BAB III METODE DESAIN DAN PERENCANAAN KUDA KUDA BAJA BENTANG PANJANG 3.1 Diagram Alir Perencanaan Kuda kuda Mulai Data perencanaan & gambar rencana KUDA-KUDA TYPE 1 Pre/Desain gording Pembebanan gording KUDA-KUDA TYPE 2 Pre/Desain gording Pembebanan gording KUDA-KUDA TYPE 3 Pre/Desain gording Pembebanan gording No Cek kekakuan Cek kestabilan Pre/Desain kuda kuda Pembebanan kuda kuda Running SAP(analisa struktur) Pre/Desain kuda kuda Pembebanan kuda kuda Running SAP(analisa struktur) Pre/Desain kuda kuda Pembebanan kuda kuda Running SAP(analisa struktur) Cek batang tarik & tekan Cek kekakuan Cek kestabilan No Pilih yang paling optimal efisiensi bahan Sambungan baut & kapasitas baut Gambar Selesai III-1
3.2 Keterangan diagram Alir Prencanaan 3.2.1 Data perencanaan Jenis baja = BJ 41 Jenis atap = genteng Beban Atap = 50 kg/m 2 Beban Hujan = 20 kg/m 2 Beban hidup = 100 kg/m 2 Beban angin = 25 kg/m 2 Tegangan ultimate = 4100 kg/cm 2 Tegangan leleh = 2500 kg/cm 2 Panjang bentang = 60 m Kemiringan sudut = 15 o Jarak antar kuda = 6 m Jarak antar gording = 1,294 m Jenis sambungan = Baut Gambar tampak depan Gambar 3.1 Tampak Depan Kuda Kuda Type 1 III-2
Gambar 3.2 Tampak Depan Kuda Kuda Type 2 Gambar 3.2 Tampak Depan Kuda Kuda Type 3 III-3
3.2.2 Disain Gording A. Pembebanan pada gording Beban tetap Beban sementara Beban mati Beban atap& berat sendiri Beban hidup Beban pekerja/hujan q.angin (0.02-0.04) Bangin P angin Gambar 3.4 Aliran Pembebanan Gording Pengaruh kemiringan atap M(Dl) x, M(LL) x M(DL) y, M(LL) y Analisa pembebanan pada gording terdiri dari beban tetap dan beban sementara Beban tetap Beban tetap tediri dari beban hidup dan beban mati yaitu: a. Berat genteng, berat sendiri gording b. Beban pekerja c. Beban hujan Beban sementara Terdiri dari beban angina rah kiri dan kanan Koefisien tekan angin = 0,02α 0,4 (3.1) Koefisien hisap angin = 0,4 B. Predisan pada Gording III-4
Untuk menentukan besar nya profil yang akan dipakai,maka sebelum nya dicek dahulu kapsitas penampang yang dibutuhkan yaitu 1. Untuk Asd 2. Untuk LRFD σp = M <σijin Zx Zx = M Σijin C. Cek profil gording Mn = Φ * Zx * fy Zx = Mu / Φ * fy Cek terhadap tegangan lentur & geser dan tegangan ideal Cek kestabilan, cek terhadap lendutan ijin profil 3.2.3 Disain Kuda kuda A. Analisa Pembebanan pada Kuda kuda Beban tetap Beban sementara Berat sendiri Berat gording Berat atap Beban angin kanan Gambar 3.5 Pembebanan Kuda-Kuda Beban angin kiri 1. Beban tetap III-5
Beban tetap tediri dari beban hidup dan beban mati yaitu: d. Beban atap e. Beban gording f. Berat sendiri kuda kuda g. Beban pekerja h. Beban hujan 2. Beban sementara B. Predesain profil Terdiri dari beban angina rah kiri dan kanan Koefisien tekan angin = 0,02α 0,4 Koefisien hisap angin = 0,4 a. metode ASD tentukan A kira kira = σijin > P x w (3.3) 2 x A b. metode LRFD A > (P x w) / 2 σ ijin. hitung luas bruto yang diperlukan (Ag) Ag > Pu / (Φc x Fcr) (3.4) C. Desain profil Kuda kuda Perhitungan desain kuda kuda menggunakan aplikasi SAP 2000, dengan langkah langkah sebagai berikut a. Desain/gambar rangka b. Input profil c. Cek mutu baja,frame section d. Input beban(tetap,sementara,angin) Kombinasi pembebanan III-6
