8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
1/57
51
I. Perhitungan Rangka Atap Kuda-Kuda Baja Konvensional
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
2/57
52
PERENCANAAN KUDA-KUDA BAJA
BENTANG 8 M
Bentang rangka atap = 8m
Jarak antar kuda-kuda =3m
Sudut kemiringan atap =30°
Mutu baja =ST.37
Tegangan ijin lentur baja =1600 kg/cm2
Modulus Elastisitas baja E = 2,1 x 106kg/cm2
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
3/57
53
Penutup atap genteng dengan beban penutup atap=50 kg/m2(sudah
termasuk reng dan usuk)
Plafond menggunakan eternit (tebal 4mm) =18 kg/m2(sudah
termasuk penggantungnya)
Beban hidup pekerja =100 kg
Beban tekanan tiup angin =25 kg/m2
Ditanya :
1. Mencari panjang batang masing-masing batang
2.
Mendimensi gording
3. Mendimensi batang tarik (Trackstang)
4. Perhitungan pembebanan pada kuda-kuda (beban mati, beban angin, beban
plafond)
5. Gaya batang (cara analitis dan cara grafis)
6. Kombinasi pembebanan
7. Mendimensi rangka batang (batang tarik dan batang tekan)
8.
Menghitung sambungan pada masing-masing titik simpul
9. Gambar kerja
Penyelesaian :
1. Mencari Panjang Batang Masing-Masing Batang
a1 = a2 = a3 = a4 = a5 = a6 = a7 = a8
1
00,130cos
a
ma 155,130cos
00,11
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
4/57
54
b1 = b2 = b3 = b4 = b5 = b6 = b7 = b8
mb 00,18
81
v1 = v7
00,130tan 1v
mv 557,030tan00,11
v2 = v6
mv 155,130tan00,22
v3 = v5
mv 372,130tan00,33
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
5/57
55
v4
mv 309,230tan44
d1 = d6 = a1 = 1,155 m
d2 = d5
2
2
2
32 v bd
md 528,1155,100,,1 222
d3 = d4
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
6/57
56
2
3
2
43 v bd
md 00,2732,100,1 223
Daftar panjang batang :
No. Btg a (m) b (m) v (m) d (m)
1 1,155 1,00 0,577 1,155
2 1,155 1,00 1,155 1,528
3 1,155 1,00 1,732 2,00
4 1,155 1,00 2,309 2,00
5 1,155 1,00 1,732 1,528
6 1,155 1,00 1,155 1,155
7 1,155 1,00 0,577 -
8 1,155 1,00 - -
JUMLAH 9,240 8 9,237 9,366
2. Mendimensi Gording
a. Beban mati (DL)
Sudut kemiringan atap =30°
Jarak gording = 1,155 m
Dicoba dulu gording Light Lip Channels C .100x50x20x3,2 dengan
data-data sebagai berikut :
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
7/57
57
A = 7,007 cm2 Iy = 24,5 cm4
Ix = 107 cm4 Wy = 7,81 cm
3
Wx = 21,3 cm3 g = 5,50 kg/m
Berat sendiri gording = 5,50 kg/m
Berat atap = 1,732 x 50 = 57,75 kg/m
Berat trackstang = 0,1 x 5,50 = 0,55 kg/m (10% x berat
gording)
+
q = 63,800 kg/m
qx = q . sin
= 63,80 . sin30°
= 31,90 kg/m
qy = q . cos = 63,80 . cos30°
= 55,252 kg/m
2
8
1l qy M x
kgm M x 158,623252,558
1 2
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
8/57
58
2
38
1
l qx M y
kgm M y 988,33
390,31
8
1 2
b. Beban hidup (LL)
Beban hidup pekerja = 100 kg (di tengah gording)
Px = P . sin
= 100 . sin30°
= 50 kg
Py = P . cos
= 100 . cos30°
= 86,603 kg
l Py M x 4
1
kgmM x 952,643603,864
1
34
1 l Px M y
kgmM y 5,123
350
4
1
c. Beban angin (WL)
Beban tekanan tiup angin = 25 kg/m2
Koef. Angin tekan = 0,02 – 0,4
= 0,02.30 – 0,4
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
9/57
59
= 0,2
Koef. Angin hisap = -0,4
W tekan = Koef. Angin tekan x W x Jarak gording
= 0,2 x 25 x 1,155
= 5,775 kg/m
W hisap = Koef. Angin hisap x W x Jarak gording
= -0,4 x 25 x 1,155
= -11,550 kg/m
2
8
1l W M tekan x
kgm M x 497,63775,58
1 2
2
8
1l W M hisap x
kgm M x 994,123550,1181 2
Tabel Kombinasi Pembebanan :
MOMENBEBAN
MATI
BEBAN
HIDUP
BEBAN ANGIN KOMBINASI BEBAN
TEKAN HISAP TETAP SEMENTARA
Mx 62,158 64,952 6,497 -12,994 127,110 133,607
My 3,988 12,50 0 0 16,448 16,448
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
10/57
60
Kontrol Tegangan dan Lendutana.
