tugas kayu baru
Post on 04-Jul-2015
189 Views
Preview:
TRANSCRIPT
SOAL
TAMPAK ATAS
Diketahui :Beban angin : 60 kg/ m2Jenis atap : gentengBeban Hidup : 60 kgMutu kayu : E 21
3 m
2 m 2 m 2 m2 m2 3 4 51
6
7
8
Bubungan
Gording
Rangka atap
4m
4m
4m
4m
4m
I. GEOMETRIK RANGKA BATANG
Panjang elemen batang kuda-kuda diperoleh sebagai berikut :
• Batang 1-2, 2-3, 3-4, 4-5, panjangnya seperti pada gambar yaitu, 2.00 m• Batang 1-6, 6-7, 7-8, 8-5, adalah
L =2 m
=2
= 2.50 m.cos 36.9 0.80
• Batang 2-6 dan 4-8L = 2.5 x sin 36.87 = 2.50 x 0.60 = 1.50 m.
• Batang 3-7L = 3.00 m
Batang 1-2 = 2.00 mBatang 2-3 = 2.00 mBatang 3-4 = 2.00 mBatang 4-5 = 2.00 mBatang 1-6 = 2.50 mBatang 6-7 = 2.50 mBatang 7-8 = 2.50 mBatang 8-5 = 2.50 mBatang 2-6 = 1.50 mBatang 4-8 = 1.50 mBatang 3-7 = 3.00 m Batang 3-6 = 2.50 m Batang 3-8 = 2.50 m
II. ANALISIS PEMBEBANAN SISTEM KUDA-KUDA
Pembebanan yang diperhitungkan adalah beban mati, beban hidup dan beban angin.
∞ Beban matimeliputi :
» Berat sendiri kuda-kudaAsumsi awal:
~ batang atas dan batang bawah = 80 / 120 mm~ batang diagonal dan batang tegak = 80 / 120 mm
Berat per satuan volume yang digunakan = 700
Berat sendiri kuda-kuda pada satu titik buhul adalah :P = 0.5 x berat semua batang pada satu titik buhulBerat sambungan = 5% dari berat sendiri kuda-kudaP = 0.5 x vol. batang x 1.05 x Bj. Batang
Berat sendiri masing-masing batangBerat batang = L x b x h x BjBatang 1-2 = 2.00 x 0.08 x 0.12 x 700
= 13.44 kgBatang 2-3 = 13.44 kgBatang 3-4 = 13.44 kgBatang 4-5 = 13.44 kgBatang 1-6 = 2.50 x 0.08 x 0.12 x 700
= 16.80 kgBatang 6-7 = 16.80 kgBatang 7-8 = 16.80 kgBatang 8-5 = 16.80 kgBatang 4-8 = 16.80 kgBatang 3-6 = 16.80 kg Batang 3-8 = 16.80 kgBatang 2-6 = 1.50 x 0.08 x 0.12 x 700
= 10.08 kgBatang 4-8 = 10.08 kg Batang 3-7 = 3.00 x 0.08 x 0.12 x 700
= 20.16 kg
kg/m3
Titik Buhul 1 & 5
1.05 x 0.5 x Berat semua batang pada buhul
1.05 x 0.5 x 30.24
15.88 kg
Titik Buhul 2 & 4
1.05 x 0.5 x Berat semua batang pada buhul
1.05 x 0.5 x 36.96
19.40 kg
Titik Buhul 6 & 8
1.05 x 0.5 x Berat semua batang pada buhul
1.05 x 0.5 x 60.48
31.75 kg7
Titik Buhul 3
1.05 x 0.5 x Berat semua batang pada buhul
1.05 x 0.5 x 80.64
42.34 kg
P =
P =
P =
P =
P =
P =
P =
P =
P =
P =
P =
P =
2 3 4 51
6
7
8
2 3 4 51
6
7
8
2 3 4 51
6 8
2 3 4 51
6
7
8
Titik Buhul 7
1.05 x 0.5 x Berat semua batang pada buhul
1.05 x 0.5 x 53.76
28.22 kg
» Berat penutup atapJenis penutup atap yang digunakan adalah penutup atap genting dengan berat
50Berat penutup atap pada titik buhul = 0.5 x panjang batang x jarak kuda2 x berat
penutup atap
Titik Buhul 1 & 5
0.5 x 2.00 x 4.00 x 50
200 kg
Titik Buhul 6,7 & 8
0.5 x 5.00 x 4.00 x 50
500 kg
» Beban gording
Gording yang digunakan adalah kayu berukuran = 60 / 80
Berat per satuan volume sebesar = 700
jarak kuda2 x lebar gording x tinggi gording x berat gording
4.00 x 0.06 x 0.08 x 700
13.4 kgUntuk semua titik buhul atas sama. (1, 5 , 6 , 7 , 8)
» Berat langit-langit dan penggantungBerat langit-langit dan penggantung berdasarkan peraturan pembebanan adalah =
18
0.5 x jarak kuda2 x jarak antara titik buhul x berat langit2 dan penggantung
Titik Buhul 1 & 5
0.5 x 4.00 x 2.00 x 18
72 kg
P =
P =
P =
kg/m2.
