hari sutopo i8507017

(1)

(2)

(3)

commit to user

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Dengan sumber daya manusia yang berkualitas tinggi, kita sebagai bangsa

Indonesia akan dapat memenuhi tuntutan dalam dunia teknik sipil. Karena dengan

hal ini kita akan semakin siap menghadapi tantangannya.

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.

1.2Maksud Dan Tujuan

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

(4)

1.3Kriteria Perencanaan

1. Spesifikasi Bangunan

a.Fungsi Bangunan : Gedung Sekolah

b.Luas Bangunan : 1656 m2

c.Jumlah Lantai : 2 lantai

d.Tinggi Tiap Lantai : 4 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

Ulir : 360 Mpa.

1.4Peraturan-Peraturan Yang Berlaku

a. SNI 03-1729-2002_ Tata cara perencanaan struktur baja untuk bangunan

gedung.

b. SNI 03-2847-2002_ Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan

gedung.

c. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1989).

(5)

commit to user 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 Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung SNI 03-1727-1989, 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

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

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

(6)

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. 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 (SNI 03-1727-1989).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

(7)

commit to user

untuk perencanaan balok Induk dan portal

 PERUMAHAN / HUNIAN :

Rumah tinggal, rumah sakit, dan hotel

 PERDAGANGAN : Toko, toserba, pasar

 GANG DAN TANGGA : - Perumahan / penghunian - Pendidikan, kantor

- Pertemuan umum, perdagangan, dan penyimpanan, industri, tempat kendaraan

0,75

0,80

0,90 0,75 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 (SNI 03-1727-1989).

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 b) Di belakang angin ... - 0,4

(8)

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 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 kekuatan bahan, pengerjaan, dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan.

(9)

commit to user

1. 2. 3

D D, L D, L,W

1.4 D

1,2 D +1,6 L + 0,5

1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5

Tabel 2.3 Faktor Pembebanan U untuk baja

No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U

1. 2. 3

D D, L D, L,W

1.4 D

1,2 D +1,6 L + 0,5

1,2 D + 1,0 L ± 1,3 W + 0,5

Keterangan :

A = Beban Atap D = Beban mati L = Beban hidup

Lr = Beban hidup tereduksi R = Beban air hujan W = Beban angin

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 0,70

(10)

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 = 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 SNI 03-1729-2002. 4. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000

Perhitungan dimensi profil rangka kuda kuda: a. Batang tarik

(11)

commit to user

An perlu = 0,85.Ag

) . . . 4 , 2

( Fudt

Rn 

 

Rn P n

 

An = Ag-dt

L = Sambungan dengan Diameter = d+ 1/2d + (1/2(profil- Yp) + Yp

Yp Y

x 

L x U 1

Ae = U.An

Cek kekutan nominal ;

Fy Ag Pn0,9. .



P Pn

 ( aman )

b. Batang tekan

Ag perlu =

Fy Pmak

An perlu = 0,85.Ag

Fy t

h

w

300



E Fy r

l K c



  .

Apabila = λc ≤ 0,25 ω = 1

0,25 < λs < 1 ω

0,67λ -1,6

1,43

c



λs ≥ 1,2 ω 2

s 1,25.

(12)

) . . . 2 ,1

( Fudt

Rn 

 

Rn P n

 



Fy Fcr

Fy Ag

Pn . .

 

P Pn

 ( aman )

2.3. Perencanaan Tangga

Untuk perhitungan penulangan tangga dipakai kombinasi pembebanan akibat beban mati dan beban hidup yang disesuaikan dengan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1989) dan SNI 03-2847-2002 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 M_n

 = _

  

  

 

fy 2.m.Rn 1

1 m

(13)

commit to user b = _

  

 

 

fy 600

600 . . fy

fc . 85 , 0

max = 0,75 . b

min <  < maks tulangan tunggal  < min dipakai min = 0,0025

As = _ada . b . d

Luas tampang tulangan As = xbxd

2.4. Perencanaan Plat Lantai

1. Pembebanan :

 Beban mati

 Beban hidup : 250 kg/m2

2. Asumsi Perletakan : jepit penuh

3. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000 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 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

(14)

 = _

  

  

 

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 = _ada . b . d

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 SNI 03-2847-2002.

Perhitungan tulangan lentur :

u

n

M

M 

dimana,0,80

m =

c y

xf f

' 85 , 0

Rn = ₂

(15)

commit to user

 = _

  

  

 

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 = 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

( 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

(16)

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

Perhitungan tulangan lentur :

u

n M

M 

dimana,0,80

m =

c y

xf f

' 85 , 0

Rn = ₂

bxd M_n

 = _

  

  

 

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





(17)

commit to user

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 :

yang terjadi =

2 .b.L 6 1Mtot A

Vtot _

= σtanahterjadi<  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

 = _

  

  

 

fy 2.m.Rn 1

1 m

1

b = _

  

 

 

fy 600

600 . . fy

fc . 85 , 0

max = 0,75 . b

(18)

 < min dipakai min = 0,0036

As = _ada . b . d

Perhitungan tulangan geser :

Vu =  x A efektif

60 , 0





( pilih tulangan terpasang )

Vs ada =

s d fy Av. . ) (

(19)

N KU

Sp.K

JR

KT L

Sp.K Sp.K

Sp.K

KU KU KU KU

KU KU KU

KT

JR

JR JR

G

BAB

3

PERENCANAAN ATAP

3.1. Rencana Atap

Gambar 3.1. Rencana Atap

Keterangan :

KU = Kuda-kuda utama G = Gording

KT = Kuda-kuda trapesium N = Nok

Sp.K = Seperempat kuda-kuda L = Lisplank

(20)

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 m

c. Kemiringan atap () : 30

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 : 2.02 m i. Bentuk atap : limasan.

j. Mutu baja profil : Bj-37 ( σ ijin = 1600 kg/cm2 )

( σ 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 × 75 × 20× 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 = 4.5mm

h. Zx = 65,2 cm3

(21)

Kemiringan atap () = 30. Jarak antar gording (s) = 2.02 m. Jarak antar kuda-kuda utama = 4 m.