Kontrol Tegangan
Terhadap beban tetap :
y
y
x
x
W
M
W
M
81,7
8,1648
3,21
0,12711
= 807,391 kg/cm² < 1600 kg/cm²....................................... OK
Terhadap beban sementara :
y
y
x
x
W
M
W
M
81,7
8,1648
3,21
7,133607
= 838,377 kg/cm² < (1,3 x 1600 kg/cm²)................................ OK
b. Kontrol Lendutan
Terhadap sumbu x :
qy = 55,525 kg/m
= 0,55525 kg/cm
Py = 86,603 kg
x
y
x
y
x I E
l P
I E
l q
34
48
1
384
5
107101,2
300603,86
48
1
107101,2
3000,55525
384
56
3
6
4
x
= 0,259 + 0,217
= 0,476 cm
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
11/57
61
qx = 31,900 kg/m
= 0,31900 kg/cm
Px = 50 kg
y
x
y
x
y I E
l P
I E
l q
34
3
48
13
384
5
5,24101,2
330050
48
1
5,24101,2
33000,31900
384
56
3
6
4
y
= 0,008 + 0,020
= 0,028 cm
22
y x
22028,0476,,0
3002001477,0 ijincm
OK cmcm ............................................5,1477,0
Kesimpulan : Profil C.100x50x20x3,2 dapat digunakan.
3. Mendimensi Batang Tarik (Trackstang)
DL (qx) = 31,90 kg/m
LL (Px) = 50 kg
P total = (qx . L) + Px
= (31,90 . 3) + 50
= 145,700 kg
Karena batang trackstang dipasang 2 buah, maka :
kg P total 567,48
3
70,145
3
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
12/57
62
2/1600 cmkg
F
P
netto
netto F
567,481600
F bruto = 125% x Fnetto
= 125% x 0,030
= 0,038 cm²
F bruto = ¼ . π . d2
0,04948 = ¼ . π . d2
cmd 220,04/1
038,0
Dipakai tulangan Ø 10 mm (minimal)
4. Perhitungan Pembebanan Pada Kuda-kuda
a. Berat sendiri kuda-kuda
Batang atas dan bawah ditaksir menggunakan profil L.50.50.5
Total panjang = 9,240 + 8
= 17,240 m
Berat per meter = 3,71 kg/m
Batang vertikal dan diagonal ditaksir menggunakan profil L.40.40.4
Total panjang = 9,237 + 9,366
= 18,603 m
Berat per meter = 2,42 kg/m
Berat total kuda-kuda = (2 . 3,77 . 17,240) + (2 . 2,42 . 18,603)
= 220 kg
2030,0
1600
567,48cm F netto
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
13/57
63
Total berat sendiri kuda-kuda :
Berat sendiri kuda-kuda = 220 kg
Berat alat sambung = 10% x 220 = 25 kg
Berat branching + titik simpul =25% x 220 = 55 kg
+
= 297 kg
b. Berat penutup atap
P = q x jarak kuda-kuda x (2 x panjang tepi atas kuda-kuda)
= 50 x 3 x (2 x 4,620)
= 1386 kg
c.
Berat gording
Digunakan gording C .100x50x20x3,2 dengan g = 5,50 kg/m
Jumlah gording = 10 bh
P = g x jarak kuda-kuda x jumlah gording
= 5,50 x 3 x 10
= 165 kg
Beban total yang bekerja pada kuda-kuda :
Berat sendiri kuda-kuda = 297 kg
Berat penutup atap = 1386 kg
Berat gording = 165 kg
+
= 1848 kg
Pada tepi atas dan bawah, besarnya gaya pada titik buhul = 1/2P,
sehingga diperoleh :
4 (1/2P) + 6P = 1848 kg
8P = 1848 kg
P = 1848 / 8
P = 231 kg
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
14/57
64
P = 231 kg untuk titik buhul tengah dan 115,5 kg untuk titik buhul
bawah
d. Beban hidup
Beban berguna P = 100 kg tiap titik buhul
e. Beban Angin
Koef. Angin tekan = 0,2
Koef. Angin hisap = -0,4
W tekan = Koef. Angin tekan x W x Jarak gording x jarak kuda-kuda
= 0,2 x 25 x 1,155 x 3
= 17,325 kg
= 17,45 kg untuk titik buhul tengah dan 8,75 kg untuk titik
buhul atas dan bawah
W hisap = Koef. Angin hisap x W x Jarak gording x jarak kuda-kuda
= -0,4 x 25 x 1,155 x 3
= 34,65 kg ~ 35 kg
= 35 kg untuk titik buhul tengah dan 17,5 kg untuk titik
buhul atas dan bawah
f. Beban plafond
P = 18 kg/m2
Gaya yang bekerja pada kuda-kuda :
P = P x jarak kuda-kuda x panjang batang bawah
= 18 x 3 x 1,00
= 54 kg untuk titik buhul tengah dan 27 kg untuk titik buhul tepi
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
