Pages

Tuesday, December 11, 2012

Perencanaan Gudang Terbuka

I.      Perencanaan Gudang Terbuka


Data perencanaan:
Bentang kuda-kuda                     =  16,000 m
Panjang gudang                           =  40,000 m
Tinggi kolom                                =    9,000 m
Jarak kolom                                  =    5,000 m
Tipe kuda-kuda                : Polenceau
Penutup atap                   : Seng gelombang
Mutu baja                         : BJ.37 tegangan dasar  (    ) = 1600 kg/cm2
Peraturan muatan                       : PMI tahun 1983
Peraturan baja                 : PPBBI-1983
Metode                              : Analisis elastis (ASD)

Bagian-bagian perencanaan :


Gambar 1.1 : Bagian-bagian perancanaan


Gambar 1.2 : Type kuda-kuda, sudut atap 17 0

A.  Perhitungan Gording


Panjang lereng atap                     = 8: 0,9563 = 8,366 m
Jumlah lapangan gording           = 8,366 : (1,80-0,20) = 5,235 m
Jarak gording                               = 8,366 : 5 = 1,674 m
Direncanakan gording C.120.60.20.2,5
A   = 6,525 cm2                 g    = 5,122 kg/m       Ix  = 148,24 cm4        
Iy   = 32,96 cm4                      Wx = 24,706 cm3        Wy = 8,429 cm3
Penggantung gording dipasang 3 (tiga) lapangan pada sumbu y.
Pembebanan :

1.   Akibat beban mati :
Beban atap seng = 10 x 1,674 x 1 =  16,74    kg/m
Beban sendiri gording                  =    5,122  kg/m
Jumlah                                            =  21,862  kg/m
Besi-besi kecil 10%                        =    2,186  kg/m
Jumlah                                            =  24,048  kg/m
Bibulatkan                                      =  25,000  kg/m
     
    
                                   y
                                                   
            x
      
                     q.sin
                            
                 

                                  q          q.cos


Gambar 1.3 : Uraian pembebanan pada gording
           
Mx = 1/8.(25.0,9563). 52        = 74,711 kgm
My = 1/8.(25.0,2924).(5/3) 2 =  7,615 kgm   (dipasang trekstang 2 bh)

2.  Akibat pembebanan angin

                     -1,2                          -0,4                        +0,8



                             Keadaan I                                 Keadaan II


Gambar 1.4 : Koefisien angin (c) pada bangunan terbuka

Yang menentukan q = 0,8x40x1,674 = 53,57 kg/m dibulatkan = 54 kg/m
Mx = 1/8x 54x 52=168,75 kgm
My = 0


3.   Akibat beban P = 100 kg
Mx = 1/4x(100x0,9563)x 5      = 119,54 kgm
My = 1/4x(100x0,2924)x(5/3) =  12,18 kgm

4.  Kontrol tegangan :
a.   Kombinasi beban 1 + 2 :
       
        = 985,5 + 90,4 = 1075,9 kg/cm2 < 1600 kg/cm2
b.   Kombinasi beban 1 + 3 :
      =
         = 786,3 + 234,9 = 1021,2 kg2 < 1600 kg/cm2

5.   Kontrol lenturan
a.   Kombinasi 1 + 2 :
fx =        = 2,04 cm
fy =        = 0,011 cm
f = = 2,05 cm
b.   Kombinasi 1 + 3 :
fx =        = 1,43 cm
fy =        = 0,052 cm
f = =1,44 cm
c.   Lenturan maksimal = 2,05 cm < f ijin = 1/180 x 500 = 2,75 cm ----  OK

  
B.   Perhitungan Penggantung Gording

                                                     
                                                          T/sinq        T               T     T/sinq
                                                      
                                                               q                                        q


                                                                                                           T


                        5,000m


Gambar 1.5 : Penggantung gording dan uraian gaya

T = 6x(7,615x5/3+29,24) = 252 kg
T/sinq =  =  319 kg  diterima batang tarik
Luas  bt.tarik = 319/1600 = 0,228 cm2 ,digunakan Æ10 dengan A=0,79 cm2

C.   Perhitungan Regel (Pengaku)

 
                                                                                     0,500m

                                                                                     8,500m


            
                                       5,000m


Gambar 1.6 : Pemasangan Regel (pengaku)

