Menghitung Kuda - Kuda Atap [PDF]

Citation preview

c


 

 
  
   P3 C



P2



a2



a3



D



a4



P1 P5



a1



h1 A



1,75 m



d2



G



h3 1,75 m



t



H



h4



1,75 m



B



= 1,75 m x 4 = 7 meter = 30o = Genteng biasa = Petaling, BJ = 0,91 gr/cm3 (=910 kg/m3) dan kelas kuat II. = Baut dengan gigi = 3 meter



Kontrol : Jumlah titik simpul (k) = 8 Jumlah batang (s) = 13 K
      13 = (2 x 8) ± 3 13 = 13 «« ‰



 



E



d1



h2



1,75 m



‡ Panjang bentang ‡ Sudut kemiringan ‡ Jenis atap ‡ Kayu yang dipakai ‡ Jenis sambungan ‡ Jarak kuda-kuda



t



t1



F



P4







O
c

 a1



30



A



h1 =
, cos 30o = h1 / a1 t1 0,866 = 1,75 / a1 a1 = 1,75 / 0,866 = OOm (= a2, a3, dan a4,) sin 30o = t1 / a1 0,5 = t1 / 2,02 t1 = 2,02 x 0,5 =

m (= t3)V



h1 1,75 m







A
 t1



 



A




d1







  



A
   



h2 1,75 m



A
  



D



A
 
A C a2



Sin30o = t2 / (a1+a2) 0,5 = t2 / (4,04) t2 = 4,04x 0,5 = V t2



a1 A



t1 h1



d1 h2



B




  
 



             



KODE



Panjang (m)



a1



2,02



a2



2,02



a3



2,02



a4



2,02



t1



1,01



t2



2,02



t3



1,01



d1



2,02



d2



2,02



h1



1,75



h2



1,75



h3



1,75



h4



1,75



Ȉ (m)



28,41



c


 c 

  
   P3 C



P2



a2



D



P1 a1



t1



h1 1,75 m



d1



F h2 1,75 m



a3



P4



t



E



d2



G 1,75 m



t



a4



h3



P5



h4 1,75 m




 c
  Akibat Berat Sendiri Kuda-kuda (Diasumsikan dimensi kayu yang digunakan adalah 8/12) PKD = b x h x BJ x panjang total kayu kuda-kuda = 0,08 x 0,12 x 910 kg/m3 x 28,41 = O
   Akibat Beban Atap Menurut Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 (PPIUG 1983) Bab 2, Tabel 2.1. Penutup atap genteng biasa dengan reng dan usuk/kaso per m2 bidang atap adalah = 50 kg/m2. Dengan = 30o, maka : PAtap = 50 kg/m2 x jarak kuda-kuda x jarak gording = 50 kg/m2 x 3 m x 2,02 m =    Akibat Berat Gording



(Asumsi dimensi gording 8/12) PG = BJ x b x h x jarak kuda-kuda = 910 kg/m3 x 0,08 m x 0,12 m x 3 m = O O   Akibat Penyambungan Batang (Untuk baut diperkirakan 20%) PS = 20% x PKD = 20% x 248,189 kg =  . 
   Beban Pekerja : Menurut Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 (PPIUG 1983) Bab 3, Tabel 3.2.2.b. Beban terpusat berasal dari seseoang pekerja / pemadam kebakaran dengan peralatannya sebesar minimal 100 kg. (P = 100 kg). PP =
  Beban Air Hujan : Menurut Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 (PPIUG 1983) Bab 3, Tabel 3.2.2.a. Beban terbagi merata per m2 bidang datar berasal dari beban air hujan sebesar (40-0,8 ) kg/m2, dimana adalah sudut kemiringan atap, dengan ketentuan bahwa beban tersebut tidak perlu diambil lebih besar dari 20 kg/m2 dan tidak perlu ditinjau apabila > 50o. qhujan = (40-0,8.30o) = 16 kg/m2 PH = 16 kg/m2 x 3 m x 2,02m =      



P3 C



P2



a2



a3



D



P1



a1



t1



h1 A



1,75 m



F



P4



t



E



d1



h2 1,75 m



d2



G



t



h3



P5



H



1,75 m



P2 = PAtap + PG + PKD + PS + PH P2 = 303 + 26,208 + 248,189   + 96,96 P2 = O (= P3,P4) P1 = ½ .PAtap + ½ PG + (½ PKD) + PS + (½ PH) « = ½ 303 + ½ 26,208 + (      + (½ 96,96)  = 151,5 + 13,104 + 124,0945 +   + 48,48 P1 =   (=P5) RAV = RBV = ½ (P1 + P2 + P3 + P4 + P5) = ½ ( + O+ O+ O+  ) RAV = RBV =
O



    



h4 1,75 m



 
  

 
   1.V Gaya Batang pada Join A P1 ȈV = 0 ; RAV + a1.sin30o - P1 = 0 a1 1472,79 + a1.0,5 - 386,8085= 0 A h1 a1.0,5 = 386,8085 - 1472,79 
O