15/57
65
Gambar :
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
16/57
66
5. Gaya Batang Cara Grafis
CREMONA BEBAN TETAP
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
17/57
67
Tabel gaya batang akibat beban tetap :
NO BATANGGAYA BATANG (kg)
TARIK TEKAN
a1 - 2317
a2 - 1986
a3 - 1655
a4 - 1324
a5 - 1324
a6 - 1655
a7 - 1986
a8 - 2317
b1 2006,58 -
b2 2006,58 -
b3 1719,93 -
b4 1433,27 -
b5 1433,27 -
b6 1719,93 -
b7 2006,58 -
b8 2006,58 -
d1 - 331
d2 - 437,87
d3 - 573,31
d4 - 573,31
d5 - 437,87
d6 - 331
v1 - -
v2 165,5 -
v3 331 -
v4 993 -
v5 331 -
v6 165,5 -
v7 - -
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
18/57
68
CREMONA ANGIN KIRI
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
19/57
69
Tabel gaya batang akibat angin kiri :
NO BATANGGAYA BATANG (kg)
TARIK TEKAN
a1 15,16 -
a2 25,26 -
a3 35,36 -
a4 45,47 -
a5 30,31 -
a6 50,52 -
a7 70,73 -
a8 90,93 -
b1 87,5 -
b2 87,5 -
b3 70 -
b4 52,5 -
b5 - -
b6 - 35
b7 - 70
b8 - 70
d1 - 20,21
d2 - 26,73
d3 - 35
d4 70 -
d5 53,46 -
d6 40,41 -
v1 - -
v2 10,1 -
v3 20,21 -
v4 - 30,31
v5 - 40,41
v6 - 20,21
v7 - -
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
20/57
70
CREMONA ANGIN KANAN
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
21/57
71
Tabel gaya batang akibat angin kanan :
NO BATANGGAYA BATANG (kg)
TARIK TEKAN
a1 90,93 -
a2 70,73 -
a3 50,52 -
a4 30,31 -
a5 45,47 -
a6 35,36 -
a7 25,26 -
a8 15,16 -
b1 - 175
b2 - 175
b3 - 140
b4 - 105
b5 - 52,5
b6 - 35
b7 - 17,5
b8 - 17,5
d1 40,41 -
d2 53,46 -
d3 70 -
d4 - 35
d5 - 26,73
d6 - 20,21
v1 - -
v2 - 20,21
v3 - 40,41
v4 - 30,31
v5 20,21 -
v6 10,1 -
v7 - -
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
22/57
72
CREMONA PLAFOND
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
23/57
73
Tabel gaya batang akibat beban plafond :
NO BATANGGAYA BATANG (kg)
TARIK TEKAN
a1 - 378
a2 - 324
a3 - 270
a4 - 216
a5 - 216
a6 - 270
a7 - 324
a8 - 378
b1 327,36 -
b2 327,36 -
b3 280,59 -
b4 233,83 -
b5 233,83 -
b6 280,59 -
b7 327,36 -
b8 327,36 -
d1 - 54
d2 - 71,44
d3 - 93,53
d4 - 93,53
d5 - 71,44
d6 - 54
v1 54 -
v2 81 -
v3 108 -
v4 216 -
v5 108 -
v6 81 -
v7 54 -
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
24/57
74
6. Mencari Gaya Batang Secara Analitis
1. BebanTetap
RA=RB =(,)+ (7)
= 1374 kg
TitikSimpul A
∑V = 0
RA – P1 + a1. sin 30⁰ = 0
1374 – 215,5 + a1. sin 30⁰ = 0
1158,5 + a1. sin 30⁰ = 0
a1. sin 30⁰ = -1158,5
a1 =−8,
⁰
a1 = -2317 kg (tekan)
∑H = 0
b1 + a1.cos 30⁰ = 0
b1 + (-2317). cos 30⁰ = 0
b1 - 2006,58 = 0
b1 = +2006,58 kg (tarik)
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
25/57
75
TitikSimpul J
∑V = 0
v1 = 0
∑H = 0
b2 – b1 = 0
b2 – 2006,58 = 0
b2 = +2006,58 (tarik)
TitikSimpul C
∑V = 0
-P2 – a1. sin 30⁰ + a2 .sin 30⁰ - d1. sin 30⁰ - v1 = 0
-331 – (-2,317). ½ + a2.½ - d1. ½ - 0 = 0
-331 + 1158,5 + ½ . a2 – ½ . d1 = 0
827,5 + ½ . a2 – ½ . d1 = 0
½ . a2 – ½ . d1 = -827,5
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
26/57
76
∑H = 0
– a1.cos 30⁰ + a2 .cos 30⁰ + d1. cos 30⁰ = 0
– (-2,317).½ √ 3+ a2.½ √ 3+ - d1. ½√ 3 = 0
1158,5√ 3+ + ½√ 3. a2 – ½√ 3 . d1 = 0
½√ 3. a2 – ½√ 3 . d1 = -1158,5√ 3
½ . a2 – ½ . d1 = -827,5 x√ 3
½√ 3. a2 – ½√ 3 . d1 = -1158,5√ 3 x1
½√ 3 . a2 – ½√ 3 . d1 = -827,5√ 3
½√ 3 . a2 – ½√ 3 . d1 = -1158,5√ 3
+
a2 √ 3 = -1986 √ 3
a2 =−86 √
√
a2 = -1986 kg (tekan)
½ . a2 – ½ . d1 = -827,5
½ . (-1986) – ½ . d1 = -827,5
-993 – ½ . d1 = -827,5
– ½ . d1 = 165,5
d1 = -331 kg (tekan)
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
27/57
77
2.