Pembebanan berdasarkan SNI 03-1727-1989, 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 Plafond = ( 2,0 × 18 ) = 36 kg/m Berat penutup atap = ( 2.02× 50 ) = 101 kg/m q = 148 kg/m

qx = q sin  = 148 × sin 30 = 74 kg/m.

qy = q cos  = 148 × cos 30 = 128,17 kg/m.

M1x = 1/8 . qy . L2 = 1/8 × 128.17 × (4)2 = 256,34 kgm.

M1y = 1/8 . qx . L2 = 1/8 × 74 × (4)2 = 148 kgm.

+ y



P qy

qx

(22)

b. Beban hidup

P diambil sebesar 100 kg.

Px = P sin  = 100 × sin 30 = 50 kg.

Py = P cos  = 100 × cos 30 = 86,603 kg.

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

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

c. Beban angin

TEKAN HISAP

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2_.

Koefisien kemiringan atap () = 30.

1) Koefisien angin tekan = (0,02 – 0,4) = 0,2 2) Koefisien angin hisap = – 0,4

Beban angin :

1) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan × beban angin × ½ × (s1+s2)

= 0,2 × 25 × ½ × (2,02 + 2,02) = 10.1 kg/m. 2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap × beban angin × ½ × (s1+s2)

= – 0,4 × 25 × ½ × (2,02 + 2,02) = -20,2 kg/m. Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx :

1 2 1 2

y



P Py

Px

(23)

Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam pada Gording

Momen Beban _Mati Beban _Hidup _TekanBeban Angin _Hisap _{Minimum Maksimum}Kombinasi Mx My 256,34 148 86,603 50 20,2 - -40,4 - 302,543 198 363.343 198

3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan

 Kontrol terhadap tegangan Minimum Mx = 302,543 kgm = 30254,3 kgcm.

My = 198 kgm = 19800 kgcm.

σ = 2 Y Y 2 X X Z M Z M              = 2 2 19,8 19800 2 , 65 30254,3 _            

= 1102,41 kg/cm2_<_

ijin = 1600 kg/cm2

 Kontrol terhadap tegangan Maksimum Mx = 363,343 kgm = 36344,3 kgcm.

My = 198 kgm = 19800 kgcm.

σ = 2 Y Y 2 X X Z M Z M              = 2 2 19,8 19800 65,2 36334,3 _            

= 1144,79 kg/cm2_<_

(24)

3.2.4. Kontrol Terhadap Lendutan

Di coba profil : 150 × 75 × 20× 4.5 qx = 0,74 kg/cm

E = 2,1 × 106_kg/cm2 _q

y = 1,2817 kg/cm

Ix = 489 cm4 Px = 50 kg

Iy = 99,2 cm4 Py = 86,603 kg

   400 180 1 ijin

Z 2,22 cm

Zx =

y 3 x y 4 x 48.E.I .L P 384.E.I .L 5.q _ = 2 , 99 10 . 1, 2 48 ) 400 ( 50 2 , 99 10 . 1, 2 384 ) 400 ( 74 , 0 5 6 3 6 4        

= 1,52 cm

Zy =

x 3 y x 4 y 48.E.I .L P 384.E.I .l 5.q  = 489 10 . 1, 2 48 ) 400 ( 603 , 86 489 10 . 1 , 2 384 ) 400 ( 2817 , 1 5 6 3 6 4        

= 0,53 cm

Z = 2

y 2

x Z

Z 

= ₍₁_,₅₂₎2₍₀_,₅₃₎2 _{1,249 cm}

Z  Zijin

1,61 cm  2,22 cm ……… aman !

(25)

5 4

3 2

1

6 7

8

9 10

19 18 17 16 15 14 13 12 11 3.3. Perencanaan Jurai

Gambar 3.2. Rangka Batang Jurai 3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai

Perhitungan panjang batang disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 3.2. Panjang Batang pada Jurai

Nomer Batang Panjang Batang (m)

1 2,83

2 2,47

3 2,47

4 2,47

5 2,47

6 3,06

7 2,67

8 2,67

9 2,67

10 2,67

11 1,15

12 2,73

13 2,16

14 3,29

15 3,18

16 4,03

17 4,03

18 4,86

(26)

N G Sp.K JR KT L Sp.K a'' b'' d'' f'' i'' k'' m k i h f d b a a' b' d' f' c'' e'' g'' g e c c' e' g' j l l'' j'' k' j' l' 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 a'' b'' d'' f'' i'' k'' m k i h f d b a a' b' d' f' c'' e'' g'' g e c c' e' g' j l l'' j'' k' j' l' 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

3.3.2. Perhitungan luasan jurai

Gambar 3.3. Luasan Atap Jurai

Panjang a-a’=a’-a’’ = 3,33 m Panjang j’-j’’ = 1,31 m Panjang c-c’=c’-c’’ = 2,25 m Panjang l-l’ = 0,88 m Panjang e-e’=e’-e’’ = 1,31 m Panjang i’-i’’ = 0,44 m Panjang g-g’=g’-g’’ = 0,44 m Panjang g’-g’’ = 2,19 m

(27)

Luas aa’a’’c’’c’c = (½ (aa’ + cc’) 9-11) + (½ (a’a’’ + c’c’’) 9-11) = (½ ( 3,33 + 2,25 ) 2,40) + (½ (3,33 + 2,25) 2,40) = 14,568 m2

Luas cc’c’’e’’e’e = (½ (cc’ + ee’) 7-9 ) + (½ (c’c’’ + e’e’’) 7-9) = ( ½ ( 2,25 + 1,31) 2,10 ) + (½ (2,25 + 1,31) 2,10) = 12,285 m2

Luas ee’e’’g’’g’g = (½ (ee’+ gg’) 5-7) + (½ (e’e’’ + g’’g’) 5-7) = (½(1,31+0,44)1,96 + (½ (1,31+0,44)1,96) = 6,86 m2

