PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG SEKOLAH 2 LANTAI

(1)

commit to user

PERENCANAAN STRUKTUR

GEDUNG SEKOLAH 2 LANTAI

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya pada Program D-III Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

D ikerjakan oleh :

FITRIA RAHMAWATI

NIM : I 8507046

PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(2)

commit to user

LEMBAR PENGESAHAN

PERENCANAAN STRUKTUR

GEDUNG SEKOLAH 2 LANTAI

TUGAS AKHIR

Dikerjakan Oleh:

FITRIA RAHMAWATI

NIM : I 8507046

Diperiksa dan disetujui Oleh : Dosen Pembimbing

ACHMAD BASUKI, ST., MT NIP. 19610724 198702 1 001

PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(3)

commit to user

LEMBAR PENGESAHAN

PERENCANAAN STRUKTUR

GEDUNG SEKOLAH 2 LANTAI

TUGAS AKHIR

Dikerjakan Oleh:

FITRIA RAHMAWATI NIM : I 8507046

Diperiksa dan disetujui : Dosen Pembimbing

ACHMAD BASUKI, ST., MT NIP. 19710901 199702 1 001

Dipertahankan didepan tim penguji:

1. ACHMAD BASUKI, ST., MT : :………... NIP. 19610724 198702 1 001

2. Ir. PURWANTO, MT :………... NIP. 19610724 198702 1 001

3. Ir.SLAMET PRAYITNO, MT :……….... NIP. 19531227 198601 1 001

Mengetahui, a.n. Dekan Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS

Ir. NOEGROHO DJARWANTI, MT NIP. 19561112 198403 2 007

Mengetahui, Disahkan,

Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

Ir. BAMBANG SANTOSA, MT NIP. 19590823 198601 1 001

Ketua Program D-III Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil FT UNS

(4)

commit to user

Persembahan

Alhamdulillah puji syukur kupanjatkan kehadirat Allah SWT, pencipta dan penguasa jagad raya yang telah memberikan rahmat, hidayah serta nikmat yang tak terhingga.

Untukmu ya Rosulullah Saw, Engkau penuntun kami ke jalan yang di ridlhoi Allah SWT. Karena tanpa tuntunanMu kami takkan pernah mungkin masuk ke Jannah‐Nya.

Berjuta terima kasih yang tak mungkin bisa kuungkapkan semua untuk Bapak dan Ibu yang tak henti‐hentinya membimbingku, mendidikku,dan mendoakanku, serta selalu menaburkan

pengorbanan dengan kasih sayang semenjak aku mulai menghirup udara di dunia ini. Tanpa kehadiranmu, mungkin hidupku tak menentu.

Bapak Ibu dan Kakak‐ kakakku, yang selalu mendoakanku, memberikanku semangat, serta memberikanku keceriaan dalam hidup ini. Aku bersyukur telah memiliki keluarga ini.

Rekan‐rekan seperjuanganku,anak D3 Teknik Sipil Gedung khususnya angkatan 2007.

. Terima kasih atas bantuan, dukungan dan pertemanan yang telah kalian berikan.

The last, thank’s to :

(5)

commit to user

vi

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT, yang telah

melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga penyusun dapat

menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul PERENCANAAN STRUKTUR

GEDUNG SEKOLAH 2 LANTAI dengan baik.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penyusun banyak menerima bimbingan,

bantuan dan dorongan yang sangat berarti dari berbagai pihak. Oleh karena itu,

dalam kesempatan ini penyusun ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tak

terhingga kepada :

1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

3. Segenap pimpinan Program D-III Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

4. Achmad Basuki, ST, MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir atas

arahan dan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas ini.

5. Ir. Slamet Prayitno, MT selaku dosen pembimbing akademik yang telah

memberikan bimbingannya.

6. Bapak dan ibu dosen pengajar yang telah memberikan ilmunya beserta

karyawan di Fakultas Teknik UNS yang telah banyak membantu dalam

proses perkuliahan.

7. Ibu, yang selalu mendo’akan dan selalu memberi dukungan baik moril

maupuh materiil kepada saya, sehingga saya bisa menyusun laporan Tugas

Akhir ini dengan lancar.

8. Keluarga besar saya yang telah banyak memberikan pelajaran dan memberi

warna dalam saya menuntut ilmu

9. Rekan-rekan D-III Teknik Sipil Gedung angkatan 2007 yang telah

(6)

commit to user

vii

10. Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir

ini.

Mudah – mudahan kebaikan Bapak, Ibu, Teman-teman memperoleh balasan yang

lebih mulia dari Allah SWT.

Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari

kesempurnaan dan masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan. Oleh karena

itu, kritik dan saran maupun masukan yang membawa kearah perbaikan dan

bersifat membangun sangat penyusun harapkan.

Akhirnya, besar harapan penyusun, semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan

manfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, Juli 2010

(7)

commit to user

viii

DAFTAR ISI

Hal

HALAMAN JUDUL... ... i

HALAMAN PENGESAHAN. ... ii

MOTTO ... iv

PERSEMBAHAN ... v

KATA PENGANTAR. ... vi

DAFTAR ISI. ... viii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR TABEL ... xvi

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Maksud dan Tujuan. ... 1

1.3 Kriteria Perencanaan ... 2

1.4 Peraturan-Peraturan Yang Berlaku ... 3

BAB 2 DASAR TEORI 2.1 Dasar Perencanaan ... 4

2.1.1 Jenis Pembebanan……… 4

2.1.2 Sistem Bekerjanya Beban……… 7

2.1.3 Provisi Keamanan………... 7

2.1.4 Standar Ketentuan………... 9

2.2 Perencanaan Atap ... 9

2.3 Perencanaan Tangga ... 11

2.4 Perencanaan Plat Lantai ... 12

2.5 Perencanaan Balok Anak ... 13

2.6 Perencanaan Portal ... 15

(8)

commit to user

ix

BAB 3 RENCANA ATAP

3.1 Rencana Atap... 18

3.1.1 Dasar Perencanaan ... 19

3.2 Perencanaan Gording ... 20

3.2.1 Perencanaan Pembebanan ... 20

3.2.2 Perhitungan Pembebanan ... 21

3.2.3 Kontrol Terhadap Tegangan ... 23

3.2.4 Kontrol terhadap lendutan ... 24

3.3 Perencanaan Setengah Kuda-Kuda ... 25

3.3.1 Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-Kuda ... 25

3.3.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda ... 26

3.3.3 Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda ... 30

3.3.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda ... 38

3.3.5 Perhitungan Alat Sambung ... 40

3.4 Perencanaan Jurai ... 44

3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Jurai ... 44

3.4.2 Perhitungan Luasan Jurai ... 45

3.4.3 Perhitungan Pembebanan Jurai ... 50

3.4.4 Perencanaan Profil Jurai ... 59

3.5 Perencanaan Kuda-kuda Utama A ... 66

3.5.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama A ... 66

3.5.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Utama A ... 67

3.5.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A ... 73

3.5.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama A ... 82

3.6 Perencanaan Kuda-kuda Utama B ... 88

3.6.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda B ... 88

3.6.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda Utama B ... 90

(9)

commit to user

x

3.6.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama B ... 102

BAB 4 PERENCANAAN TANGGA 4.1 Uraian Umum ... . 109

4.2 Data Perencanaan ... 109

4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan ... 111

4.3.1 Perhitungan Tebal Plat Equivalent ... 111

4.3.2 Perhitungan Beban ... 112

4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes... 113

4.4.1 Perhitungan Tulangan Tumpuan... 113

4.4.2 Perhitungan Tulangan Lapangan ... . 115

4.5 Perencanaan Balok Bordes. ... . 117

4.5.1 Pembebanan Balok Bordes. ... . 117

4.5.2 Perhitungan Tulangan Lentur. ... . 118

4.5.3 Perhitungan Tulangan Geser. ... . 121

4.6 Perhitungan Pondasi Tangga... 121

4.6.1 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi ... .. 122

4.6.2 Perhitungan Tulangan Lentur. ... . 123

4.6.3 Perhitungan Tulangan Geser... 124

BAB 5 PLAT LANTAI 5.1 Perencanaan Plat Lantai ... 125

5.2 Perhitungan Pembeban Plat Lantai. ... 125

5.3 Perhitungan Pembeban Plat Atap. ... 126

5.4 Perhitungan Momen ... . 127

5.5 Penulangan Plat Lantai... 128

5.6 Penulangan Tumpuan arah X... 131

(10)

