PERENCANAAN STRUKTUR BANK PASAR 2 LANTAI
Bayu Aji Sanjaya
I 8505039
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK SIPIL GEDUNG
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
Perencanaan Struktur Bank Pasar 2 Lantai
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Semakin Pesatnya perkembangan dunia teknik sipil di Indonesia saat ini menuntut
bangsa Indonesia untuk dapat menghadapi segala kemajuan dan tantangan. Hal itu
dapat terpenuhi apabila sumber daya yang dimiliki oleh bangsa Indonesia
memiliki kualitas pendidikan yang tinggi, Karena pendidikan merupakan sarana
utama untuk semakin siap menghadapi perkembangan ini.
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 gedung
bertingkat dengan maksud agar menghasilkan tenaga yang bersumber daya dan
mampu bersaing dalam dunia kerja.
1.2. Maksud Dan Tujuan
Dalam menghadapi pesatnya perkembangan jaman yang semakin modern dan
berteknologi, serta derasnya arus globalisasi saat ini, sangat diperlukan seorang
teknisi yang berkualitas. Khususnya dalam bidang 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 mensukseskan pembangunan
Perencanaan Struktur Bank Pasar 2 Lantai
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, pengertian dan
pengalaman dalam merencanakan struktur gedung.
3. Mahasiswa dapat mengembangkan daya fikirnya dalam memecahkan suatu
masalah yang dihadapi dalam perencanaan struktur gedung.
1.3. Kriteria Perencanaan
1. Spesifikasi Bangunan
a. Fungsi Bangunan : Bank Pasar
b. Luas Bangunan : 768 m2 c. Jumlah Lantai : 2 lantai
d. Tinggi Lantai : 4 m
e. Konstruksi Atap : a. Plat beton bertulang
b. Rangka kuda-kuda baja
f. Penutup Atap : Genteng
g. Pondasi : Foot Plat
2. Spesifikasi Bahan
a. Mutu Baja Profil : BJ 37
b. Mutu Beton (f’c) : 25 MPa
c. Mutu Baja Tulangan (fy) : Polos: 240 MPa. Ulir: 360 Mpa.
1.4. Peraturan-Peraturan Yang Digunakan dalam perhitungan antara lain:
1. Standart tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung (SKSNI
T-15-1991-03)
2. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983
3. Standart tata cara perencanaan struktur baja untuk bangunan gedung PPBBI
BAB 2
DASAR TEORI
2.1. Dasar Perencanaan
2.1.1. Jenis Pembebanan
Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur yang
mampu mendukung berat sendiri, gaya angin, beban hidup maupun beban khusus
yang bekerja pada struktur bangunan tersebut. Beban-beban yang bekerja pada
struktur dihitung menurut Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung
1983, beban-beban tersebut adalah :
1. Beban Mati (qd)
Beban mati adalah berat dari semua bagian 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, beban mati yang terdiri dari berat sendiri bahan bangunan
dan komponen gedung adalah :
a) Bahan Bangunan :
1. Beton Bertulang ... 2400 kg/m3 2. Pasir ... 1800 kg/m3 3. Beton biasa ... 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 - kaca dengan tebal 3 – 4 mm ... … 10 kg/m2
maksimum 5 m dan jarak s.k.s. minimum 0,80 m... 7 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 5. Penutup atap genteng dengan reng dan usuk ... ... 50 kg/m2 6. Dinding pasangan batu merah setengah bata ... .1700 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 (PPIUG 1983).Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan
dengan rencana fungsi bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan ini terdiri
dari :
Beban atap ... 100 kg/m2 Beban tangga dan bordes ... 300 kg/m2 Beban lantai ... 250 kg/m2
Berhubung 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
Tabel 2.1 Koefisien reduksi beban hidup
Penggunaan Gedung Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk
PERUMAHAN / HUNIAN: Rumah sakit / Poliklinik PERTEMUAN UMUM :
Ruang Rapat, R. Pagelaran, Musholla PENYIMPANAN :
Perpustakaan, Ruang Arsip PEDAGANGAN
Toko, Toserba, pasar TANGGA
Rumah sakit/ Poliklinik KANTOR :
Kantor/ Bank
0,75
0,90
0,80
0,80
0,75
0,60
Sumber : PPIUG 1983
3. Beban Angin (W)
Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung
yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (PPIUG 1983).
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
Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup :
1.Dinding Vertikal
a) Di pihak angin ... + 0,9
b) Di belakang angin ... - 0,4
2. Atap segitiga dengan sudut kemiringan
a) Di pihak angin : < 65 ... 0,02 - 0,4
65 < < 90 ... + 0,9
b) Di belakang angin, untuk semua ... - 0,4
2.1.2. Sistem Kerjanya 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 kerjanya 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 Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, struktur harus
direncanakan untuk memiliki cadangan kekuatan untuk memikul beban yang lebih
(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 kekuatan bahan, pengerjaan, dimensi, pengendalian dan tingkat
pengawasan.
Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U
No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U
1.
2.
3.
4.
5.
D, L
D, L, W
D, W
D, Lr, E
D, E
1,2 D +1,6 L
0,75 ( 1,2 D + 1,6 L + 1,6 W )
0,9 D + 1,3 W
1,05 ( D + Lr E )
0,9 ( D E )
Keterangan :
D = Beban mati
L = Beban hidup
Lr = Beban hidup tereduksi
W = Beban angin
E = Beban gempa
Tabel 2.3 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
Geser dan torsi
Tumpuan Beton
0,80
0,80
0,65 – 0,80
0,60
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. Sedang untuk
melindungi dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus kebakaran, maka
diperlukan adanya tebal selimut beton minimum :
Beberapa persyaratan utama pada Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk
Gedung 1983 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 = 50 mm
2.2. Perencanaan Atap
1. Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah :
Beban mati
Beban hidup
Beban angin 2. Asumsi Perletakan
Tumpuan sebelah kiri adalah Sendi.
Tumpuan sebelah kanan adalah Rol.