Beban sendiri ( C.120.60.20.2,5) = 10,244 kg/m
Perangkai                                     = 10,244 kg/m
Jumlah (q)                                     = 20,288 kg/m ,dibulatkan = 21 kg/m
Ix = (2x32,96)+(6,525x502)= 16378 cm4       ;   S = 5,122x25 =  cm3
Mx = 1/8x21x52 = 65,625 kgm
= (6562,5 x25):16378 = 9,5 kg/cm2< 1600 kg/cm2

Tinjauan perangkai diagonal (baja Æ10)
 = D.S/b.I = 0,5 kg/cm2
Gaya pada batang = (0,5x5,122)xcos.45=1,82 kg
= 1,82 :(1/4x3,14x12) = 2,32 kg/cm2< 1200 kg/cm2
Penghubung menggunakan las (a=3mm)
Panjang las  min.=(10x0,3)+(3x0,3)= 4 cm




Diagram Cremona (Perhitungan gaya batang)

Gambar 1.7 : Pembebanan pada konstruksi kuda-kuda

Gambar 1.8 : Diagram cremona akibat beban P



Gambar 1.9 : Diagram Cremona akibat beban angin dari kiri

Gambar 1. 10 : Diagram Cremona akibat beban angin dari kanan



Tabel 1.1 : Gaya-gaya batang

Nomor
Batang
Beban
mati
(kg)
Beban angin
(kg)
Beban gabungan
(kg)
Panjang batang
Profil
Angin
kiri
Angin
kanan
2+3
2+4
1
2
3
4
5
6
7
8

1
+231
+270
+270
+501
+501
1,063
50.50.6

2
+231
+189
+189
+420
+420
1,673
50.50.6

3
-1705
-1512
-1620
-3297
-3405
1,673
50.50.6

4
-2142
-1755
-1890
-3897
-4032
1,673
50.50.6

5
-2730
-2430
-2484
-5160
-5214
1,673
50.50.6

6
-2730
-2430
-2457
-5106
-5187
1,673
50.50.6

7
-420
-2376
-243
-690
-663
1,673
50.50.6

8
-420
-270
-324
-517
-544
1,000
40.40.5

9
+1701
+2349
+1269
+4050
+2970
1,600
40.40.5

10
+2058
+1971
+1512
+4029
+3570
1,600
40.40.5

11
+2058
+1836
+1377
+3894
+3435
1,600
40.40.5

12
+1470
+932
+589
+2402
+2059
3,200
40.40.5

13
-210
-284
-297
-494
-507
0,500


14
-210
-1782
-1890
-3987
-4095
1,870


15
+3360
+162
+189
+3522
+3549
0,968


16
-525
-270
-324
-795
-849
2,150


17
+50
-162
-162
-112
-112
1,436


18
-50
+216
+189
+166
+106
2,486


19
-567
-810
-729
-1377
-162
1,903


20
+820
+1215
+999
+2038
+1819
2,175


21
+567
+675
+648
+1242
+1215
1,673


22
-651
-810
-729
-1461
-1380
1,004


23
+1533
+2079
+1890
+3612
+3423
2,175


24
+459
+459
+378
+918
+837
1,046


25
-432
-459
-405
-891
-837
1,000


26
-651
-675
-594
-1326
-1245
1,000


27
+945
+594
+486
+1539
+1431
1,673












D.   Perhitungan Rangka Batang Kuda-kuda

1.   Beban yang bekerja
a.   Beban mati (P)
Beban atap   : 18,81x5x10        =  940,5 kg
Beban gording : 14x5x6,31      =  441,7 kg
Beban rangka  : 112 x 2 x 3,77 =  844,5 kg    (ditafsir           50.50.5, g=3,77 kg/m)
Jumlah                                     = 2226,7   kg
Besi-besi kecil 20%                  =   445,34 kg
Jumlah                                     = 2672,04 kg
Beban mati (P) = 2672,04 : 13 = 205,55 kg, dibulatkan = 210 kg
b.   Beban angin (W), coef.angin = +0,8
W = 1,674x40x0,8x5 = 267,84 kg, dibulatkan = 270 kg

2. Perhitungan gaya-gaya batang menggunakan Diagram Cremona yang    hasilnya dimasukkan  kedalam tabel.

3.   Perhitungan ukuran batang-batang:
a.   Batang tekan 5
F6 = - 5214 kg
Lx =Ly=1,673 m
Pendekatan menurut  EULER:
Ix =2,412xAxL2 (untuk =1200 kg/cm2)
Ix =1,930xAxL2  (untuk = 1400 kg/cm2)
Ix =1,690xAxL2  (untuk = 1400 kg/cm2)
Pendekatan menurut BUSTRAAN:
A = +2,5.L2           ( untuk profil                 )
Syarat :  i min = Lk : 200

