MUHAMMAD EKO SUSANTO I 8508060

(1)

commit to user

PERENCANAAN STRUKTUR DAN RENCANA ANGGARAN

BIAYA ASRAMA MAHASISWA 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

Dikerjakan oleh :

MUHAMMAD EKO SUSANTO

NIM : I 8508060

PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(2)

commit to user

LEMBAR PENGESAHAN

PERENCANAAN STRUKTUR DAN RENCANA ANGGARAN

TUGAS AKHIR

Dikerjakan oleh :

NIM : I 8508060

Diperiksa dan disetujui Oleh :

Dosen Pembimbing

Fajar Sri Handayani, ST, MT

NIP. 19750922 199903 2 001

PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(3)

commit to user

PERENCANAAN STRUKTUR DAN RENCANA ANGGARAN

TUGAS AKHIR

Dikerjakan oleh :

NIM : I 8508060

Diperiksa dan disetujui Oleh : Dosen Pembimbing

Fajar Sri Handayani, ST, MT

NIP. 19750922 199903 2 001

Dipertahankan didepan tim penguji:

1. FAJAR SRI HANDAYANI, ST, MT :... NIP. 19750922 199903 2 001

2. Ir. BUDI LAKSITO : ...

NIP. 1950908 198003 1 001

3. Ir. DELAN SOEHARTO, MT : ... NIP. 19481210 198702 1 001

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

KUSNO ADI SAMBOWO, ST, Ph.D NIP. 19691026 199503 1 002

Mengetahui, Disahkan,

Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

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

Ketua Program D3 Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil FT UNS

(4)

commit to user

DAFTAR ISI

Hal

HALAMAN JUDUL... ... i

HALAMAN PENGESAHAN. ... ii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... iv

LEMBAR KOMUNIKASI DAN PEMANTAUAN... vi

KATA PENGANTAR. ... ix

DAFTAR ISI. ... x

DAFTAR GAMBAR ... xvii

DAFTAR TABEL ... xx

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ... xxii

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

2.2 Perencanaan Atap ... 9

2.3 Perencanaan Tangga ... 11

2.4 Perencanaan Plat Lantai ... 12

2.5 Perencanaan Balok Anak ... 13

2.6 Perencanaan Portal (Balok, Kolom) ... 14

(5)

commit to user BAB 3 PERENCANAAN ATAP

3.1 Rencana Atap………... 17

3.2 Dasar Perencanaan………... 18

3.3 Perencanaan Gording ... 19

3.3.1 Perencanaan Pembebanan ... 19

3.3.2 Perhitungan Pembebanan ... 19

3.3.3 Kontrol Terhadap Tegangan... 22

3.3.4 Kontrol Terhadap Lendutan ... 23

3.4 Perencanaan Setengah Kuda-kuda ... 24

3.4.1 Perhitungan Panjang Batang ... ... 24

3.4.2 Perhitungan Luasan ... 25

3.4.3 Perhitungan Pembebanan ... 27

3.4.4 Perencanaan Profil ... 35

3.4.5 Perhitungan Alat Sambung... 37

3.5 Perencanaan Jurai ... 40

3.5.1 Perhitungan Panjang Batang... ... 40

3.5.2 Perhitungan Luasan Jurai ... 41

3.5.3 Perhitungan Pembebanan Jurai ... 43

3.5.4 Perencanaan Profil Jurai ... 51

3.5.5 Perhitungtan Alat Sambung ... 53

3.6 Perencanaan Kuda-kuda Trapesium ... 56

3.6.1 Perhitungan Panjang Batang ... 56

3.6.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Trapesium ... 57

3.6.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Trapesium ... 59

3.6.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Trapesium ... 66

3.7 Perencanaan Kuda-kuda Utama A ... 71

3.7.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda Utama A ... 71

3.7.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Utama A ... 72

3.7.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A ... 74

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

(6)

