Perencanaan Konstruksi Atap Baja dengan Penutup Atap Asbes Gelombang

 

Konstruksi Baja

Tugas ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Konstruksi Baja 1

Yang dibimbing oleh Drs., Nemesius Bambang Revantoro, S.T, M.T

 

Oleh:

Agus Mujiono

140521602410

 

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK SIPIL

PROGRAM STUDI SI PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN

2015

DATA PERENCANAAN

1.      Gambar Perencanaan 

DENAH BANGUNAN

PORTAL TIPIKAL

    2.      Data Perencanaan

Direncanakan :

1.    Fungsi Bangunan                                : Pertokoan / Perkantoran

2.    Lokasi Bangunan                                : Pacitan

3.    Jarak antar Portal                                : 5,85 m

4.    Jumlah Portal                                      : 6 buah

5.    Jenis Kuda-kuda                                 : Truss/rangka batang

6.    Kuat Mutu Beton(fc’)                         : - Mpa

7.    Kuat Mutu Baja (fy)                           : 240 Mpa

8.    σ Ijin                                                   : 1600 kg/cm2

9.    Penutup Atap                                      : Asbes gelombang

10.  Tanah

C                                                         :1 ton/m3

Φ                                                         : 19^◦

γ_tanah                                                                     : 0,8 ton/m³

11.  Lebar                                                   : L1 = 1,95 m ; L2 = 8,35 m

                                                                          L₃ = 6,35 m ; L₄ = 2,70 m

12.  Tinggi                                                  : h1 = 2,00 m ; h2 = 4,10 m

  h3 = 4,30 m ; h4μ = 2,53 m  

13.  P                                                          : P1 = - m

                                                                   P2 = - m

 

PERHITUNGAN ATAP

1.       

2.       

    3.      Pehitungan Gording

Data Perencanaan:

a.     Bentang kuda-kuda                             : 1470 cm

b.    Jarak antar kuda-kuda                        : 585 cm

c.     Berat pntup atap (Asbes gelombang)  : 11 kg/m2 (PMI :1970 N.I-18)

d.    Tekanan angin ( PMI ’83 hal 24 )      : 40 kg/m

e.     Kemiringan atap                                 : 19°

f.      σ Ijin                                                   : 240 Mpa = 1600 kg/cm2

g.    Direncanakan menggunakan profil C 150 .50 . 20 . 3.2

-          q             =  4,96 kg / m                         

-          A            =  6,322 cm2

-          Wx         =  38 cm3                               

-          Wy         =  10,1 cm2

-          Ix           =  238 cm4                             

-          Iy           =  33,5 cm4

Gording

    Referensi Tabel Baja bisa download disini 

Tabel Profil Kostruksi Baja Lengkap

        4.      Perhitungan Panjang Bentang

A.    Kuda – Kuda Besar

Kuda-kuda

AD       =  7,35   m

AE       =  2,06  m

CF        =  2,85  m

Alpha  =  19ᵒ

a.    Panjang batang AB = BC

b.    Panjang batang overstek (AE)

c.    Panjang total EB

d.    Tinggi kuda-kuda

B.    Kuda – Kuda Kecil

a.    Panjang batang EA

b.    Tinggi kuda – kuda kecil

    5.      Perhitungan Jarak dan Jumlah Gording

A.           Jarak Gording Kuda – Kuda Besar

B.           Jarak Gording Kuda – Kuda Kecil

Direncanakan penutup atap menggunakan asbes bergelombang dengan jarak rencana gording 0,80 meter maka:

                  6.      Pehitungan Pembebanan Gording

Direncanakan menggunakan profil C150 .50 . 20 . 3.2 , dengan data sebagai berikut :

-          q             =  4,96 kg / m                         

-          A            =  6,322 cm2

-          Wx         =  38 cm3                               

-          Wy         =  10,1 cm2

-          Ix           =  238 cm4                             

-          Iy           = 33,5 cm4

a.         Beban mati

Berat sendiri gording                                    =    4,96 kg/m

              Berat penutup atap (asbes gelombang)

11 kg/m² x 1,48 m                                        =  16,28 kg/m

Berat plafond dan penggantung

18 kg/m² x 1,48m x cos 19                           =  25,1886149  kg/m  +

Beban aksesoris dan alat sambung (10%)    =    4,74 kg/m  +

                                                            Q total             =  51,1686149 kg/m

Peninjauan Sumbu x – x

qx      = Q x cos α

          = 51,1686149 kg/m x cos 19

          = 51,1686149 kg/m x 0,9455

          = 48,38087583 kg/m

Peninjauan Sumbu y – y  

Direncanakan jumlah trekstang = 3 bh

qy      = Q x sin α

          = 51,1686149 kg/m x sin 19

          = 51,1686149  kg/m x 0,325568154

          = 16,6588715 kg/m

b.         Beban Hidup

Menurut PMI 1970 hal. 15, beban hidup atap sebesar 100 kg.

