ANALISIS KUDA-KUDA BAJA DENGAN SAP (Structure Analysis Program) 2000 V.11 Ninik Paryati Teknik Sipil Universitas Islam “45” Bekasi Jl. Cut Meutia No. 83 Bekasi Telp. 021-88344436 Email:
[email protected]
ABSTRAK Perkembangangan teknologi di beberapa bidang saat ini sangat pesat, salah satunya adalah perkembangan beberapa program komputer yang dapat digunakan untuk mempermudah analisis antara lain adalah program aplikasi komputer yaitu Structure Analisys Program (SAP) 2000V.11. Program ini merupakan software struktur untuk teknik sipil. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode analisis dengan menggunakan perhitungan secara manual kemudian diaplikasikan kedalam program SAP 2000 V11 untuk pembebanan dan check kekuatan kuda-kuda baja. Hasil analisis menunjukkan bahwa struktur kuda-kuda bentang 22,2m , jarak kuda-kuda 2.5m menggunakan frame 2L.60.60.6mm & 2L. 50.50.5mm serta gording baja canal 150 x 65 x 20 x 3,2 mm dengan baja BJ 37 sangat kuat. Kata kunci : Kuda-Kuda Baja, SAP 2000
95
I.
PENDAHULUAN Perkembangangan teknologi di beberapa bidang saat ini sangat pesat, salah satunya adalah perkembangan teknik informatika dengan munculnya beberapa program komputer yang dapat digunakan untuk membantu dan mempermudah beberapa pekerjaan antara lain adalah program aplikasi komputer yaitu Structure Analisys Program (SAP) 2000. Program ini merupakan software struktur untuk teknik sipil yang dapat dipergunakan untuk menganalisis struktur pada suatu konstruksi sehingga dapat digunakan untuk mempermudah pekerjaan perencanaan konstruksi. II. METODOLOGI PENELITIAN Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode analisis dengan menggunakan perhitungan secara manual kemudian diaplikasikan kedalam program SAP 2000 V11 untuk pembebanan dan check kekuatan kuda-kuda baja. Mu lai Studi Pustaka Perencanaa Gording dan Material
Gambar 3.1 Kuda-Kuda III. ANALISIS DAN PEMBAHASAN PERENCANAAN GORDING DAN MATERIAL Data Material :
Analisa Beban dan Momen, Kontrol Lendutan, Pembebanan KudaKuda Hasil Analisis dan Pembahasan Kesimpulan dan Saran Seles ai
Gambar 2.1 Bagan Alir Penelitian