commit to user

3.8 Perencanaan Kuda-kuda Utama B ... 87

3.8.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda Utama B ... 87

3.8.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Utama B ... 88

3.8.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama B ... 90

3.8.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama B ... 97

BAB 4 PERENCANAAN TANGGA 4.1 Uraian Umum ... 102

4.2 Data Perencanaan Tangga ... 102

4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan ... 104

4.3.1 Perhitungan Tebal Plat Equivalent ... 104

4.3.2 Perhitungan Beban……….. 106

4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes………. 106

4.4.1 Perhitungan Tulangan Tumpuan………. .. 106

4.4.2 Perhitungan Tulangan Lapangan……… ... 108

4.5 Perencanaan Balok Bordes ………. 109

4.5.1 Pembebanan Balok Bordes………. ... 110

4.5.2 Perhitungan Tulangan Lentur………. 110

4.5.2 Perhitungan Tulangan Geser ………. 112

4.6 Perhitungan Pondasi Tangga………. 113

4.6.1 Perhitungan Kapasitas Dukung Pondasi………. .. 114

BAB 5 PLAT LANTAI& PLAT ATAP 5.1 Perencanaan Plat Lantai ... 117

5.2 Perhitungan Pembebanan Plat Lantai………... 118

5.3 Perhitungan Momen ... 118

5.4 Penulangan Lapangan Arah x………... ... 123

5.5 Penulangan Lapangan Arah y………... ... 124

5.6 Penulangan Tumpuan Arah x………... ... 125

5.7 Penulangan Tumpuan Arah y………... ... 126

(7)

commit to user

5.9 Perencanaan Plat Atap……… 128

5.10 Perhitungan Pembebanan Plat Atap………... 129

5.12 Penulangan Plat Atap ………... ... 131

5.14 Penulangan Lapangan Arah y………... ... 133

5.15 Penulangan Tumpuan Arah x………... ... 134

5.16 Penulangan Tumpuan Arah y………... ... 135

5.17 Rekapitulasi Tulangan Plat Atap ……… ... 136

5.18 Perencanaan Plat Atap Water tank ……… 136

5.19 Perhitungan Pembebanan Plat Atap Water tank……… 136

5.21 Penulangan Plat Atap Water tank ………... . 137

5.23 Penulangan Lapangan Arah y………... 140

5.24 Rekapitulasi Tulangan Atap Watertank………... 140

BAB 6 PERENCANAAN BALOK ANAK 6.1 Perencanaan Balok Anak ... 141

6.1.1 Perhitungan Lebar Equivalen.………. 142

6.1.2 Lebar Equivalen Balok Anak……… . 142

6.2 Perencanaan Balok Anak As 1’ (B-B’) ………… ... 143

6.2.1 Perhitungan Pembebanan……… ... 143

6.2.2 Perhitungan Tulangan ……… ... 144

6.3 Perencanaan Balok Anak As 3 (B-E)……… ... 147

6.3.2 Perhitungan Tulangan ……… ... 148

6.4 Perencanaan Balok Anak As B’(1-2) ……… ... 152

(8)

commit to user BAB 7 PERENCANAAN PORTAL

7.1 Perencanaan Portal……… 158

7.1.1 Dasar Perencanaan……….. ... 159

7.1.2 Perencanaan Pembebanan………. . 160

7.1.3 Perhitungan Luas Equivalen Plat………. .. 161

7.2 Perhitungan Pembebanan Balok Portal………... 162

7.2.1 Perhitungan Pembebanan Balok Portal Melintang ... 162

7.2.2 Perhitungan Pembebanan Balok Portal Memanjang ... 168

7.3 Penulangan Ring Balk………. ... 162

7.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur Ring Balk ... 177

7.3.2 Perhitungan Tulangan Geser Ring Balk ... 182

7.4 Penulangan Balok Portal Melintang ……….. 184

7.3.3 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal... 184

7.3.4 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal ... 188

7.4 Penulangan Balok Portal Memanjang ……… ... 190

7.3.5 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal... 190

7.3.6 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal ... 195

7.6 Penulangan Kolom……….. 197

7.4.1 Perhitungan Tulangan Lentur Kolom ………. 199

7.4.2 Perhitungan Tulangan Geser Kolom ……… . 200

7.5 Penulangan Sloof ………. ... 201

7.5.1 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof ... 201

7.5.2 Perhitungan Tulangan Geser Sloof ... 205

BAB 8 PERENCANAAN PONDASI 8.1 Data Perencanaan ... 208

8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi……… 209

8.2.1 Perhitungan Kapasitas Dukung Pondasi ……….. . 209

8.2.2 Perhitungan Tulangan Lentur ……….. ... 210

(9)