3. Analisa tampang menggunakan peraturan PPBBI 1984.
a. Batang tarik
ijin ma k
P Fn
2
2/ 1600 /
2400 3
2
cm kg cm
kg l
ijin
Fbruto = 1,15 x Fn ……( < F Profil )
Dengan syarat σ terjadi ≤ 0,75 σ ijin
σ terjadi =
Fprofil Pma k
. 85 . 0
b. Batang tekan
i lk
λ
x
2 leleh
leleh
g ...dimana,σ 2400kg/cm
σ
. 0,7
E
π
λ
λ λ
λ
g s
Apabila = λs ≤ 1 ω = 1
0,813 < λs < 1 ω
λ
-1,593
1,41
s
λs ≥ 1 ω 2,381.s2
kontrol tegangan :
2 maks.
/ 1600 . 75 , 0 Fp
ω
. P
σ ijin kg cm
2.3. Perencanaan Tangga
Untuk perhitungan penulangan tangga dipakai kombinasi pembebanan akibat
Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1983) dan SK SNI T -15 -1991-03 dan analisa
struktur mengunakan perhitungan SAP 2000.
sedangkan untuk tumpuan diasumsikan sebagai berikut :
Tumpuan bawah adalah Jepit.
Tumpuan tengah adalah Jepit.
Tumpuan atas adalah Jepit. Perhitungan untuk penulangan tangga
u
n
M
M
dimana, 0,80
m =
c y
xf f
' 85 ,
0
Rn = 2
bxd Mn
=
fy 2.m.Rn 1
1 m
1
b =
fy 600
600 .
. fy
fc . 85 , 0
max = 0,75 . b
min < < maks tulangan tunggal < min dipakai min = 0,0025 As = a da . b . d
Luas tampang tulangan
As = xbxd
2.4. Perencanaan Plat Lantai
Beban mati
Beban hidup : 250 kg/m2 2. Asumsi Perletakan : jepit penuh
3. Analisa struktur menggunakan tabel 13.3.2 PPIUG.
4. Analisa tampang menggunakan SKSNI
Pemasangan tulangan lentur disyaratkan sebagai berikut :
1. Jarak minimum tulangan sengkang 25 mm
2. Jarak maksimum tulangan sengkang 240 atau 2h
Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah
sebagai berikut :
u
n
M
M
dimana,0,80
m =
c y
xf f
' 85 , 0
Rn = 2
bxd Mn
=
fy 2.m.Rn 1
1 m
1
b =
fy 600
600 .
. fy
fc . 85 , 0
max = 0,75 . b
min < < maks tulangan tunggal < min dipakai min = 0,0025 As = a da . b . d
Luas tampang tulangan
2.5. Perencanaan Balok Anak
1. Pembebanan
2. Asumsi Perletakan : jepit jepit
3. Analisa struktur pada perencanaan atap ini menggunakan program SAP 2000.
4. Analisa tampang menggunakan peraturan SKSNI T -15-1991-03.
Perhitungan tulangan lentur :
u
n
M
M
dimana, 0,80
m =
c y
xf f
' 85 , 0
Rn = 2
bxd Mn
=
fy 2.m.Rn 1
1 m
1
b =
fy 600
600 .
. fy
fc . 85 , 0
max = 0,75 . b
min < < maks tulangan tunggal
< min dipakai min =
y
f' 4 , 1
Perhitungan tulangan geser :
60 , 0
Vc = x f'cxbxd
6 1
Vc = 0,6 x 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
2. Asumsi Perletakan
Jepit pada kaki portal.
Bebas pada titik yang lain
3. Analisa struktur pada perencanaan atap ini menggunakan program SAP 2000.
Perhitungan tulangan lentur :
u
n
M
M
dimana, 0,80
m =
c y
xf f
' 85 , 0
Rn = 2
bxd Mn
=
fy 2.m.Rn 1
1 m
1
b =
fy 600
600 .
. fy
fc . 85 , 0
min < < maks tulangan tunggal
< min dipakai min =
y
f' 4 , 1
Perhitungan tulangan geser :
60 , 0
Vc = x f'cxbxd
6 1
Vc = 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 )
2.7. Perencanaan Pondasi
1. Pembebanan : Beban aksial dan momen dari analisa struktur portal akibat
beban mati dan beban hidup.
2. Analisa tampang menggunakan peraturan SKSNI T -15-1991-03.
Perhitungan kapasitas dukung pondasi :
yang terjadi =
2
.b.L 6 1
M tot A
Vtot
= σtana hter ja di< ijin tanah…...( dianggap aman )
Mu = ½ . qu . t2
m =
c y
xf f
' 85 , 0
Rn = 2
bxd Mn
=
fy 2.m.Rn 1
1 m
1
b =
fy 600
600 .
. fy
fc . 85 , 0
max = 0,75 . b
min < < maks tulangan tunggal < min dipakai min = 0,0036 As = a da . b . d
Luas tampang tulangan
As = xbxd
Perhitungan tulangan geser :
Vu = x A efektif
60 , 0
Vc = 16x f'cxbxd Vc = 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. . ) (
BAB 3
PERENCANAAN ATAP
3.1. Rencana Atap
Gambar 3.1 Rencana atap
Keterangan :
KK A = Kuda-kuda utama A G = Gording
1/2KK = Setengah kuda-kuda utama GN = Gunung-gunung
JL = Jurai Luar TS = Track Stang
JD = Jurai Dalam N = Nok
3.1.1. Dasar Perencanaan
Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai
berikut :
a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti tergambar.
b. Jarak antar kuda-kuda : 4,00 m
c. Kemiringan atap () : 35
d. Bahan gording : baja profil lip channels ( ).
e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki ().
f. Bahan penutup atap : genteng.
g. Alat sambung : baut-mur.
h. Jarak antar gording : 1,628 m
i. Bentuk atap : Gunungan dan limasan.
j. Mutu baja profil : Bj-37 (ijin = 1600 kg/cm2) (Leleh = 2400 kg/cm2)
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.
Kemiringan atap () = 35.