Luas gg’g’’i’’i’ihh’’= (½ gg’+gh’’)+ (½(g’g’’+i’i’’)3-5)+(½(hh’+i’i)3-5) = (½x0,44)0,98 +(½(2,19+1,31)1,75+(½(1,75+1,31)1,75) = 5,957 m2

Luas ii’i’’k’’k’k = (½ (ii’+ kk’) 1-3) + (½ (i’i’’ + k’’k’) 1-3) = (½(1,31+0,44)1,75+(½(1,31+0,44)1,75) = 3,064 m2

 _{Luas ll’l’’m} _{= (}_{½ alas x tinggi) 2}

(28)

a'' b'' d'' f'' i'' k'' m k i h f d b a a' b' d' f' c'' e'' g'' g e c c' e' g' j l l'' j'' k' j' l' 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 N G Sp.K JR KT L Sp.K a'' b'' d'' f'' i'' k'' m k i h f d b a a' b' d' f' c'' e'' g'' g e c c' e' g' j l l'' j'' k' j' l' 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Gambar 3.4. Luasan Plafon Jurai

Panjang a-a’=a’-a’’ = 3,33 m Panjang j’-j’’ = 1,31 m Panjang c-c’=c’-c’’ = 2,25 m Panjang l-l’ = 0,88 m Panjang e-e’=e’-e’’ = 1,31 m Panjang i’-i’’ = 0,44 m Panjang g-g’=g’-g’’ = 0,44 m Panjang g’-g’’ = 2,19 m

(29)

Luas bb’b’’c’’c’c = (½ (bb’ + cc’) 9-10) + (½ (b’b’’ + c’c’’) 9-10) = (½ (2,75 + 2,25) 1,00) + (½ (4,50 + 4,00) 1,00) = 6,75 m2

Luas cc’c’’e’’e’e = (½ (cc’ + ee’) 7-9) + (½ (c’c’’ + e’e’’) 7-9) = (½ (2,25 + 1,31) 1,87) + (½ (4,00 + 3,06) 1,87) = 9,93 m2

Luas ee’e’’g’’g’g = (½ (ee’+gg’)5-7) +(½ (e’e’’+g’g’’)5-7) =(½ (3,06+0,44)1,75+(½(3,06+2,19)1,75) = 7,657 m2

Luas gg’g’’i’’i’ihh’’= (½ gg’x4-5) +(½ (hh’+ii’)3-4) + (½ (g’g’’ + i’i’’) 3-5) =(½ ×0,44x0,88)+(½(3,06+2,19)0,88)+(½(2,19+1,31)1,75) = 7,313 m2

Luas ii’i’’k’’k’k = (½ ×( ii’+kk’)1-3)+ (½ (i’i’’+k’k’’)1-3 = (½ ×(1,31+ 0,44)1,75) +(½ (1,31+0,44)1,75) = 3,063 m2

 _{Luas ll’l’’m} ₌₍_{½ × kk’ × l1) × 2}

= (½ x 0,44 x 0,88) 2 = 0,383 m2

3.3.3. Perhitungan Pembebanan Jurai Data-data pembebanan :

Berat gording = 11 kg/m Berat penutup atap = 50 kg/m2

Berat plafon dan penggantung = 18 kg/m2

(30)

5 4 3 2 1

6 7

8

9 10

19 18 17 16 15 14 13 12 11 P1

P2 P3

P4 P5

P7 P8 P9 P11 P10

Gambar 3.5. Pembebanan jurai akibat beban mati

a. Beban Mati 1) Beban P1

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording = 11 × 7,25 = 79,75 kg

b) Beban Atap = luasan aa’a’’c’’c’c × berat atap = 14,568 × 50 = 728,4 kg

c) Beban Plafon = luasan bb’rqc’c’ × berat plafon = 6,75 × 18 = 121,5 kg

d) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 6) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,83 + 3,06) × 25

= 73,625 kg

e) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 73,625 = 22,088 kg f) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 73,625 = 7,363 kg

2) Beban P2

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording dd’d’’ = 11 × (1,75+3,50) = 57,75 kg

[image:30.612.128.495.90.740.2]

(31)

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (6 + 11 + 12 + 7) × berat profil kuda-kuda = ½ × (3,06 + 1,15 + 2,73 + 2,67 ) × 25

= 120,125 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 120,125 = 36,038 kg e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 120,125 = 12,013 kg 3) Beban P3

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording ff’f’’ = 11 × (0,88+2,63) = 38,61 kg

b) Beban Atap = luasan ee’e’’g’’g’g × berat atap = 6,86 × 50 = 343 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (7 + 13 + 14 + 8)× berat profil kuda-kuda = ½ ×(2,67+2,16+3,29+2,67) × 25

=134,875 kg

= 10 % × 134,875 = 13,488 kg 4) Beban P4

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording hh’h’’ = 11 × (1,75+1,75) = 38,5 kg

b) Beban Atap = luasan gg’g’’i’’i’ihh’’× berat atap = 5,957 × 50 = 297,85 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (8+ 15+ 16+9) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,67 + 3,18 + 4,03+2,67) × 25

= 156,875 kg

(32)

5) Beban P5

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording jj’j’’ = 11 × (0,44+0,44) = 9,68 kg

b) Beban Atap = luasan ii’i’’k’’k’k × berat atap = 3,064 × 50 = 153,2 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (9 + 17+ 18+10) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,67 +4,19 + 4,86 + 2,67) × 25

= 179,875 kg

= 10 % ×179,875 = 17,988 kg 6) Beban P6

a) Beban Atap = luasan ikk’k’’ × berat atap = 0,383 × 50 = 19,15 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (10+19) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,67 + 5,20) × 25

= 98,375 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 98,375 = 29,513 kg d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 98,375 = 9,838kg

7) Beban P7

a) Beban Plafon = luasan ikk’k’’ × berat plafon = 0,383 × 18 = 6,894 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (5 + 18 + 19) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,47 + 4,86 + 5,20) × 25

= 156,625 kg

(33)

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda = 10 % × 156,625 = 15,663 kg 8) Beban P8

a) Beban Plafon = luasan ii’i’’k’’k’k × berat plafon = 3,063 × 18 = 55,134 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (4 + 16+ 17 + 5) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,47 + 4,03 + 4,19 + 2,47) × 25

