Perencanaan Kuda (Repaired)

8/17/2019 Perencanaan Kuda (Repaired)

1/57

51

I. Perhitungan Rangka Atap Kuda-Kuda Baja Konvensional


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


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


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


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


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 :


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


8/57

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


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


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


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


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


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


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


15/57

65

Gambar :


16/57

66

5. Gaya Batang Cara Grafis

CREMONA BEBAN TETAP


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 - -


18/57

68

CREMONA ANGIN KIRI


19/57

69

Tabel gaya batang akibat angin kiri :


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 - -


20/57

70

CREMONA ANGIN KANAN


21/57

71

Tabel gaya batang akibat angin kanan :


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 - -


22/57

72

CREMONA PLAFOND


23/57

73

Tabel gaya batang akibat beban plafond :


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 -


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)


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


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)


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)


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


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)


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


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


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)


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)


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


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


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)


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)


38/57

88

a2 – d1 = 45,54

25,39 – d1 = 45,54

d1 = -20,15 kg (tekan)


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


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


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)


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



Ix = Iy = 4,48 cm4

ix = iy = 1,21 cm

A = 3,08 cm2

e = 1,12 cm


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


c. Batang diagonal

Gaya batang maksimum = 701,84 kg (tekan) batang a1 dan a8

Panjang batang (L) = 2m


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


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)



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


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



46/57

96

d. Batang vertikal

Gaya batang maksimum = 1209 kg (tarik) batang b1 dan b2

Panjang batang (L) = 2,309m



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)


Kontrol tegangan

nF

P

67,2285,01209

= 266,36 kg/cm2< 1600 kg/cm2



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 :


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


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)


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 :


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


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


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


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


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


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


57/57

Documents

Perencanaan Kuda (Repaired)