Beban Plafond
RA=RB = (7)+ (74)
= 216 kg
TitikSimpul A
∑V = 0
RA – P1 + a1. sin 30⁰ = 0
216 – 27 + a1. sin 30⁰ = 0
189 + a1.sin 30⁰ = 0
a1. sin 30⁰ = -189
a1 =−8
⁰
a1 = -378 kg (tekan)
∑H = 0
b1 + a1.cos 30⁰ = 0
b1 + (-378). cos 30⁰ = 0
b1 – 327,36 = 0
b1 = +327,36 kg (tarik)
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
28/57
78
TitikSimpul J
∑V = 0
v1 – p1 = 0
v1 – 54 = 0
v1 = 54 kg (tarik)
∑H = 0
b2 – b1 = 0
b2 – 327,36 = 0
b2 = +327,26 kg (tarik)
TitikSimpul C
∑V = 0
-v1 – a1.sin 30⁰ + a2 .sin 30⁰ - d1. sin 30⁰ = 0
-54 – (-378). ½ + a2.½ - d1. ½ - 0 = 0
135 + ½ . a2 – ½ . d1 = 0
½ . a2 - ½ . d1 = -135
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
29/57
79
∑H = 0
– a1.cos 30⁰ + a2 .cos 30⁰ + d1. cos 30⁰ = 0
– (-378).½ √ 3+ a2.½ √ 3 + d1. ½√ 3 = 0
189√ 3 + ½√ 3 . a2+ ½√ 3 . d1 = 0
½√ 3 . a2 + ½√ 3 . d1 = -189√ 3
½ . a2 – ½ . d1 = -135 x√ 3
½√ 3 . a2 + ½√ 3 . d1 = -189√ 3 x1
½√ 3 . a2 – ½√ 3 . d1 = -135√ 3
½√ 3 . a2 + ½√ 3 . d1 = -189√ 3
+
a2 √ 3 = -324√ 3
a2 =−4 √
√
a2 = -324 kg (tekan)
½ . a2 – ½ . d1 = -135
½ . (-324) – ½ . d1 = -135
-162 – ½ . d1 = -135
– ½ . d1 = 27
d1 = -54 kg (tekan)
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
30/57
80
3.
BebanAnginKanan
V2= v6 = 1,155 m
A = ∑W´. sin 30⁰ = 140. sin 30⁰ = 70 kg
B = ∑W´. cos 30⁰ = 140. cos 30⁰ = 121,24 kg
C = ∑W. sin 30⁰ = 69,85. sin 30⁰ = 34,925 kg
D = ∑W. cos 30⁰ = 69,85. sin 30⁰ = 60,49 kg
∑MB = 0
RA. 8 + B. 6 – D. 2 – A. 1,155 – C. 1,155 = 0
RA. 8 + 121,24 . 6 – 60,49 . 2 – 70 . 1,155 – 34,925 . 1,155 = 0
RA . 8 + 485,27 = 0
RA. 8 = -485,27
RA = −48,78
RA = -60,66 kg
∑MA = 0
-RB. 8 + D. 6 – B. 2 – A. 1,155 – C. 1,155 = 0
-RB. 8 + 60,49 . 6 – 121,24 . 2 – 70 . 1,155 – 34,925 . 1,155 = 0
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
31/57
81
-RB . 8 – 0,73 = 0
-RB. 8 = 0,73
RB =,7
8
RB = -0,09 kg
kontrol :
∑V = 0
RA + RB + B – D = 0
-60,66 – 0,09 + 121,24 – 60,49 = 0
0 = 0
∑H = 0
RAH - A – C = 0
RAH – 70 – 34,925 = 0
RAH – 104,925 = 0
RAH = 104,925 kg
TitikSimpul A
∑V = 0
RA + W´.sin 60⁰ + a1 .sin 30⁰ = 0
(-60,66) + 17,5 . sin 60⁰ a1 . sin 30⁰ = 0
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
32/57
82
-45,51 + a1 . sin 30⁰ = 0
a1 .sin 30⁰ = 45,51
a1 =4,
⁰
a1 = 91 kg (tarik)
∑V = 0
RAH + b1 + W´. cos 60⁰ + a1 .cos 30⁰ = 0
104,925 + b1 + 17,5 . sin 60⁰ 91 . sin 30⁰ = 0
175 + b1 = 0
b1 = -175 kg (tekan)
TitikSimpul J
∑V = 0
v1 = 0
∑H = 0
b2 – b1 = 0
b2 – (-175) = 0
b2 = -175 kg (tekan)
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
33/57
83
TitikSimpul C
∑V = 0
W´2 .sin 60⁰ – a1. sin 30⁰ + a2 .sin 30⁰ - d1. sin 30⁰-v1= 0
35 .sin 60⁰ – 91. sin 30⁰ + a2. ½ - d1. ½ - 0 = 0
-15,19 + ½ . a2 – ½ . d1 = 0
½ . a2 - ½ . d1 = 15,19
½ . (a2 – d1) = 15,19