Beban mati + beban hidup Beban mati + beban hidup + angin kiri Beban mati + beban hidup + angin kanan e. Running Sap f. Output data SAP 3.2.4 Cek Batang tarik dan tekan Cek tegangan ijin terhadap tarik dan tekan Periksa kestabilan, lendutan yang terjadi terhadap batang tarik dan tekan 3.2.5 Sambungan Cek jumlah baut dan kapasitas baut yang digunakan berdasarkan gaya yang bekerja pada profil batang. Sambungan dihitung berdasarkan kapsitas desain dari gaya terbesar yang bekerja. III-7
mulai Prelimery profil gording Pembebanan Not ok Kombinasi Pembebanan DL+LL DL+LL+W Cek tegangan Not ok Tegangan geser τx = Lx. sx / b. Ix τy = Ly. Sy / b. Iy τ = τx 2 + τy 2 Tegangan lentur σx = Mx / wy σy = My /wx σ = σx 2 + σy 2 Tegangan ideal = σ 2 + 3τ 2 Cek lendutan < δijin = L/240 Dimensi ok Gambar 3.4 Diagram Alir Desain Gording Metode ASD III-8
mulai Prelimery profil gording Pembebanan Not ok Kombinasi Pembebanan 1.2 DL+1.6 LL 1.2DL+1.6 LL+0.8W Cek momen ultumiate Mu <ΦMn, Periksa kelangsingan penampang λf= b/2tf < λp, λp= 170 / fy λw = h/tw < λp, λp= 1680 / fy Not ok Cek kuat lentur Mu < MnΦ (periksa tekuk lateral). Lb Lp, Mn=Mp. Lp Lb Lr, Mn= Cb(Mr+(Mp-Mr)(Lr-Lb/Lr-Lp) Mp. L r Lb, Mn= Mcr=Cb x (π/lb) x EIyGj + Iw Iy (πe/lb) Mp Cek kuat geser Vu < VnΦ. h/tw < 1.10 kn Vn = 0.6 fy x Aw. 1,10 kne/fy h/tw 1.37 kne Vn = 0.6fy.Aw (1.10 kne/fy) < h/tw. 1.37 kne/fy h/tw. Vn = 0.9 x kn x E (h/tw) 2 Mu/ΦMn + 0.625 Vu/ΦVn 1.375 Cek lendutan < δijin = L/240 Dimensi ok Gambar 3.6 Desain Gording Metode LRFD III-9
Desain Awal Pembebanan LL + DL LL + DL + Wki LL + DL + Wka Pakai kombinasi beban terbesar Analisa struktur (SAP 2000 v9) Not ok Input SAP (gaya terbesar ok Tekan/Tarik) Desain batang tarik Desain Batang tekan Cek Kestabilan Periksa kelangsingan Cek Kestabilan Periksa kelangsingan λtarik < 240 (btg primer) λtarik < 300 (btg primer) λtarik = Lk/ i min i min = I min/a σ < σijin P < fy An Fk = 1,5 An = 0,85 A λtekan < 200 λtekan = Lk/ i min i min = I min/a σ < σijin P ω < fy A Fk = 1,5 λg = π E. 0,7 σ yield λs = λ / λg Untuk λg < 0,183 ω=1 0,183<λg<1 ω=1,41/1,593- λs λg >1 ω=2,381 λ 2 s Dimensi aman/ok Gambar 37 Diagram Alir Metode ASD III-10
Desain Awal Pembebanan 1.2 LL +1.6 DL 1.2LL + 1.6DL +0.8 Wki 1.2LL + 1.6DL +0.8 Wka Pakai kombinasi beban terbesar Analisa struktur (SAP 2000 v9) Input SAP (gaya terbesar Tekan/Tarik) Desain batang tarik Desain Batang tekan Cek Kestabilan Periksa kelangsingan Rn iqi ttn Tu Cek Kestabilan Periksa kelangsingan Pn = Ag.Fcr cpn Pu λtarik < 240 (btg primer) λtarik < 300 (btg sekunder) λtarik = Lk/ i min i min = I min/a σ < σijin P < fy An Fk = 1,5 An segaris = A-n.d.t An seling =A-n.t Σsi 2 -t A.g.i λtekan < 200 λtarik = Lk/ i min i min = I min/a σ < σijin Pn=Ag.Fcr < fy Fk = 1,5 λc =( KL/r). Fy/π 2 E. λc < 1.5 c Fcr 0.658 2 Fy λc >1.5 Fcr 0.887 Fy c 2 Not OK ok Dimensi aman/ok Gambar 3.8 Diagram Alir Metode LRFD III-11