KONSTRUKSI BAJA GUDANG 1. PENUTUP ATAP Penutup Atap =Kemiringan Atap Sebagai penutup atap dapat digunakan : a. Genteng dengan reng dan usuk b. Sirap dengan reng dan usuk c. Seng gelombang d. Akses gelombang e. Aluminium gelombang f. Dll. -Genteng/ -Sirap Reng Usuk tiap jarak ± 50 cm Gording profil baja atau kayu Ove rlap Seng Gelombang -Asbes Gelombang -Aluminium Gelombang Gording Overlap / tumpang tindih harus cukup supaya air hujan tidak tampias / bocor a. GENTENG Kemiringan atap : 30° ≤ α ≤ 60° α ≥ 60° : dipakai genteng khusus, dipaku pada reng α ≤ 30° : dipakai genteng dengan presisi tinggi, dan diberi lapisan aluminium foil di bawah reng. Usuk dan reng harus mampu memikul beban hidup merata q dan terpusat p 1 b. SIRAP Dilengkapi dengan usuk dan reng yang harus mampu memikul beban hidup merata q terpusat p Dapat dipakai pada sudut α besar Bila α < 30° : tumpukan sirap diperbanyak dan diberi lapisan aluminium foil b.d, e : Seng Gelombang, Asbes Gelombang dan Aluminium Gelombang Dipakai pada bangunan industri kemiringan atap lebih bebas ; 5° ≤ α ≤ 90° semakin kecil α, overlap semakin besar overlap : - pada arah mengalir air - pada // arah mengalir air perkiraan panjang overlap : Sudut arah memanjang arah melintang 10-20° 20 cm 2,5 gelombang 20-40° 15 cm 1,5-2,5 gelombang 45° 10 cm 1,5 gelombang Untuk mengkaitkan seng dengan gording dipasang hook/kait yang dikait pada gording : Salah! Pada puncak c b Bisa Bocor! Penempatan kait Kait a bisa a, b atau c 2 Detail Hubungan Gording dengan kuda-kuda : Angin yang kuat dapat mengangkat atap, maka gording perlu diikat kuat pada kudakuda Gording baut Gording 1 Baut Contoh: Las Potongan atau Kuda-kuda Pelat pengisi Gording Baut Siku Baut atau Gording baut atau atau siku Kepala diatas mur dibawah,agar baut tidak jatuh bila mur kendor/lepas dilas baut pengikat Nok 2. PERHITUNGAN GORDING Beban-beban yang dipikul oleh gording adalah : a.beban mati b. beban hidup c. beban angin / beban sementara Sedangkan untuk gording dapat dipakai : , , , Gording rangka 1. Beban mati (D) : untuk bentang > - berat sendiri penutup atap - berat sendiri gording - alat-alat pengikat 2. Beban hidup (L) : sesuai peraturan pembebanan a. Terbagi rata : q = (40 – 0,8 α) ≤ 20 kg/m2 Beban terbagi rata per m2 bidang datar berasal dari beban air hujan, dimana adalah sudut kemiringan atap dalam derajat. Beban tersebut tidak perlu ditinjau bila kemiringan atapnya lebih dari 500. 3 b. Terpusat P = 100 kg (beban orang saat pelaksanaan/perawatan) 3. Beban angin (W) : lihat Peraturan Pembebanan → besarnya tergantung dari daerah (wilayah) dan sudut α Beban rencana yang bekerja adalah beban terbesar dari : U = 1,4 D U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (La atau H) U = 1,2 D + 1,6 (La atau H) + (L . L atau 0,8 W) U = 1,2 D + 1,3 W + L . L + 0,5 (La atau H) Keterangan : L = 0,5 bila L < 5 kPa : L = 1 bila L ≥ 5k Pa D adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen L adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, termasuk kejut tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dll. La adalah beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja, peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda bergerak H adalah beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air W adalah beban angin Contoh : Kuda - kuda Q Gording L os Qc L 3 Penggantung Gording in Qs x x y Kuda - kuda Nok Catatan : bila L tidak terlalu besar, cukup dipasang 1 penggantung gording q cos Terhadap sb x –x profil : Kuda 2 L P cos q sin Kuda 2 Beban mati : MXD = 1 8 Beban hidup q : MXL = L 3 1 8 P : MXL = (q cos α) L2 1 4 (P cos α) L2 Terhadap sb y – y profil : - Beban mati : MYD = P sin (q cos α) L2 1 8 - Beban hidup q : MYL = P : MYL = (q sin α) ( L3 ) 2 1 8 (q sin α) ( L3 )2 1 4 (P sin α) ( L3 )2 4 - Momen-momen akibat beban hidup merata q, dan terpusat P diambil yang berpengaruh terbesar. (akibat q atau akibat P) Beban angin : lihat Peraturan Pembebanan Wx kg/m' b Wx L Wx= C x b x tekanan angin kg/m2 b b Wx = c . b . tekanan angin kg/m2 Wy = 0 Dimana : c adalah koefisien angin Momen yang diakibatkan oleh beban angin adalah : 1 M xw Wx L2 8 M yw 0 Beban angin yang harus diperhitungkan pada kombinasi pembebanan adalah beban angin tekan. Sedangkan beban angin hisap digunakan untuk perhitungan kekuatan kait. Mu yang bekerja : Mux = 1,4 MxD = 1,2 MxD + 1,6 MxL + 0,5 (MxLa atau MxH ) = 1,2 MxD + 1,6 (MxLa atau MxH ) + (L . MxL atau 0,8 Mxw) = 1,2 MxD + 1,6 MxL + L . MxL + 0,5 (MxLa atau MxH ) Muy = sama seperti Mux 5 1) Kontrol Kekuatan Gording M uy M ux ≤1 M nx M ny = 0,9 Mnx = Momen nominal profil terhadap sb x - x Mny = Momen nominal profil terhadap sb y - y Mny = diambil momen nominal sayap atas profil Penyederhanaan penyelesaian (Structural Steel Design Galambos hal 196) a. Px Py x x P bf Py tf = + y dipikul oleh dipikul hanya profil penuh sayap atas Zy = ¼ tf . bf2 Zy profil 2 b. H= P.e d P e = + P d P 2) Kontrol Lendutan Lendutan terjadi f = L fx2 fy 2 f gording 180 5 q . L4 . Rumus lendutan : f = 384 E . I 1 P . L3 . F= 48 E . I y 4 L P 5 q.L fg= 384 E.I x x 3 1 fg= 48 P.L E.I fy fx f y 6 Contoh : Perhitungan Gording seng gelombang Kuda - kuda 5,6 =17 1 6 5 0° s2 =20° co L=6,6 m L =2,2 m 3 165 cm 165 cm Kuda - kuda 165 165 Nok Berat atap seng efektif = 8 kg/m2, mutu baja Bj 37 Dicoba profil WF 125 x 60 x 6 x 8 : A = 16,48 cm2 q = 13,2 kg/m1 Zx = 74 cm3 Zy = 15 cm3 Ix = 412 cm4 Iy = 29,2 cm4 a) Kontrol Kekuatan Profil - Beban mati (D) Berat seng = 1,756 x 8 = 14,05 kg/m1 Beban profil = 13,2 kg/m1 + 1 27,25 kg/m Alat pengikat dan lain-lain ± 10% = q = MxD = 2,72 kg/m1 + 29,97 kg/m 30 kg/m1 1 1 1 (q cos ) L2 = (30 cos 20°) 6,62 = 153,5 kg-m 8 8 1 1 L MyD = (q sin ) = (30 sin 20°) (2,2)2 = 6,21 kg-m 8 8 3 2 - Beban hidup (L) a) Beban hidup terbagi rata : q = (40 – 0,8 ) = 24 kg/m2 ≤ 20 kg/m2 Menurut peraturan pembebanan, dipakai 20 kg/m2 q = 1,65 x 20 = 33 kg/m1 MxL = 1 1 (q cos ) L2 = (33 cos 20°) 6,62 = 168,85 kg-m 8 8 1 1 L MyL = (q sin ) = (33 sin 20°) (2,2)2 = 6,83 kg-m 8 8 3 2 7 b) Beban hidup berpusat P = 100 kg MxL = MyL = 1 1 (p cos ) L = (100 cos 20°) 6,6 = 155,1 kg-m 4 4 1 1 L (p sin ) = (100 cos 20°) 2,2 = 18,81 kg-m 4 4 3 - Beban angin (W) Tekanan angin W = 30 kg/m2 Koefisien angin c = 0,02 . 