a2 - d1 = 30,38
∑H = 0
W´2 .cos 60⁰ – a1. cos 30⁰ + a2 .cos 30⁰ + d1. cos 30⁰ = 0
– 35 .cos 60⁰ - 91 . cos 30⁰+ a2. ½ √ 3+ + d1. ½√ 3 = 0
-96,31+ ½√ 3 . a2+ ½√ 3 . d1 = 0
½√ 3 . a2 + ½√ 3 . d1 = -96,31
½ √ 3 . (a2 + d1) = -96,31
a2 – d1 = 111,21
a2 – d1 = 30,38
a2 + d1 = 111,21
+
2. a2 = 141,59
a2 =4,
a2 = 70,79 kg (tarik)
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
34/57
84
a2 – d1 = 30,38
70,79 – d1 = 30,38
d1 = 40,41 kg (tarik)
4. BebanAnginKiri
V2= v6 = 1,155 m
A = ∑W´. sin 30⁰ = 140. sin 30⁰ = 70 kgB = ∑W´. cos 30⁰ = 140. cos 30⁰ = 121,24 kg
C = ∑W. sin 30⁰ = 69,85. sin 30⁰ = 34,925 kg
D = ∑W. cos 30⁰ = 69,85. sin 30⁰ = 60,49 kg
∑MB = 0
RA. 8 - D. 6 + B. 2 + A. 1,155 + C. 1,155 = 0
RA. 8 – 60,49 . 6 + 121,24 . 2 +70 . 1,155 +34,925 . 1,155 = 0
RA . 8 + 0,73 = 0
RA. 8 = -0,73
RA =−,7
8
RA = -0,09 kg
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
35/57
85
∑MA = 0
-RB. 8 + D. 2 – B. 6 + A. 1,155 + C. 1,155 = 0
-RB. 8 + 60,49 . 2 – 121,24 . 6 + 70 . 1,155 + 34,925 . 1,155= 0
-RB . 8 – 485,27 = 0
-RB. 8 = 485,27
RB =48,7
8
RB = -60,66 kg
kontrol :
∑V = 0
RA + RB + B – D = 0
– 0,09 – 60,66 + 121,24 – 60,49 = 0
0 = 0
∑H = 0
-RAH + A + C = 0
-RAH – 70 – 34,925 = 0
-RAH – 104,925 = 0
RAH = -104,925 kg
TitikSimpul A
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
36/57
86
∑V = 0
RA - W. sin 60⁰ + a1 .sin 30⁰ = 0
-0,09 – 8,75 . sin 60⁰ a1 . sin 30⁰ = 0
-7,66 + a1 . sin 30⁰ = 0
a1 .sin 30⁰ = 7,66
a1 =7,66
⁰
a1 = 15,32 kg (tarik)
∑V = 0
-RAH + b1 + W. cos 60⁰ + a1 .cos 30⁰ = 0
-104,925 + b1 + 8,75 . sin 60⁰ 15,32 . sin 30⁰ = 0
-87,3 + b1 = 0
b1 = 87,3 kg (tarik)
TitikSimpul J
∑V = 0
v1 = 0
∑H = 0
b2 – b1 = 0
b2 – 87,3 = 0
b2 = 87,3 kg (tarik)
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
37/57
87
TitikSimpul C
∑V = 0
-W2 .sin 60⁰ – a1. sin 30⁰ + a2 .sin 30⁰ - d1. sin 30⁰-v1= 0
-17,45 . sin 60⁰ – 15,32. sin 30⁰ + a2. ½ - d1. ½ - 0 = 0
-22,77 + ½ . a2 – ½ . d1 = 0
½ . a2 - ½ . d1 = 22,77
½ . (a2 – d1) = 22,77
a2 - d1 = 45,54
∑H = 0
W2 .cos 60⁰ – a1. cos 30⁰ + a2 .cos 30⁰ + d1. cos 30⁰ = 0
17,45 . cos 60⁰ - 15,32 . cos 30⁰+ a2. ½ √ 3 + d1. ½√ 3 = 0
-4,54 + ½√ 3 . a2+ ½√ 3 . d1 = 0
½√ 3 . a2 + ½√ 3 . d1 = 4,54
½ √ 3 . (a2 + d1) = 4,54
a2 + d1 = 5,24
a2 – d1 = 45,54
a2 + d1 = 5,24
+
2. a2 = 50,78
a2 =,78
a2 = 25,39 kg (tarik)
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
38/57
88
a2 – d1 = 45,54
25,39 – d1 = 45,54
d1 = -20,15 kg (tekan)
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
39/57
89
7. Kombinasi Pembebanan
Tabel Kombinasi Gaya Batang :
NOBATANG
BEBAN TETAP ANGIN KIRI ANGIN KANAN BEBAN PLAFOND KOMBINASI BEBAN
+ - + - + - + - TETAP SEMENTARA
a1 - 2317 15,16 - 90,93 - - 378 -2695 -2679,84
a2 - 1986 25,26 - 70,73 - - 324 -2310 -2284,74