Jarak antar gording (s) = 1,628 m.
Pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung
(PPIUG) 1983, sebagai berikut :
a. Berat penutup atap = 50 kg/m2. b. Beban angin = 25 kg/m2. c. Berat hidup (pekerja) = 100 kg.
d. Berat penggantung dan plafond = 18 kg/m2
3.2.2. Perhitungan Pembebanan
a. Beban Mati (titik)
Berat gording = 11 kg/m
Berat penutup atap = 1,638 x 50 = 81,4 kg/m
Berat Plafond = (1,334 x 18 ) = 24,012 kg/m +
= 116,412 kg/m
qx = q sin = 116,412 x sin 35 = 66,7712 kg/m. qy = q cos = 116,412 x cos 35 = 95,36 kg/m. Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 95,36 x (4)2 = 190,72 kgm. My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 66,7712 x (4)2 = 133,5424 kgm.
b. Beban hidup
y
P Py
Px
x y
P qy
qx
P diambil sebesar 100 kg.
Px = P sin = 100 x sin 35 = 57,358 kg.
Py = P cos = 100 x cos 35 = 81,916 kg.
Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 81,915 x 4 = 81,916 kgm. My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 57,358 x 4 = 57,358 kgm.
c. Beban angin
TEKAN HISAP
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2. Koefisien kemiringan atap () = 35.
1) Koefisien angin tekan = (0,02– 0,4) = 0,3
2) Koefisien angin hisap = – 0,4
Beban angin :
1) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2)
= 0,3 x 25 x ½ x (1,628+1,628) = 12,21 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 (1,628+1,628) = -16,28 kg/m.
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx : 1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 12,21 x (4)2 = 24,42 kgm. 2) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -16,28 x (4)2 = -32,56 kgm.
Tabel 3.1 Kombinasi gaya dalam pada gording
Momen
Beban Mati (kgm)
Beban Hidup (kgm)
Beban Angin Kombinasi
Tekan (kgm)
Hisap (kgm)
Minimum
(kgm)
Maksimum
(kgm)
Mx
My
190,72
133,5424
81,916
57,358
24,42
-
-35,56
-
237,076
190,9
297,056
3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan
Kontrol terhadap tegangan Maximum
Mx = 297,056 kgm = 29705,6 kgcm.
My = 190,9 kgm = 19090 kgcm.
σ = 2 2 Zy M y Zx M x = 2 2 19,8 19090 65,2 29705,6
= 1066,371 kg/cm2< σ ijin = 1600 kg/cm2
Kontrol terhadap tegangan Minimum
Mx = 237,076 kgm = 23707,6 kgcm.
My = 190,9 kgm = 19090 kgcm.
σ = 2 2 Zy M y Zx M x = 2 2 19,8 19090 65,2 23707,6
= 1030,429 kg/cm2< σ ijin = 1600 kg/cm2
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 = 0,6678 kg/cm
qy = 0,954 kg/cm
Px = 57,358 kg
Py = 81,916 kg
400
180 1
Zijin 2,22 cm
Zx =
Iy E L Px Iy E L qx . . 48 . . . 384 . .
5 4 3
Zy =
Ix E
L Py Ix E
l qy
. . 48
. .
. 384
. .
5 4 3
=
489 . 10 . 1 , 2 . 48
) 400 .( 916 , 81
489 . 10 1 , 2 . 384
) 400 .( 954 , 0 . 5
6 3 6
4
= 0,416 cm
Z = Zx2Zy2
= (1,4357)2 (0,416)2 1,495 cm Z Zijin
1,495 cm 2,22 cm ……… aman !
Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 150 x 75 x 20 x 4,5 aman dan
mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
3.3. Perencanaan Setengah Kuda-kuda
2,8
1.628
4 1
2
3
5 6
7 8
9 10
11
4
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 1,628 m
2 1,628 m
3 1,628 m
4 1,333 m
5 1,333 m
6 1,333 m
7 0,934 m
8 1,628 m
9 1,870 m
10 2,297 m
11 2,800 m
3.3.2. Perhitungan luasan Setengah Kuda-kuda
Panjang atap ve = 3 x 1,628 = 4,884 m
Panjang atap eb = 1,221 m
Panjang atap vb = ve + eb = 6,105
Panjang atap ac = 5,789 m
Panjang atap df =
vb ac ve.
= 4,631 m
Panjang atap gi =
vb ac vh.
= 3,860 m
Panjang atap jl =
vb ac vk.
= 3,087m
Panjang atap mo =
vb ac vn.
= 2,316 m
Panjang atap pr =
vb ac vq.
= 1,544 m
Panjang atap su =
vb ac vt.
= 0,772m
Luas atap giac
= )
2
(giacxhb
= ) 2,035
2 789 , 5 860 , 3
( x = 9,818 m2
Luas atap mogi
= )
2
(mo gixnh
= ) 1,628
2 860 , 3 316 , 2
( x = 5,027 m2
Luas atap sumo
= )
2
(sumoxtn
= ) 1,628
2 316 , 2 772 , 0
Luas atap vsu
=½. Su. tv
=½. 0,772.0,814 =0,3142 m2
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v
Gambar 3.4. Luasan Plafon
Panjang plafond ve = 3 x 1,334 = 4,002 m
Panjang plafond eb = 1 m
Panjang plafond vb = ve + eb = 5,002 m
Panjang plafond ac = 5,789 m
Panjang plafond df =
vb ac ve.
= 4,631 m
Panjang plafond gi =
vb ac vh.
= 3,860 m
Panjang plafond jl =
vb ac vk.
= 3,087m
Panjang plafond mo =
vb ac vn.
Panjang plafond su =
vb ac vt.