20 – 0,4 c=0 Angin tekan = cxW = 0 x 30 = 0 Angin hisap = 0,4 x 30 = 12 kg/m2 Bila dibandingkan dengan beban (bb. Mati + bb. hidup) = 30 + 20 = 50 kg/m’, angin hisap ini tidak bisa melawan beban (D + L), maka angin hisap ini tidak menentukan tidak perlu diperhitungkan. Besarnya momen berfaktor Mu Mu = 1,2 MD + 1,6 (MLa atau MH) + (L . ML atau 0,8 MW) Untuk beban mati, beban hidup terbagi rata, dan beban angin Mux = 1,2 x 153,2 + 1,6 x 168,85 + 0 = 454,0 kg-m Muy = 1,2 x 6,21 + 1,6 x 6,83 + 0 = 18,38 kg-m Untuk beban mati, beban hidup terpusat, dan beban angin Mux = 1,2 x 153,2 + 1,6 x 155,1 + 0 = 432,0 kg-m Muy = 1,2 x 6,21 + 1,6 x 18,81 + 0 = 37,55 kg-m 8 - Kontrol tekuk lokal Penampang profil (tabel 7.5-1 SNI) bf p 2tf Penampang kompak h p tw bf 6 3,75 2tf 2 x 0,8 170 170 11,0 p fy 240 h 9,1 15,2 tw 0,6 1680 180 p 240 Maka Mnx = Mpx - Kontrol lateral buckling : Misal Lb = 68 cm jarak penahan lateral (jarak kait atap ke gording) Atau (lihat brosur seng) = jarak 2 pengikat seng misal = 68 cm Lp = 1,76 ry E fy = 1,76 x 1,32 2,0 x10 6 = 68,72 cm 2400 Ternyata Lb < Lp maka Mnx = Mpx Momen Nominal Dari kontrol tekuk lokal dan tekuk lateral didapatkan : Mnx = Mpx = Zx . fy = 74,0 x 2.400 = 177.600,0 kg-cm = 1.776,0 kg-m Mny = Zy (1 feans) x fy = ( =( Persamaan Interaksi: Pers. Interaksi : 1 tf . bf2) x fy 4 1 x 0,8 x 62) x 2.400 = 17.280 kg-cm 4 = 172,8 kg-m Muy Mux ≤1 b . M nx b . M ny b = Faktor reduksi, untuk lentur = 0,90 Mnx = Kekuatan nominal lentur terhadap sb x - x 9 Mny = Kekuatan nominal lentur terhadap sb y – y Untuk beban mati dan beban hidup hidup merata : (OK) Untuk beban mati dan beban hidup hidup terpusat : (OK) Dari kedua persamaan interaksi tersebut terlihat bahwa pemilihan profil masih belum efisien karena masih terlalu jauh dari nilai 1. a) Kontrol Lendutan : Lendutan ijin = L/180 (untuk gording) Dicari fx = lendutan thd. Sb x-x profil fy = lendutan thd. Sb. y-y profil (f Dimana : fx2 fy2 ) ≤ f f x1 f x2 5 (q cos ) L4 Lendutan akibat bb. Merata EI x 384 1 ( P cos ) L3 Lendutan akibat bb. Terpusat EI x 48 L (q sin ) 5 3 f y1 384 EI y f y1 L (q sin ) 1 3 48 EI y 4 Lendutan akibat bb. Merata 3 Lendutan akibat bb. Terpusat = 1,78 cm = 0,68 cm = 0,11 cm = 0,13 cm = 2,47 cm fijin = L/180 = 660/180 = 3,67 cm ftot = 2,47 cm < fijin = 3,67 cm bf=6 cm (ok) tf=0,8 h d=12,5 cm tw= 0,6 10 3. PELAT SIMPUL Untuk mempersatukan dan menyambung batang-batang yang bertemu di titik simpul, diperlukan pelat simpul. Sebagai pelat penyambung, pelat simpul harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut : 1. Cukup lebar, sehingga paku keling/baut dapat dipasang menurut peraturan yang ditentukan. 2. Tidak terjadi kerja takikan, seperti dijumpai pada pelat simpul yang mempunyai sudut ke dalam. Pelat akan gampang sobek. Contoh : Pelat simpul Tarikan sebaiknya 3. Cukup kuat menerima beban dari batang-batang yang diteruskan pelat simpul, maka simpul perlu diperiksa kekuatannya, dengan cara mengadakan beberapa potongan untuk diperiksa kekuatannya pada potongan tersebut. Namun sebelum dilanjutkan mengenai pemeriksaan pelat simpul, sekilas di ulang kembali dulu tentang