a3 - 1655 35,36 - 50,52 - - 270 -1925 -1889,64
a4 - 1324 45,47 - 30,31 - - 216 -1540 -1509,69
a5 - 1324 30,31 - 45,47 - - 216 -1540 -1509,69
a6 - 1655 50,52 - 35,36 - - 270 -1925 -1889,64
a7 - 1986 70,73 - 25,26 - - 324 -2310 -2284,74
a8 - 2317 90,93 - 15,16 - - 378 -2695 -2679,84
b1 2006,58 - 87,5 - - 175 327,36 - 2333,94 2421,44b2 2006,58 - 87,5 - - 175 327,36 - 2333,94 2421,44
b3 1719,93 - 70 - - 140 280,59 - 2000,52 2070,52
b4 1433,27 - 52,5 - - 105 233,83 - 1485,77 1538,27
b5 1433,27 - - - - 52,5 233,83 - 1485,77 1485,77
b6 1719,93 - - 35 - 35 280,59 - 2000,52 1965,52
b7 2006,58 - - 70 - 17,5 327,36 - 2333,94 2316,44
b8 2006,58 - - 70 - 17,5 327,36 - 2333,94 2316,44
d1 - 331 - 20,21 40,41 - - 54 -385 -405,21
d2 - 437,87 - 26,73 53,46 - - 71,44 -509,31 -536,04
d3 - 573,31 - 35 70 - - 93,53 -666,84 -701,84
d4 - 573,31 70 - - 35 - 93,53 -666,84 -701,84d5 - 437,87 53,46 - - 26,73 - 71,44 -509,31 -536,04
d6 - 331 40,41 - - 20,21 - 54 -385 -405,21
v1 - - - - - - 54 - 54 54
v2 165,5 - 10,1 - - 20,21 81 - 246,5 256,6
v3 331 - 20,21 - - 40,41 108 - 439 459,21
v4 993 - - 30,31 - 30,31 216 - 1209 1178,69
v5 331 - - 40,41 20,21 - 108 - 439 459,21
v6 165,5 - - 20,21 10,1 - 81 - 246,5 256,6
v7 - - - - - - 54 - 54 54
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
40/57
90
8. Mendimensi Rangka Batang (batang tarik dan batang tekan)
a. Batang tepi atas
Gaya batang maksimum = 2695 kg (tekan) batang a1 dan a8
Panjang batang (L) = 1,155m
Mutu baja ST.37 ijin = 1600 kg/cm2
Imin = 1,69 . P . Lk 2
= 1,69 . 2,695 .1,1552
= 6,076 cm4
Dimana :
P = 2,695 ton
Lk = 1,155 m
Digunakan profil rangkap (dua) 4min 038,32
076,6
2cm
I
Dicoba profil 2L 40.40.4 dengan data-data (untuk 1 profil) :
Ix = Iy = 4,48 cm4
ix = iy = 1,21 cm
A = 3,08 cm2
e = 1,12 cm
i = 1,52 cm
i = 0,78 cm (imin)
tebal plat buhul direncanakan 6 mm
Kontrol terhadap tekuk sumbu x – x
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
41/57
91
x
k x
i
L
45,9521,1
5,115 x
ω x = 1,9218 (Tabel PPBBI 1984)
Kontrol tegangan
A
P
2
9218,108,3.2
2695
= 840,79 kg/cm2< 1600 kg/cm2
Kontrol terhadap tekuk sumbu y – y
e0 = e + ½ tebal plat buhul
= 1,12 + ½ . 0,6
= 1,42 cm
Iy= 2 (Iy + ( A . e02))
= 2 (4,48 + (3,08 . 1,422))
= 21,38 cm4
iy A
I y
2
cm863,108,32
38,21
yy
k
i
L
997,61863,1
5,115
min
1
i
Li
Dimana :
L1 = jarak kopel pelat (dipasang pada masing-masing titik buhul & pertengahan
bentang)
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
42/57
92
m L 5775,02
155,11
min
1
i
Li
04,7478,0
75,57i
m = 2 (jumlah profil tunggal)
22
2 i y iy
m
2204,74
2
2997,61 iy
= 96,57
ω = 1,949 (Tabel PPBBI 1984)
A
P
2
949,108,32
2695
= 852,69 kg/cm2< 1600 kg/cm2
Kesimpulan : Profil 2L 40.40.4 dapat digunakan.
