PERENCANAAN GORDING DAN ATAP PABRIK

Data rencana atap :Bentang Rangka atap : 20 MAtap yang di pakai adalah atap Spandek, berat spandek = 5 kg/m2Jarak Gording Tepi atas dan bawah = 1.3 m Ambil jarak Gording Jarak Gording untuk tengah bentang = 1,7 m = 1.37 m

Merencanakan Gording

Data - data :

Wx = 29 cm3Iy = 26.6 cm4Wy = 8.02 cm3g = 6.13 Kg/m

Beban Mati :Berat Gording = 6.13 Kg/mBerat Penutup Atap= 1.37 x 5 = 6.85 Kg/m

Total Beban Mati = 12.98 Kg/m

Beban Hidup --> P = 100 Kg ditengah gording.Beban Angin --> Ambil Tekanan angin = 40 Kg/m2

Koefisien angin :Angin kekanan :Koefisien = 0.02 x 24 -0.4 = 0.08 ( Tekan )Agin kekiri :Koefisien = - 0.4 ( Isap )

q angin kekanan = 0.08 x 40 x 1.37 = 4.384 Kg/m (Tekan )q angin kekiri = - 0.4 x 40 x 1.37 = - 21.92 Kg/m ( Isap )

Momen pada Gording : Biasanya pada arah sumbu lemah gording kita paang trestang pada tengah bentangnya.Sehingga Ly = 1/2 L = 2 m

Sudut Atap = 24°Mencoba untuk Gording C 125 X 50 X 20 X 3²

Ix = 181 cm4

Akibat beban Mati : q = 12.98 Kg/m

Akibat beban hidup ---> P = 100 Kg

Akibat Angin :Bekerja tegak lurus sb x, jadi hanya ada Mx

Angin Isap --> M = 1/8 (- 21.92)(4) = - 43.84 Kgm

Kombinasi Pembebanan

Ket

Mx 22.62 91.35 8,768 - 43.84

My 2.64 40.67 - - 43.31 Kgm

Tegangan yang terjadi :σ = Mx/Wx + My/Wy

Agak boros tapi akan dicek Terhadap LendutannyaCek LendutanLendutan dalam arah sumbu Y dinamakan δy ---> Pakai L = 400 CmLendutan dalam arah sumbu x dinamakan δx ---> Pakai L = 200 Cm

= 0.142 + 0.04 = 0.182 cm

= 0.0197 + 0.121 = 0.1407

1/250 L = 1/250 x 400 = 1.6 cm

Merencanakan Kuda - kudaBerat sendiri kuda kuda : dapat ditaksir dengan rumus :

qx = q cos 24° = 11.86 Kg/m Mx = 1/8 (11.31)(4)² = 22.62 Kgmqy = q sin 24° = 5.28 Kg/m My = 1/8 (5.28)(2)² = 2.64 Kgm

Mx = 1/4 (100.cos 24°) 4 = 91.35 KgmMy = 1/4 (100.sin 24°) 4 = 40.67 Kgm

Angin Tekan --> M = 1/8(4.384)(4)² = 8.768 Kgm

Beban Mati

Beban Hidup

Angin Kekanan

Angin Kekiri

yang menentuk

an

122.738 Kgm

'= 122.738 x 100 / 29 + 43.31 x 100/8.02 = 963.26 Kg/cm² < 1600 Kg/cm²

δy = 5/384 ((q Cos α)L4 / E IX) + 1/48 ((P Cos α)L3 / E IX)

= 5/384 ((11.86 + 4.384)/100 x 4004 / 2.1 x 106 x 181) + 1/48 ((91.35)x 2003 / 2.1 x 106 x 181)

δx = 5/384 ((5.28)/100 x 2004 / 2.1 x 106 x 26.6) + 1/48 ((40.67)x 2003 / 2.1 x 106 x 26.6)

δ = √ δx2 + δy2

= √ 0.14072 + 0.1822 = 0.23 cm

Berarti lip channel C125 x 50 x 20 x 32 terlalu boros,

Jadi unutk Gording Kita mengunakan C125 x 50 x 20 x 23

berat per M2 = 2 + 0.66 L Dimana L = 18 M

Berat Penutup atap = 5 Kg/mJumlah Gording = 18 Buah

Beban total yang bekerja pada kuda - kuda :Beban mati

Berat Gording = 20 (4.61)(4) = 368.8 KgBerat Penutup = 5 (4)(10.96)(2) = 438.4 KgBerat rangka =15.2 ( 4 ) ( 10.96 ) ( 2 ) = 1332.74

Jumlah beban mati = 2139.94 KgPada tepi atas dan tepi bawah besarnya gaya pada titik buhul adalah 1/P4 (1/2P)+6P = 2139.94 P = 267.49 Kg ----> 268 Kg

Beban HidupKita anggap ada gaya 100 Kg pada titik buhul tengah dan 50 Kg pada titik buhul pinggir.