 
 ȈH = 0 ; a1.cos30o+h1=0 RAV -2171,96.0,866+h1=0 h1 = 
O
 2.V Gaya Batang pada Join D komponen vertikal : Ļ : P2, d1.sin30o Ĺ : a1.sin30o, a2.sin30o Komponen horizontal : ĺ : a2.cos30o, d1.cos30o, a1.cos30o ĸ:ȈV = 0; P2 + d1.sin30o - a1.sin30o - a2.sin30o = 0 723,987 + d1.0,5 ± (-2171,96.0,5) - a2.0,5 = 0 723,987 + d1.0,5 + 1085,98 - a2.0,5 = 0 d1.0,5 - a2.0,5 = -1809,967««.(1) ȈH = 0; d1.cos30o + a2.cos30o + a1.cos30o = 0 d1.0,866 + a2.0,866 + (-2171,96.0,866) = 0 d1.0,866 + a2.0,866 = 1880,92 «..(2) eliminasi persamaan 1 & 2 : d1.0,5 - a2.0,5 = -1809,967 d1.0,866 + a2.0,866 = 1880,92



*0,866 *0,5



d1.0,433 - a2.0,433 = -1567,43 d1.0,433 + a2.0,433 = 940,46 - a2.0,866 = - 2507,89 a2 = O(tarik)



d1.0,5 + a2.0,5 = -1809,967 d1.0,5 = -1447,97 - 1809,967 d1 =  
(tekan)



3.V Gaya Batang pada Join F t1



h1



h2



F



ȈV = 0; 

  ȈH = 0; h1-h2 = 0 +1880,92-h2 = 0 O 
O




 V Gaya Batang pada Joint C 



*komponen vertical 











C a2



= P3,a3,a2,t2. sin 39o =



t2



a3



*komponen horizontal = a3 cos sin 39o =a2 cos sin 39o



ȈH=0 a2. C0s 300 ± a3 cos 30o=0 2895,94. 0,866 ± a3. 0,866=0 2507,884 - a3. 0,866=0 




   



  O




ȈV=0 P3 + a3. sin 30o + t2 + a2. sin 30o=0 723,987+(+ 2895,94. 0,5) + t + 2895,94. 0,5=0 +3619,927 t2 = 0 




O 
O  




 TABEL GAYA BATANG AKIBAT BEBAN TETAP (DL+LL) Nama Batang



Tarik (+) kg



a1



2171,96



a2



2895,94



a3



2895,94



a4 t1



Tekan (-) kg



2171,96 0



t2



0 3619,927



t3



0



h1



1880,92



h2



1880,92



h3



1880,92



h4



1880,92



0



d1



6515,874



d2



6515,874




   Menurut PPIUG 1983 Bab 4 Pasal 4.3.1.b. koefisien angin untuk gedung tertutup & atap segitiga dengan > 65o koefisien di pihak angin (0,02 -0,4) sedangkan dibelakang angin untuk semua diambil -0,4, dan menurut pasal 4.2.1. tekanan tiup (qc) harus diambil minimum 25 kg/m2 untuk daerah yang jauh dari tepi laut, dan untuk daerah yang berada di tepi laut atau 5km dari pantai, maka diambil minimum 40 kg/m2. Dalam kasus disini, lokasi bangunan adalah jauh dari tepi pantai, maka diambil nilai minimum yaitu 25 kg/m2. vV Dipihak angin, tekanan positif  KK  koefisien (c) adalah = (0,02 x 30o) 0,4 = 0,2 WP+ = 25kg/m2 x 0,2 = !O vV Dibelakang angin, tekanan negatif K , koefisien (c) adalah = -0,4 WS- = 25 kg/m2 x -0,4 =
!O {Cos30o = 0,866} {Sin30o = 0,5}



P3y W (+)



P3x



P3y C



P3x



w (-)



P2y



P4y a2



P2x P1y



E



a3 t



a1



d1



F P4x d2



a4



P5 t1 V VV



— V



t2 —
V



D



—V



—V







V



a.V Dipihak angin, tekanan positif  KK  : P1 = ½ x a1 x jarak kuda-kuda x WP+ = ½ x 2,02 m x 3 m x 5 kg/m2 = 15,15 kg -V Penguraian gaya arah Horizontal (X) dan Vertikal (Y) : P1X = 15,15 kg x Cos30o =


 "ĺ# P1Y = 15,15kg x Sin30o =  "Ļ#  P2 = ½ x (a1 + a2) x jarak kuda-kuda x WP+ = ½ x (2,02 + 2,02) m x 3 m x 5 kg/m2 =  -V Penguraian gaya arah Horizontal (X) dan Vertikal (Y) : P2X = 30,3 kg x Cos30o = O O "ĺ# P2Y = 30,3 kg x Sin30o =

