BAB IIPERHITUNGAN ATAP

2.1 Perhitungan Gording2.1.1 Data Perhitungan Tipe kuda-kuda : Truss Bahan kuda-kuda : Baja Double Siku Gording: Besi kanal Bentang kuda-kuda: 16 m Jarak antar kuda-kuda : 4 m Jenis penutup atap : Zincalum Berat penutup atap : 11 kg/m2 Tekanan angin : 25 kg/m2 Kemiringan atap : 22 Direncanakan menggunakan trekstang: 2 buah

2. Perhitungan panjang kapstang

Panjang kapstang Cos 22 = AC = AC = = 8,63 m

3. Perhitungan jarak antar gording Jarak antar gording (rencana) = 1,1 m Panjang sisi miring sampai tumpuan= 6,47 m Jumlah gording atap = 8,63 / 1,1 +1 = 8,8 9 buahGording menggunakan profilA = 150 mmB = 50 mmC = 20 mmTb = 4,5 mmA = 11,72 cm2 q = 9,2 kg/mIx = 368 cm4Iy = 35,7 cm4ix = 5,60 cmiy = 1,75 cmWx = 49,0 cm3Wy = 10,5 cm3

Pembebanan(a) Akibat Beban Mati- Berat sendiri gording= 9,2 kg/m- Berat sendiri penutup atap =11 kg/m2 x 1 m= 11 kg/m - Berat plafon dan penggantung = 18 kg/m2 x 1m = 18 kg/m = 38,2 kg/m-Berat interior dan aksesoris (10) = 3,28 kg/mq total= 42,02 kg/m

Gambar arah terjadinya pembebanan- qx = q . cos = 42,02 kg/m . cos 22= 38,96 kg/m- qy = q . sin = 42,02 kg/m . sin 22= 15,74 kg/mMaka, momen akibat beban sendiri- Mqx = 1/8 . qx. l2= 1/8 . 38,96 kg/m . (4 m)2= 77,92 kgm- Mqy = 1/8 . qy. l2= 1/8 . 15,74 kg/m . (4 m)2= 31,48 kgm

(b) Akibat beban hidup (WL)Beban hidup + alat minimal P = 100 kg (PPIUG 1983:13)- Px = P . cos = 100 kg. Cos 22= 92,71 kg-Py= P . sin = 100 . sin 22= 37,46 kgMaka, momen akibat beban sendiri- Mpx = . Px . l= . 92,71 kg . 4 m= 92,71 kgm- Mpy = . Py . l= . 37,46 kg . 4 m= 37,46 kgm

(c) Akibat beban anginDirencanakan tekanan angin 25 kg/m2 (PPIUG 1983 : 23)

Gambar arah terjadinya angin hisap dan tekan

Koefisien angin tekan (W1) = (0,02 - 0,04) = (0,02. 22)-0,4 = 0 Koefisien angin hisap (W2) = -0,4- Akibat angin tekan WT = (0,02. 22)-0,4 x 1 m x 25 kg/m2 = 0 kg/mWH = -0,4 x 1 m x 25 kg/m2 = -10 kg/m- Momen akibat beban angin MT = 1/8 . (0 kg/m) . (4 m)2 = 0 kgm MH = 1/8 . (-10kg/m) . (4m)2 =- 20 kgm

Kombinasi PembebananA. Menurut pembebanan tetap =beban mati + beban hidupMx, My= beban mati + beban hidupMx = Mqx + Mpx= 77,92 kgm+ 92,71 kgm=170 ,63 kgmMy= Mqy + Mpy= 31,48 kgm + 37,46 kgm=68, 94 kgmB. Menurut pembebanan sementara = beban mati + beban anginMx= Mqx + Mtekan= 77,92 kgm + 0 kgm= 77,92 kgm

My= Mqy + Mhisap= 31,48 kgm + 20 kgm= 51,48 kgm Jadi momen yang menentukan adalah momen pembebanan tetap (diambil momen yang terbesar)Mx = 170,63 kgm= 17063 kgcmMy = 68, 94kgm= 6894 kgcm

Kontrol tegangan : = + ijin = + 1200 kg/cm = 1004,796 kg/cm 1200 kg/cm (ijin) amanKontrol LendutanPBBI 1984 : 155, lendutan maksimum akibat beban mati + beban hidup 1/180 L, dimana L adalah jarak kuda-kudaFijin= L = . 400= 2,22 cmBeban yang digunakan beban sendiri + beban hidup

= 0,17 + 0,15= 0,32 cm

= 0,67 + 0,69= 1,36 cm

Maka : = 1,397 cm f ijin = 1/250 x 400 = 1,6 cm > 1,394 cm ( Aman)

Maka, baja profil Light Lip Channel 150 . 50 . 20 . 4.5 aman dipakai untuk gording.2.2 Pendimensian TrekstangDirencanakan Menggunakan 2 (Dua) Trekstang.= L = . 400 = 135 cm