b. Batang tepi bawah
Gaya batang maksimum = 2421,44 kg (tarik) batang b1 dan b2Panjang batang (L) = 1,00 m
Mutu baja ST.37 ijin = 1600 kg/cm2
Dicoba profil 2L 40.40.4 dengan data-data (untuk 1 profil) :
Ix = Iy = 4,48 cm4
ix = iy = 1,21 cm
A = 3,08 cm2
e = 1,12 cm
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
43/57
93
i = 1,52 cm
i = 0,78 cm (imin)tebal plat buhul direncanakan 6 mm
Kontrol tegangan
nF
P
08,3285,044,2421
= 462,46 kg/cm2< 1600 kg/cm2
Kesimpulan : Profil 2L 40.40.4 dapat digunakan.
c. Batang diagonal
Gaya batang maksimum = 701,84 kg (tekan) batang a1 dan a8
Panjang batang (L) = 2m
Mutu baja ST.37 ijin = 1600 kg/cm2
Imin = 1,69 . P . Lk 2
= 1,69 . 0,70184 . 22
= 4,744 cm4
Dimana :
P = 0,70184 ton
Lk = 2 m
Digunakan profil rangkap (dua) 4min 372,22
744,4
2cm
I
Dicoba profil 2L 35.35.4 dengan data-data (untuk 1 profil) :
Ix = Iy = 2,96 cm4
ix = iy = 1,05 cm
A = 2,67 cm2
e = 1,00 cm
i = 1,33 cm
i = 0,68 cm (imin)
tebal plat buhul direncanakan 6 mm
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
44/57
94
Kontrol terhadap tekuk sumbu x – x
x
k x
i
L
31,19204,1
200 x
ω x = 7,138 (Tabel PPBBI 1984)
Kontrol tegangan
A
P
2
138,767,22
84,701
= 938,15 kg/cm2< 1600 kg/cm2
Kontrol terhadap tekuk sumbu y – y
e0 = e + ½ tebal plat buhul
= 1,00 + ½ . 0,6
= 1,30 cm
Iy = 2 (Iy + ( A . e02))
= 2 (2,96 + (2,67 . 1,302))
= 14,945 cm4
iy A
I y
2
cm673,167,22
945,14
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
45/57
95
yy
k
i
L
546,119673,1
200
min
1
i
Li
Dimana :
L1 = jarak kopel pelat (dipasang pada masing-masing titik buhul & pertengahan
bentang)
cmm L 10012
21
min
1
i
Li
060,14768,0
100i
m = 2 (jumlah profil tunggal)
22
2 i y iy
m
22060,147
2
2546,119 iy
= 189,52
ω = 6,932 (Tabel PPBBI 1984)
AP
2
932,667,22
84,701
= 911,08 kg/cm2< 1600 kg/cm2
Kesimpulan : Profil 2L 35.35.4 dapat digunakan.
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
46/57
96
d. Batang vertikal
Gaya batang maksimum = 1209 kg (tarik) batang b1 dan b2
Panjang batang (L) = 2,309m
Mutu baja ST.37 ijin = 1600 kg/cm2
Dicoba profil 2L 40.40.4 dengan data-data (untuk 1 profil) :
Ix = Iy = 2,96 cm4
ix = iy = 1,05 cm
A = 2,67 cm2
e = 1,00 cm
i = 1,33 cm
i = 0,68 cm (imin)
tebal plat buhul direncanakan 6 mm
Kontrol tegangan
nF
P
67,2285,01209
= 266,36 kg/cm2< 1600 kg/cm2
Kesimpulan : Profil 2L 35.35.4 dapat digunakan.
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
47/57
97
Daftar profil batang :
No. Btg a (m) b (m) v (m) d (m)
1 2L 40.40.4 2L 40.40.4 2L 35.35.4 2L 35.35.4
2 2L 40.40.4 2L 40.40.4 2L 35.35.4 2L 35.35.4
3 2L 40.40.4 2L 40.40.4 2L 35.35.4 2L 35.35.4
4 2L 40.40.4 2L 40.40.4 2L 35.35.4 2L 35.35.4
5 2L 40.40.4 2L 40.40.4 2L 35.35.4 2L 35.35.4
6 2L 40.40.4 2L 40.40.4 2L 35.35.4 2L 35.35.4
7 2L 40.40.4 2L 40.40.4 2L 35.35.4 2L 35.35.4
8 2L 40.40.4 2L 40.40.4 2L 35.35.4 2L 35.35.4
9. Menghitung sambungan pada masing – masing titik simpul
Data perencanaan
Alat sambung dengan baut hitam ∅ 3/8 " = 10 mm (baut ulir
penuh)
Tebal plat simpul = 6 mm
Mutu baja ST.37 = 1600 kg/cm²
Kekuatan satu buah baut ∅10 mm:
Terhadap geser 2 irisan
dn = 10 mm
dk = 7,49 mm (Dari table baja)
A = ¼ . . ²
dk =d + dk
4
dk = + .7,4
4
dk = 8,118 mm
-
Tegangan geser yang diijinkan :
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
48/57
98
= 0.6 .
