/m

= W W

tekan hisap

= =

70

kg/m

11 kg/m 81 kg/m

100 kg

25 kg/m2 0.02 (α) = 0.06 0.4 - 0.4 1.5 kg/m 10 kg/m

3. MENCARI MOMEN YANG BEKERJA PADA GORDING a. Akibat Beban Mati



Gambar 1.2 Pembebanan pada Groding akibat beban mati

q

=

qx

=

q x cos α

=

qy

=

q x sin α

=

81 kg/m 74.56089 31 kg/m 31.64922 14 kg/m

Mx

=

=

233.00 kgm

My

=

1/8 . qx . L2 1/8 . qy . 1/2L2

=

24.73 kgm

b. Akibat Beban Hidup

Gambar 1.2 Pembebanan pada Groding akibat beban hidup

P Px Py

= P.cos α = P.sin α

= = =

Mx

= 1/4 . Px . L

=

100 kg 92.05 kg/m 39.07 kg/m 115.0 kgm UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009


6 1/4 . Py . = 0.5L

My

=

c. Akibat Beban Angin W = tekan 1/8 . Wtekan . Wx = 2 L

24.42 kgm

= =

1.5 kg/m 4.6875 kgm

Catatan : Hanya tekanan angin tekan yang diperhitungkan

4. KOMBINASI PEMBEBANAN Tabel 1.1 Kombinasi Pembebanan pada Gording

Kombinasi Pembebanan 1 U = 1.4D 2 U = 1.2D 3 U = 1.2D U = 1.2D 4 U = 1.2D

+ + + +

0.5La 1.6La 1.6La + 0.8W 1.3W + 0.5La

5 U = 0.9D ± 1.3W

Arah X (kg.m) 326.204 337.135 463.704 467.454 343.229 215.796 203.609

Arah Y (kg.m) 34.616 41.881 68.744 68.744 41.881 22.253 22.253

Jadi, besar momen yang menentukan adalah : 467.4 kg. 4674543.1 Mx = 54 m = 99 N.mm 68.74 kg. 687442.57 My = 4 m = 9 N.mm 5. MENGHITUNG KAPASITAS PENAMPANG Asumsi penampang kompak Mnx = Mny =

Zx . fy Zy . fy

= =

16300000 N.mm 4950000 N.mm

Untuk mengantisipasi puntir, maka besar momen y dapat dibagi 2 sehingga : M uy M ux + φ.M nx φ.M ny / 2

Jika ф = 0.9

4674543.199 687442.579 + = 0.6273 ≤ 1 0.9 × 16300000 0.9 × 4950000/ 2

OK



BAB II PERENCANAAN RANGKA ATAP 1. DATA STRUKTUR Jarak antar kuda – kuda : 5 m (L) Jarak antar Gording (B)

: 1m

Kemiringan atap (α)

: 23°


Gambar 2.1 Rangka atap rencana

2. PERHITUNGAN PEMBEBANAN a. Beban Mati (qDL) Beban Penutup atap genteng beton sebesar (W)

=

Beban penutup plafon diperhitungkan sebesar (P)

=

Berat penutup atap genteng beton (B x L x W) Berat sendiri gording (L x q)

kg/m 2 kg/m 18 2 70

= = 350 kg = 55 kg 40 kg 5

b. Beban Plafon = 0.93 x P x L = 0.93 x 18 x 5 = 83.7 kg c. Beban Hidup Pada atap gedung, yang dapat dicapai dan dibebani oleh orang, harus diambil minimum sebesar 100 kg/m2 bidang datar. UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009


d. Beban Angin (Wind) Beban angin diperhitungkan sebesar (w) = 25 kg/m2 =

Koefisien angin tekan Koefisien angin isap

Tekanan angin tekan Tekanan angin hisap

=

0.06 x B x L x w 0.4 x B x L x w

0.02 (α) = 0.06 0.4 - 0.4

= =

7.5 kg 50 kg

3. PERENCANAAN BATANG TARIK φ

N u

= t .F y . 2. A g

N n

=t × F u

φ

× 2× A e

Pada perencanaan batang tarik, batang - batang yang ditinjau sesuai pada gambar 2.1 berikut.