Pendekatan :
EULER :         Ix =1,69x5,214x1,6732        = 24,67 cm4
BUSTRAAN: A =5,216/1,6+2,5x1,6732     = 10,26 cm2
i min = 167,3 : 200 = 0,84 cm
Dicoba profil            50.50.6       Ix=25,6cm4, A=11,38 cm2, ix=iy=1,5 cm
lx = 167,3:1,5 = 122                    wx =2,421
sx =    = 1110 kg/cm2 < 1600 kg/cm2
Pemasangan pelat kopel pada bentangan Ly:
iy = 1,5 cm, jarak kopel = 60 x 1,5 = 90 cm
Jumlah lapangan ganjil, n =3 maka Lky = 167,3 : 3 = 55,77 cm <90 cm  ...  OK

Tinjauan sumbu bebas bahan (y-y):
Iy = 2 x (Iy + A.e2) = 2 x (12,88 + 5,69. 1,952)
     = 68,87 cm2
iy =  = 2,46 cm
ly = 167,3 : 2,46 = 68 , wy = 1,438
sy = 1,438 x 5214 : 11,38 = 659 kg/cm2
        < 1600 kg/cm2               à OK !
                  y                 
                   e = 5+14,5 =19,5mm
                 
                                                
x                                      x   60


      60         10       60
                    y
Gb.1.11: Penampang profil

b. Batang tarik 9.
F9 = +4050 kg
Lx =Ly = 1,600 m
An = F : (0,75xs) = 4050 : (0,75x1600) = 3,375 cm2
i min = (Lk/240) = 1600 : 240 = 0,667 cm
Dipakai profil             40.40.5  A = 2x3,24 = 6,48 cm2 ,iy = 1,20 cm

4.   Perhitungan Sambungan
a.   Apabila menggunakan baut  Æ10 mm
   P ijin geser    = (1/4 x 3,14 x 12  )x 2 x (0,6 x 1600) = 1507 kg
   P ijin tumpu = 1 x 1 x (1,2 x 1600) = 1920 kg
b.   Apabila menggunakan paku keling Æ11 mm
   P ijin geser    = (1/4 x 3,14 x 1,12) x 2 x (0,8x1600) = 2431 kg
   P ijin tumpu = 1,1x (1,6x1600) = 2816 kg
c.   Apabila menggunkan las, tebal las (a) = 0,7x0,5 = 3,5mm
   Pijin las = 2 x 0,35 x (0,58x1600) = 649,6 kg tiap 1 cm


Contoh:
Batang 6,  F6=5214 kg
a.   Apabila menggunakan baut  Æ10 mm, n = 5214:1507 = 4 buah
b.   Apabila menggunakan paku keling Æ11 mm, n = 5214:2431 = 3 buah
c.   Apabila menggunakan las, l netto  = 5214 : (5214x4) = 2,25 cm (4 sisi)
                                                l bruto = 2,25 +(3x0,35) = 3,3 cm

F.   Perhitungan Kolom

1.   Beban vertikal (V)
Beban mati                                   = 7x210           = 1470 kg
Beban angin                                 = 4,7x270        = 1269 kg
Beban kolom (ditafsir)                 = 9x45             =   405 kg
Jumlah                                                                  = 3144 kg
Besi-besi kecil                                = 20%              =   629 kg
Jumlah (V)                                                            = 3773 kg
Beban horisontal (H) = 540 kg

                   V

    H                    Mx1                   
                                                   0,5m
                                                     
                                                             9m
                                           

                           Mx2

Gambar 1.12 : Pembebanan pada kolom
V = 3773 kg
H = 540 kg
Mx1 = 0
Mx2 =540 x 9 = 4860 kgm
Lkx = 2.9 = 18 m
Lky = 8,50 m

a.   Direncanakan profil tunggal
Pendekatan :
Ix = 1,69 x 3,773 x 92 = 517 cm
ix = (2x900) : 200 = 9 cm
iy = 850 : 200 = 4,25 cm     à   Dicoba profil WF.300.200.8.12
A = 73,38 cm2 ;  b = 200 mm;    h = 294 mm;    tb =8 mm ;  ts =12mm; ix = 12,5 cm;  iy= 4,71 cm; Wx = 771 cm3; Wy = 160 cm3 ; Ix = 11300 cm4 ;  Iy =1600 cm4

b.   Faktor KIP ( )
Lky  =850 cm
h/tb = 29,4:0,8  = 36,75 < 75
L/h  = 850: 147 = 57       >1,25x b/ts = 20,8
Katagori:  penampang tidak berubah bentuk
C1 =
C2 = < 1041
 kg/cm2