= 0,772m
Panjang plafond hb = 1,667 m
Panjang plafond nh = 1,334 m
Panjang plafond tn = 1,334 m
Panjang plafond tv = 0,667 m
Luas plafond giac
= )
2
(giacxhb
= ) 1,667
2 789 , 5 860 , 3
( x = 8,043 m2
Luas plafond mogi
= )
2
(mo gixnh
= ) 1,334
2 860 , 3 316 , 2
( x = 4,120 m2
Luas plafond sumo
= )
2
(sumoxtn
= ) 1,334
2 316 , 2 772 , 0
( x = 2,060 m2
Luas plafond vsu
=½. Su. tv
=½. 0,772.0,667 =0,2574 m2
3.3.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda
Data-data pembebanan :
Berat gording = 11 kg/m (sumber tabel baja)
Jarak antar kuda-kuda = 4,00 m (sumber : gambar perencanaan)
1
2
3
11
6 5
4 7
8
9 10
P4
P3
P2
P1
P5 P6 P7
Gambar 3.5.Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat beban mati
a) Perhitungan Beban
Beban Mati
1) Beban P1
a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording
= 11 x 4,631 = 50,941 kg
b) Beban atap = Luasan atap giac x Berat atap
= 9,818 x 50 = 490,9 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 4 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,628 + 1,334) x 25 = 37,025 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 37,025 = 11,1075 kg
e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 37,0255 = 3,7025 kg
f) Beban plafon =Luasan plafond giac x berat plafon
= 8,043 x 18 = 144,774 kg
2) Beban P2
a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording
= 11 x 3,087 = 33,957 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1 + 2 + 7 +8) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,628 + 1,628 + 0,934 + 1,628) x 25
= 72,725 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 72,725 = 21,8175 kg
e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 72,725 = 7,2725 kg
3) Beban P3
a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording = 11 x 1,544 = 16,984 kg
b) Beban atap = Luasan atap sumo x berat atap
= 2,514 x 50 = 125,7 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (2 + 3 + 9 + 10 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,628 + 1,628 + 1,870 + 2,297) x 25
= 92,7875 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 92,7875 = 27,837 kg
e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 92,7875 = 9,279 kg
4) Beban P4
a) Beban atap = Luasan atap vsu x berat atap
= 0,3142 x 50 = 15,71 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(3 +11) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,628 + 2,800 ) x 25 = 55,35 kg
c) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 55,35 = 5,535 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 55,35 = 16,605 kg
5) Beban P5
= ½ x (1,333 +1,333 +0,934) x 25
= 45 kg
b) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 45 = 4,5 kg
c) Beban plafon = Luasan plafond mogi x berat plafon
= 4,120 x 18 = 74,16 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 45 = 13,5 kg
6) Beban P6
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(5 + 6 + 8+9) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,333 +1,333 +1,628+1,87) x 25
= 77,05 kg
b) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 77,05 = 7,705 kg
c) Beban plafon = Luasan plafond sumo x berat plafon
= 2,060 x 18 = 37,08 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 77,05 = 23,115 kg
7) Beban P7
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(6 + 10 + 11) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,333 +2,297 + 2,8) x 25
= 80,375 kg
b) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 80,375 = 8,038 kg
c) Beban plafon =Luasan plafond vsu x berat plafon
= 0,2574 x 18 = 4,6332 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
1
2
3
11
6 5
4 7
8
9 10
W2
W3
W4
W1
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 490,9 50,941 37,025 3,7025 11,1075 144,77
4 738,45 750
P2 251,35 33,957 72,725 7,2725 21,8175 --- 387,13 400
P3 125,7 16,984 92,7875 9,279 27,837 --- 272,59 300
P4 15,71 --- 55,35 5,535 16,605 --- 93,2 100
P5 --- --- 45 4,5 13,5 74,16 137,16 150
P6 --- --- 77,05 7,705 23,115 37,08 144,95 150
P7 --- --- 80,375 8,038 24,113 4,6332 117,16 150
Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4 = 100 kg
Beban Angin
[image:31.595.116.578.85.343.2]Perhitungan beban angin :
Gambar 3.6. Pembebanan setengah kuda-kuda utama akibat beban angin
1) Koefisien angin tekan = 0,02 0,40
= (0,02 x 35) – 0,40 = 0,3
a) W1 = luasan atap giac x koef. angin tekan x beban angin
= 9,818 x 0,3 x 25 = 73,635 kg
b) W2 = luasan atap mogi x koef. angin tekan x beban angin
= 5,027 x 0,3 x 25 = 37,7025 kg
c) W3 = luasan atap sumo x koef. angin tekan x beban angin
= 2,514 x 0,3 x 25 = 18,855 kg
d) W4 = luasan atap vsu x koef. angin tekan x beban angin
[image:32.595.112.527.69.329.2]= 0,3142 x 0,3 x 25 = 2,3565 kg
Tabel 3.4. Perhitungan beban angin
Beban
Angin Beban (kg)
Wx
W.Cos (kg)
(Untuk Input
SAP2000)
Wy
W.Sin(kg)
(Untuk Input
SAP2000)
W1 73,635 60,318 61 kg 42,235 43 kg
W2 37,7025 30,884 31 kg 21,325 22 kg
W3 18,855 15,445 16 kg 10,814 11 kg
W4 2,3565 1,930 2 kg 1,351 2 kg
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai beriku:
Tabel 3.5. Rekapitulasi gaya batang setengah kuda-kuda
Batang
kombinasi Tarik (+)
( kg )
Tekan (-)
( kg )
1 - 485,81
2 135,91 -
3 693,80 -
4 348,98 -
5 348,98 -
6 - 185,18
9 556,24 -
10 - 808,09
11 - 0,83
3.3.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 693,80 kg ijin = 1600 kg/cm2
2 ijin
maks.
netto 0,434cm
1600 693,80
σ
P
F
Fbruto = 1,15 . Fnetto = 1,15 . 0,434 cm2 = 0,5 cm2 Dicoba, menggunakan baja profil 40. 40. 6
F = 2 . 4,48 cm2 = 8,96 cm2.