commit to user

xi

5.8 Penulangan Lapangan arah X... 133

5.9 Penulangan Lapangan arah Y... 134

5.10 Rekapitulasi Tulangan ... 135

BAB 6 PERENCANAAN BALOK ANAK 6.1 Perencanaan Balok Anak ... 137

6.2 Perhitungan Lebar Equivalent ... 137

6.3 Perhitungan Pembebanan Balok Anak……… 138

6.3.1 Pembebanan Balok Anak 1……… ... 138

BAB 7 PERENCANAAN PORTAL 7.1 Perencanaan Portal ……….. 149

7.1.1 Dasar Perencanaan……… 149

7.1.2 Perencanaan Pembebanan……… 150

7.1.3 Perhitungan Luas Equivalen untuk Plat Lantai ... 151

7.2 Perhitungan Pembebanan Portal...………. 152

7.2.1 Pembebanan Balok Portal Kanopi dan Teras………... 152

7.2.2 Pembebanan Balok Portal Struktur Utama... 153

7.2.3 Pembebanan Balok Sloof... 154

7.3 Penulangan Portal ... 155

7.3.1 Perhitungan Penulangan Portal Rink Balk ... 155

7.3.2 Perhitungan Penulangan Portal Struktur Utama…… ... 164

7.3.3 Perhitungan Penulangan Portal Balok Teras dan Kanopi ... 175

7.3.4 Perhitungan Penulangan Sloof ... 180

7.4 Penulangan Kolom……….. 185

7.4.1 Kolom Tipe 1…………. ... 185

(11)

commit to user

xii

BAB 8 PERENCANAAN PONDASI

8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi Tipe 1….….. ... 192

8.2.1 Perhitungan Kaasitas Dukung Pndasi ... 192

8.2.2 Perhitungan Tulangan Lentur... 193

8.2.3 Perhitungan Tulangan Geser ... 194

8.3 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi Tipe 1 ... 196

8.3.1 Perhitungan Kaasitas Dukung Pndasi ... 196

8.3.2 Perhitungan Tulangan Lentur... 197

8.3.3 Perhitungan Tulangan Geser ... 198

BAB 9 RENCANA ANGGARAN BIAYA ( RAB ) 9.1 Rencana Anggaran Biaya ( RAB ) ... 200

9.3 Perhitungan Volume... 200

9.3.1 Pekerjaan Persiapan ... 200

9.3.2 Pekerjaan Tanah ... 201

9.3.3 Pekerjaan Beton ... 202

9.3.4 Pekerjaan Pemasangan Bata Merah dan Plesteran ... 204

9.3.5 Pekerjaan Pemasangan Kusen dan Pintu... 204

9.3.6 Pekerjaan Atap ... 205

9.3.7 Pekerjaan Plafon ... 207

9.3.8 Pekerjaan Keramik ... 207

9.3.9 Pekerjaan Sanitasi ... 207

9.3.10 Pekerjaan Instalasi Air ... 208

9.3.11 Pekerjaan Instalasi Listrik ... 208

(12)

commit to user

xiii

PENUTUP……….. xviii

DAFTAR PUSTAKA………. xix

(13)

commit to user

xv

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 3.1 Rencana Atap. ... 18

Gambar 3.2 Rangka Batang Kuda-kuda Utama ... 19

Gambar 3.3 Rangka Batang Setengah Kuda-kuda ... 25

Gambar 3.4 Luasan Atap Setengah Kuda-kuda ... 26

Gambar 3.5 Luasan Plafon Setengah Kuda-kuda ... 28

Gambar 3.6 Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat Beban Mati ... 30

Gambar 3.7 Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat Beban Angin ... 36

Gambar 3.8 Rangka Batang Jurai... 44

Gambar 3.9 Luasan Atap Jurai. ... 45

Gambar 3.10 Luasan Plafon Jurai. ... 48

Gambar 3.11 Pembebanan Jurai akibat Beban Mati ... 50

Gambar 3.12 Pembebanan Jurai akibat Beban Angin ... 57

Gambar 3.13 Panjang Batang Kuda-kuda Utama A ... 66

Gambar 3.14 Luasan Atap Kuda-kuda Utama A ... 67

Gambar 3.15 Luasan Plafon Kuda-kuda A ... 71

Gambar 3.16 Pembebanan Kuda-kuda A Akibat Beban Mati . ... 73

Gambar 3.17 Pembebanan Kuda-kuda A Akibat Beban Angin . ... 79

Gambar 3.18 Panjang Batang Kuda-kuda Utama B... 88

Gambar 3.19 Luasan Atap Kuda-kuda B . ... 90

Gambar 3.20 Luasan Plafon Kuda-kuda B. ... 92

Gambar 3.21 Pembebanan Kuda-kuda Utama B Akibat Beban Mati . ... 94

Gambar 3.22 Pembebanan Kuda-kuda Utama B Akibat Beban Angin . .... 99

Gambar 4.1 Detail Tangga. ... 110

Gambar 4.2 Tebal Equivalent. ... 111

Gambar 4.3 Pondasi Tangga. ... 121

Gambar 5.1 Denah Plat lantai ... 125

Gambar 5.2 Plat Tipe A ... 127

Gambar 5.3 Plat Atap ... 127

(14)

commit to user

xv

Gambar 6.1 Area Pembebanan Balok Anak ... 137

Gambar 7.1 Denah Portal. ... 149

(15)

commit to user

xv

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 2.1 Koefisien Reduksi Beban hidup ... 6

Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U Untuk Beton ... 8

Tabel 2.3 Faktor Pembebanan U Untuk Baja ... 8

Tabel 2.4 Faktor Reduksi Kekuatan ø ... 8

Tabel 3.1 Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording ... 23

Tabel 3.2 Perhitungan Panjang Batang Pada Setengah Kuda-kuda ... 25

Tabel 3.3 Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-kuda ... 35

Tabel 3.4 Perhitungan Beban Angin ... 37

Tabel 3.5 Rekapitulasi Gaya Batang Setenagah Kuda-kuda ... 37

Tabel 3.6 Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-Kuda ... 43

Tabel 3.7 Perhitungan Panjang Batang pada Jurai ... 44

Tabel 3.8 Rekapitulasi Pembebanan Jurai ... 56

Tabel 3.10 Rekapitulasi Gaya Batang Jurai ... 59

Tabel 3.11 Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai... 65

Tabel 3.12 Perhitungan Panjang Batang pada kuda-kuda utama A ... 66

Tabel 3.13 Rekapitulasi Perhitungan Beban Mati... 79

Tabel 3.15 Per Rekapitulasi Gaya Batang kuda utama A ... 81

Tabel 3.16 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda A ... 87

Tabel 3.17 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama B ... 89

Tabel 3.18 Rekapitulasi Beban Mati ... 99

Tabel 3.19 Perhitungan Beban Angin... 101

Tabel 3.20 Rekapitulasi Gaya Batang pada Kuda-kuda Utama B ... 102

Tabel 3.21 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda B ... 108

Tabel 5.1 Perhitungan Plat Lantai ... 128

Tabel 5.2 Penulangan Plat Lantai... 135

Tabel 6.1 Perhitungan Lebar Equivalen ... 138

(16)

commit to user

xv

Tabel 6.3 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Anak Daerah Lapangan .. 146

Tabel 6.4 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Anak Daerah Tumpuan .. 147

