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◦
γtanah :
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
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
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
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 < 65o = (0,02
.
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:
-
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
 |
| 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