Beban anginKoefisien angin tekan = 0.036Koefisien angin hisap = - 0.4P Tekan (tegak lurus batang tepi atas) = 0.036(40)(2.74)(4) = 16 Kg utk titik buhul tengah. Untuk titik buhul bawah dan atas adalah 8 KgP Isap = -0.4 (40) (2.74) (4) = -176 Kg untuk titik buhul tengah Untuk titik buhul bawah dan atas adalah -88 Kg

Gambar

= 2 + 0.66 (20) = 15.2 Kg/m2

Berat sendiri Gording ( Pakai C125 x 50 x 20 x 23 -------> g = 4.61 Kg/m )

Diagram Cremona akibat beban Vertikal :

Tentukan dulu gaya batang b3 dengan jalan melakukan potongan I - I melalui titik C.MC = 0Sb3 (4.48) = (1472-184)(10) - (368)(10 -2.50) - (368)(10-5) - (368)(10-7.5) = 0

Sb3 = 1643 Kg

No batang No batang

a1 -3619.05 b1 3306.17 c1 336.18 c5 1266.05a2 -3469.37 b2 2892.9 c2 413.27 c6 1031.02a3 -4100.01 b3 1643 c3 1018.26 c7 1250.01a4 -3950.33 c4 1266.81

Catatan : Karena pembebanan simetris maka gaya batang sebelah kanan titik C sama dengan sebelah kiri, dan batang e adalah batang nol.

Diagram Cremona akibat beban Angin kekanan :

Menentukan RAV :∑MB = 0RAV(20) = 7.3 (20)+14.6(17.5)+14.6(15)+(14.6(12.5)-6.5(1.1)-6.5(2.2)-6.5(3.3)-72.7(10)-38.2(4.4)-71(3.3)-71(2.2)-71(1.1)-160(7.5)-160(5)-160(2.5)RAV = 150 Kg∑V = 0 -----> RBV = 431.6 Kg

Lakukan potongan I-I melalui C,lalu tinjau sebelah kiri C.∑MC = 0 -157.3(10)-14.6(7.5)-14.6(5)-14.6(2.5)+308.9(4.48)-3.2(4.48)-6.5(3.3+2.2+1.1)-Sb3 (4.48) = 0 -->Sb3 = -103.8 Kg (Tekan)

No Btng No Btng No Btng No Btng

a1 382 c1 -16 a1' 880 c1' 176

No batang

Gaya batang

(Kg)No

batangGaya

batang (Kg)

Gaya batang (Kg)

Gaya batang (Kg)

Gaya Btg (Kg)

Gaya Btg (Kg)

Gaya Btg (Kg)

Gaya Btg (Kg)

a2 382 c2 20 a2' 880 c2' -216a3 382 c3 -32 a3' 880 c3' 352a4 382 c4 20 a4' 880 c4' -216b1 -41 c5 20 b1' 768 c5' 432b2 -60 c6 -16 b2' 552 c6' -176b3 -100 c7 40 b3' 120 c7' 649

Diagram Cremona akibat beban Angin kekiri :

∑MC = 0 -431.6(10)-(308.9-35)(4.48)+71(3.3+2.2+1.1)+160(7.5+5+2.5)+80(10)-Sb3(4.48)=0Sb3 = - 418.4 Kg ( Tekan )

No Btng No Btng No Btng No Btng

a1 871 c1 176 a1' 386 c1' -16a2 871 c2 -216 a2' 386 c2' 20a3 871 c3 352 a3' 386 c3' -32a4 871 c4 -216 a4' 386 c4' 20b1 -760 c5 -432 b1' -44 c5' 20b2 -544 c6 176 b2' -64 c6' -16b3 -112 c7 -648 b3' -103 c7' 40

Gaya Btg (Kg)

Gaya Btg (Kg)

Gaya Btg (Kg)

Gaya Btg (Kg)