 "Ļ#  P3 = ½ x (a2+a3) x jarak kuda-kuda x WP+ = ½ x (2,02 + 2,02) m x 3 m x 5 kg/m2 =  -V Penguraian gaya arah Horizontal (X) dan Vertikal (Y) : P3X = 30,3 kg x Cos30o = O O "ĺ# P3Y = 30,3 kg x Sin30o =

 "Ļ#  b.V Dibelakang Angin, tekanan negatif K  : P3 = ½ x (a2+ a3) x jarak kuda-kuda x WS= ½ x (2,02 + 2,02) m x 3 m x (-10 kg/m2) =   . -V Penguraian gaya arah Horizontal (X) dan Vertikal (Y) : P3X = -60,6 kg x Cos30o = O  "ĺ# P3Y = -60,6 kg x Sin30o =  "Ĺ#   



P4 = ½ x (a3+ a4) x jarak kuda-kuda x WS= ½ x (2,02 + 2,02) m x 3 m x (-10 kg/m2) =   . -V Penguraian gaya arah Horizontal (X) dan Vertikal (Y) : P4X = -60,6 kg x Cos30o = O  "ĺ# P4Y = -60,6 kg x Sin30o =  "Ĺ# P5 = ½ x a4 x jarak kuda-kuda x WS= ½ x 2,02 m x 3 m x (-10 kg/m2) =   -V Penguraian gaya arah Horizontal (X) dan Vertikal (Y) : P5X =-30,3 kg x Cos30o = -O O "ĺ# P5Y = -30,3 kg x Sin30o = -

 "Ĺ# 3.5.1.V Menghitung reaksi tumpuan akibat angin kiri: Üc   Rav.7 - P1y.7- P2y. 5,25 ±P3y.3,5 + P3y.3,5+ P4y.1,75 + P2x. 0,866 + P3x.2,02 + P3x. 2,02 + P4x. 0,866 = 0 Rav.7 - 7,575.7 ± 15,15. 5,25 ± 30,3.3,5 + 30,3. 3,5 - 30,3. 1,75 + 26,2398. 0,866 - 52,4796. 2,02 52,4796. 2,02 - 52,4796. 0,866=0 Rav.7 ± 53,025 ± 79,5375 ± 106,05 + 106,05 ± 53,025 + 22,723 ± 106 - 106 ± 45,447=0 Rav. 7 = 420,3115 Rav= 60,0445 kg Üc  -RBV.7 ± P5y. 7- P4y. 5,25 ± P3y.3,5 + P3y.3,5 + P2y. 1,75 + P2x. 0,866 + P3x. 2,02 + P3x. 2,02 + P4x. 0,866 =0 -RBV.7 + 15,15. 7 + 30,3. 5,25 + 30,3. 3,5 - 30,3. 3,5 + 15,15. 1,75 + 26,2398. 0,866 -52,4796. 2,02 - 52,4796. 2,02 ± 52,4796. 0,866 = 0



-RBV.7 + 106,05 + 159,075 + 106,05 - 106,05 + 26,5125 + 22,723 - 106 - 106 ± 45,447=0 -RBV.7 = - 56,9135 RBV= 8,1305 kg Ü   RAH + P1x + P2x + P3x + P3x + P4x + P5x = 0 RAH + 13,1199+ 26,2398- 52,4796- 52,4796- 52,4796- 26,2398= 0 RAH - 144,3187 = 0 RAH = + 144,3187 kg



3.5.2.V Menghitung reaksi tumpuan akibat angin kanan: Üc  -RBV.7 + P5y.7 + P4y.5,25 + P3y.3,5 - P3y.3,5 ± P2y. 1,75 ± P2x.0,866 ± P3x. 2,02 ± P3x. 2,02 - P4x.0,866 = 0 -RBV.7 - 15,15.7 - 30,3. 5,25 - 30,3.3,5 - 30,3. 3,25 ± 15,15. 1,75 - 26,2398. 0,866 + 52,4796. 2,02 + 52,4796. 2,02 + 52,4796 . 0,866 = 0 -RBV.7 ± 106,05 ± 159,075 - 106,05 - 106,05 ± 26,5125 ± 22,723 + 106 + 106 + 45,447=0 -RBV.7 = +269,0135 RBV = -38,4305 kg Üc   RAV.7 + P1y. 7 + P2y. 7 + P3y. 5,25 ± P3y. 3,5 ± P4y. 1,75 ± P2x. 0,866 P3x. 2,02 ± P3x. 2,02 ± P4x. 0,866 = 0 RBV.7 + 7,575.7 + 15,15.7 - 30,3.5,25 + 30,3.3,5 + 30,3.1,75 ± 26,2398.0,866 + 52,4796. 2,02 + 52,4796. 2,02 + 52,4796 . 0,866 = 0



RBV .7 + 53,025 + 106,05 ± 159,075 + 106,05 + 53,025 ± 22,723 + 106 + 106 + 45,447=0 RBV.7 = -393,799 RBV = -56,267 kg