Tabel 6.5 Perhitungan Tulangan Geser Balok Anak ... 148

Tabel 7.1 Hitungan Lebar Equivalen ... 151

Tabel 7.2 Penulangan Balok Ring balk Memanjang ... 159

Tabel 7.3 Penulangan Balok Ring balk Melintang ... 164

Tabel 7.4 Penulangan Balok Portal Memanjang ... 169

Tabel 7.5 Penulangan Balok Portal Melintang ... 174

Tabel 7.6 Penulangan Balok Portal Teras dan Kanopi ... 179

Tabel 7.7 Penulangan Balok Sloof ... 184

Tabel 7.8 Penulangan Kolom Tipe 1 ... 187

(17)

commit to user

xv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

A = Luas penampang (cm2)

Ag = Luas penampang kotor (mm2)

As’ = Luas tulangan tekan (mm2)

As = Luas tulangan tarik (mm2)

b = Lebar penampang balok (mm)

C = Baja Profil Canal

D = Diameter tulangan ulir (mm)

d = jarak serat terluar ke pusat tulangan (mm)

Ec = Modulus elastisitas(MPa)

e = Eksentrisitas (m)

F’c = Kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)

Fy = Kuat leleh yang disyaratkan (MPa)

h = Tinggi total komponen struktur (mm)

I = Momen Inersia (cm4)

i = Jari-jari Kelembaman/kelambatan ( cm )

Lk = panjang tekuk komponen struktur ( mm )

Mn = kuat momen nominal pada suatu batang (kgm, Nmm)

Mu = Momen berfaktor (kgm, Nmm)

MLx = Momen lapangan maks permeter lebar di arah x (tm)

MLy = Momen lapangan maks permeter lebar di arah y (tm)

Mtx = Momen Tumpuan maks permeter lebar di arah x (tm)

Mty = Momen Tumpuan maks permeter lebar di arah y (tm)

Mtix = Momen jepit tak terduga permeter lebar di arah x (tm)

Mtiy = Momen jepit tak terduga permeter lebar di arah y (tm)

N = Gaya tekan normal (kg)

Nu = Beban aksial berfaktor (N )

P = Beban aksial ( N )

q = Beban merata (kg/m)

Rn = Kuat nominal (N/mm2)

(18)

commit to user

xv

Vu = Gaya geser berfaktor (N)

W = Beban Angin (kg)

Z = Lendutan yang terjadi pada baja (cm)

λ = Angka kelangsingan batang

φ = Diameter tulangan baja (mm)

φ = Faktor reduksi untuk beton

ρ = Ratio tulangan

ρb = Ratio tulangan yang memberi kondisi regangan yang seimbang

σ = Tegangan yang terjadi (kg/cm2)

σijin = Tegangan yang ditetapkan menurut peraturan sebagai suatu

persentase dari kuat tekan beton dan tegangan leleh baja (kg/cm2)

ω = Faktor tekuk

= lapisan terluar menunjuk keluar plat ( dibawah 1 )

= lapisan kedua dari luar menunjuk keluar plat ( dibawah 2 )

= lapisan terluar menunjuk kedalam plat ( diatas 1 )

(19)

commit to user

xv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

A = Luas penampang (cm2)

Ag = Luas penampang kotor (mm2)

As’ = Luas tulangan tekan (mm2)

As = Luas tulangan tarik (mm2)

b = Lebar penampang balok (mm)

C = Baja Profil Canal

D = Diameter tulangan ulir (mm)

d = jarak serat terluar ke pusat tulangan (mm)

Ec = Modulus elastisitas(MPa)

e = Eksentrisitas (m)

F’c = Kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)

Fy = Kuat leleh yang disyaratkan (MPa)

h = Tinggi total komponen struktur (mm)

I = Momen Inersia (cm4)

i = Jari-jari Kelembaman/kelambatan ( cm )

Lk = panjang tekuk komponen struktur ( mm )

Mn = kuat momen nominal pada suatu batang (kgm, Nmm)

Mu = Momen berfaktor (kgm, Nmm)

MLx = Momen lapangan maks permeter lebar di arah x (tm)

MLy = Momen lapangan maks permeter lebar di arah y (tm)

Mtx = Momen Tumpuan maks permeter lebar di arah x (tm)

Mty = Momen Tumpuan maks permeter lebar di arah y (tm)

Mtix = Momen jepit tak terduga permeter lebar di arah x (tm)

Mtiy = Momen jepit tak terduga permeter lebar di arah y (tm)

N = Gaya tekan normal (kg)

Nu = Beban aksial berfaktor (N )

P = Beban aksial ( N )

q = Beban merata (kg/m)

Rn = Kuat nominal (N/mm2)

(20)

commit to user

xv

Vs = Gaya geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan geser (N)

Vu = Gaya geser berfaktor (N)

W = Beban Angin (kg)

Z = Lendutan yang terjadi pada baja (cm)

λ = Angka kelangsingan batang

φ = Diameter tulangan baja (mm)

φ = Faktor reduksi untuk beton

ρ = Ratio tulangan

ρb = Ratio tulangan yang memberi kondisi regangan yang seimbang

σ = Tegangan yang terjadi (kg/cm2)

σijin = Tegangan yang ditetapkan menurut peraturan sebagai suatu

persentase dari kuat tekan beton dan tegangan leleh baja (kg/cm2)

ω = Faktor tekuk

= lapisan terluar menunjuk keluar plat ( dibawah 1 )

= lapisan kedua dari luar menunjuk keluar plat ( dibawah 2 )

= lapisan terluar menunjuk kedalam plat ( diatas 1 )

(21)

commit to user

BAB 1 Pendahuluan

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1

. Latar Belakang

Semakin pesatnya perkembangan dunia teknik sipil di Indonesia saat ini menuntut

terciptanya sumber daya manusia yang dapat mendukung kemajuannya dalam

bidang ini. Dengan sumber daya manusia yang berkualitas tinggi, kita sebagai

bangsa Indonesia akan dapat memenuhi tuntutan ini. Karena dengan hal ini kita

akan semakin siap menghadapi tantangannya.

Bangsa Indonesia telah menyediakan berbagai sarana guna memenuhi sumber

daya manusia yang berkualitas. Dalam merealisasikan hal ini Universitas Sebelas

Maret Surakarta sebagai salah satu lembaga pendidikan yang dapat memenuhi

kebutuhan tersebut memberikan Tugas Akhir sebuah perencanaan struktur gedung

bertingkat dengan maksud agar dapat menghasilkan tenaga yang bersumber daya

dan mampu bersaing dalam dunia kerja.

1.2

. Maksud Dan Tujuan

Dalam menghadapi pesatnya perkembangan zaman yang semakin modern dan

berteknologi, serta semakin derasnya arus globalisasi saat ini sangat diperlukan

seorang teknisi yang berkualitas. Dalam hal ini khususnya teknik sipil, sangat

diperlukan teknisi-teknisi yang menguasai ilmu dan keterampilan dalam

bidangnya. Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai lembaga

pendidikan bertujuan untuk menghasilkan ahli teknik yang berkualitas,

bertanggungjawab, kreatif dalam menghadapi masa depan serta dapat

(22)

commit to user

BAB 1 Pendahuluan

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Program D III Jurusan Teknik Sipil

memberikan Tugas Akhir dengan maksud dan tujuan :

1. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana

sampai bangunan bertingkat.

2. Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam

merencanakan struktur gedung.

3. Mahasiswa diharapkan dapat memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam

perencanaan suatu struktur gedung.

1.3

. Kriteria Perencanaan

1. Spesifikasi Bangunan

a.Fungsi Bangunan : Gedung sekolah

b.Luas Bangunan : 1440 m2

c.Jumlah Lantai : 2 lantai

d.Tinggi Tiap Lantai : 4,6 m

e.Konstruksi Atap : Rangka kuda-kuda baja

f.Penutup Atap : Genteng tanah liat

g.Pondasi : Foot Plate

2. Spesifikasi Bahan

a. Mutu Baja Profil : BJ 37

b. Mutu Beton (f’c) : 25 MPa

c. Mutu Baja Tulangan (fy) : Polos : 240 Mpa

(23)

commit to user

BAB 1 Pendahuluan

1.4

. Peraturan-Peraturan Yang Berlaku

1) Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung

SNI 03-1727-1989

2) Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung

SNI 03-1729-2002

3) Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (Beta

Version)

(24)

commit to user

BAB 2 Dasar Teor i

BAB 2

DASAR TEORI

2.1.