Kombinasi gaya batang

No Btng

a1 -3619.05 382 871 -3619.05 -3237.05a2 -3469.37 382 871 -3469.37 -3087.37a3 -4100.01 382 871 -4100.01 -3718.01a4 -3950.33 382 871 -3950.33 -3568.33b1 3306.17 -41 -760 3306.17 3265.17b2 2892.9 -60 -544 2892.9 2832.9b3 1643 -100 -112 1643 1543c1 -336.18 -16 176 -336.18 352.18c2 413.27 20 -216 413.27 433.27c3 -1018.26 -32 352 -1018.26 1050.26c4 1266.81 20 -216 1266.81 1286.81c5 1266.05 20 -432 1266.05 1286.05c6 -1031.02 -16 176 -1031.02 1047.02c7 1250.01 40 -648 1250.01 1290.01a1' -3619.05 880 386 -3619.05 -2739.05a2' -3469.37 880 386 -3469.37 -2589.37a3' -4100.01 880 386 -4100.01 -3220.01a4' -3950.33 880 386 -3950.33 -3070.33b1' 3306.17 -768 -44 3306.17 2538.17b2' 2892.9 -552 -64 2892.9 2340.9b3' 1643 -120 -103 1643 1523c1' -336.18 176 -16 -336.18 -160.18c2' 413.27 -216 20 413.27 197.27c3' -1018.26 352 -32 -1018.26 -666.26c4' 1266.81 -216 20 1266.81 1050.81c5' 1266.05 -432 20 1266.05 834.05c6' -1031.02 176 -16 -1031.02 -855.02

Akibat B. Vertikal

(Kg)

Angin ke kanan

(kg)Angin

kekiri (kg)Beban Tetap

Beban Sementara

c7' 1250.01 -649 40 1250.01 601.01

Batang tepi atas (rafter) tidak terputus pada titik buhul (menerus).dan karena ada gording dan karena ada gording yang berada ditengah bentangnya, maka harus kita perhitungkan momen lapangan dan tumpuannya.

Reaksi pada Gording= 4 ( 6.85 + 6.05 ) + 100= 152 kg

Kita selesaikan dengan metode cross :

M lap = M tumpuan = 52.07 kgm

Perhitungan Profil1. Batang tepi atas : Ambil gaya terbesar = 3619.05 kg

Momen = 52.05 kgmKarena ada gording ditengah - tengah batang tepi atas,

Maka -->

MF = 1/8 ( 152 ) ( 2.7406 ) = 52.07 kgm

Lky = 1.37 meter

Kita coba profil 60.60.6

AiG = 2.29 cm

i = 1.17 cme = 1.69 cm

Tebal pelat buhul ambil 8 mm

y = 137/ 2.77 = 49.46

L1 = jarak kopel pelat (dipasang pada masing2 titik buhul & pertengahan bentang batang tepi)= 137 cm

= 1.17 cmλ1 = 137/1.17 = 117.1

Karena ada momen maka :

б = 4.35 x (3619.05/(2x6.91)) + (52.05 x 100) / (2x22.8)/(6-1.69) < 16001631.1 < 1600 ( Selisihnya kecil )Profil 60.60.6 dapat dipakai

Catatan : kalau kita perhatikan tabel kombinasi gaya ( akibat beban vertikal, beban angin kanan, angin kiri), terlihat bahwa pembebanan sementara tidak menentukan.andaikata pembebanan sementara sangat menentukan maka tegangan yang ijin yang

2. Batang tepi bawah : juga dibuat menerusGaya maksimum tarik = 3306,17 kgCoba profil 60.60.6

3306.17/11.747 < 0.75 (1600 )281.5 < 1200 --------> Terlalu boros

Lkx = 2.74 meter

data - data : Ix = Iy = 22.8 cm 4

ix = iy = 1.82 cm

= 6.91 cm2

I y = 2 ( 22.8 + 6.91 x 2.092 ) = 106 cm4

iy = √106/(2 x 6.91) = 2.77

Tentukan iy :

iy = √ λy2 + m/2 λ12

Dimana λ1 = L1 /I min

imin

λiy = √ (49.46)2 + 2/2 (117.1)2 = 127.12

Tentukan λx :

λx = 274 / 1.82 = 150.54

Karena λx > λy maka menekuk thd sumbu x ( sb baban )

λx = 150.74 ---> ωx = 4.35 ( unutk Fe360 )

б = ωx x N/A + M/Wx < б

diambil 1.3 б akibat beban tetap ( misal untuk Fes60, maka бsem = 1.3(1600).

Anetto ambil 0.85 A bruto = 0.85 (2 x 6.91 ) = 11.747 cm2

Coba diperkecil dengan profil 30.30.3

3306.17/2.96 < 0.75 (1600 )281.5 < 1200 --------> Profil boleh dipakai

3. Batang miring c1 sd c6 ( tanpa c5) juga c1' sd c6' ( tanpa c5' )Gaya tarik maksimum = 1266,81 kgGaya tekan maksimum = -1031.02 kgGunakan profil 25.25.3 ( Mengacu hitungan pada batang tepi bawah )

4. Batang c5 dan c7 serta c5' dan c7'Gaya tarik maksimum = 1266,05 kgProfil yang digunakan juga 25.25.3

5. Batang Vertikal adalah batang nolProfil yang digunakan juga 25.25.3

Anetto ambil 0.85 A bruto = 0.85 (2 x 1.74 ) = 2.96 cm2