= 164,5 kg

= 10 % × 164,5 = 16,45 kg 9) Beban P9

a) Beban Plafon = luasan gg’g’’i’’i’ihh’’ × berat plafon = 7,313 × 18 = 131,634 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (3 + 14+15+4) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,47+3,29+3,18+2,47) × 25

= 142,625 kg

= 10 % × 142,625 = 14,263 kg 10) Beban P10

a) Beban Plafon = luasan ee’e’’g’’g’g × berat plafon = 9,93 × 18 = 178,74 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (2 + 13+ 14+3) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,47 + 2,16 + 3,29+ 2,47) × 25

= 129,875 kg

(34)

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda = 10 % × 129,875 = 12,988 kg 11) Beban P11

a) Beban Plafon = luasan bb’b’’c’’c’c × berat plafon = 6,75 × 18 = 121,5 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 11 + 2) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,83+ 1,15 + 2,47) × 25

= 80,625 kg

[image:34.612.86.554.52.658.2]

= 10 % × 80,625 = 8,063 kg Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Jurai

b. Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja pada P1 = P2 = P3 = P4= P5 = P6 = 100 kg Beban Beban Atap

(kg)

Beban gording

(kg)

Beban

Kuda-kuda (kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plat Penyambung

(kg)

Beban Plafon (kg)

Jumlah Beban (kg)

Input SAP 2000 ( kg ) P1 728,4 79,75 73,625 7,363 22,088 121,5 1032,726 1033 P2 614,25 57,75 120,125 12,013 36,038 - 840,176 841 P3 343 38,61 134,875 13,488 40,463 - 570,436 571 P4 297,85 38,5 156,875 15,688 47,063 - 555,976 556 P5 153,2 9,86 179,875 17,988 53,963 - 414,886 415

P6 19,15 - 19,375 9,838 29,513 - 77,876 78

P7 - - 156,625 15,663 46,988 6,894 226,17 227

P8 - - 164,5 16,45 49,35 55,134 285,434 286

(35)

5

4

3

2

1

6

7

8

9

10

19

18

17

16

15

14

13

12

11

W6

W5

W2

W3

W4

W1

Beban Angin

[image:35.612.132.474.141.675.2]

Perhitungan beban angin :

Gambar 3.6. Pembebanan Jurai akibat Beban Angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.  Koefisien angin tekan = 0,02 0,40

= (0,02 × 30) – 0,40 = 0,2 a) W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 14,568 × 0,2 × 25 = 72,84 kg

b) W2 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 12,285 × 0,2 × 25 = 61,425 kg

c) W3 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 6,86 × 0,2 × 25 = 34,3 kg

d) W4 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 5,957 × 0,2 × 25 = 29,785 kg

e) W5 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 3,064 × 0,2 × 25 = 15,32 kg

(36)

[image:36.612.123.538.106.713.2]

Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin Jurai Beban

Angin Beban (kg) W.Cos Wx  (kg) (Untuk Input SAP2000) W.Sin Wy  (kg) (Untuk Input SAP2000)

W1 72,84 63,082 64 36,42 37

W2 61,425 53,196 54 30,713 31

W3 34,3 29,047 30 14,524 15

W4 29,785 25,795 26 14,893 15

W5 15,32 13,268 14 7,66 8

W6 1,915 1,659 2 0,958 1

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang setengah kuda-kuda sebagai berikut :

Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Jurai

Batang kombinasi

Tarik (+) (kg) Tekan (-) (kg)

1 1019,75

2 973,41

3 599,87

4 130,77

5 130,77

6 1153,49

7 505,97

8 2255,87

9 151,88

10 151,88

11 226,16

12 1572,37

13 1189,91

14 1986,21

(37)

17 53,72

18 552,61

19 103,51

3.3.4. Perencanaan Profil jurai a. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 2255,87kg

L = 2,67 m fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Kondisi leleh

Pmaks. = .fy .Ag

2 y

maks. _1,045_cm

0,9.2400 2255,87 .f

P

Ag  

 

Kondisi fraktur

Pmaks. = .fu .Ae

Pmaks. = .fu .An.U

2 u

maks. _1,085_cm

0,75 0,75.3700.

2255,87 .

.f P

An  

 

U

2 min ₂₄₀L ₂₄₀267 1,12cm

i   

Dicoba, menggunakan baja profil  50.50.5 Dari tabel didapat Ag= 4,8cm2

i = 1,51 cm

Berdasarkan Ag kondisi leleh

(38)

Berdasarkan Ag kondisi fraktur

Diameter baut = 1/2. 2,54 = 12,7 mm

Diameter lubang = 12,7 + 2 = 14,7 mm = 1,47 cm Ag = An + n.d.t

= (1,204/2) + 1.1,47.0,5 = 1,337 cm2

Ag yang menentukan = 1,337 cm2

Digunakan 50.50.5 maka, luas profil 4,8 > 1,337 ( aman ) inersia 1,51 > 0,81 ( aman ) b. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. =1986,21 kg

L = 3,29 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 = 15,1 mm b = 50 mm

t = 5 mm

Periksa kelangsingan penampang :

y f t

b _ 200 ₌

240 200 5

50_ ₌₁₀__12,910

r kL

λc ₂_E

fy





10 2 3,14

240 15,1

(3290) 1

₂ ₅

x x

(39)

Karena c >1,2 maka :  = 1,25 c2

=1,25. 2,41 2_{= 7,27}

Pn = Ag.fcr = Ag _f y = 960 ₇240_,₂₇ = 31691,89 N = 3169,189 kg

74 , 0 189 , 3169 85 , 0

1986,21

max _ _

x P

P n

 < 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 = 1,47 cm

Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 . 1,27 = 0,794 cm

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

Rn = (2,4xf_uxdt)

= 0,75(2,4x3700x1,27x0,5) = 4229,1 kg/baut

 Tegangan geser penyambung

Rn = nx0,5xfubxAb

= 2_x0,5_x8250_x(0,25_x3,14_x(,127)2) = 10445,544 kg/baut

 Tegangan tarik penyambung

Rn = 0,75xfubxAb

(40)