perhitungan banyaknya baut/paku keling yang diperlukan. - Banyaknya baut yang diperlukan a. Batang pinggir menerus Contoh : a) Batang pinggir menerus Vn Dn n1 Batang Pinggir Pelat simpul tebal t1 n2 Hn2 Hn1 n3 Batang menerus e e w = letak garis berat profil = garis kerja gaya w = letak lubang baut e dan w = dapat dilihat pada tabel profil 11 - Kekuatan baut tipe tumpu : Kuat geser rencana tumpu baut : Rn = Øf . r 1 . fub . Ab Dimana : Øf = 0,75 adalah faktor reduksi kekuatan untuk fraktur r 1 = 0,5 untuk baut tanpa ulir pada bidang geser r 1 = 0,4 untuk baut dengan ulir pada bidang geser fu b adalah tegangan tarik putus baut Ab adalah luas bruto penampang baut pada daerah tak berulir Kuat geser rencana tumpu pelat : Rn = Øf . 2,4 . db . tp . fu Dimana : Øf = 0,75 fu adalah faktor reduksi kekuatan untuk fraktur adalah tegangan tarik putus yang terendah dari baut atau pelat db adalah diameter baut nominal pada daerah tak berulir tp adalah tebal pelat (harga terkecil dari t 1 atau 2t2 ) Rn = harga terkecil dari kuat geser tumpu baut atau tumpu pelat - Banyaknya baut : n1 ≥ Dn Rn ` n2 ≥ Vn Rn ` n3 ≥ ( H u 2 H u1 ) Rn (batang menerus) n min = 2 Batang pinggir terputus Untuk batang terputus, maka dihitung masing-masing Dn Vn n1 ≥ Dn Rn ` n2 ≥ Vn Rn ` n3 ≥ H u1 Rn H n4 ≥ n 2 Rn n1 b) n2 Pelat simpul tebal t1 Hn2 Hn1 n3 n4 Batang terputus/tidak menerus n min = 2, jarak baut sesuai SKSNI (tata cara) 12 - Cara menggambar pelat simpul Setelah jumlah baut atau paku keling dihitung : 1) Digambar garis-garis sistem (= garis berat penampang profil) bertemu pada satu titik 2) Gambarlah batang-batang utuhnya (sisi batang sejarak e dari garis sistem) 3) Tempatkan baut-batu / paku keling sesuai peraturan (letak baut/paku keling = w dari sisi batang) 4) Tarik garis batas akhir baut/paku keling pada setiap batang (misal = 2d) lihat tabel 13.4 – 1 e w 5) Tarik garis-garis batas tepi pelat ------ lihat contoh 2d 5 Pelat simpul 1 2d e 2 4 jarak jarak jarak 3 = 0,3d=15 tp 3 w atau 200 mm d=diameter baut tp=elemen tertipis 13 - Pemeriksaan Kekuatan Pelat Simpul Disini diambil contoh pada pelat penyambung batang pinggir : a. Batang pinggirnya menerus b. Batang pinggirnya terputus a) Batang pinggir tepi menerus Contoh : Du1 Du2 Vu a Pelat simpul tebal t S2 S1 Hu2 Hu1 a Batang menerus Diketahui Hu1 > Hu2 Untuk salah satu potongan, misal potongan (a) – (a) Maka pada potongan (a) – (a) bekerja gaya ; a Du1 S2 Du1 sin g.n.pelat S1 h Du1 cos lobang 2 (Hu1-Hu2) 5 a t Selisih gaya Hu1 dan Hu2 di terima oleh 5 baut, maka pada potongan (a) – (a) menerima gaya sebesar 2 (Hu1 – Hu2) (diterima 2 baut dari 5 baut) 5 Gaya yang bekerja : Gaya normal (tarik) Nut = 2 (Hu1 – Hu2) + Du1 cos 5 Gaya lintang / geser Vu = Du1 sin Momen Mu = 2 (Hu1 – Hu2) S1 + Du1 . S2 5 14 Kontrol kekuatan pelat : Nut M n 2 Vu 2 ≤ 1 N M V . t nt b n v n Dimana : t . Nnt = harga terkecil dari 0,9 . fy . Ag (leleh) dan 0,75 . fu . An (fraktur) b . Mn = 0,9 . Z . fy v . Vn = 0,75 (0,6 An x fu) Ag = t.h An = t . h - A lubang fy = tegangan leleh / yield pelat fu = tegangan patah pelat Z 1 t . h2 – A lubang x jarak 4 b) Batang pinggir tepi