P =
P =
P =
P =
mm2
kg/m3
P =
P =
P =
kg/m2.
P =
P =
P =
2 3 4 51
6
7
8
Titik Buhul 2, 3, & 4
0.5 x 4.00 x 4.00 x 18
144 kg∞ Perhitungan beban hidup
Meliputi :» Beban air hujan
Beban terbagi merata akibat air hujan = 40 - 0.8 α = 40 - 0.8 x 36.9
= 10.5
0.5 x panjang batang x jarak kuda2 x beban merata air hujan
Titik Buhul 1 & 5
0.5 x 2.50 x 4.00 x 10.5
52.52 kg
Titik Buhul 6,7 & 8
0.5 x 5.00 x 4.00 x 10.5
105.04 kg
» Beban akibat pekerja dan peralatannyaBeban hidup terpusat pada tiap buhul akibat pekerja dan peralatannya menurut peraturan pembebanan untuk rumah dan gedung (1987) adalah 60 kg.
» Perhutngan beban anginBeban angin ditentukan dengan menganggap adany tekanan angin positif dan negatif yang bekerja tegak lurus pada bidang-bidang yang ditinjau.Besarnya tekanan angin tersebut harus dikalikan dengan koefisien angin.Besarnya koefisien angin untuk atap segitiga pada gedung tertutup dengan sudut
di pihak angin :< 65 koefisien angin: 0.02 0.4
65 < < 90 koefisien angin: 0.9di belakang angin :untuk semua α koefisien angin: -0.4
Besarnya koefisien angin untuk perencanaan kuda2 ini adalahdi pihak angin :0.02 x 36.9 - 0.4 = 0.34
di belakang angin :-0.4
Tekanan tiup angin dalam perencanaan ini adalah sebesar : 60Maka,
Tekanan positif angin : 60 x 0.34 = 20.2Tekanan negatif angin : 60 x -0.40 = -24
P =
P =
kg/m2.
P =
P =
P =
P =
P =
kemiringan atap α dihitung dengan persamaan di bawah ini :
α α -α
kg/m2.
0.5 x panjang batang x jarak kuda2 x tekanan anginBeban angin tekan (positif)Titik Buhul 1 & 7
0.5 x 2.50 x 4.00 x 20.24
101.22 kgTitik Buhul 6
0.5 x 5.00 x 4.00 x 20.24
202.44 kg
Beban angin hisap (negatif)
Titik Buhul 5 & 7
0.5 x 2.50 x 4.00 x -24
-120.00 kg
Titik Buhul 8
0.5 x 5.00 x 4.00 x -24
-240.00 kg
Penguraian beban angin untuk sumbu horisontal (x) dan sumbu vertikal (y).
Titik buhulBeban angin tekan
= 101.22 kg 60.732 80.976= 202.44 kg 121.464 161.952= 101.22 kg 60.732 80.976
Beban angin hisap= -120.00 kg -72.000 -96.000= -240.00 kg -144.001 -192.000= -120.00 kg -72.000 -96.000
P =
P =
P =
P =
P =
P =
P =
P =
P =
Py = P sinα Px = P cosα
P1
P6
P7
P5
P8
P7
Tabel. Rekapitulasi pembebanan pada masing-masing titik buhul
Titik Berat Berat Berat Berat Total Beban Beban Beban Beban
Kombinasi pembebanankuda2 penutup gording langit2 beban air hujan pekerja angin angin
buhul arah y atap arah y arah y arah y mati (D) arah y & peralatan arah x arah y 1,4 D
1,2D + 1,6La + 0,8Warah y (La) (Wx) (Wy) arah y arah x
1 15.88 200.00 13.44 72.00 301.32 52.52 60.00 80.98 55.80 421.84 502.22 64.782 19.40 144.00 163.40 228.77 196.083 42.34 144.00 186.34 260.87 223.604 19.40 144.00 163.40 228.77 196.085 15.88 200.00 13.44 72.00 301.32 52.52 60.00 -96.00 -69.75 421.84 401.78 -76.806 31.75 500.00 13.44 545.19 105.04 60.00 161.95 111.60 763.27 839.51 129.567 28.22 500.00 13.44 541.66 105.04 60.00 -96.00 -69.75 758.33 690.20 -76.808 31.75 500.00 13.44 545.19 105.04 60.00 -192.00 -139.50 763.27 638.63 -153.60
Dari Hasil Analisa Struktur menggunakan GRASP Maka didapat gaya gaya dalam sebagai berikut
Tabel Rekap Gaya dalam Batang
Batang Panjang Gaya
KOM
BIN
ASI 1
,4D
Gaya
KOM
BIN
ASI 1
,2D
+1,
6L
tekan (-) tarik(+) tekan (-) tarik(+)Batang Bawah Batang Bawah