F = penampang profil dari tabel profil baja
Kontrol tegangan yang terjadi :
2 maks.
kg/cm 91,098
8,96 . 0,85
693,80
F . 0,85
P
σ
0,75ijin
91,098 kg/cm2 1200 kg/cm2……. aman !!
b. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 808,09 kg
lk = 2,297 m = 229,7 cm
Dicoba, menggunakan baja profil 40 . 40 . 6
ix = 1,19 cm
F = 2 . 4,48 = 8,96 cm2
026 , 199 1,19 229,7 i
lk
λ
x
111,07
kg/cm 2400
σ
dimana, ...
σ
. 0,7
E
π
λ 2
leleh leleh
g
1,792
111,07 199,026
λ λ
λ
g s
Karena s ≥ 1 maka : 2,381.s2 = 7,647
Kontrol tegangan yang terjadi :
2 maks.
kg/cm 689,673
8,96 47 808,09.7,6
F
ω
. P
σ
ijin
689,673 1600 kg/cm2 ………….. aman !!!
3.3.5. Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches)
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung () = 0,625 . d
= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser = 0,6 . ijin
= 0,6 . 1600 = 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 . ijin
Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 . ¼ . . d2 . geser
= 2 . ¼ . . (1,27)2 . 960 = 2430,96 kg b) Pdesak = . d . tumpuan
= 0,9 . 1,27 . 2400 = 2743,20 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
333 , 0 2430,96
808,09 P
P n
geser
maks.
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d S1 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm = 3 cm
b) 2,5 d S2 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27
= 6,35 cm = 6 cm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches )
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung () = 0,625 . d
= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . ijin = 0,6 . 1600
=960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 . ijin = 1,5 . 1600
= 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
= 2 . ¼ . . (127)2 . 960 = 2430,96 kg
b) Pdesak = . d . tumpuan
= 0,9 . 1,27. 2400
= 2473,2 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
0,286 2430,96
693,80 P
P n
geser
maks.
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d S1 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm
= 3 cm
b) 2,5 d S2 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27
= 6,35 cm
[image:36.595.110.521.45.764.2]= 6 cm
Tabel 3.6. Rekapitulasi perencanaan profil setengah kuda-kuda
Nomer Batang
Dimensi Profil Baut (mm)
1 40 . 40 . 6 2 12,7
2 40 . 40 . 6 2 12,7
3 40 . 40 . 6 2 12,7
4 40 . 40 . 6 2 12,7
5 40 . 40 . 6 2 12,7
6 40 . 40 . 6 2 12,7
7 40 . 40 . 6 2 12,7
8 40 . 40 . 6 2 12,7
9 40 . 40 . 6 2 12,7
3.4. Perencanaan Jurai
2,8
5,657
1
6
4 5
11
7 8
9
10 2
[image:37.595.174.470.127.347.2]3
Gambar 3.7. Panjang Batang jurai
3.4.1. Perhitungan Panjang Batang jurai
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.7. Perhitungan panjang batang pada jurai
Nomer Batang Panjang Batang (m)
1 2,104
2 2,104
3 2,104
4 1,886
5 1,886
6 1,886
7 0,933
8 2,104
9 1,867
10 2,653
[image:37.595.116.460.462.648.2]3.4.2. Perhitungan luasan jurai a b c d e f g j m p s v tq n kh i l o r u c' f' i' l' o' r' u' a b c d e f g h i j k l o n q t p r v s u m c' f' i' l' o' r' u'
Gambar 3.8. Luasan Jurai
Panjang atap vu’ = 0.5 x 1,628 = 0,814 m
Panjang atap vu’ = ur’ = r’o’ = o’l’ = l’i’ = i’f’
Panjang atap f’c’ = 1,221 m
Panjang atap i’c’ = i’f’ + f’c’ = 0,814 + 1,221 = 2,035
Panjang atap bc = 2,611m
Panjang atap hi = 1,666 m
Panjang atap no = 1 m
Panjang atap tu = 0,333 m
Panjang atap ef = 2 m
Panjang atap kl = 1,333 m
Panjang atap qr = 0,667 m Luas atap abcihg
= (2 x (
hi bc
[image:38.595.114.557.114.760.2]= ( 2 x (
2 611 , 2 666 , 1
x 2,035)
= 8,704 m2 Luas atap ghionm
= (2 x (
2 no hi
x o’i’)
= ( 2 x (
2 1 666 , 1
x 1,628)
= 4,341 m2 Luas atap mnouts
= (2 x (
2
tu no
x u’o’)
= ( 2 x (
2 333 , 0 1
x 1,628)
= 2,171 m2 Luas atap stuv
= 2 x ( ½ x tu x vu’)
= 2 x ( ½ x 0,333 x 0,814)
= 0,272 m2
Panjang Gording def
= de + ef
= 2 + 2 = 4 m
Panjang Gording jkl
= jk + kl
= 1,333 + 1,333 = 2,666 m
Panjang Gording pqr
= pq + qr
a b c d e f g j m p s v tq n kh i l o r u c' f' i' l' o' r' u' a b c d e f g h i j k l o n q t p r v s u m c' f' i' l' o' r' u' Gambar 3.9. Luasan Plafon Jurai
Panjang plafond vu’ = 0.5 x 1,333 = 0,666 m
Panjang plafond vu’ = ur’ = r’o’ = o’l’ = l’i’ = i’f’
Panjang plafond f’c’ = 1 m
Panjang plafond i’c’ = i’f’ + f’c’ = 0,666 + 1 = 1,666
Panjang plafond bc = 2,611 m
Panjang plafond hi = 1,666 m
Panjang plafond no = 1 m
Panjang plafond tu = 0,333 m
Luas plafond abcihg
= (2 x (
2 bc hi x i’c’)
= ( 2 x (
2 611 , 2 666 , 1
Luas plafond ghionm
= (2 x (
2 no hi
x o’i’)
= ( 2 x (
2 1 666 , 1
x 1,333) = 3,554 m2
Luas plafond mnouts
= (2 x (
2 tu no
x u’o’)
= ( 2 x (
2 333 , 0 1
x 1,333) = 1,777 m2
Luas plafond stuv
= 2 x ( ½ x tu x vu’)
= 2 x ( ½ x 0,333 x 0,666) = 0,222 m2
3.4.3. Perhitungan Pembebanan Jurai
Data-data pembebanan :
Berat gording = 11 kg/m (sumber tabel baja)
Berat penutup atap = 50 kg/m2 (sumber PPIUG 1983) Berat profil = 25 kg/m (sumber : tabel baja)
1
6
4 5
11
7 8
9 10 2
3
P5 P6 P7
P4
P3
P2
P1
[image:41.595.205.435.492.693.2]
a. Perhitungan Beban
Beban Mati
1) Beban P1
a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording def
= 11 x 4 = 44 kg
b) Beban atap = Luasan atap abcihg x Berat atap
= 8,704 x 50 = 435,2 kg