Gambar 1.4 Jarak Trekstang

a. Diketahui :qx = gording (beban mati) = 38,96 kg/mJumlah medan = 8 medanPy = 100 kg x sin 22o = 37,46 kg

Pmax = + Py

Pmax = + 37,46 kg = 54,99 kg

b. Dimensi Trekstang

Tan =

= = 0,8 = arc tan 0,8 = 33,645o ............................... sin = sin 33,645o = 0,554R x sin = n x Pmax

R =

= = 794,079 kg

ijin = R/F ................................ F = R/ijin = = 0,66 cm2F = x x d2

d = = = 0,917 cm = 10 mm .............................. dipakai 10 mm

2.3 Perhitungan Ikatan Angin Jarak antar kuda-kuda= 4 m Jarak antar gording= 1,1 m Tekanan angin= 25 kg/m2 Panjang sisi miring atas kuda-kuda= 8,63m q (berat atap per meter persegi) = 11 kg/m2Gaya P diambil dari hubungan gording dengan ikatan angin yang sejajar sumbu gording (PPBBI84 : 64)P = (0,01 x P kuda-kuda) + (0,005 x n x q x dk x dg)Pada bentang ikatan angin harus dipenuhi syarat :

Dimana : dk = jarak antar kuda-kudadg = jarak antar gordingq = beban atap terbagi rataAtepi = luas bagian tepi kuda-kudah = jarak kuda-kuda pada bentang ikatan anginL = panjang sisi miring atas kda-kudaB= x lebar bangunan n = jumlah trave antara 2 bentang ikatan angina. Atepi = [ (a+b)/2] x dg a = tan 22o x B = 0,40 x 7,5 m = 3 m b = tan 22o x (1/2 L dg) = 0,40 x (1/2 x 10,79 m 1 m) = 1,758 m Maka, Atepi = [ (3m + 1,758m)/2] x 1 m = 2,379 m2

b. Q = n x qtekanan angin x L x dk= 3 x 25 kg/m2 x 10,79 m x 6 m= 4855,5 kg

c. 0,556 0,000241d. Pkuda kuda = x AA AA = L x 2 x dk = 7,5 m x 2 x 7 m = 90 m

Pkuda kuda = x 90 m = 2676,375 kg

e. P = (0,1 x P kuda-kuda) + (0,5 x n x q x dk x dg)= (0,1 x 2676,375 kg) + (0,5 x 3 x 11 kg/m2 x 6 m x 1 m)= 366,6375 kg

f. F = P/ijin = = 0,305 cm2F = x 3,14 x d2 x 3,14 x d2 = 0,305 cm2

d2 = d = 0,6 cm d = 6 mm, maka dipakai 12 mm

2.4 Perhitungan Kuda-Kuda2.4.1 Data Perhitungan Jarak antar kuda-kuda: 4,00 m Berat atap Zincalum: 11 kg/m2 Tekanan angin: 25 kg/m2 Bentang kuda-kuda: 16 m Kemiringan atap: 22o Jenis kuda-kuda: Truss 2.4.2 Perhitungan Pembebanan Kuda-Kudaa. Akibat beban mati Beban atap= 1 m x 6 m x 11 kg/m2= 66 kg Beban plafon dan penggantung= 1 m x 6 m x 18 kg/m2= 108 kg Beban gording= 6 m x 9,2 kg/m= 55,2 kg q total = 229,2 kg Beban asesoris 10% = 22,92kg Jadi, total akibat beban mati (P) = 252,12 kgb. Akibat beban hidupMenurut PMI : 15 untuk beban terpusat berasal dari seorang pekerja dan peralatannya minimum 100 kg. Dalam kasus ini beban hidup yang digunakan = 100 kgP = 100 kg c. Akibat beban anginTekanan tiup harus diambil minimum 25 kg/m (PMI 70 : 20) Koefisien angin untuk bangunan tertutup dengan 65K1 = (0,02 ) 0,4 = (0,02 35) 0,4 = 0,3K2 = - 0,41. Pembebanan Angin Pada Kuda-KudaAngin tekan (Wt)Wt = K1 Jarak kuda-kuda W= 0,3 6,00 m 25 kg/m2= 45 kg/m Wt Horisontal = Wt . Cos = 45 kg/m x cos 22 = 41,72 kg/mWt Vertikal = Wt . Sin = 45 kg/m x sin 22 = 16,85 kg/mAngin hisap (Wh)Wh= K2 Jarak kuda-kuda W= -0,4 6,00 m 25 kg/m2= -60 kg/m Wh Horisontal = Wh . Cos = 60 kg/m x cos 22 = 55,63 kg/mWh Vertikal = Wh . Sin = 60 kg/m x sin 22 = 22,47 kg/mKemudian beban-beban tersebut dimasukan ke dalam Program SAP 2000