commit to user BAB 9 RENCANA ANGGARAN BIAYA

9.1 Rencana Anggaran Biaya ... 213

9.2 Cara Perhitungan ... ... 213

9.3 Perhitungan Volume Pekerjaan ... ... 214

9.4 Spesifikasi Proyek ... ... 219

9.5 Perhitungan RAB ... ... 221

9.5 Rekapitulasi ... ... 224

BAB 10 REKAPITULASI 10.1 Perencanaan Atap ... 225

10.1.1 Setengah Kuda - Kuda ……….. ... 226

10.1.2 Jurai ……….. ... 227

10.1.3 Kuda – Kuda Trapesium ……….. ... 228

10.1.4 Kuda – Kuda Utama (A) ……….. ... 229

10.1.5 Kuda – Kuda B ……….. ... 230

10.2.1 Data Perencanaan ……….. ... 231

10.2.2 Penulangan Tangga ……….. ... 231

10.2.3 Pondasi Tangga ……….. ... 231

10.3 Perencanaan Plat ... 232

10.4 Perencanaan Balok Anak ... 232

10.5 Perencanaan Portal ... 233

10.6 Perencanaan Pondasi ... 234

10.7 Perencanaan Anggaran Biaya ... 234

BAB 11 KESIMPULAN 11.1 Perencanaan Atap ... 236

11.3 Perencanaan Plat Lantai ... 237

(10)

commit to user

11.5 Perencanaan Portal ... 238

11.6 Perencanaan Pondasi ... 239

PENUTUP……….. xxiii

DAFTAR PUSTAKA... ... xxiv

(11)

commit to user

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 3.1 Rencana Atap ... 17

Gambar 3.2 Rencana Kuda – Kuda ... 18

Gambar 3.3 Diagram Gaya Beban Mati ... 20

Gambar 3.4 Diagram Gaya Beban Hidup ... 20

Gambar 3.5 Diagram Gaya Beban Angin ... 21

Gambar 3.6 Rangka Batang Setengah Kuda – Kuda ... 24

Gambar 3.7 Luasan Atap Setengah Kuda – Kuda ... 25

Gambar 3.8 Luasan Plafon Setengah Kuda – Kuda ... 26

Gambar 3.9 Pembebanan Setengah Kuda – Kuda Akibat Beban Mati ... 28

Gambar 3.10 Pembebanan Setengah Kuda – Kuda Akibat Beban Angin . 33

Gambar 3.11 Rangka Batang Jurai ... 40

Gambar 3.12 Luasan Atap Jurai ... 41

Gambar 3.13 Luasan Plafon Jurai ... 42

Gambar 3.14 Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati ... 44

Gambar 3.15 Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin ... 49

Gambar 3.16 Rangka Batang Kuda – Kuda Trapesium ... 56

Gambar 3.17 Luasan Atap Kuda– Kuda Trapesium ... 57

Gambar 3.18 Luasan Plafon Kuda – Kuda Trapesium ... 58

Gambar 3.19 Pembebanan Kuda - Kuda Trapesium Akibat Beban Mati .. 59

Gambar 3.20 Pembebanan Kuda - Kuda Trapesium Akibat Beban Angin 63

Gambar 3.21 Rangka Batang Kuda – Kuda Utama A ... 71

Gambar 3.22 Luasan Atap Kuda – Kuda Utama A ... 72

Gambar 3.23 Luasan Plafon Kuda – Kuda Utama A ... 73

Gambar 3.24 Pembebanan Kuda – Kuda Utama Akibat Beban Mati ... 75

Gambar 3.25 Pembebanan Kuda – Kuda Utama Akibat Beban Angin .... 79

Gambar 3.26 Rangka Batang Kuda – Kuda Utama B ... 87

(12)

