TAMPAK DEPAN RANGKA ATAP MODEL 3

Transkripsi

1 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 (B) Jarak Antar Kuda kuda (L) Sudut kemiringan rangka (α) : 16 m : 5 m : 3 Mutu Baja : BJ41, Fy=400 kg/cm, Fu=4100 kg/cm Penutup Atap : Genteng beton Sambungan : Las Profil Rangka yang dipakai : Double Siku Profil Gording : Light Lip Channel TAMPAK DEPAN RANGKA ATAP MODEL 3

2 TUGAS STRUKTUR BAJA 1 `` BAB I PERENCANAAN GORDING 1. DATA Mutu baja : BJ41, Fy = 50 MPa Jarak antar kuda kuda (L) : 5 m Jarak antar Gording (B) : 1 m Kemiringan atap (α) : 3 Profil Gording yang dipakai : C ,5 Data gording dari Tabel : q = 11 kg/m Ix = mm 4 Iy = mm 4 Zx = 6500 mm 3 Zy = mm 3

3 = 50M PA a (L) = 5 m TUGAS STRUKTUR BAJA t=4, Gambar 1.1 Penampang Gording. PERHITUNGAN PEMBEBANAN a. Data Pembebanan Gambar 1.1 Penampang Gording - Beban Mati (DL) Beban Genteng Jenis Beton 70 kg/m Beban penutup atap genteng = Beton 70 kg/m Berat sendiri Gording = 11 kg/m q = 81 kg/m - Beban Hidup (La) Beban hidup terpusat sebesar p = 100 kg - Beban Angin (Wind) Besar beban tekanan angin = diperhitungkan sebesar 5 kg/m 0.0 (α) - = Koefisien angin tekan 0.4 = 0.06 Koefisien angin isap = Tekanan angin tekan W tekan = 1.5 kg/m W hisap = 10 kg/m 3. MENCARI MOMEN YANG BEKERJA PADA GORDING a. Akibat Beban Mati

4 TUGAS STRUKTUR BAJA 14 Gambar 1. Pembebanan pada Groding akibat beban mati q = 81 kg/m qx = q x cos α = kg/m qy = q x sin α = kg/m Mx = 1/8. qx. L = kgm 1/8. qy. My = 1/L = 4.73 kgm b. Akibat Beban Hidup Gambar 1. Pembebanan pada Groding akibat beban hidup P = 100 kg Px = P.cos α = 9.05 kg/m Py = P.sin α = kg/m Mx = 1/4. Px. L = kgm

5 TUGAS STRUKTUR BAJA 15 My = 6 1/4. Py. 0.5L = 4.4 kgm c. Akibat Beban Angin W tekan = = 1.5 kg/m Wx = 1/8. W tekan. L = kgm Catatan : Hanya tekanan angin tekan yang diperhitungkan 4. KOMBINASI PEMBEBANAN Tabel 1.1 Kombinasi Pembebanan pada Gording Kombinasi Pembebanan Arah X Arah Y (kg.m) (kg.m) 1 U = 1.4D U = 1.D + 0.5La U = 1.D + 1.6La U = 1.D + 1.6La + 0.8W U = 1.D + 1.3W + 0.5La U = 0.9D ± 1.3W Jadi, besar momen yang menentukan adalah : Mx = kg. m = N.mm My = kg. m = N.mm 5. MENGHITUNG KAPASITAS PENAMPANG Asumsi penampang kompak Mnx = Zx. fy = N.mm Mny = Zy. fy = N.mm Untuk mengantisipasi puntir, maka besar momen y dapat dibagi sehingga : M M ux + φ. M nx φ. M ny uy / Jika ф = / = OK

6 TUGAS STRUKTUR BAJA 16 BAB II PERENCANAAN RANGKA ATAP 1. DATA STRUKTUR Jarak antar kuda kuda (L) : 5 m Jarak antar Gording (B) : 1 m Kemiringan atap (α) : 3 TAMPAK DEPAN RANGKA ATAP MODEL 3 Gambar.1 Rangka atap rencana. PERHITUNGAN PEMBEBANAN a. Beban Mati (qdl) Beban Penutup atap genteng beton sebesar (W) = 70 kg/m Beban penutup plafon diperhitungkan sebesar (P) = 18 kg/m = Berat penutup atap genteng beton (B x L x W) = 350 kg Berat sendiri gording (L x q) = 55 kg 40 5 kg 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/m bidang datar.