c) Beban plafon = Luasan plafond abcihg x berat plafon
= 7,130 x 18 = 128,34 kg
d) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 4 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,104 + 1,886) x 25 = 49, 875 kg
e) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 49,875 = 14,963 kg
f) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 49,875 = 4,988 kg
2) Beban P2
a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording jkl
= 11 x 2,666 = 29,326 kg
b) Beban atap = Luasan atap ghionm x berat atap
= 4,341 x 50 = 217,05 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1 + 2 + 7 + 8) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,104 + 2,104 + 0,933 + 2,104) x 25
= 90,563 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 90,563 = 27,17 kg
e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 90,563 = 9,057 kg
3) Beban P3
a. Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording pqr = 11 x 1,334 = 14,674 kg
c. Beban kuda-kuda = ½ x Btg (2 + 3 + 9 + 10 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,104 + 2,104 + 1,867 + 2,653) x 25
= 109,1 kg
d. Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 109,1 = 32,73 kg
e. Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 109,1 = 10,91 kg
4) Beban P4
a) Beban atap = Luasan atap stuv x berat atap
= 0,272 x 50 = 13,6kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (3 + 11) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,104 + 2,8 ) x 25 = 61,3 kg
c) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 61,3 = 6,13 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 61,3 = 18,39 kg
5) Beban P5
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(4 + 5 + 7) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,886 + 1,886 + 0,933) x 25
= 58,813 kg
b) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 58,813 = 5,882 kg
c) Beban plafon =Luasan plafond ghionm x berat plafon
= 3,554 x 18 = 63,972 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 73,513 = 17,644 kg
6) Beban P6
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(5+6+8+9) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,886+1,886+2,104+1,867) x 25
b) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 96,788 = 9,679 kg
c) Beban plafon = Luasan plafond mnouts x berat plafon
= 1,777 x 18 = 31,986 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 96,788 = 29,037 kg
7) Beban P7
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (6 + 10 + 11) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,886 + 2,653 + 2,8) x 25
= 91,738 kg
b) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 91,738 = 9,174 kg
c) Beban plafon =Luasan plafond stuv x berat plafon
= 0,222 x 18 = 3,996 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
[image:44.595.86.518.488.703.2]= 30 x 91,738 = 27,522 kg
Tabel 3.8. Rekapitulasi Pembebanan jurai
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
(kg)
P1 435,2 44 49,88 4,99 14,97 128,34 677,38 700
P2 217,05 29,33 90,57 9,06 27,17 - 373,18 400 P3 108,55 14,68 109,1 10,91 32,73 - 275,97 300
P4 13,6 - 61,3 6,13 18,39 - 99,42 100
P5 - - 58,82 5,89 17,65 63,98 146,34 200
P6 - - 96,79 9,68 29,04 31,99 167,5 200
1
11
6 4
7 8
9 10
W1
W2
W3
W4
2
3
5
Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4 = 100 kg
Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.11. Pembebanan jurai akibat beban angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2. 2) Koefisien angin tekan = 0,02 0,40
= (0,02 x 35) – 0,40 = 0,3
a) W1 = luasan atap abcihg x koef. angin tekan x beban angin
= 8,704 x 0,3 x 25
= 65,28 kg
b) W2 = luasan atap ghionm x koef. angin tekan x beban angin
= 4,341 x 0,3 x 25
= 32,56 kg
c) W3 = luasan atap mnouts x koef. angin tekan x beban angin
= 2,171 x 0,3 x 25
= 16,29 kg
d) W4 = luasan atap stuv x koef. angin tekan x beban angin
= 0,272 x 0,3 x 25
Tabel 3.9. Perhitungan beban angin
Beban
Angin Beban (kg)
Wx
W.Cos (kg)
(Untuk Input
SAP2000)
Wy
W.Sin(kg)
(Untuk Input
SAP2000)
W1 65,28 53,475 54 kg 37,444 38 kg
W2 32,56 26,672 27 kg 18,676 19 kg
W3 16,29 13,344 14 kg 9,344 10 kg
W4 2,04 1,672 2 kg 1,171 2 kg
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang jurai sebagai berikut :
Tabel 3.10. Rekapitulasi gaya batang jurai
Batang
kombinasi Tarik (+)
( kg )
Tekan (-)
( kg )
1 - 634,94
2 235,33 -
3 1018,99 -
4 524,46 -
5 524,46 -
6 - 275,04
7 241,65 -
8 - 894,15
9 642,58 -
10 - 1007,65
3.4.4. Perencanaan Profil jurai
a. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 1018,99 kg ijin = 1600 kg/cm2
2 ijin
maks.
netto 0,637cm
1600 1018,99
σ
P
F
Fbruto = 1,15 . Fnetto = 1,15 . 0,637 cm2 = 0,733 cm2 Dicoba, menggunakan baja profil 50. 50. 6
F = 2 . 5,69 cm2 = 11,38 cm2.
F = penampang profil dari tabel profil baja
Kontrol tegangan yang terjadi :
2 maks.
kg/cm 105,344
11,38 . 0,85
1018,99
F . 0,85
P
σ
0,75ijin
105,344 kg/cm2 1200 kg/cm2……. aman !!
b. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 1007,65 kg
lk = 2,653 m = 265,3 cm
Dicoba, menggunakan baja profil 50 . 50 . 6
ix = 1,50 cm
F = 2 . 5,69 = 11,38 cm2
867 , 176 1,50 265,3 i
lk
λ
x
cm 111,07
kg/cm 2400
σ
dimana, ...