= 0.6 . 1600
= 960 kg/cm²
N = 2. ¼ . . dk² . .
= 2 . ¼ . . 0,812² . 960
= 994,267 kg
Terhadap desak/tumpu
= 6 mm (tebal plat buhul)
d = diameter baut + 1mm
d = 10 +1 = 11 mm
- Tegangan desak yang diijinkan
= 1,2 .
= 1,2 . 1600
= 1920 kg
N = . d . 14 .
= 0,6 . 1,1 . 1920
= 1267,2 kg
Jadi N baut = 994,267 kg (Diambil harga yang terkecil)
Titik Buhul A
a1
b1 A
2695 kg
2421,44 kg
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
49/57
99
Batang a₁ :
n =
=6
4,67
= 2,71
Dipakai 3 bh
Batang b₁ :
n =
=4,44
4,67
= 2,435
Dipakai 3 bh
Jumlah baut dalam satu baris maksimum 5 bh
Jarak baut dalam satu baris maksimum = 2,5d -7d
Jarak baut terakhir dengan pinggir plat = 1,5d- 3d
Jadi, untuk baut 10mm :
Jarak baut dalam 1 baris = 2,5 cm – 7 cm (diambil 4 cm)
Jarak baut terakhir dengan pinggir plat = 1,5 cm- 3 cm (diambil 2 cm)
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
50/57
100
Titik buhul J :
b1
v1
b2J
54 kg
2421,44 kg 2421,44 kg
Batang bawah :
Karena batang bawah mnerus maka selisih gaya :
= 2421,44 – 2421,44 = 0
n =
4,67
= 0
Dipakai 2 bh
Batang v₁ :
n =4
4,67
= 0,054
Dipakai 2 bh
Titik buhul C
a1
a2
v1d1
C
2310 kg
405,21 kg54 kg2695 kg
Batang v₁ :
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
51/57
101
n =4
4,67
= 0,054
Dipakai 2 bh
Batang d₁ :
n =4,
4,67
= 0,408
Dipakai 2 bh
Batang a₁ dan a₂ menerus dipertemuan batangnya, sehingga selisih
gaya yang bekerja :
= 2695 – 2310
= 385 kg
n =8
4,67 = 0,387 → dipakai 2 bh
Titik buhul K :
b2
v2
b3K
256,6 kg
2421,44 kg 2070,52 kg
d1
405,21 kg
Batang v₂ :
n =6,6
4,67
= 0,258
Dipakai 2 bh
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
52/57
102
Batang d₁ :
n =4,
4,67
= 0,408
Dipakai 2 bh
Batang b₂ dan b₃ menerus dipertemuan batangnya, sehingga selisih
gaya yang bekerja :
= 2421,44 – 2070,52
= 350,92 kg
Gaya yang dipikul batang b₂ =
. 350,92
= 175,46 kg
Gaya yang dipikul batang b₃ = 175,46 kg
n =7,46
4.67
= 0,176
Dipakai 2 bh
Titik buhul D:
a2
a3
v2d2
D
1925 kg
536,04 kg
256,6 kg2310 kg
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
53/57
103
Batang v₂ :
n = 6,64,67
= 0,258
Dipakai 2 bh
Batang d₂ :
n =6,4
4,67
= 0,539
Dipakai 2 bh
Batang a₂ dan a₃ menerus dipertemuan batangnya, sehingga selisih
gaya yang bekerja :
= 2284,74 – 1925
= 359,74 kg
n =,74
4,67
= 0,362
Dipakai 2 bh
Titik buhul L :
b3
v2
b4L
459,21 kg
2070,52 kg 1538,27 kg
d2
536,04 kg
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
54/57
104
Batang v₃ :
n = 4,4,67
= 0,462
Dipakai 2 bh
Batang d₂ :
n =6,4
4,67
= 0,539
Dipakai 2 bh
Batang b₂ dan b₃ menerus dipertemuan batangnya, sehingga selisih
gaya yang bekerja :
= 2070,52 – 1538,27
= 532,25 kg
Gaya yang dipikul batang b₂ =
. 532,25
= 266,125 kg
Gaya yang dipikul batang b₃ = 266,125 kg
n = 66,4.67
= 0,268
Dipakai 2 bh
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
55/57
105
Titik buhul E :
a3
a4
v3d3
E
1540 kg
701,84 kg
459,21 kg1925 kg
Batang v₃ :
n =4,
4,67
= 0,462
Dipakai 2 bh
Batang d₃ :
n =7,84
4,67
= 0,706
Dipakai 2 bh
Batang a₂ dan a₃ menerus dipertemuan batangnya, sehingga selisih
gaya yang bekerja :
= 1925 – 1540
= 385 kg
n =8
4,67
= 0,387
Dipakai 2 bh
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
56/57
106
Titik buhul F :
a4
v4
a5
F
1540 kg
1209 kg
1540 kg
Batang v₄ =
n =
4,67
= 1,22
` Dipakai 2 bh
8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)
57/57