7 TUGAS STRUKTUR BAJA 17 d. Beban Angin (Wind) Beban angin diperhitungkan sebesar (w) = 5 kg/m 0.0 (α) - = Koefisien angin tekan 0.4 = 0.06 Koefisien angin isap = Tekanan angin tekan 0.06 x B x L x w = 7.5 kg Tekanan angin hisap 0.4 x B x L x w = 50 kg 3. PERENCANAAN BATANG TARIK Nu =φ. t Fy.. Ag Nn = t φ Fu Ae Pada perencanaan batang tarik, batang - batang yang ditinjau sesuai pada gambar.1 berikut. Gambar.1 Batang yang ditinjau untuk analisa batang tarik a. Perencanaan Batang Tarik Pada Detail 1

8 TUGAS STRUKTUR BAJA 18 Gambar. Detail 1 batang tarik pada P35 No. Batan g P35 Pu (kg) Tabel.1 Hasil Perhitungan Batang Tarik pada P35 Profil Jumla Ae = Ag Øt h 0.85xAg (cm) Profil (cm) Nu Nn L Nu (kg) Nn (kg) Diambil yang terkecil RASIO 0.45 < 1 OK Penampang Siku Ganda L kuat b. Perencanaan Batang Tarik Pada Detail Gambar.3 Detail batang tarik pada P69 No. Batan g P69 Pu (kg) Tabel. Hasil Perhitungan Batang Tarik pada P69 Profil Jumla Ae = Ag Øt Nu h 0.85xAg (cm) (kg) Profil (cm) Nu Nn L Diambil yang terkecil RASIO 0.13 Penampang Siku Ganda L kuat Nn (kg) < 1 OK 4. PERENCANAAN BATANG TEKAN

9 TUGAS STRUKTUR BAJA 19 Pada perencanaan batang tarik, batang - batang yang ditinjau sesuai pada gambar.4 berikut. 10 ax Gambar.4 Detail 1 batang tarik pada P17, P64 dan P65 10 ax Gambar.5 Detail batang tarik pada P34 dan P70 a. Penampang menekuk terhadap sumbu bahan Sb (X-X) Tabel.3 Hasil analisa penampang menekuk terhadap Sb X-X pada detail 1

10 TUGAS STRUKTUR BAJA 110 No. Btg Prof Tabel.4 Hasil analisa penampang menekuk terhadap Sb X-X pada detail No. Btg P65 No. Btg P17 P34 P65 P64 P70 P17 b. Penampang menekuk terhadap sumbu bahan Sb (Y-Y) Seluruh Penampang Prof L Prof L L Prof L L Tabel.5 Hasil analisa penampang menekuk terhadap Sb Y-Y pada detail 1 Tabel.6 Hasil analisa penampang menekuk terhadap Sb Y-Y pada detail No. Btg P34 Satu Penampang L Tabel.7 Kelangsingan (λ P64 1 ) pada detail 1 L No. Btg Profil Lk 1 (cm) λ1 P70 L P65 P17 P64 L L L Tabel.8 Kelangsingan (λ 1 ) pada detail No. λ1 Btg Profil Lk 1 (cm) L P L P a. Kelangsingan Sumbu Bebas Bahan m λ yi = λy + λy 1