σ
. 0,7
E
π
λ 2
leleh leleh
g
1,593
111,07 176,867
λ λ
λ
g s
Karena s ≥ 1 maka : 2,381.s2
= 6,043
Kontrol tegangan yang terjadi :
2 maks.
kg/cm 535,082
11,38 043 1007,65.6,
F
ω
. P
σ
ijin
535,082 1600 kg/cm2 ………….. aman !!!
3.4.5. Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches)
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung () = 0,625 . d
= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser = 0,6 . ijin
= 0,6 . 1600 = 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 . ijin
= 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 . ¼ . . d2 . geser
b) Pdesak = . d . tumpuan
= 0,9 . 1,27 . 2400 = 2743,20 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
415 , 0 2430,96 1007,65 P
P n
geser
maks.
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d S1 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27 = 3,175 cm = 3 cm
b) 2,5 d S2 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27
= 6,35 cm = 6 cm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches )
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung () = 0,625 . d
= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . ijin = 0,6 . 1600
=960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 . ijin = 1,5 . 1600
= 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 . ¼ . . d2 . geser
b) Pdesak = . d . tumpuan
= 0,9 . 1,27. 2400
= 2473,2 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
0,420 2430,96
1018,99 P
P n
geser
maks.
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d S1 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm
= 3 cm
b) 2,5 d S2 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27
= 6,35 cm
[image:50.595.105.521.26.746.2]= 6 cm
Tabel 3.11 Rekapitulasi perencanaan profil jurai
Nomor Batang
Dimensi Profil Baut (mm)
1 50 . 50 . 6 2 12,7
2 50 . 50 . 6 2 12,7
3 50 . 50 . 6 2 12,7
4 50 . 50 . 6 2 12,7
5 50 . 50 . 6 2 12,7
6 50 . 50 . 6 2 12,7
7 50 . 50 . 6 2 12,7
8 50 . 50 . 6 2 12,7
9 50 . 50 . 6 2 12,7
10 50 . 50 . 6 2 12,7
3.5.
Perencanaan Kuda-kuda Utama A
3.5.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda
35°
4,884
8
2,8 1,628
1 2 3 4 5 6
12 11
10 9
8
7
13 14
15 16
17
18 19
20 21
Gambar 3.12 Panjang batang kuda-kuda
[image:51.595.165.521.128.373.2]Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.12 Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda utama A (KK)
No batang Panjang batang
1 1,333 m
2 1,333 m
3 1,333 m
4 1,333 m
5 1,333 m
6 1,333 m
7 1,628 m
8 1,628 m
9 1,628 m
10 1,628 m
11 1,628 m
12 1,628 m
13 0,934 m
14 1,628 m
16 2,297 m
17 2,8 m
18 2,297 m
19 1,870 m
20 1,628 m
21 0,934 m
3.5.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda Utama A
[image:52.595.146.552.246.564.2] a b c d e f g h i j k l n o p m q r s t u v w
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
n
o
p
m
q
r
s
t
u
v
w
Gambar 3.13 Luasan Kuda-kuda
Panjang atap io = pv = 3 x 1,628 = 4,884 m
Panjang atap uv = 0,814 m
Panjang atap vw = 1,221 m
Panjang atap pw = pv + vw
= 6,105 m
Panjang atap ov = 2,00 m
Panjang atap gv = 4,00 m
Luas atap aipqjb
= ab x ap
= 0,814 x 4,00
= 3,256 m2 Luas atap bjqsld
= bq x bd
=4,00 x 1,628
=6,512 m2 Luas atap dlsunf
= ds x df
=4,00 x 1,628
=6,512 m2 Luas atap fnuwh
= fu x fh
=4,00 x 2,035
=8,140 m2
Panjang Gording ap
= 4,00 m
Panjang Gording cr
= 4,00 m
Panjang Gording et
= 4,00 m
Panjang Gording gv
a b c d e f g h i j k l n o p m q r s t u v w
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
n
o
p
m
q
r
s
t
u
v
w
Gambar 3.14 Luasan Plafon
Panjang plafon pv = 3 x 1,333
= 3,999 m
Panjang plafon uv = 0,666 m
Panjang plafon vw = 1,00 m
Panjang plafon pw = pv + vw
= 4,999 m
Panjang plafon ov = 2,00 m
Panjang plafon hw = 4,00 m
Luas plafon aipqjb
= ap x ab
= 4,00 x 0,666 = 2,664 m2
Luas plafon bjqsld
= bq x bd
= 4,00 x 1,333 = 5,332 m2
Luas plafon dlsunf
Luas plafon fnuwh
= fu x fh
= 4,00 x 1,666 = 6,664 m2
3.5.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A
Data-data pembebanan :
Berat gording = 11 kg/m (sumber tabel baja)
Jarak antar kuda-kuda = 4,00 m (sumber : gambar perencanaan)
Berat penutup atap = 50 kg/m2 (sumber PPIUG 1983) Berat profil = 25 kg/m (sumber : tabel baja)
1 2 3 4 5 6
12 11
10 9
8
7
13 14
15 16
17
18 19
20 21
P4
P3
P2
P1
P5
P6
P7
[image:55.595.128.547.265.545.2]P8 P9 P10 P11 P12
Gambar 3.15 Pembebanan Kuda- kuda utama A akibat beban mati
a. Perhitungan Beban
Beban Mati
1) Beban P1 = P7
a) Beban gording = Berat profil gording x jarak kuda-kuda
= 11 x 4,00 = 44,00 kg
= 8,140 x 50 = 407 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1 + 7) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,333 + 1,628) x 25 = 37,013 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 37,013 = 11,104 kg
e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 37,013 = 3,702 kg
f) Beban plafon = Luasan plafond fnuwh x berat plafon
= 6,664 x 18 = 119,96 kg
2) Beban P2 =P6
a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording et
= 11 x 4,00 = 44 kg
b) Beban atap = Luasan atap dlsunf x berat atap