c.   Kontrol lipat
Kontrol lipat pada sayap:
= 3267  kg/cm2
 = 683  kg/cm2
bs/ts = 10/1,2=8,4 <  à  OK
Kontrol lipat pada badan:
 93 kg/cm2
 =52+631=683 kg/cm2
=52-631=-579  kg/cm2
     ;  
= 19,1x93=1776 kg/cm2     > 1600 kg/cm2
 = 5,35x93=497 kg/cm2          < 928 kg/cm2
 = 540:(0,8x29,4)=23 kg/cm2
Rumus kontrol :
 = 0,44 < 1       --- OK

d.   Faktor pembesaran momen
l = (2x900):12,5 = 144 < 200,  sex = 1000 kg/cm2
nx =Axs ex/V = 72,28x1000/3773 = 19
nx/(nx-1) = 19/18 = 1,06

e.   Faktor tekuk (max)
Lky = 850 cm
ly = 850: 4,71 = 181 >lx yang menentukan  w mak = 6,323

f.   Kontrol interaksi
  1. = 994 kg/cm2 < 1600 kg/cm2
  2.  = 804 kg/cm2 < 1600 kg/cm2
Profil WF.300.200 dapat dipakai.


G.    Perencanaan Kaki Kolom

                                                                 V=3773kg



                                                                              M=4860 kgm
                    H=540 Kg


                                                         340 mm                      L


                                                T                               T
                                         
                                              
                                                                                             50

       

                                                                                             300   


                                                                                             50

                                                 53        294          53

Gambar 1.13  : Penampang kaki kolom

Pemeriksaan tegangan :

a. Tinjauan las
Ix las= 2x(1/12x0,5x27)+ 2x(0,5x19,2x13,5)+2x(0,5x20x14,7) = 9461 cm
M = 4860 kgm
sb= (486000x14,7)/9461 = 756 kg/cm2
V  = 3773 kg
sd= 3773 : 66,2 = 56 kg/cm2
H  = 540 kg
t   = 540 : 27 = 20 kg/cm2
= 813 kg/cm2      < 0,58x1600 = 928 kg/cm2

b. Pemeriksaan angker
T = 486000/34 + 3773/2 =16181 kg
Luas angker = 16181 : 1600 = 10,12 cm2
Dipasang 3Æ 22, A=11,39 cm2      >10,12cm2    ---OK
akibat M, s = 16181 : 11,39 = 1420 kg/cm2 
akibat H,  t =  540 : 22,78   =    24  kg/cm2
 = 1421 kg/cm2            < 1600 kg/cm2
Panjang angker:
slekat = 15 kg/cm2      ,          L=       = 79 cm

c. Pemeriksaan pelat kaki
Dicoba ukuran 300x400 mm
s beton = 60 kg/cm2
s terjadi =  = 23,4 kg/cm2   <  60 kg/cm à  OK
Tebal pelat kaki :
M = 1/12x23,4x272  = 1422 kgcm
 = 2,31 cm


H.        Perhitungan Pondasi

                                                     V=3773kg
 


                                                          M=4860 kgm
                    H=540 Kg

Beban pondasi:
Beban  V       :                         =  3772 kg
Kolom 40/60 :  0,4.0,6.2..2400 =  1152 kg
Balok   40/60 :  0,4.0,6.2.2400  =  1152 kg
Pelat (15 Cm):  0,15.2..2..2400 =  1480 kg
Tanah sirtu   :  2..2..1,5.1850   = 11000 kg
Total                                        = 18557 kg

M pada pondasi = 4860 + (540.2) = 5940 kgm

       OK !

Perhitungan dimensi beton bertulang:
Beban balok = 3773 +1152 = 4925 kg
Beban pelat   = 3773 + 1152 + 1152 = 6077 kg

a.      Kolom pondasi 40/60 cm
M = 5940 kgm
V = 3773 + 1152 = 4925 kg
L = 2 m
Penulangan :...........

b.      Pelat pondasi (ht=15 cm)
M = ½. . 5975. 12 = 2987,5 kgm
D = ½. . 5075. 1 = 2987,5 kg
Penulangan :...........

c.       Balok pondasi 40/60 cm
M = ½. .(2.5687). 12= 6687 kgm
D = ½. . (2.5687).1 = 13374 kg
Penulangan :...........