Kemiringan Atap: 35o Bentang Gording: 2,5 m Jarak Gording: 2,26 m Penutup Atap (Asbes): 11 kg/m2 (menurut PPI‟83) Plafond Asbes + Rangka + Penggantung: 11 + 7 = 18 kg/m2 (PPI‟83) Beban Angin: 25 kg/m2 (Beban tiupan angin minimal menurut PPI‟83) Beban Hidup: 100 kg/m‟ Berat Gording Canal: 7,51 kg/m‟ Tegangan Leleh (fy): 2400 kg/m‟ Profil Frame: 2L.60.60.6 dan 2L.50.50.5 Profil Baja Canal: 150 x 65 x 20 x 3,2 mm A = 9,567 cm2 w = 7,51 kg/m‟ Ix = 332 cm4 Iy = 53,8 cm4 Wx = 44,3 cm3 Wy = 12,2 cm3
ANALISA BEBAN Beban Mati (qD) Bagian Atas:
96
Berat Gording Canal 150 x 65 x 20 x 3,2 mm : 7,51 kg/m‟ Berat Atap Asbes 11 kg x 2,26 m : 24,86 kg/m‟ 32,37 kg/m‟ Bagian Bawah: Plafond Asbes+Rangka+Penggant ung 18 kg x 1,85 : 33,3 kg/m‟ (Searah gravitasi bumi) Beban Hidup (qL) Pekerja di Tengah Bentang : 100 kg Beban Angin (qA) Koefisien Angin Tekan : 0,02 x α – 0.4 (PPI‟83): 0,02 x 35o – 0,4 = 0,3 Koefisien Angin Hisap : -0,4 (PPI‟83) Beban Angin Tekan: 0,3 x 2,26 x 25 = 16,95 kg/m Beban Angin Hisap: -0,4 x 2,26 x 25= 22,6 kg/m
1
Mx1= 8 × 𝑞𝑥 × 𝑙 2 = 1/8 x 18,57 x 2,52 = 14,51 kg/m‟ 1
My1= 8 × 𝑞𝑦 × 𝑙 2 = 1/8 x 26,52 x 2,52 = 20,72 kg/m‟ Beban Hidup Px = 100 sin 35o = 57,36 kg Py = 100 cos 35o = 81,92 kg 1 Mx2 = 4 × 𝑃𝐿 = ¼ x 57,36 x 2,5 = 35,85 kg/m‟ 1 My2 = 4 × 𝑃𝐿 = ¼ x 81,92 x 2,5 = 51,2 kg/m‟ Beban Angin qA = qy = 16,95 kg/m 1
My3= 8 × 𝑞𝑦 × 𝑙 2 = 1/8 x 16,95 x 2,52 = 13,24 kg/m‟ KONTROL TEGANGAN Baja BJ 37 (fy = 2400 kg/cm2) 𝜎𝑖𝑗𝑖𝑛 =𝑓𝑦 =2400 =1600 𝑘𝑔 /𝑐𝑚 2 𝐹.𝑘
𝑀𝑥
𝜎=
𝑊𝑥
8516
KOMBINASI MOMEN
BEBAN
12.2
DAN
1,5
𝑀𝑦
+
=
𝑊𝑦
7187 44.3
+
= 860,27 kg/cm2
Syarat 𝜎 ≤ 𝜎 𝑖𝑗𝑖𝑛 860,27 kg/cm2 < 2400 C 150x65x20x3,5 kg/cm2………………….Oke! x
q
y
KONTROL LENDUTAN δx = δx =
Gambar 3.2 Arah Gaya pada Gording
5 384 5
qx .L 4
×
+
Px .L 3
ε.Ix 48.ε.Ix 18,57 .(250)4 .10 −2
×
384 2,1.10 6 .332 57,36 .(250)3 .10 −2
+
48.21.10 6 .332
δx = 0,0136
Beban Mati qx = 32,37 sin 35o = 18,57 kg/m‟ qy = 32,37 cos 35o = 26,52 kg/m‟
5
δy = δx =
384 5
× ×
L qy .( )4 2
+
L Py .( )3
384 2,1.10 6 .53,8 81,92 .(125)3 .10 −2 48.21.10 6 .53,8
97
2
ε.Iy 48.ε.Iy 39,76 .(125)4 .10 −2
+
δx = 0,0111 𝛿 = 𝛿𝑥 2 + 𝛿𝑦 2 𝛿 = 0,01362 + 0,01112 = 0,0176 𝛿 ijin = 1/240 x L =1/240 x 250 = 1,042 cm ≤ 𝛿𝑖𝑗𝑖𝑛 = 0,0176𝑐𝑚 < 1,042 𝑐𝑚 … … … Oke!