commit to user

Gambar 3.28 Luasan Plafon Kuda – Kuda B ... 89

Gambar 3.29 Pembebanan Kuda – Kuda B Akibat Beban Mati ... 90

Gambar 3.30 Pembebanan Kuda – Kuda B Akibat Beban Angin ... 94

Gambar 4.1 Perencanaan Tangga ... 102

Gambar 4.2 Detail Tangga ... 103

Gambar 4.3 Tebal Equivalen ... 104

Gambar 4.4 Rencana Tumpuan Tangga ... 106

Gambar 4.5 Rencana Balok Bordes ... 109

Gambar 4.6 Pondasi Tangga ... 113

Gambar 5.1 Denah Plat Lantai ... 117

Gambar 5.2 Plat Tipe A ... 118

Gambar 5.3 Plat Tipe B ... 119

Gambar 5.4 Plat Tipe C ... 119

Gambar 5.5 Plat Tipe D ... 120

Gambar 5.6 Plat Tipe E ... 120

Gambar 5.7 Plat Tipe F ... 121

Gambar 5.8 Perencanaan Tinggi Efektif ... 122

Gambar 5.9 Denah Plat Atap ... 128

Gambar 5.10 Plat Tipe A ... 129

Gambar 5.11 Plat Tipe B ... 130

Gambar 5.12 Plat Tipe C ... 130

Gambar 5.14 Denah Plat Atap Water tank ... 136

Gambar 5.15 Tipe Plat Atap Water tank ... 137

Gambar 6.1 Denah Rencana Balok Anak ... 141

Gambar 6.2 Lebar Equivalen Trapesium (Tipe 1) ... 142

Gambar 6.3 Lebar Equivalen Segitiga (Tipe 2) ... 142

Gambar 6.4 Lebar Equivalen Balok Anak As 1’ (B –B’) ... 143

Gambar 6.5 Lebar Equivalen Balok Anak As 3 (B – E) ... 147

Gambar 6.6 Lebar Equivalen Balok Anak As B’ (1 – 2) ... 152

(13)

commit to user

Gambar 7.2 Portal Tiga Dimensi ... 159

Gambar 7.3 Lebar Equivalen Balok Portal As 2 ( A – F ) ... 161

Gambar 7.4 Lebar Equivalen Balok Portal As C ( 1 – 11 ) ... 161

Gambar 7.5 Pembebanan balok Portal As 1 ( A – F) ... 162

Gambar 7.6 Pembebanan Balok Portal As 2 ( A – F ) ... 164

Gambar 7.7 Pembebanan Balok Portal As 3 ( A – B ) ... 165

Gambar 7.8 Pembebanan Balok Portal As 4 ( A – F ) ... 166

Gambar 7.9 Pembebanan Balok Portal As 10 ( A – E ) ... 167

Gambar 7.10 Pembebanan Balok Portal As A( 1 – 10 ) ... 168

Gambar 7.11 Pembebanan Balok Portal As B( 1 – 10 )... 169

Gambar 7.12 Pembebanan Balok Portal As C( 1 – 11 )... 170

Gambar 7.13 Pembebanan Balok Portal As D( 1 – 11 ) ... 172

Gambar 7.14 Pembebanan Balok Portal As E( 1 – 10 ) ... 174

Gambar 7.15 Pembebanan Balok Portal As F( 1 – 9 ) ... 176

Gambar 7.16 Bidang momen Ring Balok Lapangan ... 177

Gambar 7.17 Bidang momen Ring Balok Tumpuan ... 178

Gambar 7.18 Bidang geser Ring Balok Lapangan ... 178

Gambar 7.19 Bidang Geser Ring Balok Tumpuan ... 179

Gambar 7.20 Bidang momen Balok Melintang Tumpuan dan Lapangan . 184

Gambar 7.21 Bidang Geser Balok Melintang Tumpuan dan Lapangan .... 184

Gambar 7.22 Bidang momen Balok Memanjang Tumpuan dan Lapangan 190

Gambar 7.23 Bidang Geser Balok Memanjang Lapangan ... 191

Gambar 7.24 Bidang Geser Balok Memanjang Tumpuan ... 191

Gambar 7.25 Bidang Aksial Kolom ... 197

Gambar 7.26 Bidang Momen Kolom ... 198

Gambar 7.27 Bidang Geser Kolom ... 198

Gambar 7.28 Bidang Momen Sloof ... 201

Gambar 7.29 Bidang Geser Sloof ... 202

(14)

commit to user

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 2.1 Koefisien Reduksi Beban Hidup ... 6

Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U ... 8

Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan ... 8

Tabel 3.1 Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording ... 21

Tabel 3.2 Perhitungan Panjang Batang Pada Setengah Kuda – Kuda ... 24

Tabel 3.3 Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda – Kuda ... 32

Tabel 3.4 Perhitungan Beban Angin Setengah Kuda – Kuda ... 34

Tabel 3.5 Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda – Kuda ... 34

Tabel 3.6 Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda – Kuda ... 39

Tabel 3.7 Perhitungan Panjang Batang Pada Jurai... 40

Tabel 3.8 Rekapitulasi Pembebanan Jurai ... 48

Tabel 3.9 Perhitungan Beban Angin Jurai ... 50

Tabel 3.10 Rekapitulasi Gaya Batang Jurai ... 50

Tabel 3.11 Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai ... 55

Tabel 3.12 Perhitungan Panjang Batang Pada Kuda – Kuda Trapesium ... 56

Tabel 3.13 Rekapitulasi Pembebanan Kuda – Kuda Trapesium ... 63

Tabel 3.14 Perhitungan Beban Angin Kuda – Kuda Trapesium ... 64

Tabel 3.15 Rekapitulasi Gaya Batang Kuda – Kuda Trapesium ... 65

Tabel 3.16 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda – Kuda Trapesium ... 70

Tabel 3.17 Perhitungan Panjang Batang Pada Kuda – Kuda Utama A ... 71

Tabel 3.18 Rekapitulasi Pembebanan Kuda – Kuda Utama A ... 79

Tabel 3.19 Perhitungan Beban Angin Kuda – Kuda Utama A ... 80

Tabel 3.20 Rekapitulasi Gaya Batang Kuda – Kuda Utama A ... 81

Tabel 3.21 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda – Kuda Utama A ... 86

Tabel 3.22 Perhitungan Panjang Batang Pada Kuda – Kuda B ... 87

Tabel 3.23 Rekapitulasi Pembebanan Kuda – Kuda B ... 94

(15)

commit to user

Tabel 3.25 Rekapitulasi Gaya Batang Kuda – Kuda B ... 96

Tabel 3.26 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda – Kuda B ... 101

Tabel 5.1 Perhitungan Plat Lantai ... 121

Tabel 5.2 Penulangan Plat Lantai ... 127

Tabel 5.3 Perhitungan Plat Atap ... 131

Tabel 6.1 Perhitungan Lebar Equivalen ... 142

Tabel 7.1 Perhitungan Lebar Equivalen ... 161

Tabel 10.1 Setengah Kuda - Kuda ... 226

Tabel 10.2 Jurai ... 227

Tabel 10.3 Kuda – Kuda Trapesium ... 228

Tabel 10.4 Kuda – Kuda Utama A ... 229

(16)

commit to user

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

A = Luas penampang batang baja (cm2)

B = Luas penampang (m2)

AS’ = Luas tulangan tekan (mm2)

AS = Luas tulangan tarik (mm2)

B = Lebar penampang balok (mm)

C = Baja Profil Canal

D = Diameter tulangan (mm)

Def = Tinggi efektif (mm)

E = Modulus elastisitas(m)

e = Eksentrisitas (m)

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

Fy = Kuat leleh yang disyaratkan (Mpa)

g = Percepatan grafitasi (m/dt)

h = Tinggi total komponen struktur (cm)

H = Tebal lapisan tanah (m)

I = Momen Inersia (mm2)

L = Panjang batang kuda-kuda (m)

M = Harga momen (kgm)

Mu = Momen berfaktor (kgm)

N = Gaya tekan normal (kg)

Nu = Beban aksial berfaktor

P’ = Gaya batang pada baja (kg)

q = Beban merata (kg/m)

q’ = Tekanan pada pondasi ( kg/m)

S = Spasi dari tulangan (mm)

Vu = Gaya geser berfaktor (kg)

W = Beban Angin (kg)

Z = Lendutan yang terjadi pada baja (cm)

(17)

commit to user

= Faktor reduksi untuk beton

= Ratio tulangan tarik (As/bd)

= Tegangan yang terjadi (kg/cm3)

= Faktor penampang

(18)

commit to user

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Menghadapi masa depan yang semakin modern, kehadiran seorang Ahli Madya

Teknik Sipil siap pakai yang menguasai di bidangnya sangat diperlukan. Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai lembaga pendidikan,

bertujuan untuk menghasilkan Ahli Madya Teknik Sipil yang berkualitas,

bertanggung jawab, dan kreatif dalam menghadapi tantangan masa depan dan ikut

serta mensukseskan pembangunan nasional.