Dasar Perencanaan

2.1.1. Jenis Pembebanan

Dalam merencanakan struktur bangunan bertingkat, digunakan struktur yang

mampu mendukung berat sendiri, beban angin, beban hidup maupun beban

khusus yang bekerja pada struktur bangunan tersebut. Beban-beban yang bekerja

pada struktur dihitung menurut SNI 03-1727-1989. Beban-beban tersebut adalah :

1. Beban Mati (qd)

Beban mati adalah berat semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap,

termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian-penyelesaian, mesin-mesin serta

peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung. Untuk

merencanakan gedung ini, beban mati yang terdiri dari berat sendiri bahan

bangunan dan komponen gedung antara lain adalah :

a. Bahan Bangunan:

1. Beton Bertulang . . . 2400 kg/m3

2. Pasir. . . 1800 kg/m3

3. Beton . . . 2200 kg/m3

b. Komponen Gedung:

1. Langit-langit dan dinding (termasuk rusuk-rusuknya, tanpa penggantung

langit-langit atau pengaku), terdiri dari :

- semen asbes (eternit) dengan tebal maximum 4mm . . . 11 kg/m2

(25)

commit to user

BAB 2 Dasar Teor i

2. Penutup atap genteng dengan reng dan usuk . . . 50 kg/m2

3. Penutup lantai dari tegel, keramik dan beton (tanpa adukan)

per cm tebal . . . 24 kg/m2

4. Adukan semen per cm tebal . . . 21 kg/m2

2. Beban Hidup (ql)

Beban hidup adalah semua bahan yang terjadi akibat penghuni atau pengguna

suatu gedung, termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang

yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang merupakan bagian yang

tidak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung

itu, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan lantai dan atap tersebut.

Khususnya pada atap, beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air

hujan (SNI 03-1727-1989).

Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi

bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan ini terdiri dari:

a. Beban atap . . . 100 kg/m2

b. Beban tangga dan bordes . . . 300 kg/m2

c. Beban lantai . . . 250 kg/m2

Peluang untuk terjadi beban hidup penuh yang membebani semua bagian dan

semua unsur struktur pemikul secara serempak selama unsur gedung tersebut

adalah sangat kecil, maka pada perencanaan balok induk dan portal dari sistem

pemikul beban dari suatu struktur gedung, beban hidupnya dikalikan dengan suatu

koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan gedung yang

(26)

commit to user

BAB 2 Dasar Teor i

Tabel 2.1. Koefisien Reduksi Beban Hidup

Penggunaan Gedung Koefisien Beban Hidup untuk

Perencanaan Balok Induk

a. PERUMAHAN/HUNIAN

Rumah sakit/Poliklinik

b. PENYIMPANAN

Toko buku, Ruang Arsip

c. TANGGA

Perumahan / penghunian, Pertemuan

umum, perdagangan dan penyimpanan,

industri, tempat kendaraan

d. PENDIDIKAN

Sekolah, Ruang Kuliah

0,75

0,80

0,90

Sumber: SNI 03-1727-1989

3. Beban Angin (W)

Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung

yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.

Beban Angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan

negatif (hisapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau. Besarnya

tekanan positif dan negatif yang dinyatakan dalam kg/m2 ini ditentukan dengan

mengalikan tekanan tiup dengan koefisien-koefisien angin. Tekan tiup harus

diambil minimum 25 kg/m2, kecuali untuk daerah di laut dan di tepi laut sampai

sejauh 5 km dari tepi pantai. Pada daerah tersebut tekanan hisap diambil minimum

40 kg/m2.

Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup:

1. Dinding Vertikal

a. Di pihak angin . . . + 0,9

(27)

commit to user

BAB 2 Dasar Teor i

2. Atap segitiga dengan sudut kemiringan α

a. Di pihak angin : α < 65° . . . 0,02 α - 0,4

65° < α < 90° . . . + 0,9

b. Di belakang angin, untuk semua α . . . - 0,4

2.1.2. Sistem Kerja Beban

Bekerjanya beban untuk bangunan bertingkat berlaku sistem gravitasi, yaitu

elemen struktur yang berada di atas akan membebani elemen struktur di

bawahnya, atau dengan kata lain elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih

besar akan menahan atau memikul elemen struktur yang mempunyai kekuatan

lebih kecil.

Dengan demikian sistem bekerjanya beban untuk elemen-elemen struktur gedung

bertingkat secara umum dapat dinyatakan sebagai berikut :

Beban pelat lantai didistribusikan terhadap balok anak dan balok portal, beban

balok portal didistribusikan ke kolom dan beban kolom kemudian diteruskan ke

tanah dasar melalui pondasi.

2.1.3. Provisi Keamanan

Dalam pedoman beton, SNI 03-2847-2002 struktur harus direncanakan untuk

memiliki cadangan kekuatan untuk memikul beban yang lebih tinggi dari beban

normal. Kapasitas cadangan ini mencakup faktor pembebanan (U), yaitu untuk

memperhitungkan pelampauan beban dan faktor reduksi (∅), yaitu untuk

memperhitungkan kurangnya mutu bahan di lapangan. Pelampauan beban dapat

terjadi akibat perubahan dari penggunaan untuk apa struktur direncanakan dan

penafsiran yang kurang tepat dalam memperhitungkan pembebanan. Sedang

kekurangan kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang merugikan dari

(28)

commit to user

BAB 2 Dasar Teor i

Tabel 2.2. Faktor pembebanan U untuk beton

No. KOMBINASI

BEBAN FAKTOR U

1.

2.

3.

L

D, L

D, L, W

1,4 D

1,2 D +1,6 L + 0,5 ( A atau R )

1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5 (A atau R)

Tabel 2.3. Faktor pembebanan U untuk baja

No. KOMBINASI

BEBAN FAKTOR U

1.

2.

3.

L

D, L

D, L, W

1,4 D

1,2 D +1,6 L + 0,5 ( A atau R )

1,2 D + 1,0 L ± 1,3 W + 0,5 (A atau R)

Keterangan :

D = Beban mati

L = Beban hidup W = Beban angin

Tabel 2.4. Faktor Reduksi Kekuatan ∅

No GAYA ∅

1.

2.

3.

4.

5.

Lentur tanpa beban aksial

Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur

Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur

¾ Komponen dengan tulangan spiral

¾ Komponen lain

Geser dan torsi

Tumpuan Beton

0,80

0,70

0,65

0,75

(29)

commit to user

BAB 2 Dasar Teor i 2.1.4. Standar ketentuan

Karena kandungan agregat kasar untuk beton struktural seringkali berisi agregat

kasar berukuran diameter lebih dari 2 cm, maka diperlukan adanya jarak tulangan

minimum agar campuran beton basah dapat melewati tulangan baja tanpa terjadi

pemisahan material sehingga timbul rongga-rongga pada beton. Untuk melindungi

dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus kebakaran, maka diperlukan

adanya tebal selimut beton minimum.

Beberapa persyaratan utama pada Pedoman Beton SNI 03-2847-2002 adalah

sebagai berikut:

a. Jarak bersih antara tulangan sejajar yang selapis tidak boleh kurang dari db

atau 25 mm, dimana db adalah diameter tulangan.

b. Jika tulangan sejajar tersebut diletakkan dalam dua lapis atau lebih, tulangan

pada lapisan atas harus diletakkan tepat diatas tulangan di bawahnya dengan

jarak bersih tidak boleh kurang dari 25 mm.

Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dicor setempat adalah:

a. Untuk pelat dan dinding = 20 mm

b. Untuk balok dan kolom = 40 mm

c. Beton yang berhubungan langsung dengan tanah atau cuaca = 40 mm

2.2.

Perencanaan Atap

1. Pembebanan

Pada perencanaan atap, beban yang bekerja adalah :

a. Beban mati

b. Beban hidup

c. Beban angin

2. Asumsi Perletakan

a. Tumpuan sebelah kiri adalah Sendi.