P yang menentukan adalah Ptumpu = 4229,1 kg

Perhitungan jumlah baut-mur :

46 , 0 4229,1 1986,21 P

P n

tumpu

maks. _ _

 ~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) : Perhitungan jarak antar baut :

1) 1,5d  S₁ 3d

Diambil, S1 = 2,5 . d = 2,5 . 1,27

= 3,175 cm = 3 cm 2) 2,5 d  S₂ 7d

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

= 1,905 cm = 2 cm b. Batang tarik

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

 Tegangan tumpu penyambung Rn = (2,4xf_uxdt)

(41)

Rn = nx0,5xf_ubxA_b

= 2_x0,5_x8250_x(0,25_x3,14_x(,127)2) = 10445,544 kg/baut

Rn = 0,75xfubxAb

= 0,75x8250x(0,25_x3,14_x( ,127)2) = 7834,158 kg/baut

54 , 0 4229,1 2255,87 P

P n

tumpu

maks. _ _

 ~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut : 1) 1,5d  S₁ 3d

Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27

= 3,175 cm = 3 cm

2) 2,5 d  S₂ 7d

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

(42)

Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai Nomer

(43)

3

2

1

4

5

6

10

9

8

7

11

3.4. Perencanaan Seperempat Kuda-kuda

Gambar 3.7. Rangka Batang Seperempat Kuda-kuda

3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Seperempat Kuda-kuda Perhitungan panjang batang disajikan dalam tabel dibawah ini :

Tabel 3.6. Perhitungan Panjang Batang Pada Seperempat Kuda-kuda

Nomer Batang Panjang Batang (m)

1 2,85

2 2,45

3 2,45

4 3,05

5 2,65

6 2,65

7 1,15

8 2,75

9 2,15

10 3,30

[image:43.612.133.469.148.712.2]

(44)

N

G

Sp.K

JR

KT L

Sp.K

p o n am l

k j i

h g f e d c b a

a' b' c' d' e' f' g'

p

o n a

m l

k j

i

h

g

f

e

d

c

b

a

a' b' c' d' e' f' g'

3.4.2. Perhitungan Luasan Seperempat Kuda-Kuda

Gambar 3.8. Luasan Atap Seperempat Kuda-kuda

Panjang a-p = 6,85 m Panjang p-n = 2,4 m

Panjang c-n = 5,75 m Panjang n-l = 2,1 m

Panjang e-l = 4,8 m Panjang l-j = 1,95 m

[image:44.612.149.523.119.576.2]

(45)

Luas acnp =        2 cn

ap _{× pn}

=        2 75 , 5 85 ,

6 _{× 2,40}

= 15,12 m2

Luas celn =        2 el cn _{× ln}

=        2 8 , 4 75 ,

5 _{× 2,1}

= 11,08 m2

Luas egjl =        2 gj el _{× jl}

=        2 95 , 3 8 ,

4 _{× 1,95}

= 8,54 m2

Luas ghij =        2 hi gj _{× ij}

=        2 5 , 3 95 ,

3 _{× 1,00}

(46)

commit to user

p

o n a

m l

k j

i

h

g

f

e

d

c

b

a

a' b' c' d' e' f' g'

N

G

Sp.K

JR

KT L

Sp.K

p o n am l k j i

h g f e d c b a

a' b' c' d' e' f' g'

Gambar 3.9. Luasan Plafon

Panjang a-p = 6,85 m Panjang b-c = 1,00 m

Panjang c-n = 5,75 m Panjang c-e = 1,9 m

Panjang e-l = 4,8 m Panjang e-g = 1,75 m

Panjang g-j = 3,95 m Panjang g-h = 0,88 m

[image:46.612.166.515.131.661.2]

(47)

Luas bcno =        2 cn bo _{× bc}

=        2 75 , 5 25 ,

6 _{× 1,00}

= 6 m2

Luas celn =        2 el cn _{× ce}

=        2 8 , 4 75 ,

5 _{× 1,9}

= 10,03 m2

Luas egjl =        2 gj el _{× eg}

=        2 95 , 3 8 ,

4 _{× 1,75}

= 7,66 m2

Luas ghij =        2 hi

gj _{× gh}

=        2 5 , 3 95 ,

3 _{× 0,88}

= 3,278 m2

3.4.3. Perhitungan Pembebanan Seperempat Kuda-Kuda

Data-data pembebanan :

(48)

3 2

1

4 5

6

10 9 8

7 11

P1

P2

P3

P4

P5 P6

[image:48.612.131.486.121.734.2]

P7

Gambar 3.10. Pembebanan Seperempat Kuda-kuda akibat Beban Mati

a. Beban Mati 1) Beban P1

b) Beban Atap = luasan acnp × berat atap = 15,12 × 50 = 756 kg c) Beban Plafon = luasan bcno × berat plafon

= 6 × 18 = 108 kg

d) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 4) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,85 + 2,45) × 25

= 66,25 kg

e) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 66,25 = 19,875 kg f) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

(49)

2) Beban P2

b) Beban Atap = luasan celn × berat atap = 11,08 × 50 = 554 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (4+ 7+ 8 + 5) × berat profil kuda-kuda = ½ × (3,05+1,15+2,73+2,65) × 25

= 119,75 kg

= 10 % × 119,75 = 11,975 kg 3) Beban P3

b) Beban Atap = luasan egjl× berat atap = 8,54 × 50 = 427 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (5+ 8 +9+6) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,65 + 2,73+2,15+2,65) × 25

= 127,25 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 127,25= 38,175 kg e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 127,25= 12,725 kg 4) Beban P4

(50)

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (6 + 11) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,65 + 3,2) × 25

= 73,125 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 73,125= 21,94 kg e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 73,125= 7,32 kg 5) Beban P5

a) Beban Plafon = luasan ghij × berat plafon = 3,278 × 18 = 67,05 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (3 + 10+11) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,45 + 3,30+3,20) × 25