terputus Contoh Du1 Du2 Vu a Pelat simpul tebal t S2 S1 1 Hu1 Hu2 2 2 a Hu2 Pelat penyambung dianggap meneruskan Hu2 (siku sama kaki) 2 Diketahui Hu1>Hu2 Diketahui Hu1 > Hu2 Batang Hu1 dan Hu2 terputus, namun pada bagian tepi bawah dihubungkan dengan pelat penyambung. Pelat penyambung dianggap memindahkan gaya Hu2 (diketahui Hu2 < Hu1) 2 Maka pada potongan (a) – (a) bekerja gaya : a Du1 S2 Du1 sin 1 g.n.pelat S1 1 Du1 cos h 1 lobang (Hu1-Hu2) 2 a t 15 - Baut pada batang Hu1 di pelat simpul menerima gaya (Hu1 - Hu2 ) 2 Gaya yang bekerja : Gaya normal (tarik) Nut = (Hu1 - Hu2 ) + Du1 cos 1 2 Gaya lintang / geser Vu = Du1 sin 1 Momen Mu = (Hu1 - Hu2 ) x S1 + Du1 x S2 2 - Kontrol kekuatan pelat : Nut Mu 2 Vu 2 1 . N . M . V t nt b n v n Dimana : t . Nnt dan seterusnya, sama seperti pada contoh a - Pembentukan Pelat Simpul Didalam pembentukan pelat simpul perlu diperhatikan syarat-syarat : Cukup tempat untuk penempatan baut/paku keeling Tidak terjadi takikan Cukup kuat Tidak terlalu banyak pekerjaan Tidak terlalu banyak sisa pelat akibat bentuk dari pelat simpul Contoh: 6 x potongan pelat lebih baik / praktis 4 x potongan pelat lebih baik / praktis lebih baik / praktis 16 dll. 4. BENTUK-BENTUK KONSTRUKSI RANGKA GUDANG Banyak bentuk-bentuk konstruksi untuk gudang yang bisa digunakan. Hal-hal yang mempengaruhi antara lain : - Pemakaian gudang tersebut - Keadaan suasana gudang akan dibangun : Keadaan tanah Besar dan kecilnya beban angin Bentuk yang dipilih tentunya akan menentukan cara penyelesaian struktur dan biayanya. a. Konstruksi kap rangka sendi – rol A sendi B rol sendi Konstruksi kuda-kuda dengan tumpuan A sendi, B rol merupakan konstruksi statis tertentu, maka penyelesaian statikanya dengan statis tertentu. Namun sering didalam praktek dibuat A sendi, B sendi, dengan demikian konstruksi menjadi statis tak tentu. Tetapi sering diselesaikan dengan cara pendekatan dengan menganggap perletakan A = B didalam menerima beban H. RAH = RBH = H 2 H B A H/2 H/2=RBH Untuk mencari gaya-gaya batangannya dapat digunakan cara : Cremona Keseimbangan titik Ritter Dan lain-lain Kemudian untuk mendukung kuda-kuda diperlukan kolom. Apabila dipakai kolom dengan perletakan bawah sendi, maka struktur menjadi tidak stabil bila ada beban H (angin/gempa). 17 H S S akan roboh sendi sendi Karena itu untuk mendukung kuda-kuda ini, harus dipakai kolom dengan perletakan bawah jepit. H H 2 H 2 h V H 2 V M= H = h 2 jepit M H 2 jepit Bila gaya H bekerja maka struktur/konstruksi ini akan stabil/kokoh. Pada perletakan bawah kolom terjadi gaya V, H dan M. Besarnya M = H . h adalah cukup besar. Maka 2 bila struktur ini yang dipilih pada tanah yang jelek, pondasinya akan mahal. Dicari penyelesaian suatu bentuk struktur agar pondasi tidak terlalu mahal. b. Kuda-kuda dihubungkan dengan pengaku pada kolom 1. Kuda-kuda dengan pengaku dan perletakan bawah kolom jepitan. Struktur dengan sistem ini cukup kaku dan memberikan momen M lebih kecil dari pada struktur sebelumnya. H e f c d h1 a S1 H/2 H/2 a S2 H/2 M jepit A S1 S2= titik balik H/2 M jepit B 18 Struktur semacam ini adalah statis tak tentu, maka