Gambar 2.1 Batang yang ditinjau untuk analisa batang tarik

a. Perencanaan Batang Tarik Pada Detail 1

1

TA M PA K D E UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009


Gambar 2.2 Detail 1 batang tarik pada P35

No. Batan g P35

Pu (kg) 6276. 97

Tabel 2.1 Hasil Perhitungan Batang Tarik pada P35 Jumla Ae = Øt Ag Profil h 0.85xAg (cm2) Nu Nn Profil (cm2) L.40.4 0.4 2 3.08 2.618 0.9 0.75 Diambil yang terkecil RASIO Penampang Siku Ganda L.40.40.4 kuat

Nu (kg)

Nn (kg)

1386 16100 0 .7 13860 <1 0.45 OK

b. Perencanaan Batang Tarik Pada Detail 2

Gambar 2.3 Detail 2 batang tarik pada P69

No. Batan g P69

Pu (kg) 1829. 39

Tabel 2.2 Hasil Perhitungan Batang Tarik pada P69 Jumla Ae = Øt Ag Profil h 0.85xAg (cm2) Nu Nn Profil (cm2) L.40.4 0.4 2 3.08 2.618 0.9 0.75 Diambil yang terkecil RASIO

Nu (kg)

Nn (kg)

1386 16100 0 .7 13860 <1 0.13 OK

Penampang Siku Ganda L.40.40.4 kuat

4. PERENCANAAN BATANG TEKAN



Pada perencanaan y1 tarik, batang - batang yang ditinjau sesuai pada Y batang y1 gambar 2.4 berikut.

X1 X

10 ax

Gambar 2.4 Detail 1 batang tarik pada P17, P64 dan P65

y1

y1

Y

X1 X

10 ax Gambar 2.5 Detail 2 batang tarik pada P34 dan P70

a. Penampang menekuk terhadap sumbu bahan Sb (X-X) Tabel 2.3 Hasil analisa penampang menekuk terhadap Sb X-X pada detail 1



No. Btg

Profil

No. Btg P65 No. Btg P17 P34 P65 No. Btg P64 P70 P17 P34 P64 P70

Profil 2L.50.50.5 Profil 2L.40.40.4 2L.50.50.5 Profil 2L.40.40.4 2L.40.40.4 2L.40.40. 2L.40.40.4 2L.40.40.

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

b. Penampang menekuk terhadap sumbu bahan Sb (Y-Y) • Seluruh Penampang

Tabel 2.5 Hasil analisa penampang menekuk terhadap Sb Y-Y pada detail 1

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

• Satu Penampang

Tabel 2.7 Kelangsingan (λ1) pada detail 1 λ1 No. Btg Profil Lk1 (cm) 2L.50.50. 46.37 P65 5 47.32 2L.40.40. 52.94 P17 4 67.87 2L.40.40. 46.37 P64 4 59.45 Tabel 2.8 Kelangsingan (λ1) pada detail 2