= 111,875 kg

= 10 % × 111,875 = 11,88 kg 6) Beban P6

a) Beban Plafon = luasan egjl × berat plafon = 7,66 × 18 = 137,88 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (2+3 + 8+9) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,45 + 2,45+2,73+2,15) × 25

= 122,25 kg

(51)

7) Beban P7

a) Beban Plafon = luasan celn+bcno × berat plafon = 16,03 × 18 = 288,54 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1+2 + 7+8) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,85 + 2,45+1,15+2,73) × 25

= 114,75 kg

[image:51.612.88.567.82.574.2]

= 10 % × 114,75 = 11,475 kg

Tabel 3.7. Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Beban Beban Atap (kg)

Beban gording

(kg)

Beban

Kuda-kuda (kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plafon (kg)

Jumlah Beban (kg)

Input SAP 2000 ( kg ) P1 756 68,75 66,25 6,625 19,875 108 1025,5 1026

P2 554 57,75 119,75 11,975 35,93 779,405 780

P3 427 48,18 127,25 12,725 38,175 653,33 654

P4 186,25 26,95 73,125 7,32 21,94 315,585 356

P5 111,875 11,88 33,57 67,05 224,375 225

P6 122,25 12,225 36,675 137,88 309,03 310

P7 114,75 11,475 34,425 228,54 389,19 390

b. Beban Hidup

(52)

3

2

1

4

5

6

10

9

8

7

11

W1

W2

W3

W4

c. Beban Angin

Gambar 3.11. Pembebanan Seperempat Kuda-kuda akibat Beban Angin

Koefisien angin tekan = 0,02 0,40

= (0,02  30) – 0,40 = 0,2 a) W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin

= 15,12 × 0,2 × 25 = 75,6 kg

(53)

Tabel 3.8. Perhitungan Beban Angin Seperempat Kuda-kuda

Beban

Angin Beban (kg)

Wx W.Cos 

(kg)

Untuk Input SAP2000

Wy W.Sin 

(kg)

Untuk Input SAP2000

W1 75,6 65,48 66 37,8 38

W2 55,4 47,98 48 27,7 28

W3 42,7 36,98 37 21,35 22

W4 18,625 16,13 17 9,32 10

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :

Tabel 3.9. Rekapitulasi Gaya Batang Seperempat Kuda-kuda Batang _{Tarik (+) ( kg )}Kombinasi _{Tekan (-) ( kg )}

1 _-3059,2

2 _-3225,6

3 _-358,4

4 _3225,6

5 _422,4

6 0

7 _-2867,2

8 _4004,8

9 _-716,8

10 _1075,2

11 _-102,4

c. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 2256,93 kg

L = 2,02 m fy = 2400 kg/cm2

(54)

Kondisi leleh

Pmaks. = .fy .Ag

2 y

maks. _1,045_cm

0,9.2400 2256,93 .f

P

Ag  

 

Kondisi fraktur

Pmaks. = .fu .Ae

2

u

maks. _1,085_cm

0,75 0,75.3700.

2256,93 .

.f P

An  

 

U

2 min ₂₄₀L ₂₄₀202 0,85cm

i   

i = 1,51 cm

Ag = 1,16/2 = 0,58 cm2

Berdasarkan Ag kondisi fraktur

= (1,204/2) + 1.1,47.0,5 = 1,337 cm2

(55)

d. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 3225,6 kg

L = 3,05 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 = 15,1 mm b = 50 mm

t = 5 mm

Periksa kelangsingan penampang :

y f t

b _ 200 ₌

240 200 5

50_ ₌₁₀__12,910

r kL

λc ₂_E

f_y





10 2 3,14

240 15,1

(3050) 1

₂ ₅

x x



= 2,04

Karena c >1,2 maka :  = 1,25 c2

=1,25. 2,04 2_{= 5,202}

Pn = Ag.fcr = Ag _f y = 960 ₅240_,₂₀₂ = 44290,66 N = 4429,066 kg

67 , 0 066 , 4429 85 , 0

3225,6

max _ _

x P

P n

(56)

3.4.4. Perhitungan Alat Sambung

c. Batang Tekan

= 0,75(2,4x3700x1,27x0,5) = 4229,1 kg/baut

Rn = nx0,5xfubxAb

= 2_x0,5_x8250_x(0,25_x3,14_x(,127)2) = 10445,544 kg/baut

Rn = 0,75xfubxAb

= 0,75x8250x(0,25_x3,14_x( ,127)2) = 7834,158 kg/baut

6 , 0 4229,1 2516,03 P

P n

tumpu

maks. _ _

 ~ 2 buah baut

(57)

Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) : 3) 1,5d  S₁ 3d

Diambil, S1 = 2,5 . d = 2,5 . 1,27

= 3,175 cm = 3 cm 4) 2,5 d  S2 7d

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

= 1,905 cm = 2 cm d. Batang tarik

= 0,75(2,4x3700x1,27x0,5) = 4229,1 kg/baut

Rn = nx0,5xfubxAb

= 2_x0,5_x8250_x(0,25_x3,14_x(,127)2) = 10445,544 kg/baut

Rn = 0,75xfubxAb

(58)

54 , 0 4229,1 2256,93 P

P n

tumpu

maks. _ _

 ~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut : 3) 1,5d  S₁ 3d

Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27

= 3,175 cm = 3 cm 4) 2,5 d _S₂_7d

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

= 1,905 cm = 2 cm

3.10. Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda Nomer

(59)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

12

13 14 15 16 17 18

19 20

21 22 23

24 25

26 27 28 29

30 31 32

33 34 35

36 37

3.5. Perencanaan Kuda-kuda Trapesium

Gambar 3.12. Rangka BatangKuda-kuda Trapesium

3.5.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Trapesium

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :

Tabel 3.11. Perhitungan Panjang Batang pada Kuda-kuda Trapesium Nomer Batang Panjang Batang (m)

1 2,00

2 1,75

3 1,75

4 1,75

5 1,75

6 1,75

7 1,75

8 1,75

9 1,75

10 2,00

11 2,31

12 2,02

13 2,02

(60)