statistikanya diselesaikan dengan cara statis tak tentu. Namun sering didalam prkateknya diselesaikan dengan cara pendekatan/sederhana yaitu : - Bila beban vertikal (gravitasi) yang bekerja, struktur dianggap statis tertentu, yang bekerja pada kolom gaya V saja. Selanjutnya gaya-gaya batang KRB dicari dengan : Cremona, Kesetimbangan Titik, Ritter, dan sebagainya. - Bila beban H bekerja, dianggap terjadi titik balik (= inflection point) terjadi ditengah-tengah yaitu S1 dan S2. M pada titik balik = 0 (seperti sendi) Gaya geser pada S1 dan S2 adalah = M pada kolom bawah = H 2 H xa 2 c c E e H/2 h1 b h1 a a a H 2 H 2 H 2 S1 jepit b a c c 1 2 a Titik balik S1 H 2 y V dapat dicari dengan MS2=0 dari seluruh struktur S1 C E F D S2 V dapat dicari dengan MS2 = 0, dari seluruh struktur S1 C E F D S2. Dengan meninjau kolom S1 . CE : 1. ME = 0 H x (h1 + a) – (a) cos α 2 x h1 = 0 (a) didapat 2 2. KV = 0 -V + (a) sin α 2 – (c) sin α 2 = 0 (c) didapat 3. MS1 = 0 H x (h1 + a) – (b) x (h1 + a) – (c) cos α 1 (h1 + a) 2 + (a) cos α 2 x a = 0 (b) didapat Setelah didapatkan gaya, (a), (b), dan (c), maka gaya batang yang lain dari kudakuda dapat dicari dengan Cremona, Kesetimbangan titik, Ritter, dan sebagainya. 19 w w angin w c b a S1 2. Kuda-kuda dengan pengaku dan perletakan bawah kolom sendi. c c b h1 h1 a h b a h sendi sendi sendi sendi ALTERNATIF Struktur ini sama seperti pada perletakan bawah kolom jepit. Gaya batang (a), (b) dan (c) dapat dihitung seperti sebelumnya, hanya mengganti jarak a dengan h. Keuntungan kolom dengan perletakan sendi ini adalah : - Momen pada perletakan bawah/sendi = 0 - Momen pada pondasi menjadi kecil, pondasinya menjadi murah - Namun momen pada kolomnya menjadi besar 2 kali dari pada kolom perletakan jepit (h = 2a) c. Konstruksi 3 Sendi Konstruksi ini adalah statis tertentu. S Dicari reaksi diperletakan dengan persamaan : H 0 RAH A sendi RAV sendi RBH RBV V 0 M 0 dan M S 0 Didapat reaksi perletakan RAH, RAV, RBH Dan RBV. Kemudian gaya-gaya batangnya dicari dengan : Cremona, Kesetimbangan Titik, Ritter, dan sebagainya. 20 d. Konstruksi Portal Kaku (Gable Frame) Konstruksi ini adalah statis tak tentu. Diselesaikan dengan cara cross, clapeyron, slope deflection, tabel, dan sebagainya. Gaya Sambungan kaku yang bekerja pada batang- batangnya N, D dan M. B sendi jepit A sendi jepit Batang menerima Nu dan Mu perhitungan sebagai beam column. STABILITAS STRUKTUR / KONSTRUKSI Yang telah dibicarakan adalah konstruksi/struktur yang seolah-olah pada suatu bidang. Konstruksi dalam bidang ini memang stabil, karena sudah diperhitungkan terhadap gaya-gaya yang bekerja pada bidang tersebut. Dalam kenyataannya konstruksi adalah berbentuk ruang, sehingga secara keseluruhan konstruksi belum stabil, maka perlu diatur lagi dalam arah yang lain. Gording Contoh Kud Kud P P a-ku da a-ku da P P H Kuda-kuda Kolom Kolom Kolom Ikatan Angin Pada bidang kuda-kuda, konstruksi ini stabil, sebab sudah diperhitungkan terhadap beban yang bekerja yaitu P dan H (angin / gempa) Pada bidang yang bidang kuda-kuda, bila ada beban H bekerja dalam arah ini, konstruksi akan roboh/terguling, jadi masih labil. Maka perlu distabilkan dalam arah ini. Konstruksi untuk memberikan stabilitas dalam arah ini dinamakan : Ikatan angin Ikatan pemasangan (montage) Yang dipasang pada bidang atap dan pada bidang dinding. 