Peninjauan Sumbu x – x

Px      = P x cos α

          = 100 kg/m x cos 19

          = 100 kg/m x 0,9455

          = 94,55185756 kg/m

Peninjauan Sumbu y – y

Direncanakan jumlah trekstang = 3 bh

Py      = P x sin α

          = 100 kg/m x sin 19

          = 100 kg/m x 0,325568154

          = 32,55681545 kg/m

c.         Beban Angin

Berdasarkan PMI 1970 hal. 20.

Jenis bangunan                     : bangunan tertutup

Tekanan angin minimum       : 35 kg/m2, maka diasumsikan tekanan angin:  40 kg/m².

Koefisien angin tiup dan angin hisap           :

          Angin tiup untuk α < 65^o = (0,02 . - 0,4)

          Angin hisap untuk semua α = -0,4

Angin tekan

Wt = ((0,02 x α) – 0,4) x panjang area pembebanan x w

      = ((0,02 x 19) – 0,4) x 1,48m x 40 kg/m2

      = 2,46 kg/m 

Angin hisap

Wh = - 0,4 x panjang area pembebanan x w

       = - 0,4 x 1,37 m x 40 kg/m2

       = - 16,44 kg/m

d.         Beban Kombinasi

-       Kombinasi I        : beban mati + beban hidup

Mx       = Mx + Mpx

            = 206,9643154 kg m + 94,55185756 kg m

            = 138,2820917 kg m

My       = My + Mpy

            = 7,918169862 kgm + 15,87144753 kg m

            = 23,78961739 kg m

-       Kombinasi II      : beban mati + beban angin

Mx       = Mx + Mwt

            = 206,9643154 kg m + (-5.065) kg m

            = 201,8993854 kg m

My       = My + Mwt

            = 7,918169862 kgm + (-5.065 kg m

            = 2,853239862 kg m

-       Jadi momen yang digunakan adalah

Kombinasi I : beban mati + beban hidup

Mx       = 345,2464071 kg m

            = 34524,6407  kg cm

My       = 23,78961739 kg m

            = 2378,96174  kg cm

    7.      Menentukan Dimensi Profil

a.    Kontrol Tegangan

Berdasarkan PPBBI ’84 hal 5 pasal 2.2 (1), bahwa untuk elemen baja yang mengalami tegangan normal dan tegangan geser, maka tegangan idiil yang terjadi tidak boleh melebihi tegangan dasar atau tegangan yang diijinkan, sehingga:

Profil C 150 .50 . 20 . 3,2

-          q             =   4,96 kg / m                        

-          A            =   6,322 cm2

-          Wx         =   38 cm3                              

-          Wy         =   10,1 cm2

-          Ix           =   238 cm4                            

-          Iy           =   33,5 cm4

b.    Kontrol Geser

(PPBBI hal. 110, pasal 151 ayat 6)

c.    Kontrol Momen Tahanan

d.    Kontrol Lendutan

Berdasarkan PPBBI 1984 hal. 155, lendutan maksimum yang diijinkan untuk gording = 1/180.L, dengan L = jarak kuda–kuda.

Dimana:    

-          qx (Beban mati sumbu x)            = 48,38087583 kg/m = 0,48 kg/cm

-          qy (Beban mati sumbu y)            = 16,6588715  kg/m = 0,16 kg/cm

-          Px (Beban hidup sumbu x)          = 94,55185756 kg

-          Py (Beban hidup sumbu y)          = 32,55681545 kg

-          E                                                   = 2,1 x 10^6 kg/cm2

-          L                                                   = 5,85 m          = 585 cm

-          Ix                                                  = 238 cm4

-          Iy                                                  = 33,5 cm4

Maka :

Lendutan maksimum yang terjadi

    8.      Perhitungan Trekstang

Untuk memperkuat gording dari lendutan, maka perlu diberi trekstang.

Gambar pemasangan Trekstang

-          Beban terpusat (PPIUG’83 pasal 3.1) =100 kgà beban hidup pada atap dan/atau bagian atap serta pada struktur tudung(canopy) yang dapat dicapai dan dibebani orang, harus diambil minimum sebesar 150 kg/m3 bidang datar.

-          Jarak antar gording          = 1,48 m

-          Berat sendiri gording       = 4,96 kg/m

a.    Pembebanan Gording

Pembebanan Trekstang

Q = berat sendiri gording +berat penutup atap

    = 4,96 kg/m + (11 kg/m2 x 1,48 m)

                = 21,24 kg/m

            Beban dari sumbu y – y

Qy = Q x sin α

      = 21,24 kg/m x sin 19

      = 6,915067601 kg/m

Py  = P x sin α

      = 100 kg x sin 19

      = 32,55681545 kg

Dimana:

 F = 1/4 . π . d2

Maka digunakan trekstang diameter 10 mm.