= 6,512 x 50 = 325,6 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(7+8 +13 +14) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,628 + 1,628 + 0,934 + 1,628) x 25
= 61,05 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 61,05 = 18,32 kg
e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 61,05 = 6,11 kg
3) Beban P3 = P5
a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording cr = 11 x 4,00 = 44 kg
b) Beban atap = Luasan atap bjqsld x berat atap
= 6,512 x 50 = 325,6 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (8 +9 +15+16) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,628 +1,628 +1,870+2,297) x 25 = 92,79 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 92,79 = 27,84 kg
4) Beban P4
a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording ap
= 11 x 4 = 44 kg
b) Beban atap = ( 2 x Luasan atap aipqjb ) x berat atap
= ( 2x3,256 ) x 50 = 325,6 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(9+10 +17) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,628 + 1,628 + 2,8) x 25
= 75,7 kg
d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 75,7 = 22,71 kg
e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 75,7 = 7,57 kg
5) Beban P8 = P12
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1+2+13) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,333+1,333+1,628 ) x 25 = 53,675 kg
b) Beban plafon = Luasan plafond dlsunf x berat plafon
= 5,332 x 18 = 95,976 kg
c) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 53,675 = 16,103 kg
d) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 53,675 = 5,368 kg
6) Beban P10
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (3+4+16+17+18) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,333+1,333+2,297+2,8+2,297) x 25
= 125,75 kg
b) Beban plafon =( 2 x luasan plafond aipqjb ) x berat plafon
= ( 2 x 2,664 ) x 18 = 95,904 kg
c) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 125,75 = 37,725 kg
d) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
7) Beban P9 = P11
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (2+3+14+15) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,333+1,333+1,628+1,870)x25 = 77,05 kg
b) Beban plafon = Luasan plafond bjqsld x berat plafon
= 5,332 x 18 = 95,976 kg
c) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 77,05 = 23,115 kg
d) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda
[image:58.595.108.558.296.518.2]= 10 x 77,05 = 7,705 kg
Tabel 3.13 Rekapitulasi beban mati
Beban
Beban Atap
(kg)
Beban gording
(kg)
Beban Kuda -
kuda (kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat sambung
(kg)
Beban Plafon
(kg)
Jumlah Beban
(kg)
Input SAP
(kg)
P1=P7 453,45 44 46,275 4,628 13,883 48,87 605,166 650
P2=P6 268,6 44 90,9 9,09 27,27 - 424,9 450 P4 122,7 44 94,64 9,464 28,392 - 266,196 350
P8=P12 - - 56,263 5,626 16,879 79,218 157,986 200 P10 - - 125,75 15,714 47,141 36,18 256,173 300
P9=P11 - - 77,05 7,705 23,115 95,976 189,408 200
P3=P5 185,2 44 115,9 11,59 34,77 - 367,48 400
Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 = 100 kg
Beban Angin
W5
W8 W7
W6
W1
W2
W3
W4
21 20
19 18 17
16 15 14 13
6 5
4 3
2 1
7
8
9 10
11
12
Gambar 3.16 Pembebanan kuda-kuda utama A akibat beban angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2. 1). Koefisien angin tekan = 0,02 0,40
= (0,02 x 35) – 0,40 = 0,3
a). W1 = luasan atap fuhw x koef. angin tekan x beban angin
= 8,140 x 0,3 x 25 = 61,05 kg
b). W2 = luasan atap dsfu x koef. angin tekan x beban angin
= 6,512 x 0,3 x 25
= 48,64 kg
c). W3 = luasan atap bqds x koef. angin tekan x beban angin
= 6,512 x 0,3 x 25
= 48,64 kg
d). W4 = luasan atap apqb x koef. angin tekan x beban angin
= 3,256 x 0,3 x 25
= 24,42 kg
2). Koefisien angin hisap = - 0,40
a). W5 = luasan atap apqb x koef. angin tekan x beban angin
= 3,256 x -0,4 x 25
b). W6 = luasan atap bqds x koef. angin tekan x beban angin
= 6,512 x -0,4 x 25
= -65,12 kg
c). W7 = luasan atap dsfu x koef. angin tekan x beban angin
= 6,512 x -0,4 x 25
= -65,12 kg
d). W8 = luasan atap fuhw x koef. angin tekan x beban angin
= 8,140 x -0,4 x 25
= -81,40 kg
Tabel 3.14 Perhitungan beban angin
Beban
Angin Beban (kg)
Wx
W.Cos (kg)
(Untuk Input
SAP2000)
Wy
W.Sin(kg)
(Untuk Input
SAP2000)
W1 61,05 50,01 51 kg 35,02 36 kg
W2 48,64 39,85 40 kg 27,90 28 kg
W3 48,64 39,85 40 kg 27,90 28 kg
W4 24,42 20,04 21 kg 14,01 15 kg
W5 -32,56 -26,68 -27 kg -18,68 -19 kg
W6 -65,12 -53,35 -54 kg -37,36 -38 kg
W7 -65,12 -53,35 -54 kg -37,36 -38 kg
W8 -81,40 -66,68 -67 kg -46,69 -47 kg
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
Tabel 3.15. Rekapitulasi gaya batang kuda-kuda utama A
Batang
kombinasi
Tarik (+) ( kg )
Tekan (-) ( kg )
1 2985,56 -
3 2391,29 -
4 2347,99 -
5 2898,97 -
6 2898,97 -
7 - 3488,53
8 - 2762,88
9 - 2071,37
10 - 2050,85
11 - 2742,34
12 - 3467,98
13 241,34 -
14 - 725,91
15 658,77 -
16 - 975,50
17 1906,19 -
18 - 975,50
19 658,77 -
20 - 725,91
21 241,34 -
3.5.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda utama A
a. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 2985,56 kg ijin = 1600 kg/cm2
2 ijin
maks.
netto 1,866cm
1600 2985,56
σ
P
F
F