21 BANGUNAN GUDANG DENGAN IKATAN ANGIN DAN IKATAN MONTAGE (PEMASANGAN) Untuk menjaga kestabilan struktur rangka kuda-kuda akibat tiupan angin/gempa diberikan ikatan angin dalam arah memanjang gudang. Ikatan angin bersama-sama dengan gording dan rangka kuda-kuda membentuk suatu rangka batang. Karena ikatan angin ini diperlukan untuk menjamin stabilitas dalam arah memanjang gudang, biasanya ditempatkan pada daerah ujung-ujung gudang saja. Sedangkan bila gudangnya cukup panjang, maka diantaranya ditempatkan lagi ikatan-ikatan pemasangan/Montage. Contoh : dk Ikatan angin Kuda-kuda a Kuda-kuda 5. dk =±(3-9)m angin dk dk Ikatan montage penggantung gording Ø Ikatan angin Rencana / Denah Atap - Seringnya dipasang ikatan angin memanjang, untuk memperkaku bidang atap arah melintang. Penggantung gording dipasang pada semua gording Ikatan angin pada dinding /kolom untuk meneruskan beban angin ke pondasi Biasanya untuk ikatan angin digunakan batang lemas. Batang ini hanya dapat menahan gaya tarik, tidak dapat menahan gaya tekan. H1 H2 Bila ada H1, yang bekerja batang (1) tarik Bila ada H2, yang bekerja batang (2) tarik 1 2 22 Bentuk Dari Ikatan Angin Dan Ikatan Montage (Pemasangan) 1. Pada Gudang Tertutup 2. Pada Gudang Terbuka 1. Ikatan angin pada gudang tertutup Contoh Ikatan angin pada atap Kuda-kuda Regel/Gewel Pintu Pintu M.Tanah Ikatan angin pada dinding/kolom penggantung gording pada dinding gording 2 Kud a-ku da Kolom/regel vertikal Regel horizontal Ikatan angin Gavel / Portal Akhir / End Frame - Letak regel vertikal sesuai dengan titik-titik rangka ikatan angin pada atap - Regel horizontal dipasang sesuai dengan panjang seng untuk dinding Catatan (anggapan konservatif) : - Bila dinding dipakai dingin bata ½ bata, dianggap tidak tahan angin, perlu dipasang ikatan angin pada dinding, - Bila dinding dipakai dinding bata 1 bata atau lebih dianggap dinding tahan angin, tidak diperlukan ikatan angin pada dinding. 23 2. Ikatan Angin pada Gudang Terbuka (tanpa dinding) Kuda-kuda M.Tanah Pengaku/bracing/ikatan memanjang Kolom-kolom - Bentuk lain ikatan memanjang Ikatan gigi anjing Kolom gording 2 Ikatan angin pada atap Kud Kud a-ku da a-ku da Ikatan memanjang Kuda-kuda Kolom - Termasuk tepi/akhir dipasang kuda-kuda - Pengaku/bracing/ikatan memanjang pada kolom biasanya dipasang sepanjang bangunan. - Untuk kuda-kuda dengan bentang yang besar > ± 40 m, pengaku/bracing/ikatan memanjang dipasang juga pada rangka kuda-kuda. 24 BEBAN YANG BEKERJA AKIBAT TIUPAN ANGIN Pada Gudang Tertutup N Kud N a a-ku da q=...kg/m' R3 h3 2 1 R3 a N 3 a a =±(3-4)m 3 4 2 1 a N Pada regel vertikal / kolom(3) q = (c . w . a) , dimana a adalah jarak regel-regel vertikal R3 = ½ q . h3 M= 1 q . h32 8 N = berat atap + dinding + kolom Maka pada regel/kolom (3) bekerja beban-beban Mu, Nu → perhitungan sebagai beam – column. Analog untuk regel (1), (2), dan (4). Beban yang bekerja pada ikatan angin pada atap