(30)

commit to user

BAB 2 Dasar Teor i

3. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000.

4. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-1729-2002

5. Perhitungan profil kuda-kuda

a. Batang tarik

Ag perlu =

Fy P_mak

An perlu = 0,85.Ag

An = Ag-dt

L = Panjang sambungan dalam arah gaya tarik

Yp Y

x= −

L x U =1−

Ae = U.An

Cek kekuatan nominal :

Kondisi leleh

Fy Ag Pn=0,9. .

φ

Kondisi fraktur

Fu Ag Pn=0,75. . φ

P Pn>

φ ……. ( aman )

b. Batang tekan

Periksa kelangsingan penampang :

Fy t

b

w

300 =

E Fy r

l K c

(31)

commit to user

BAB 2 Dasar Teor i

Apabila = λc ≤ 0,25 ω = 1

0,25 < λs < 1,2 ω

0,67λ -1,6

1,43

c

=

λs ≥ 1,2 ω =1,25.λ_s2

ω

φ fy

Ag Fcr Ag

Pn= . . =

1 <

n u

P P

φ ……. ( aman )

2.3.

Perencanaan Tangga

1. Pembebanan :

1. Beban mati

2. Beban hidup : 300 kg/m2

a. Tumpuan bawah adalah jepit.

b. Tumpuan tengah adalah sendi.

c. Tumpuan atas adalah jepit.

3. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.

4. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.

5. Perhitungan untuk penulangan tangga

Mn =

φ

Mu

Dimana φ = 0,8

m

c f fy

' . 85 , 0 =

Rn ₂

.d b

Mn

(32)

commit to user

BAB 2 Dasar Teor i

ρ = _⎟⎟

⎠ ⎞ ⎜⎜

⎝ ⎛

− −

fy 2.m.Rn 1

1 m

1

ρb = _⎟⎟

⎠ ⎞ ⎜⎜

⎝ ⎛

+ β

fy 600

600 . . fy

fc . 85 , 0

ρmax = 0,75 . ρb

ρmin < ρ < ρmaks tulangan tunggal

ρ < ρmin dipakai ρmin = 0,0025

As = ρ_ada . b . d

2.4. Perencanaan Plat Lantai

1. Pembebanan :

¾ Beban mati

¾ Beban hidup : 250 kg/m2

2. Asumsi Perletakan : jepit penuh

3. Analisa struktur menggunakan SNI 03-1727-1989.

4. Analisa tampang menggunakan SNI 03-2847-2002.

Pemasangan tulangan lentur disyaratkan sebagai berikut :

1. Jarak minimum tulangan sengkang 25 mm

2. Jarak maksimum tulangan sengkang 240 atau h:2

Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah

sebagai berikut :

φu n

M

M =

dimana,φ=0,80

m =

c y

xf f

' 85 ,

0

Rn = ₂

bxd M_n

(33)

commit to user

BAB 2 Dasar Teor i

ρ = _⎟⎟

⎠ ⎞ ⎜⎜

⎝ ⎛

− −

fy 2.m.Rn 1

1 m

1

ρb = _⎟⎟

⎠ ⎞ ⎜⎜

⎝ ⎛

+ β

fy 600

600 . . fy

fc . 85 , 0

ρmax = 0,75 . ρb

Luas tampang tulangan

As = Jumlah tulangan x Luas

2.5. Perencanaan Balok Anak

1. Pembebanan :

¾ Beban mati

¾ Beban hidup : 250 kg/m2

2. Asumsi Perletakan : jepit jepit

3. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.

4. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.

Perhitungan tulangan lentur :

φu n

M

M =

dimana,φ=0,80

m =

c y

xf f

' 85 ,

0

Rn = ₂

bxd M_n

(34)

commit to user

BAB 2 Dasar Teor i

ρ = _⎟⎟

⎠ ⎞ ⎜⎜

⎝ ⎛

− −

fy 2.m.Rn 1

1 m

1

ρb = _⎟⎟

⎠ ⎞ ⎜⎜

⎝ ⎛

+ β

fy 600

600 . . fy

fc . 85 , 0

ρmax = 0,75 . ρb

ρmin = 1,4/fy

ρ < ρmin dipakai ρmin

Perhitungan tulangan geser :

φ=0,60

Vc = 1₆x f'cxbxd

φVc=0,6 x Vc

Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc ( perlu tulangan geser )

Vu < ∅ Vc < 3 Ø Vc

(tidak perlu tulangan geser)

Vs perlu = Vu – Vc

( pilih tulangan terpasang )

Vs ada =

s d fy Av. . ) (

( pakai Vs perlu )

2.6. Perencanaan Portal

1. Pembebanan :

¾ Beban mati

(35)

commit to user

BAB 2 Dasar Teor i

¾ Jepit pada kaki portal.

¾ Bebas pada titik yang lain

3. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.

Perhitungan tulangan lentur :

φu n

M

M =

dimana,φ=0,80

m =

c y

xf f

' 85 ,

0

Rn = ₂

bxd M_n

ρ = _⎟⎟

⎠ ⎞ ⎜

⎜ ⎝ ⎛

− −

fy 2.m.Rn 1

1 m

1

ρb = _⎟⎟

⎠ ⎞ ⎜⎜

⎝ ⎛

+ β

fy 600

600 . . fy

fc . 85 , 0

ρmax = 0,75 . ρb

ρmin = 1,4/fy

ρ < ρmin dipakai ρmin

φ=0,60

φVc=0,6 x Vc

Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc

( perlu tulangan geser )

Vu < ∅ Vc < 3 Ø Vc

(36)

commit to user

BAB 2 Dasar Teor i

Vs perlu = Vu – Vc

Vs ada =

s d fy Av. . ) (

( pakai Vs perlu )

2.7. Perencanaan Pondasi

1. Pembebanan : Beban aksial dan momen dari analisa struktur portal akibat beban mati dan beban hidup.

2. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.

Perhitungan kapasitas dukung pondasi :

σyang terjadi =

2

.b.L 6 1

Mtot A

Vtot

+

= σ_tan_ahterjadi< σ ijin tanah…...( dianggap aman )

Sedangkan pada perhitungan tulangan lentur Mu = ½ . qu . t2

m =

c y

xf f

' 85 , 0

Rn = ₂

bxd M_n

ρ = _⎟⎟

⎠ ⎞ ⎜⎜

⎝ ⎛

− −

fy 2.m.Rn 1

1 m

1

ρb = _⎟⎟

⎠ ⎞ ⎜⎜

⎝ ⎛

+ β

fy 600

600 . . fy

fc . 85 , 0

(37)

commit to user

BAB 2 Dasar Teor i

Luas tampang tulangan As = ρxbxd

Vu = σ x A efektif

60 , 0 =

φ

φVc = 0,6 x Vc

Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc ( perlu tulangan geser ) Vu < ∅ Vc < 3 Ø Vc (tidak perlu tulangan geser) Vs perlu = Vu – Vc

Vs ada =

s d fy Av. . ) (

(38)

commit to user

BAB 3 Per encanaan At ap

100 100 100

950 250 300 400 300 400

400 400 400 400 400 400 400 400 400 400 300 300 100

BAB 3

PERENCANAAN ATAP

[image:38.612.113.535.213.473.2]

3.1

. Rencana Atap

Gambar 3.1 Rencana atap

Keterangan :

KK A = Kuda-kuda utama A G = Gording

KK B = Kuda-kuda utama B N = Nok

½ KK = Setengah kuda-kuda JR = Jurai

(39)

commit to user

30° 30°

173

1200 173

173

3.1.1. Dasar Perencanaan

Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai

berikut :

a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti Gambar 3.2

b. Jarak antar kuda-kuda : 4 m

c. Kemiringan atap (α) : 30°

d. Bahan gording : baja profil lip channels ( )

e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki (⎦⎣)

f. Bahan penutup atap : genteng tanah liat

g. Alat sambung : baut-mur.

h. Jarak antar gording : 1,73 m

i. Bentuk atap : limasan

j. Mutu baja profil : Bj-37

Fu = 3700 kg/cm2

[image:39.612.133.493.171.607.2]

Fy = 2400 kg/cm2

(40)

commit to user

3.2

. Perencanaan Gording

3.2.1. Perencanaan Pembebanan

Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels/ kanal

kait ( ) 150 x 75 x 20 x 4,5 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai

berikut :

a. Berat gording = 11 kg/m.

b. Ix = 489 cm4.

c. Iy = 99,2 cm4.

d. h = 150 mm

e. b = 75 mm

f. ts = 4,5 mm

g. tb = 4,5 mm

h. Zx = 65,2 cm3.

i. Zy = 19,8 cm3.

Pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung

(PPIUG 1989), sebagai berikut :

a. Berat penutup atap = 50 kg/m2.

b. Beban angin = 25 kg/m2.

c. Berat hidup (pekerja) = 100 kg.

(41)

commit to user

BAB 3 Per encanaan At ap 3.2.2. Perhitungan Pembebanan

a. Beban Mati (titik)

Berat gording = 15 kg/m

Berat penutup atap = (1,73 x 50 ) = 86,5 kg/m

q = 101,5 kg/m

qx = q sin α = 101,5 x sin 30° = 50,75 kg/m.

qy = q cos α = 101,5 x cos 30° = 87,902 kg/m.

Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 87,902x (3,60)2 = 142,401 kgm.

My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 50,750x (3,60)2 = 82,215 kgm.

b. Beban hidup

y

α

P Py

Px

x

+ y

α

P qy

qx

(42)

commit to user

P diambil sebesar 100 kg.

Px = P sin α = 100 x sin 30° = 50 kg.

Py = P cos α = 100 x cos 30° = 86,603 kg.

Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 86,603 x 4 = 86,603 kgm.

My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 50 x 4 = 50 kgm.

c. Beban angin

TEKAN HISAP

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (PPIUG 1989)

Koefisien kemiringan atap (α) = 30°

1) Koefisien angin tekan = (0,02α – 0,4)

= (0,02.30 – 0,4)

= 0,2

2) Koefisien angin hisap = – 0,4

Beban angin :

1) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2)

= 0,2 x 25 x ½ x (1,73 + 1,73) = 8,65 kg/m.

2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap x beban angin x 1/2 x (s1+s2)

= – 0,4 x 25 x ½ x (1,73 + 1,73) = -17,3 kg/m.

Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx :

1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 8,65 x (4,0)2 = 17,3 kgm.

(43)

commit to user

[image:43.612.134.536.116.476.2]

Tabel 3.1 Kombinasi gaya dalam pada gording

Momen Beban

Mati

Beban

Hidup

Beban Angin Kombinasi

Tekan Hisap Minimum Maksimum

Mx (kgm) My (kgm) 142,401 82,215 86,603 50 17,3 - -34,6 - 229,004 132,215 246,304 132,215

3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan

Kontrol terhadap tegangan Maximum

Mx = 246,304 kgm = 24630,4 kgcm.

My = 132,215 kgm = 13221,5 kgcm.

σ = 2 2 Zy My Zx Mx ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = 2 2 19,8 13221.5 65,2 24630,4 ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛

= 767,204 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm

Kontrol terhadap tegangan Minimum

Mx = 229,004 kgm = 22900,4 kgcm.

My = 132,215 kgm = 13221,5 kgcm

σ = 2 2 Zy My Zx Mx ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = 2 2 19,8 13221,5 65,2 22900,4 ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛

(44)

commit to user

3.2.4. Kontrol Terhadap Lendutan

Di coba profil : 150 x 75 x 20 x 4,5

E = 2,1 x 106 kg/cm2

Ix = 489 cm4

Iy = 99,2 cm4

qx = 0,4875 kg/cm

qy = 0,84437 kg/cm

Px = 50 kg

Py = 86,603 kg

= ×

= 4,0

180 1

Zijin 2,2 cm

Zx =

Iy E L Px Iy E L qx . . 48 . . . 384 . .

5 4 ₊ 3

= 2 , 99 . 10 . 1 , 2 . 48 400 50 2 , 99 10 . 1 , 2 384 ) 400 ( 4875 , 0 5 . 6 3 6 4 x x x x x ₊

= 1,1 cm

Zy =

Ix E L Py Ix E l qy . . 48 . . . 384 . .

5 4 ₊ 3

= 489 10 . 1 , 2 48 ) 400 ( 603 , 86 489 10 . 1 , 2 384 ) 400 ( 84437 , 0 5 6 3 6 4 x x x x x x x

+ = 0,387 cm

Z = Zx2+Zy2

= (1,1)2 +(0,387)2 = 1,166 cm

Z ≤ Zijin

1,166 cm ≤ 2 cm ……… aman !

Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 150 x 75 x 20 x 4,5 aman dan

(45)

commit to user

BAB 3 Per encanaan At ap 30°

346

600

1

2

3

4

8 7

6 5

9 10

12 11

14 13

15

[image:45.612.132.496.148.711.2]

3.3.

Perencanaan Setengah Kuda-kuda

Gambar 3.3 Rangka Batang Setengah Kuda- kuda

3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :

Tabel 3.2 Perhitungan panjang batang pada setengah kuda-kuda

Nomer Batang Panjang Batang

1 1,73

2 1,73

3 1,73

4 1,73

5 1,50

6 1,50

7 1,50

8 1,50

9 0,87

(46)

commit to user

a b c

e h n k z w

t q a2

a1 x

u r

o

i l

f g

d j

m p

s v

y

12 2,30

13 2,60

14 3,00

15 3,46

[image:46.612.137.495.84.469.2]

3.3.2. Perhitungan luasan Setengah Kuda-kuda

Gambar 3.4 Luasan Atap Setengah Kuda-kuda

Panjang atap df = 6 m

Panjang atap ac = 7 m

Panjang atap a2b = (4 x 1,73) + 1,15

= 8,07 m

Panjang atap a2h = (3 x 1,73) + 0,865

= 6,055 m

Panjang atap a2n = (2 x 1,73) + 0,.865

= 4,325 m

Panjang atap a2t = 1,73 + 0 865

(47)

commit to user

Panjang atap gi =

e a hxdf a 2 2 = 92 , 6 6 055 , 6 x

= 5,25 m

Panjang atap mo =

e a nxdf a 2 2 ) ( = 92 , 6 6 325 , 4 x

= 3,75 m

Panjang atap su =

e a txdf a 2 2 ) ( = 92 , 6 6 595 , 2 x

= 2,25 m

Panjang atap ya1 =

e a zxdf a 2 2 ) ( = 92 , 6 6 865 , 0 x

= 0,75 m

Luasatap acgi = ) 2

(gi+acxhb

= 015) 2,

2 25 , 5 7

( + x = 12,342 m2

Luasatap gimo = )

2

(gi+moxnh

= ) 1,73

2 75 , 3 25 , 5

( + x = 7,785 m2

Luasatap mosu = )

2

(su+moxtn

= ) 1,73

2 75 , 3 25 , 2

( + x = 5,19 m2

Luasatap suya1 = )

2 (su+ ya1 _xzt

= ) 1,73

2 75 , 0 25 , 2

(48)

commit to user

a b c

e h n k z w t q a2

a1 x

u r

o

i l

f g

d j

m p

s v

y

Luasatap ya1a2 =½.x (ya1) x (a2z)

[image:48.612.132.486.121.716.2]

=½.x 0,75 x 0,865 = 0,324 m2

Gambar 3.5. Luasan Plafon Setengah Kuda-Kuda

Panjang plafon df = 6 m

Panjang plafon ac = 7 m

Panjang plafon a2b = (4 x 1,5) + 1,0

= 7 m

Panjang plafon a2h = (3 x 1,5) + 0,75

= 5,25 m

Panjang plafon a2n = (2 x 1,5) + 0,75

= 3,75 m

Panjang plafon a2t = 1,5 + 0,75

= 2,25 m

Panjang plafon gi =

e a

hxdf a

2

=

6 6 25 ,

5 x

(49)

commit to user

Panjang plafon mo =

e a nxdf a 2 2 ) ( = 6 6 75 , 3 x

= 3,75 m

Panjang plafon su =

e a txdf a 2 2 ) ( = 6 6 25 , 2 x

= 2,25 m

Panjang plafon ya1 =

e a zxdf a 2 2 ) ( = 6 6 75 , 0 x

= 0,75 m

Luasplafon acgi = )