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 jaman 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

(19)

commit to user

Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai

bertanggungjawab, kreatif dalam menghadapi masa depan serta dapat

mensukseskan pembangunan nasional di Indonesia.

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Program D3 Jurusan Teknik Sipil

memberikan Tugas Akhir dengan maksud dan tujuan :

a. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana

sampai bangunan bertingkat.

b. Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam

merencanakan struktur gedung.

c. Mahasiswa diharapkan dapat memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam

perencanaan suatu struktur gedung.

1.3 Kriteria Perencanaan

a. Spesifikasi Bangunan

1) Fungsi Bangunan : Asrama Mahasiswa

2) Luas Bangunan : 936 m2

3) Jumlah Lantai : 2 lantai

4) Tinggi Tiap Lantai : 4,00 m

5) Konstruksi Atap : Rangka kuda-kuda baja

6) Penutup Atap : Genteng tanah liat

7) Pondasi : Foot Plat

b. Spesifikasi Bahan

1) Mutu Baja Profil : BJ 37

2) Mutu Beton (f’c) : 30 MPa

3) Mutu Baja Tulangan : Polos (fys) : 240 MPa

(20)

commit to user

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 1983).

d. SNI 03-1727-1989 Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan

(21)

commit to user

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 Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk

Gedung 1983. 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 (jenuh air)...1800 kg/m3 3) Beton biasa...2200 kg/m3 4) Baja...7850 kg/m3 5) Pasangan bata merah...1700 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

(22)

commit to user

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 (PPIUG 1983).

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

(23)

commit to user

Tabel 2.1. Koefisien Reduksi Beban Hidup

Penggunaan Gedung Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk

PENDIDIKAN:

Sekolahan, Ruang kuliah PERTEMUAN UMUM :

Masjid, Gereja, Bioskop, Restoran PENYIMPANAN :

Perpustakaan, Ruang Arsip TANGGA :

Pendidikan, Kantor

0,90

0,80

0,75

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

40 kg/m2.

Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup:

a. Dinding Vertikal

1) Di pihak angin . . . + 0,9

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

b. Atap segitiga dengan sudut kemiringan

1) Di pihak angin : < 65 . . . 0,02 - 0,4

65 < < 90 . . . + 0,9

(24)

commit to user

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

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

faktor - faktor pembebanan dan reduksi diperlihatkan pada Tabel 2.2 dan Tabel

(25)

commit to user

Tabel 2.2. Faktor Pembebanan U

No. Kombinasi Beban Faktor U

1.

2.

3.

4.

5.

6. D

D, L

D, L, W

D, W

D, Lr, E

D, E

1,4 D

1,2 D +1,6 L

1,2 D + 1,6 L ± 0,8 W

0,9 D + 1,3 W

1,05 ( D + Lr E )

1,2 D ± 1,0 E

Sumber : SNI 03-1729-2002

Keterangan :

D = Beban mati E = Beban gempa

L = Beban hidup W = Beban angin

Lr = Beban hidup tereduksi

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

 Komponen dengan tulangan spiral

 Komponen lain

Geser dan torsi Tumpuan Beton

0,80 0,80

0,70 0,65 0,75 0,65

Sumber : SNI 03-2847-2002

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

(26)

commit to user

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

a. Pembebanan

Pada perencanaan atap, beban yang bekerja adalah :

 Beban mati

 Beban hidup

 Beban air

b. Asumsi Perletakan

 Tumpuan sebelah kiri adalah Sendi.

 Tumpuan sebelah kanan adalah Rol..

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

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

e. Perhitungan profil kuda-kuda

1) Batang tarik

Ag perlu =

Fy Pmak

An perlu = 0,85.Ag

An = Ag-dt

(27)

commit to user

Yp Y x

L x

U 1

Ae = U.An

Cek kekuatan nominal :

Kondisi leleh

Fy Ag

Pn 0,9. .

Kondisi fraktur

Fu Ag

Pn 0,75. .

P

Pn ……. ( aman )

2) Batang tekan

Periksa kelangsingan penampang :

Fy t

b

w

300

E Fy r

l K

c .