1-2 2 - 0 - 60.952-3 2 - 0 - 60.953-4 2 - 0 - 60.954-5 2 - 0 - 60.95
Batang Diagonal Batang Diagonal1-6 2.5 -2500 - -2500 -3-6 2.5 -826.28 - -943.97 -3-8 2.5 -826.28 - -781.59 -5-8 2.5 -2500 - -2200 -6-7 2.5 -1700 - -1700 -7-8 2.5 -1700 - -1600 -
Batang Atas Batang Atas2-6 1.5 - 228.87 - 198.083-7 1.5 - 1380 - 13804-8 1.5 - 228.87 - 196.08
K
> Batang Bawah (1-2, 2-3, 3-4, 4-5)Menghitung Kuat tarik sejajar serat untuk fakator tahanan kayu kelas mutu A
Ft = 0,8Ft //= 0,8 x 47= 37,6 Mpa
Menghitung tahanan tarik terkoreksi
T' = F't x An= CM x CT x CPT x CF x CRT x Ft x An= 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 37,6 x An
Menghitung Kebutuhan Luas
An ≥ 60,95 /0,48An ≥ 126.9792 mm2
Penampang pada daerah sambungan menentukan tegangan yang timbul karenaterjadi pengurangan luas tampang akibat terdapat lubang alat sambung.Untuk kegiatan peremcanaan diperkirakan terjadi pengurangan luas penampang sebesar 25 %, sehingga luas penampang bruto yang diperlukan adalah
Ag = 1,25An= 158.724 mm2
Dimensi batang yang dipakai adalah 80/120, yang mempunyai luas 9600 mm2
Kontrol terhadapa TarikLuas penampang yang ditetapkan dikontrol untuk melihat besar tahanan beban
Tu = λ ф t F't An= 0,6 x 0,8 x 37,6 x ( 0.75 x 9600 )= 129945.6 N= 129.9456 kN ≥ 0.6095 kN ( ok)
batang diagonalukuran penampang batang adalah 60/120 ( b = 60mm,d=120mm)L = 2500 mmjari-jari girasi ( r ) = 0,2887 .b = 17,322 mmkelangsingan = ( k.L) / r = ( 1 x 2500) / 17, 322 = 144,325 menghitung kuat tekan sejajar serat acuan (Fc) dan modulus elastisitas lentur acuan
Tu ≤ λ ф T'60,95 ≤ 0,6 x 0,8 x An
akibat rasio tahanan mutu kayu E 21 sebesar 0.8Fc = 0,8 x 40 = 32 MPAEw = 0,8 X 20000 = 16000 MPA Menghitung faktor kestabilan kolom ( Cp )Fc* = Fc Cm Ct Cpt CpFc* = 32 x 1,00 x 1,00 x 1,00 x1,00 = 32 MPAPo' = A.Fc*Po' = 60 x 120 x 32 = 230,4 NE05 = 0,69. Ew = 0,69 x 16000 = 11040 MpaE05' = E05 Cm Ct Cpt = 11040 MPA
1 + αc / 2c = 1 + 37,09 / 2x 0,8 = 23,80
menghitung tahanan tekan terkoreksi ( P' )P' = Cp Po'P' = 0,77 x 230,4 = 177,408 KN
kontrol tahanan tekan terfaktor
25 KN ≤ 95,80 KN…..ok!
> Batang atasMenghitung Kuat tarik sejajar serat untuk fakator tahanan kayu kelas mutu A
Ft = 0,8Ft //= 0,8 x 47= 37,6 Mpa
Menghitung tahanan tarik terkoreksi
T' = F't x An= CM x CT x CPT x CF x CRT x Ft x An= 1 x 1 x 1 x 1 x 1 x 37,6 x An
Menghitung Kebutuhan Luas
An ≥ 1380 /0,48An ≥ 2875 mm2
Pe = π2 E05 A / ( KeL/r)2 = 3,14 2 x 11040 x 7200 / 144,325 = 5430,24 KN
α = Фs P e / λ фc P0 = 0,85 x 5430 / 0,6 x 0,9 x 230,4 = 37,09
Cp =( 1 + αc / 2c ) - ( √( 1+ αC / 2c )2 - αc/c =23,80 - √23,802- (29,12/0,8) = -0,77
Pu ≤ λфcP'25 KN ≤ 0,6 x 0,9 x 177,408
Tu ≤ λ ф T'1380 ≤ 0,6 x 0,8 x An
Penampang pada daerah sambungan menentukan tegangan yang timbul karenaterjadi pengurangan luas tampang akibat terdapat lubang alat sambung.Untuk kegiatan peremcanaan diperkirakan terjadi pengurangan luas penampang sebesar 25 %, sehingga luas penampang bruto yang diperlukan adalah
Ag = 1,25An= 3593.75 mm2
Dimensi batang yang dipakai adalah 80/120, yang mempunyai luas 9600 mm2
Kontrol terhadapa TarikLuas penampang yang ditetapkan dikontrol untuk melihat besar tahanan beban
Tu = λ ф t F't An= 0,6 x 0,8 x 37,6 x ( 0.75 x 9600 )= 129945.6 N= 129.9456 kN ≥ 13.80 kN ( ok)
top related