q l P
P
Gambar 3.4 P titik buhul adalah reaksi yang memikul ½ q.l Pult = 1,2 qDL + 1,6 LL Pult = 1,2 (1/2 x 80,925) + 1,6 (1/2 x 100)
PEMBEBANAN STRUKTUR KUDA-KUDA
Pult = 1,2 (40,463) +1,6 (50) = 128,56 kg Beban dilimpahkan pada titik buhul atas : P1 = P13 = ½ x 128,56 kg = 64,28 kg P2 s/d P12 = 128,56 kg Gambar 3.3 Titik - titik buhul kuda-kuda
P1 = P13 = ½ x 83,25 = 41,625 kg
Gambar Nomor Titik Buhul Kuda-Kuda
P14 s/d P24 = 83,25 kg
Beban Mati Bagian Atas: Berat Gording 7,51 x 2,5 : 18,775 kg Berat Atap Asbes 11 kg x 2,26 m x2,5m: 62,15kg 80,925 kg Bagian Bawah: Plafond Asbes Penggantung
+
Rangka
Untuk beban yang dilimpahkan ke titik buhul bawah (searah grafitasi) adalah :
+
18 kg x 1,85 x 2,5: 83,25 kg Beban Hidup P = 100 kg
Beban Angin Koefisien Angin Tekan : 0,02 x α – 0.4 (PPI‟83) : 0,02 x 35o – 0,4 = 0,3 Koefisien Angin Hisap : -0,4 (PPI‟83) Beban Angin Tekan : 0,3 x 2,26 x 2,5 x 25 = 42,375 kg Beban Angin Hisap : 0,4 x 2,26 x 2,5 x 25= - 56.5 kg Karena simetris maka besarnya beban angin tekan kanan - kiri sama dan angin hisap ki – ka sama Untuk keperluan analisis pada SAP 2000 maka beban angin dijadikan merata sepanjang jarak antar gording yaitu :
Beban Kombinasi (Beban yang Dipakai) 98
Beban Angin Tekan : 0,3 x 2,5 x 25 = 18,75 kg Beban Angin Hisap : -0,4 x 2,5 x 25= 25 kg CHECK DESAIN STRUKTUR (DENGAN SAP 2000) Gambar 3.9 Beban Angin Tekan Beban Tetap Atas P1 = P13
Gambar 3.5 Beban Tetap Bawah P1 = P13 Gambar 3.10 Beban Angin Hisap
Gambar 3.6 Beban Tetap Bawah P4 s/d P24
Gambar 3.11 Hasil Check Design Struktur Gambar 3.7 Beban Tetap Atas P12 s/d P24 Warna frame setelah check desain merupakan indikasi kekuatan dimana warna biru menunjukkan bahwa struktur sangat kuat, hijau kuat, kuning kurang kuat, orange tidak kuat, merah perencanaan gagal. Dari hasil check desain struktur menggunakan SAP 2000 V.11 pada struktur diatas diketahui bahwa semua frame berwarna biru yang menunjukkan Gambar 3.8 Beban Tetap Atas P1=P13 bahwa struktur kuda-kuda baja tersebut 99
sangat kuat, sehingga dapat diketahui bahwa kuda-kuda dengan bentang 22,2m dengan jarak kuda-kuda 2.5m menggunakan frame 2L.60.60.6mm & 2L. 50.50.5mm, gording baja canal 150 x 65 x 20 x 3,2 mm serta mutu baja BJ 37 sangat kuat.
dalam input data supaya tidak terjadi kesalahan-kesalahan pada saat proses analisis dan check desain. DAFTAR PUSTAKA ILT Learning : 2009, 19 Aplikasi Rekayasa konstruksi 2D dengan SAP 2000, Penerbit : PT. Elex Media Komputindo ILT Learning : 2009, 11 Aplikasi Rekayasa konstruksi 3D dengan SAP 2000, Penerbit : PT. Elex Media Komputindo Sunggono:1984 ,Teknik Sipil, Penerbit : Nova Bandung Gunawan Rudy, Ir :1984 ,Tabel Profil Baja Kontruksi, Penerbit : Kanisius Yogyakarta
IV. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Struktur kuda-kuda yang direncanakan dengan bentang 22,2m , jarak kuda-kuda 2.5m menggunakan frame 2L.60.60.6mm & 2L. 50.50.5mm serta gording baja canal 150 x 65 x 20 x 3,2 mm dengan baja BJ 37 sangat kuat. Saran Dalam analisis menggunakan SAP hendaknya lebih teliti
100