adalah : Batang Atas Kuda-kuda R R=(R1+R2+R3+R4) 2 Gording dk Ikatan angin R1 R2 R3 R4 R3 R2 R1 R1, R2, R3, R4 = gaya yang didapat dari reaksi pada regel (1), (2), (3) dan (4). Akibat dari beban angin ini, maka dapat dicari yang bekerja pada rangka batang ikatan angin. - Batang atas kuda-kuda mendapat beban tambahan - Gording mendapat beban tambahan Maka batang atas dari kuda-kuda dan gording harus diperhitungkan akibat beban tambahan ini. Gording pada rangka batang ikatan 25 N Jarak kuda-kuda sebagai gording x y N beban Px,Py qx,qy x sebagai ikatan angin y Sebagai gording terjadi Mu Sebagai rangka ikatan angin terjadi Nu → perhitungan gording sebagai beam – column. Dengan jarak L bracing, dapat diambil jarak-jarak dari baut pengikat seng gelombang. Seng Gelombang L Ikatan angin pada dinding c= 1 0,9 0,4 Angin Gewel 2 0,4 Angin 0,9 Koefisien angin C : Pada gevel c = 0,9 Pada dinding // c = - 0,4 * Angin bertiup pada dinding gevel (garis tidak terputus-putus) * Angin bertiup pada dinding samping (garis putus-putus) Didalam memperhitungkan beban ikatan angin pada dinding, kedua arah angin ini harus ditinjau. 26 Gaya yang bekerja pada Ikatan Angin Dinding Contoh f4 R4 f3 R3 f2 V R3 R2 V R2 R1 R1 Kolom Ikatan angin pada dinding L V V R 1 1 2 1 Kolom L R = (R1 + R2 + R3 + Kolom L 3 V= R4 ) 2 2 R2 . f3 2 R3 . f3 R4 . f4 2. L Diterima oleh kolom. L Dari beban beban ini, maka dapat dihitung gaya-gaya pada rangka batang ikatan angin dinding. - Regel horisontal (2) menerima beban : 1 L Beban mati qy → My = qy 8 3 2 Beban angin c = 0,9; 0,4 dan 0,4; 0,9 Beban angin qx → Mx = 1 qx . L2 8 Beban normal N → angin dari regel (=R) Regel horisontal (2) menerima Mux, Muy dan N→ perhitungan sebagai beam column. - Regel horisontal (1) <bidang tengah> menerima beban : 1 L Beban mati qy → My = qy 8 3 2 Beban angin c = 0,9 → qx → Mx = 1 qx . L2 8 Regel (1) menerima Mux, Muy → perhitungan sebagai balok. 27 Beban angin pada Ikatan Angin Gevel Contoh Kolom Kuda2 Angin Ikatan angin gewel Luas bidang yang diperhitungkan ditiup angin Diterima oleh ikatan angin gewel Pada Gudang Terbuka Ku Angin 1 R da- kud a Kuda-kuda R Kolom Kolom Angin 2 - Angin bertiup pada bidang atap (= angin 1) ditahan oleh kuda-kuda dan kolom - Angin bertiup pada // bidang atap atau bidang kuda-kuda (= angin 2) → menabrak kuda-kuda, ditahan oleh ikatan angin : Ikatan angin pada atap Ikatan/bracing/pengaku memanjang pada kolom. Merupakan struktur statis tak tentu penyelesaian statikanya kuda-kuda dengan R kolom. KOLOM Beban pada akhirnya, harus sampai ke pondasi. PONDASI 28 Hal-Hal yang Perlu Diperhatikan untuk Pertimbangan Batang * Pada Konstruksi rangka batang kuda-kuda Pada batang tarik → diperhitungkan Anetto Pada batang tekan → diperhitungkan panjang tekuk Lk Lk y y Ikatan angin Lk x x x y Lkx : Panjang tekuk arah vertikal Lky : Panjang tekuk arah horizontal * Konstruksi console / Cantilever Kud a-ku gording da Ikatan khusus Batang tekan di bawah, tidak ada gording dan ikatan angin Lkx : Panjang tekuk arah vertikal = Lky : Panjang tekuk arah horizontal = 4 Jika diberi ikatan khusus seperti tergambar maka L ky → 2 29