11 TUGAS STRUKTUR BAJA 111 Tabel.9 Kelangsingan Sumbu Bebas Bahan pada detail 1 No. Profil m λy λ1 λyi Btg L P L P L P Tabel.9 Kelangsingan Sumbu Bebas Bahan pada detail No. Profil m λy λ1 λyi Btg L P L P b. Kelangsingan Kritis (λc) Kelangsingan kritis terjadi pada sumbu x k L λc = π r Fy E Tabel.10 Kelangsingan Kritis (λc) pada detail 1 No. Profil k.l r λc Btg L P L P L P Tabel.11 Kelangsingan Kritis (λc) pada detail No. Profil k.l r λc Btg L P L P λc 0.5 ω = < λc < 1. ω = λc c λ 1. ω = 1.5 c λ

12 TUGAS STRUKTUR BAJA 11 c. Kuat Tekan Rencana (Nu) Tabel.11 Kuat tekan rencana (Nu) dan Rasio kapasitas pada detail 1 No. Btg Pro Tabel.11 Kuat tekan rencana (Nu) dan Rasio kapasitas pada detail P65 No. Btg P17 P34 P64 P70 L Pro L L DATA PERENCANAAN BAB III PERENCANAAN SAMBUNGAN LAS Las yang dipakai yaitu las sudut (fillet) dengan data data sebagai berikut.

13 TUGAS STRUKTUR BAJA 113 Tebal las yang digunakan : 0.4 cm Mutu bahan : BJ41 Fy : 500 kg/cm Fu : 4100 kg/cm. MENGHITUNG KEKUATAN LAS a. Bahan Las ØRnw = 0.75 x tt x (0.6 x Fuw) = kg b. Bahan dasar ØRnw = 0.75 x t x (0.6 x Fu) = 738 kg Diambil nilai terkecil = kg 1. MENENTUKAN PANJANG LAS YANG DIGUNAKAN Sambungan yang digunakan yaitu sambungan las tipe B. Gambar 3.1 Sambungan las pada detail 1

14 TUGAS STRUKTUR BAJA 114 Gambar 3. Sambungan las pada detail Tabel 3.1 Hasil perhitungan panjang las yang diperlukan untuk detail 1 Kode Batang Tabel 3.1 Hasil perhitungan panjang las yang diperlukan untuk detail Kode P64 Batang L.4 P17 L.4 P69 40 P35 L.4 P34 50 P65 L.5

15 TUGAS STRUKTUR BAJA 115 BAB IV PERENCANAAN PELAT DASAR (BASE PLATE) 1. DATA PERENCANAAN Penampang Kolom = L d = 130 mm bf = 60 mm Mutu Baja = BJ41 Fy = 40 MPa E = MPa Mutu Beton (f'c) = 0 MPa ф c = 0.6 Gaya Aksial Kolom = kg = 6563 N. MENENTUKAN LUAS PELAT DASAR YANG DIPERLUKAN Jika luas beton menumpu pelat dasar, Pu A1 φc.(0.85 f ' c) A 1 = mm kalau luas pelat dasar sebesar ukuran kolom A 1 = 3600 mm Optimasi ukuran pelat dasar = ( 0.95d 0.85bf ) Δ = 6.75 mm N = A 1 + N = mm A1 B = N B = mm dicoba B = 60 mm N = 100 mm A 1 = 6000 mm

16 TUGAS STRUKTUR BAJA MENENTUKAN TEBAL PELAT DASAR N m = 0.95d B n = 0.8bf m = 7.5 mm n = 14 mm jika luas beton menumpu seluruh pelat dasar Øc Pp = Øc (0.85 x f'c x A1) = N X 4d. bf = ( d + bf ) Pu φc. Pp X = X λ = 1+ 1 X λ = 1.48 > 1 Diambil 1 λ d. bf λ n' = 4 λn' = mm l = 17.5 mm (Diambil nilai terbesar antara m, n dan λn') Tebal pelat dasar (t) t = Pu 0.9. fy. B. N t = mm