2

(gi+acxhb

= ) 1,75

2 7 25 , 5

( + x = 10,719 m2

Luasplafon gimo = )

2

(gi+moxnh

= ) 1,5

2 75 , 3 25 , 5

( + x = 6,75 m2

Luasplafon mosu = )

2

(su+moxtn

= ) 1,5

2 75 , 3 25 , 2

( + x = 4,5 m2

Luasplafon suya1 = )

2 (su+ ya1 _xzt

= ) 1,5

2 75 , 0 25 , 2

( + x = 2,25 m2

Luasplafon ya1a2 =½.x (ya1) x (a2z)

(50)

commit to user

3 0 ° 1

2

3

4

8 7

6 5

9 1 0

1 2 1 1

1 4 1 3

1 5

P1

P2

P3

P4

P5

P9 P8

P7 P6

3.3.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Data-data pembebanan :

Berat penutup atap = 50 kg/m2

Berat profil rangka kuda-kuda = 25 kg/m

[image:50.612.156.456.150.464.2]

Berat profil gording = 15 kg/m

Gambar 3.6.Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat beban mati

a) Perhitungan Beban

Beban Mati

1) Beban P1

a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording ac

= 15 x 7

= 105 kg

b) Beban atap = Luas atap acgi x Berat atap

= 12,342 x 50

(51)

commit to user

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 5 ) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,73 + 1,50) x 25

= 40,375 kg

d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda

= 0,3 x 40,375

= 12,113 kg

e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda

= 0,1 x 40,375

= 4,038 kg

f) Beban plafon =Luas plafon acgi x berat plafon

= 10,719 x 18

= 192,942 kg

2) Beban P2

a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording jl

= 15 x 4,5

= 67,5 kg

b) Beban atap = Luas atap atap gimo x berat atap

= 7,785 x 50

= 389,25 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1 + 2 + 9 +10) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,73 + 1,73 + 0,87 + 1,73) x 25

= 75,75 kg

= 0,3 x 75,75

= 22,725 kg

= 0,1 x 75,75

(52)

commit to user

3) Beban P3

a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording pr

= 15 x 3,0

= 45 kg

b) Beban atap = Luas atap mosu x berat atap

= 5,19 x 50

= 259,5 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (2 + 3 + 11 + 12) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,73 + 1,73 + 1,73 + 2,30) x 25

= 93,625 kg

= 0,3 x 93,625

= 28,088 kg

= 0,1 x 93,625

= 9,363 kg

4) Beban P4

a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording vx

= 15 x 1,50

= 22,5 kg

b) Beban atap = Luas atap suya1 x berat atap

= 2,595 x 50

= 129,75 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (3 + 4 + 13 + 14) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,73 + 1,73 + 2,60 + 3,0) x 25

= 113,25 kg

= 0,3 x 113,25

(53)

commit to user

= 0,1 x 113,25

= 11,325 kg

5) Beban P5

a) Beban atap = Luas atap ya1a2 x berat atap

= 0,324 x 50

= 16,2 kg

b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(4 + 14 + 15) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,73 + 3,0 + 3,46 ) x 25

= 102,375 kg

c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda

= 0,1 x 102,375

= 10,238 kg

= 0,3 x 102,375

= 30,713 kg

6) Beban P6

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(5 + 6 + 9) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,50 + 1,50 + 0,87) x 25

= 48,375 kg

b) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda

= 0,1 x 48,375

= 4,838 kg

c) Beban plafon =Luas plafon gimo x berat plafon

= 6,75 x 18

= 121,5 kg

= 0,3 x 48,375

(54)

commit to user

7) Beban P7

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(6 + 7 + 10 + 11) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,50 + 1,50 + 1,73 + 1,73) x 25

= 80,75 kg

= 0,1 x 80,75

= 8,075 kg

c) Beban plafon =Luas plafon mosu x berat plafon

= 4,5 x 18

= 81 kg

= 0,3 x 80,75

= 24,225 kg

8) Beban P8

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(7 + 8 + 12 + 13) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,50 + 1,50 + 2,3 + 2,6) x 25

= 98,75 kg

= 0,1 x 98,75

= 9,875 kg

c) Beban plafon =Luas plafon suya1 x berat plafon

= 2,25 x 18

= 40,5 kg

= 0,3 x 98,75

(55)

commit to user

9) Beban P9

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(8 + 14 + 15) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,50 + 3,0 + 3,46) x 25

= 99,5 kg

= 0,1 x 99,5

= 9,95 kg

c) Beban plafon =Luas plafon ya1a2 x berat plafon

= 0,281 x 18

= 5,058 kg

= 0,3 x 99,5

[image:55.612.94.555.71.672.2]

= 29,85

Tabel 3.3 Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Beban Beban

Atap

(kg)

Beban

gording

(kg)

Beban

Kuda - kuda

(kg)

Beban

Bracing

(kg)

Beban Plat

Penyambug

(kg)

Beban

Plafon

(kg)

Jumlah

Beban

(kg)

Input

SAP

2000

( kg )

P1 617,1 105 40,375 4,038 12,113 192,942 971,568 972

P2 389,25 67,5 75,75 7,575 22,725 562,8 563

P3 259,5 45 93,625 9,363 28,088 435,576 436

P4 129,75 22,5 113,25 11,325 33,975 310,8 311

P5 16,2 102,375 10,238 30,713 159,526 160

P6 48,375 4,838 14,513 121,5 189,226 190

P7 80,75 8,075 24,225 81 194,05 195

P8 98,75 9,875 29,625 40,5 178,75 179

(56)

commit to user

3 0 ° 1

2

3

4

8 7

6 5

9 1 0

1 2 1 1

1 4 1 3

1 5

W 1

W 2

W 3

W 4

W 5

Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5 = 100 kg

Beban Angin

[image:56.612.128.487.177.656.2]

Perhitungan beban angin :

Gambar 3.7. Pembebanan setengah kuda-kuda utama akibat beban angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (PPIUG 1989)

1) Koefisien angin tekan = 0,02α− 0,40

= (0,02 x 30) – 0,40

= 0,2

a) W1 = luas atap acgi x koef. angin tekan x beban angin

= 12,342 x 0,2 x 25 = 61,71 kg

b) W2 = luas atap gimo x koef. angin tekan x beban angin

= 7,785 x 0,2 x 25 = 38,925 kg

c) W3 = luas atap mosu x koef. angin tekan x beban angin

= 5,19 x 0,2 x 25 = 25,95 kg

d) W4 = luas atap suya1 x koef. angin tekan x beban angin

= 2,595 x 0,2 x 25 = 12,975 kg

e) W5 = luas atap ya1a2 x koef. angin tekan x beban angin

(57)

commit to user

Tabel 3.4. Perhitungan beban angin

Beban

Angin

Beban

(kg)

Wx

W.Cos α (kg)

(Untuk Input

SAP2000)

Wy

W.Sinα(kg)

(Untuk Input

SAP2000)

W1 61,71 53,442 54 30,855 31

W2 38,925 33,710 34 14,599 15

W3 25,95 22,473 23 7,288 8

W4 12,975 11,237 12 0,910 1

W5 1,62 1,403 2 0,81 1

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh

gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :

Tabel 3.5. Rekapitulasi gaya batang setengah kuda-kuda

Batang

kombinasi

Tarik (+)

( kg )

Tekan (-)

( kg )

1 - 1392,81

2 - 220,72

3 941,15 -

4 1964,26 -

5 1192,47 -

6 1181,26 -

7 174,59 -

8 - 801,02

9 310,34 -

10 - 1159,32

11 977,02 -

12 - 1491,41

13 1490,39 -

14 - 1804,14

(58)

commit to user

3.3.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda

a. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 1964,26 kg

fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

2

y maks.