2.4.3 Perhitungan Mekanika Truss dengan Menggunakan Program SAP 2000

2.4.4 Kontrol Terhadap Dimensi Rangka Batang2.4.4.1 Perhitungan Batang Tekan Gaya maksimum pada batang : Pmax = -14729,676 kgLk = 1,67 m = 167 cmRumus pendekatan Euler untuk fy = 240 MPa ; Fe 360 = 1600 kg/m2Imin = 1,69 x P x lk2= 1,69 x 14,73x (1,67)2 = 69,43 cm4Untuk satu profil Imin = x 68,43 cm4Digunakan profil siku 2L 60.60.10 dengan data-data sebagai berikut :Ix = Iy = 34,9 cm4F = 11,1 cm2imin = 1,15 cme = 1,85 cmix = iy = 1,78 cmw = 35 mmSyarat I pemeriksaan terhadap sumbu bahan x-xBerdasarkan PPBBI 84 hal 20 pasal 4.2 (3), bahwa kelangsingan pada arah tegak lurus sumbu x-x dihitung dengan persamaan :

Di dalam PPBBI 84 hal 12 pada tabel 3 tentang faktor tekuk untuk baja Fe 360 dengan x = 93 didapat x = 1,911Tegangan yang terjadi :

1267,94 kg/cm2 < = 1600 kg/cm2

Syarat II pemeriksaan terhadap sumbu bebas bahan y-yUntuk mengurangi pelengkungan dan pergeseran dalam arah memanjang batang pada sumbu y-y, dan untuk memperkecil medan tekuk maka perlu dipasang pelat kopel. Dengan syarat :

30 < < 50

le maks = x imin = 50 x 1,15 = 57,5 cm

le min = x imin = 30 x 11,5 = 333 cmJarak antara 2 batang karena pemakaian plat simpul

Gambar 2.7 Jarak antar 2 Batang Profil Baja L karena Pemakaian Pelat Simpul

a = e + x = 1,85 + ( x 1) = 2,35 cm

h = 2 x e + = 2 x (1,85 + 1) = 5,7 cmMomen inersia dari susunan profil gandaIy-y = 2 x (Iy + F x a2) = 2 x (34,9 + 11,1 x 2,352) = 192,399 cm4 Jari-jari minmum (iy)

iy = cmMenentukan angka kelangsingan sebelum plat dipasang kopel

=Setelah dipasang plat kopel

Sehingga angka kelangsingan ideal (PPBBI 84 hal 24) didapat sebagai berikut:

Ternyata iy = 78 > 1.2 48,4 (PPBBI 84 hal 25)Di dalam PPBBI 84 hal 12 pada tabel 3 tentang faktor tekuk untuk baja Fe 360 dengan iy = 78 didapat iy = 1,583

kg/cm2 < ijin = 1600 kg/cm2Jadi, profil siku 2L 60.60.10 memenuhi syarat.

2.5 Perhitungan Sambungan LasDihitung pada titik simpul dengan beban maksimum sebagai pedoman panjang las (titik simpul A).

Gambar 1.5 Titik simpul dengan beban maksimum sebagai pedoman panjang las (titik simpul A)

Gaya-gaya yang bekerja46 = +3966,8 kg64 = -3678,831 kg ijin = 1600 kg/cm2 = 0,58 1600 = 928 kg/cm2 (PPBBI hal 76) Baja siku yang dipakai 2L 60.60.10

(PPBBI hal 75)

cm

50. 50 . 5P Gambar 2.9 Profil Baja L dengan Rencana Panjang Las e1= 1,4 cm e2= 3,6 cm a= 0.3 cm

kg

kg ~ 430 kg

cm2

cmLbruto = Ln + 3a = 4,267 + (3 0,3) = 5,167 cm ~ 6 cm

cm2

cmLbruto = Ln + 3a = 1,533 + (3 0,3) = 2,433 cm ~ 4 cm (panjang minimum las)Panjang las yang dipakai L1= 6 cm L2= 4 cmUntuk selanjutnya panjang las batang tekan h1 inilah yang dipakai sebagai pedoman dalam menentukan panjang las batang yang lain.2.6 Perhitungan Panjang Baut Angker Kontrol tegangan betonmax = N/A = 3678,831 kg / (30x40) = 3,065 kg/cm2Gaya tarik (T)= x bplat kaki kolom x minx b= x 30 x 3,065 x 30= 1379,5 kgijin tarik = 1120 kg/cm2, maka luas penampang baut angker :Abaut = 1379,5 / 1120 = 1,23 cm2

d = = = 1,57 cm = 15,7 mmDipakai baut diameter 16 mm (syarat minimum)

baut perlu = = = 0,69 dipakai 2 baut angker

Perhitungan Panjang AngkerDipakai baja U24 ; diameter angker 16 mm ; A = 200,96 mm2

ldb = = = 192,9 mm 193 mmDipakai angker 216 mm panjang 40 cm (panjang minimum angker)

6