15 1,75

16 1,75

17 1,75

18 2,02

19 2,02

20 2,31

21 1,15

22 2,10

23 2,16

24 2,78

25 3,18

26 3,63

27 3,18

28 3,63

29 3,18

30 3,63

31 3,18

32 3,63

33 3,18

34 2,78

35 2,16

36 2,10

(61)

a e f d c b

g h

i

j

a

e f

d

c

b

g

h

i

j

3.5.2. Perhitungan luasan kuda-kuda trapesium

Gambar 3.13. Luasan Atap Kuda-kuda Trapesium Panjang aj = 5,03 m Panjang fg = 0,98 m Panjang bi = 4,00 m Panjang gh = 1,96 m Panjang ch = 3,06 m Panjang hi = 2,10 m Panjang dg = 2,20 m Panjang ij = 2,40 m Panjang ef = 1,75 m

(62)

Luas abij =        2 bi aj _{× ij}

=        2 00 , 4 03 ,

5 _{× 2,40}

= 10,836 m2

Luas bchi =        2 ch bi _{× hi}

=        2 06 , 3 00 ,

4 _{× 2,10}

= 7,413 m2

Luas cdgh =        2 dg

ch _{× gh}

=        2 20 , 2 06 ,

3 _{× 1,96}

= 5,155 m2

Luas defg =        2 ef dg _{× fg}

=        2 75 , 1 20 ,

2 _{× 0,98}

(63)

a

e f

d

c

b

g

h

i j

a b c d

f e

g h

i j

Gambar 3.14. Luasan Plafon Kuda-kuda Trapesium Panjang aj = 4,50 m

(64)

Luas abij =        2 bi

aj _{× ab}

=        2 00 , 4 40 ,

4 _{× 1,01}

= 3,313 m2

Luas bchi =        2 ch

bi _{× bc}

=        2 06 , 3 00 ,

4 _{× 1,87}

= 6,602 m2

Luas cdgh =        2 dg ch _{× cd}

=        2 20 , 2 06 ,

3 _{× 1,75}

= 4,603 m2

Luas defg =        2 ef

dg _{× ed}

=        2 75 , 1 20 ,

2 _{x 0,88}

(65)

3.5.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Trapesium Data-data pembebanan :

Berat profil kuda-kuda = 25 kg/m

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

12 13

14 15 16 17

18 19

20

21 22 23

24 25

26 27 28 29

30 31 32

33

34 35_{36 37}

P1 P2

P3

P4 P5 P6 P7 P8

P9 P10

P11

P20 P19 P18 P17 P16 P15 P14 P13 P12

Gambar 3.15. Pembebanan Kuda-kuda Trapesium akibat Beban Mati a. Beban Mati

1) Beban P1 = P11

a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording

= 11 × 4,5 = 49,5 kg b) Beban atap = Luasan × Berat atap

= 10,836 × 50 = 541,8 kg c) Beban plafon =Luasan × berat plafon

= 3,313 × 18 = 59,634 kg

d) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (1 + 11) × berat profil kuda kuda = ½ × (2,00 + 2,31) × 25

= 53,875 kg

e) Beban plat sambung = 30  × beban kuda-kuda = 30  × 53,875 = 16,163 kg f) Beban bracing = 10  × beban kuda-kuda

(66)

2) Beban P2 = P10

= 11 × 3,50 = 38,5 kg b) Beban atap = Luasan × Berat atap

= 7,413 × 50 = 370,65 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (11+21+22+12) × berat profil kuda kuda = ½ × (2,31 + 1,15 + 2,10 + 2,02) × 25

= 94,75 kg

d) Beban plat sambung = 30  × beban kuda-kuda = 30  × 94,75 = 28,425 kg e) Beban bracing = 10  × beban kuda-kuda

= 10  × 94,75 = 9,475 kg 3) Beban P3 = P9

= 11 × 2,60 = 28,6 kg

b) Beban atap = Luasan × Berat atap = 5,155 × 50 = 257,75 kg

= 117,875 kg

d) Beban plat sambung = 30  × beban kuda-kuda = 30  × 117,875 = 35,363 kg e) Beban bracing = 10  × beban kuda-kuda = 10  × 117,875 = 11,788 kg 4) Beban P4 = P8

= 11 × 2,60 = 28,6 kg

b) Beban atap = Luasan × Berat atap

(67)

= 132,25 kg

d) Beban plat sambung = 30  × beban kuda-kuda = 30  × 132,25 = 39,675 kg e) Beban bracing = 10  × beban kuda-kuda

= 10  × 132,25 = 13,225 kg f) Beban reaksi = reaksi jurai

= 1978 kg 5) Beban P5=P7

a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (14 + 27 + 15) × berat profil kuda kuda = ½ × (1,75 + 3,18 + 1,75) × 25

= 83,5 kg

b) Beban plat sambung = 30 _{× beban kuda-kuda} = 30  × 83,5 = 25,05 kg c) Beban bracing = 10  × beban kuda-kuda

= 10  × 83,5 = 8,35 kg 6) Beban P6

a) Beban kuda-kuda =½×Btg (15+28+29+30+16)×berat profil kuda kuda = ½ × (1,75 + 3,63 +3,18+3,63+ 1,75) × 25

= 174,25 kg

b) Beban plat sambung = 30  × beban kuda-kuda = 30  × 174,25 = 52,275 kg c) Beban bracing = 10  × beban kuda-kuda

= 10  × 174,25 = 17,425 kg d) Beban reaksi = reaksi ½ kuda-kuda

= 1883 kg 7) Beban P12 = P20

(68)

b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (9+37+10) × berat profil kuda kuda = ½ × (1,75 + 1,15 +2,00) × 25

= 61,25 kg

c) Beban plat sambung = 30  × beban kuda-kuda = 30  × 61,25 = 18,375 kg d) Beban bracing = 10  × beban kuda-kuda

= 10  × 94,25 = 9,425 kg 8) Beban P13= P19

a) Beban plafon =Luasan × berat plafon = 4,603 × 18 = 82,854 kg

b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (8+35+36+9) × berat profil kuda kuda = ½ × (1,75 + 2,16 +2,10+1,75) × 25