        9.      Perhitungan Ikatan Angin

a.    Pembebanan Ikatan Angin

Menurut PPBBI’ 84 hal. 64 pada hubungan gording dan ikatan angin harus dianggap ada gaya P’ yang arahya tegak sejajar dengan sumbu gording yang besarnya adalah :

-          P’ = 0,01 . P kuda-kuda + 0,005 . n . q . dk . dg

-          Dimana : dk (jarak kuda-kuda)                = 5,85 m

-           dg (jarak gording)                                   = 1,48 m

-           q (beban atap vertical terbagi rata)         = 5,5 kg/m2

-          n (jumlah trave)                                       = 1 trave

Dimana:

                             = 64,51247172 kg

P’    = 0,01 . P kuda-kuda + 0,005 . n . q . dk . dg

  = 0,01 x 64,51247172  +( 0,005 x 1 x 5,5 kg/m2 x 5,85 m x 1,48 m)

       = 0,883219717 kg

Pada bentang ikatan angin harus memenuhi syarat berdasarkan (PPBBI’84 hal. 64) yaitu:

Dimana:

-          Atepi        : luas bagian tepi kuda-kuda = (a+b)/2 x dg

-          h               : jarak kuda-kuda pada batang ikatan angin

-          l                : pajang tepi atas kuda-kuda

-          b               : 1/2 lebar bangunan = 1/2 x 1470 = 735 m

-          E               : 2,1 . 10^6 kg/m2

-          Q              : n . q . l . dk

0,75255601  ≥  0,002798561 è Memenuhi Syarat

b.    Dimensi Ikatan Angin

      = 0,035160021 cm

Karena diameter minimal untuk ikatan angin adalah 16 mm, maka digunakan ikatan angin diameter 16 mm.

    10.      Perhitungan Kuda – Kuda

a.      Pembebanan Kuda – Kuda

1.             Beban mati

a.         Berat sendiri Kuda-kuda (L + 5)

Jarak kuda-kuda maks (17,15  + 5) x 5,85  = 129,5775 kg

·      Tiap simpul tengah menerima beban

= 1/15 x 129,5775 x 17,15  = 148,150275 kg

·      Simpul tepi menerima beban

= 1/2 x 148,150275  kg = 74,0751375 kg

b.        Berat sendiri penutup atap Asbes gelombang (qatap = 11 kg/m2)

·      Simpul tengah menerima beban

= qatap x L1 x L2

= 11 kg/m2 x 1,00 m x 5,85 m = 64,35 kg

·      Simpul puncak menerima beban

= 64,35  kg + (5,85 m x 1 m x 11 kg/m2) = 64,35 kg

·      Simpul tepi menerima beban

= 1/2 x 64,35 kg = 32,175 kg

c.         Beban akibat gording (C 150 .50 . 20 . 3,2) G = 4,96 kg

·      Tiap simpul menerima beban

= 5,85 m x 4,96 kg/m = 29,016 kg

·      Simpul puncak menerima beban

= 2 x 29,016 kg = 58,032 kg

d.        Beban berguna

·      Tiap simpul menerima beban 100 kg

e.         Beban akibat plafond dan penggantung (18 kg/m2)

·      Simpul tengah dan puncak menerima beban

= 1/15x 18 kg/m2 x 17,15 m x 5,85 m = 120,393 kg

·      Simpul tepi menerima beban

= 1/2 x 120,393 kg = 60,1965 kg

f.          Beban akibat berat sendiri kuda-kuda

Simpul Tengah P2 – P7 dan P10 – P14

      = Aa + Ba + Ca + Da + Ea

     = 148,150275 kg + 64,35 kg + 29,016 kg + 100 kg + 120,393 kg

     = 461,909275 kg ~ 462 kg

Simpul Tepi P1 dan P14

              = Ab + Bc + Ca + Da + Eb

              = 74,0751375 kg + 32,175 kg + 29,016 kg + 100 kg  + 60,1965 kg

              = 295,4626375 kg ~ 295 kg

   Simpul Puncak P8

              = Aa + Bb + Cb + Da + Ea

              = 148,150275 kg + 128,7 kg + 58,032 kg + 100 kg + 120,393 kg

              = 555,275275 kg ~ 555 kg

2.             Beban akibat angin

a.    Angin Tiup

  Angin tiup = (0,02 x α – 0,4) x (pjg sisi miring x jrk kuda-kuda) x muatan angin

                  = (0,02 x 19 – 0,4) x (7,773512007 x 5,85) x 40 kg/m2

                  = -36,38003619 kg/m ~ -36 kg/m

Simpul Tengah Wt2 – Wt7     = -36/7  = -5  kg

Simpul Tepi Wt1 dan Wt8      = -3  kg

b.   Angin Hisap

Angin hisap = ( – 0,4) x (pjg sisi miring x jrk kuda-kuda) x muatan angin

                      = ( – 0,04) x 7,773512007  x 5,85) x 40 kg/m2

                      = 727.6007238 kg           = 728 kg

Simpul Tengah Wh2 – Wh7   = 728/7  = 104 kg

Simpul Tepi Wh1 dan Wh8    = 52 kg