perlu 0,818cm

2400 1964,26 f

P

Ag = = =

0,85xAg

An_perlu =

= 0,85 x 0,818

= 0,695 kg2

Dicoba, menggunakan baja profil ⎦⎣ 50 . 50 . 5

Dari tabel didapat nilai – nilai :

Ag = 2.4,8 = 9,6 cm2

_

x = 1,40 cm

An = Ag – dt

= 9,6 – (14 x 0,5)

= 2,6 cm2

L = 1 x 3d

= 1 x (3.1,27)

= 3,81 cm

_

x = 1,40 cm

U = 1 -

L x

_

= 1 - 81 , 3

40 , 1

= 0,633

Ae = U.An

= 0,633x2,6

(59)

commit to user

Cek kekuatan nominal :

Kondisi leleh

φPn = φAg.fy

= 0,9x9,6x2400

= 20739 kg

Kondisi fraktur

φPn = φAe.fu

= 0,75x1,646x3700

= 4567,65 kg

Jadi tahanan tarik adalah dari komponen tersebut adalah 4567,65 kg

φPn > Pu

4567,65 kg >1964,26 kg ... ( aman )

b. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 1804,14 kg

L = 3,002 m

fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Dicoba, menggunakan baja profil ⎦⎣ 50 . 50 . 5

Dari tabel didapat nilai – nilai :

Ag = 2.4,8 = 9,6 cm2

r = 1,51 cm

b = 50 mm

(60)

commit to user

Periksa kelangsingan penampang :

y

f t b_≤ 200

=

240 200 5

50_≤

= 10 ≤ 12,910

r kL

λc 2

E f_y π = 10 20 3,14 2400 1,51 (300,2) 1 ₂ ₆ x x =

= 0,694

Karena 0,25 < λc <1,2 maka :

ω c 0,67 -1,6 1,43 λ = ω 694 , 0 . 0,67 -1,6 1,43

= =1,260

Pn = Ag.fcr = Ag

ω y f = 9,6 260 , 1 2400

= 18285,714 kg

116 , 0 714 , 18285 85 , 0 14 , 1804 ₌ = x P P n u

φ < 1 ... ( aman )

3.3.5. Perhitungan Alat Sambung

a. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur ( A490,Fub = 825 Mpa = 8250 kg/cm2 )

Diameter baut (∅) = 12,7 mm = 1,27 cm

Diamater lubang = 1,4 cm

Tebal pelat sambung (δ) = 0,625 . d

= 0,625 . 1,27

(61)

commit to user

Menggunakan tebal plat 0,80 cm (BJ 37,fu = 3700 kg/cm2)

¾ Tegangan tumpu penyambung

Rn = φ(2,4*f_u*dt)

= 0,75(2,4x3700x1,27x0,8)

= 6766,56 kg/baut

¾ Tegangan geser penyambung

Rn = n*0,5* f_ub*A_b

= 2_x0,5_x8250_x(0,25_x3,14_x(1,27)2)

= 10445,544 kg/baut

¾ Tegangan tarik penyambung

Rn = 0,75*fub*A_b

= 0,75x8250x(0,25x3,14x(1,27)2)

= 7834,158 kg/baut

P yang menentukan adalah Ptumpu = 6766,56 kg

Perhitungan jumlah baut-mur :

267 , 0 6766,56 1804,14

P P n

tumpu

maks. = =

= ~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) :

a) 3d ≤ S1≤ 15 tp ,atau 200 mm

Diambil, S1 = 3 d = 3 . 1,27

= 3,81 cm

= 4 cm

b) 1,5 d ≤ S2≤ (4tp + 100mm) ,atau 200 mm

Diambil, S2 = 1,5 d = 1,5 . 1,27

= 1,905 cm

(62)

commit to user

BAB 3 Per encanaan At ap b. Batang tarik

Digunakan alat sambung baut-mur ( A490,Fub = 825 Mpa = 8250 kg/cm2 )

Diameter baut (∅) = 12,7 mm = 1,27 cm

Diamater lubang = 1,4 cm

Tebal pelat sambung (δ) = 0,625 . d

= 0,625 . 1,27

= 0,794 cm

Menggunakan tebal plat 0,80 cm (BJ 37,fu = 3700 kg/cm2)

¾ Tegangan tumpu penyambung

Rn = φ(2,4*f_u*dt)

= 0,75(2,4x3700x1,27x0,8)

= 6766,56 kg/baut

¾ Tegangan geser penyambung

Rn = n*0,5* f_ub*A_b

= 2x0,5x8250x(0,25x3,14x(1,27)2)

= 10445,544 kg/baut

¾ Tegangan tarik penyambung

Rn = 0,75*fub*A_b

= 0,75x8250x(0,25_x3,14_x(1,27)2)

= 7834,158 kg/baut

P yang menentukan adalah Ptumpu = 6766,56 kg

Perhitungan jumlah baut-mur :

290 , 0 6766,56 1964,26 P

P n

tumpu

maks. = =

= ~ 2 buah baut

(63)

commit to user

Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) :

a) 3d ≤ S1≤ 15 tp ,atau 200 mm

Diambil, S1 = 3 d = 3 . 1,27

= 3,81 cm

= 4 cm

b) 1,5 d ≤ S2≤ (4tp + 100mm) ,atau 200 mm

Diambil, S2 = 1,5 d = 1,5 . 1,27

= 1,905 cm

= 2 cm

Tabel 3.6. Rekapitulasi perencanaan profil setengah kuda-kuda

Nomor

Batang

Dimensi Profil Baut (mm)

1 ⎦⎣ 50 . 50 . 5 2 ∅ 12,7

2 ⎦⎣ 50 . 50 . 5 2 ∅ 12,7

3 ⎦⎣ 50 . 50 . 5 2 ∅ 12,7

4 ⎦⎣ 50 . 50 . 5 2 ∅ 12,7

5 ⎦⎣ 50 . 50 . 5 2 ∅ 12,7

6 ⎦⎣ 50 . 50 . 5 2 ∅ 12,7

7 ⎦⎣ 50 . 50 . 5 2 ∅ 12,7

8 ⎦⎣ 50 . 50 . 5 2 ∅ 12,7

9 ⎦⎣ 50 . 50 . 5 2 ∅ 12,7

10 ⎦⎣ 50 . 50 . 5 2 ∅ 12,7

11 ⎦⎣ 50 . 50 . 5 2 ∅ 12,7

12 ⎦⎣ 50 . 50 . 5 2 ∅ 12,7

13 ⎦⎣ 50 . 50 . 5 2 ∅ 12,7

14 ⎦⎣ 50 . 50 . 5 2 ∅ 12,7

(64)

commit to user

1

2

3

4

5 6 7 8

9 10

12

14

11

13

15

849

346

3.4. Perencanaan Jurai

Gambar 3.8. Rangka Batang Jurai

3.4.1. Perhitungan Panjang Batang jurai

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah

Tabel 3.7. Perhitungan panjang batang pada jurai

Nomer Batang Panjang Batang

(65)

commit to user

a

b c

e k

q w

h n

t z

f i

l o

r u

x a1

d g j m

p s v y

a2

c' f' i' l' o' r' u' x' a1'

3.4.2. Perhitungan luasan jurai

Gambar 3.9. Luasan Atap Jurai

Panjang atap f’c’ = 1,15

Panjang atap a2a1’ = 0.5 x 1,73

= 0,865 m

Panjang atap a2a1’ = u’r’ = r’o’ = o’l’ = l’i’ = a1’x’

Panjang atap i’c’ = i’f’ + f’c’

= 0,865 + 1,15

= 2,015 m

Panjang atap bc = 3,5 m

Panjang atap ef = 3 m

Panjang atap hi =

' '

2 2

f a

xef i a

=

92 , 6

3 055 ,

6 x

(66)

commit to user

Panjang atap no =

' ' 2 2 f a xef o a = 92 , 6 3 325 , 4 x

= 1,875 m

Panjang atap tu =

' ' 2 2 f a xef u a = 92 , 6 3 595 , 2 x

= 1,125 m

Panjang atap za1