= 97 kg

c) Beban plat sambung = 30 _{× beban kuda-kuda} = 30  × 97= 29,1 kg d) Beban bracing = 10  × beban kuda-kuda = 10  × 97= 9,7 kg 9) Beban P14 = P18

a) Beban plafon =Luasan × berat plafon = 1,738 × 18 = 31,284 kg

b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (8+35+36+9) × berat profil kuda kuda = ½ × (1,75 + 2,16 +2,10+1,75) × 25

= 97 kg

c) Beban plat sambung = 30  × beban kuda-kuda = 30  × 97= 29,1 kg d) Beban bracing = 10  × beban kuda-kuda = 10  × 97= 9,7 kg e) Beban reaksi = reaksi jurai

(69)

10) Beban P15 = P17

a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (8+35+36+9) × berat profil kuda kuda = ½ × (1,75 + 2,16 +2,10+1,75) × 25

= 97 kg

b) Beban plat sambung = 30  × beban kuda-kuda = 30  × 97= 29,1 kg c) Beban bracing = 10  × beban kuda-kuda = 10  × 97= 9,7 kg 11) Beban P16

a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (5+29+6) × berat profil kuda kuda = ½ × (1,75 + 3,18 +1,75) × 25

= 83,5 kg

b) Beban plat sambung = 30  × beban kuda-kuda = 30  × 83,5 = 25,05 kg c) Beban bracing = 10  × beban kuda-kuda = 10  × 83,5 = 8,35 kg d) Beban reaksi = reaksi ½ kuda-kuda

(70)

Tabel 3.12. Rekapitulasi Pembebanan Kuda-kuda Trapesium

b. Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12, P13, P14, P15,P16= 100 kg

Beban Beban Atap (kg)

Beban gording

(kg)

Beban Kuda -

kuda (kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plafon (kg)

Beban Reaksi (kg)

Jumlah Beban (kg)

Input SAP (kg) P1=P11 541,8 53,875 5,388 16,163 59,634 676,86 677

P2=P10 370,65 38,5 94,75 9,475 28,425 541,8 542

P3=P9 257,75 28,6 117,875 11,788 35,363 451,376 452 P4=P8 96,8 28,6 132,25 13,225 39,675 1978 2288,55 2289

P5=P7 83,5 8,35 25,05 116,9 117

P6 174,25 17,425 52,275 1883 2126,95 2127

P12=P20 61,25 9,425 18,375 118,836 207,886 208

P13=P19 97 9,7 29,1 82,854 218,654 219

P14=P18 97 9,7 29,1 31,284 1955 2122,09 2123

P15=P17 97 9,7 29,1 135,8 136

(71)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

12

13 14 15 16 17 18

19 20

21 22 23

24 25

26 27 28 29

30 31 32

33 34 35

36 37 W1

W2 W3

W4

W8 W7 W6 W5

c) Beban Angin

Gambar 3.16. Pembebanan Kuda-kuda Trapesium akibat Beban Angin

1) Koefisien angin tekan = 0,02 0,40

= (0,02 × 35) – 0,40 = 0,2 a) W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 10,836 × 0,2 × 25 = 54,18 kg

d) W4 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 1,936 × 0,2 × 25 = 9,68 kg

2) Koefisien angin hisap = - 0,40

a) W5 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 1,936 × -0,4 × 25 = -19,36 kg

b) W6 =luasan × koef. angin tekan × beban angin = 5,155 × -0,4 × 25 = -51,55 kg

c) W7 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 7,413 × -0,4 × 25 = -74,13 kg

(72)

Tabel 3.13. Perhitungan Beban Angin Kuda-kuda Trapesium Beban

Angin Beban (kg) W.Cos Wx (kg) (Untuk Input SAP2000) W.Sin Wy (kg) (Untuk Input SAP2000)

W1 54,18 46,93 47 27,10 28

W2 37,065 32,10 33 18,54 19

W3 25,775 22,33 23 12,89 13

W4 9,68 8,39 9 4,84 5

W5 -19,36 -16,77 -17 -9,68 -10

W6 -51,55 -44,65 -45 -25,78 -26

W7 -74,13 -64,20 -65 -37,06 -38

W8 -108,36 -93,90 -94 -54,18 -55

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang jurai sebagai berikut :

Tabel 3.13. Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-kuda Trapesium

Batang Tarik (+) (kg) Kombinasi Tekan (-) (kg)

1 17474,3

2 17990,61

3 18446,05

4 17952,75

5 20990,28

6 20990,28

7 17952,75

8 18446,05

9 17990,61

10 17474,3

(73)

13 20555,91

14 19585,05

15 19687,16

16 19687,16

17 19585,05

18 20555,91

19 21326,85

20 20440,16

21 879,53

22 661,18

23 253,33

24 727,68

25 3520,79

26 3430,93

27 122,27

28 2693,35

29 1988,6

30 2693,35

31 122,27

32 3430,93

33 3520,79

34 738,98

35 241,37

36 661,18

(74)

3.5.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda Trapesium a. Perhitungan Profil Batang Tarik

Pmaks. = 20990,28 kg

L = 1,75 m fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Kondisi leleh

Pmaks. = .fy .Ag

2

y

maks. _9,72_cm 0,9.2400

20990,28 .f

P

Ag  

 

Kondisi fraktur

L x -1 U 

L = 4 x 3d

= 4 x 3.1,27 = 15,24 cm

84 , 0 15,24

2,42 -1 L x -1

U   

Pmaks. = .fu .Ae

2 u

maks. _9,01_cm

0,84 0,75.3700.

20990,28 .

.f P

An  

 

U

2 min ₂₄₀L 175₂₄₀ 0,73cm

i   

(75)

Ag = 8,364 / 2 = 4,182 cm2 Berdasarkan Ag kondisi fraktur

= (7,75/2) + 1.1,47.0,8 = 5,051 cm2

Digunakan 80.80.8 maka, luas profil 12,3 > 5,051 ( aman ) inersia 2,42 > 0,629 ( aman )