  

I.             Perhitungan Ikatan Angin
 

                                             3,348m

             5,022m










                          S1
                                                                   5,000m



          H1          5,022m       H2           3,348m              H3

Gambar 1.14  : Pembebanan pada ikatan angin

Pada bangunan terbuka pembebanan seluas 30%
Tekanan angin = 0,9x40         = 36 kg/m2
H1 = A1x36x0,3=2,1x36x0,3   = 23 kg
H2 =A2x36x0,3= 7,6x36x0,3   = 83 kg
H3 =A3x36x0,3=11.55x36x0,3 = 125 kg
R = 23+83+0,5x125 = 168,5 kg
S1= (168,5):(5/7,09) =  239 kg
A = 239:1600 = 0,15 cm2     digunakan baja  12, A=1,13 cm2 > 0,15 cm2

Tinjauan terhadap bentangan (PPBBI-1983):
Gudang terdiri dari 9 buah kuda-kuda, bentang kuda-kuda di antara dua buah ikatan angin (n) = 6 bentang.
Q = (2672,04 : 5) : 6 = 34 kg/cm2
dk = 5 m (jarak kuda-kuda)
dg = 1,674 m (jarak gording)
h = 5m (jarak kuda-kuda ikatan angin)
L = 8,37x2=16,74 m (miring atap)
A tepi            50.50.5 = 11,38 cm2
Q = n.q.dk.L = 17074,8 kg
N/L= 0.298  = 0,02  à  OK

I.      Perhitungan penurunan di titik D

Gambar 1.15: Pembebanan 1 satuan di puncak


Gambar 1.16 : Diagram Cremona akibat beban 1 satuan












Tabel 1.2 : Perhitungan penurunan kuda-kuda

No.
batang
Beban(P)
(kg)
Panjang(L)
(cm)
Luas(A)
()
*=PL/E.A(cm)
Beban 1 satuan
u=5x6
(cm)
1
2
3
4
5
6
7
1
+231
104,6
7,51
+0,002
0
0
2
+231
167,3
7,51
+0,003
0
0
3
-1785
167,3
11,38
-0,013
-0,9
+0,012
4
-2142
167,3
11,38
-0,015
-1,2
+0,018
5
-2730
167,3
11,38
-0,019
-2,1
+0,040
6
-2730
167,3
11,38
-0,019
-2,1
+0,040
7
-420
167,3
11,38
-0,003
-1,6
+0,005
8
-220
100
11,38
-0,002
0
0
9
+1701
160
7,51
+0,017
+0,9
+0,016
10
+2058
160
7,51
+0,011
+1,1
+0,024
11
+2058
160
7,51
+0,021
+1,3
+0,028
12
+1470
320
7,51
+0,030
+0,8
+0,024
13
-210
50
11,38
-0,001
0
0
14
-2205
187
11,38
-0,018
+1
+0,018
15
+3360
96,8
7,51
+0,021
+0,3
+0,007
16
-525
215
11,38
-0,005
-0,4
+0,002
17
+50
143,6
7,51
+0,001
+0,2
+0,001
18
-50
248,6
11,38
-0,001
-0,2
+0,001
19
-567
190,3
11,38
-0,005
-0,5
+0,003
20
+820
217,3
7,51
+0,012
+0,8
+0,010
21
+567
167,3
7,51
+0,006
+0,8
+0,005
22
+651
100,4
11,38
+0,003
-1
+0,003
23
+533
217,5
7,51
+0,022
+1,7
+0,038
24
+459
104,6
7,51
+0,003
0
0
25
-432
100
11,38
-0,002
0
0
26
-651
100
11,38
-0,003
-1
+0,003
27
+945
167,3
7,51
+0,010
+1,6
+0,016





Jumlah
+0,476

Penurunan di titik D = 2x0,476 = 0,953 cm
Penurunan yang diijinkan = 1/1000x 1600 = 1,6 cm    à  OK

5 comments:

  1. sangat membantu sekali. apakah saya bisa minta soft copynya karna di situ rumus2 ti dak terlihat. thanks

    ReplyDelete
  2. bisakah saya meminta data2nya dikarenakan rumus2nya tdk terlihat. tlg dikirimkan ke email saya bisa?

    ReplyDelete
  3. bisa kirim ke email saya? gambarnya kurang jelas soalnya.. adindaputriayupasha@gmail.com

    ReplyDelete
  4. mas yafi aku minta data e poo mas
    Irfan d3 ts 14

    ReplyDelete
  5. Maaf bila berkenan, apakah saya boleh minta soft copy nya,terimakasih. semoga dpt pahala trs yg membagi ilmu ini.

    ReplyDelete