No. Btg P34 P70

Profil 2L.40.40 .4 2L.40.40 .4

Lk1 (cm) 46.37 52.94

λ1 59.45 67.87

a. Kelangsingan Sumbu Bebas Bahan λyi = λy 2 +

m 2 ×λy1 2



Tabel 2.9 Kelangsingan Sumbu Bebas Bahan pada detail 1

No. Btg

Profil 2L.50.50 .5 2L.40.40 .4 2L.40.40 .4

P65 P17 P64

m 2 2 2

λy

λ1

λyi

38.18

47.32

60.80

52.43

67.87

85.76

45.92

59.45

75.12

Tabel 2.9 Kelangsingan Sumbu Bebas Bahan pada detail 2

No. Btg

Profil 2L.40.40 .4 2L.40.40 .4

P34 P70

m 2 2

λy

λ1

λyi

45.92

59.45

75.12

52.43

67.87

85.76

b. Kelangsingan Kritis (λc) Kelangsingan kritis terjadi pada sumbu x λc =

k ×L

π ×r

Fy E

×

Tabel 2.10 Kelangsingan Kritis (λc) pada detail 1

No. Btg

Profil 2L.50.50 .5 2L.40.40 .4 2L.40.40 .4

P65 P17 P64

k.L 92.75 105.88 92.75

r

λc

1.51

0.024

1.21

0.035

1.21

0.031

Tabel 2.11 Kelangsingan Kritis (λc) pada detail 2

No. Btg

Profil 2L.40.40 .4 2L.40.40 .4

P34 P70

k.L 92.75 105.88

r

λc

1.21

0.031

1.21

0.035

λc ≤ 0.25 ⇒ ω = 1.0 0.25 < λc < 1.2 ⇒ ω =

1.43 1.6 − 0.67λc

λ c ≥ 1.2 ⇒ ω = 1. 2 5 λ c

2



c. Kuat Tekan Rencana (Nu) Tabel 2.11 Kuat tekan rencana (Nu) dan Rasio kapasitas pada detail 1

No. Btg P65 No. Btg P17 P34 P64 P70

Profil 2L.50.50 Profil 2L.40.40 2L.40.40

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

BAB III PERENCANAAN SAMBUNGAN LAS 1. DATA PERENCANAAN Las yang dipakai yaitu las sudut (fillet) dengan data – data sebagai berikut. UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009


Tebal digunakan

las

Mutu bahan

yang : :

0.4 cm BJ41

Fy :

2500 kg/cm2

Fu :

4100 kg/cm2

2. MENGHITUNG KEKUATAN LAS a. Bahan Las ØRnw

0.75 x tt x (0.6 x = Fuw) = 521.77 kg

b. Bahan dasar ØRnw

0.75 x t x (0.6 = x Fu) = 738 kg

Diambil nilai terkecil = 521.77 kg 1. MENENTUKAN PANJANG LAS YANG DIGUNAKAN Sambungan yang digunakan yaitu sambungan las tipe B.

Gambar 3.1 Sambungan las pada detail 1



Gambar 3.2 Sambungan las pada detail 2

Tabel 3.1 Hasil perhitungan panjang las yang diperlukan untuk detail 1

Kode Batang

Pr

KodeP64 Batang P17 P69 P35 P34 P65

Pr 2L.4 2L.4 40 2L.4 50 2L.5

Tabel 3.1 Hasil perhitungan panjang las yang diperlukan untuk detail 2



BAB IV PERENCANAAN PELAT DASAR (BASE PLATE) 1. DATA PERENCANAAN Penampang Kolom d bf Mutu Baja Fy E Mutu Beton (f'c)

2L.40.4 = 0.4 = 130 mm = 60 mm = BJ41 = 240 MPa = 200000 MPa = 20 MPa

фc =

Gaya Aksial Kolom

0.6 6562.3

=

kg

= 65623 N

2. MENENTUKAN LUAS PELAT DASAR YANG DIPERLUKAN Jika luas beton menumpu pelat dasar, A1 ≥

Pu

φC .( 0.85 × f ' c )

A1 = 6433.63 mm2 kalau luas pelat dasar sebesar ukuran kolom 3600 mm2

A1 =

Optimasi ukuran pelat dasar

∆=

( 0.95d − 0.85bf ) 2

Δ = N =

26.75 mm

A1 +

N = B=

86.75 mm

A1 N

B = dicoba

41.50 mm B N

= =

60 mm 100 mm

A1

=

6000 mm2 UNIVERSITAS ACHMAD YANI 2009


3. MENENTUKAN TEBAL PELAT DASAR

N − 0.95d B2−0.8bf

m=

n=

2

m = n =

7.25 mm 14 mm

jika luas beton menumpu seluruh pelat dasar Øc 6120 Pp = Øc (0.85 x f'c x A1) = 0 N  4d .bf  Pu X = 2  (d +bf )  φc.Pp

X

=

λ=

2 X 1+ 1− X

λ

=

λn' =

λn'

0.914

1.48 > 1

Diambil 1

λ d .bf 4

=

15.00 mm

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

t =

2 Pu 0.9. fy .B.N

2 mm


TAMPAK DEPAN RANGKA ATAP MODEL 3

Recommend Documents