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. _s2

y

f Ag Fcr Ag

Pn . .

1 n u

P P

……. ( aman )

3) Sambungan

 Tebal plat sambung ( )= 0,625 × d

 Tegangan geser yang diijinkan

Teg. Geser = 0,6 × ijin

 Tegangan tumpuan yang diijinkan

(28)

commit to user

 Kekuatan baut

Pgeser = 2 . ¼ . . d2 . geser

Pdesak = . d . tumpuan

 Jumlah mur-baut 

geser maks

P P n

 Jarak antar baut

Jika 1,5 d S1 3 d S1 = 2,5 d

Jika 2,5 d S2 7 d S2 = 5 d

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 1983) dan SNI 03-2847-2002 dan analisa

struktur mengunakan perhitungan SAP 2000.

Sedangkan untuk tumpuan diasumsikan sebagai berikut :

1. Tumpuan bawah adalah Jepit.

2. Tumpuan tengah adalah Jepit.

3. Tumpuan atas adalah Jepit.

Perhitungan untuk penulangan tangga

dimana,

m =

fc fy

. 85 , 0

Rn = ₂

.d b

Mn

=

f y

2.m.Rn 1

1 m

1

b =

fy fy

fc

600 600 .

. . 85 , 0

max = 0,75 . b

u n

M M

(29)

commit to user

min < < maks tulangan tunggal

< min dipakai min = 0,0025

As = ada . b . d

Luas tampang tulangan

As = . b .d

2.4. Perencanaan Plat Lantai

1. Pembebanan :

a. Beban mati

b. Beban hidup : 250 kg/m2

2. Asumsi Perletakan : jepit penuh

3. Analisa struktur menggunakan tabel 13.3.2 PPIUG 1983.

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 :

dimana,

m =

fc fy

. 85 , 0

Rn =

d b Mn

.

=

f y

2.m.Rn 1

1 m

1

b =

fy fy

fc

600 600 .

. . 85 , 0

u n

M M

(30)

commit to user

max = 0,75 . b

< min dipakai min = 0,0025

As = ada . b . d

As = . 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 :

dimana,

m =

fc fy

. 85 , 0

Rn = ₂

.d b

Mn

=

f y

2.m.Rn 1

1 m

1

b =

fy fy

fc

600 600 .

. . 85 , 0

max = 0,75 . b

< min dipakai min =

y

f' 4 , 1

Perhitungan tulangan geser : u

n

M M

80 , 0

(31)

commit to user

Vc = bd

c f . . 6 '

Vc = 0,6 . Vc

2.6. Perencanaan Portal

1. Pembebanan

2. Asumsi Perletakan

a. Jepit pada kaki portal.

b. Bebas pada titik yang lain

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

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

Perhitungan tulangan lentur :

dimana,

m =

fc fy . 85 , 0

Rn =

d b Mn . = f y 2.m.Rn 1 1 m 1

b =

fy fy fc 600 600 . . . 85 , 0

max = 0,75 . b

< min dipakai min =

y

f' 4 , 1

Perhitungan tulangan geser :

Vc = bd

(32)

commit to user

Vc = 0,6 . Vc

Vc ≤ Vu ≤ 3 Vc

( perlu tulangan geser )

Vu < Vc < 3 Vc

(tidak perlu tulangan geser)

Vs perlu = Vu – Vc

( pilih tulangan terpasang )

Vs ada =

s d f y 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 03-1727-1989.

Perhitungan kapasitas dukung pondasi (Terzaghi):

qada =

A P

qu = 1,3 cNc + q Nq + 0,4 γ B Nγ

qijin = qu / SF

qada qijin . . . (aman)

Eksentrisitas 

N M e

Agar pondasi tidak mengguling,

6 L e

= ₂

BL 6M BL

N

Sedangkan pada perhitungan tulangan lentur

(33)

commit to user

m =

c f' 0,85

f_y

Rn = n₂

d b

M

=

fy 2.m.Rn 1

1 m

1

b =

fy fy

fc

600 600 .

. . 85 , 0

max = 0,75 . b

min =

y

f 1,4

< min dipakai min

As = ada . b . d

As = Jumlah tulangan × Luas

Perhitungan tulangan geser :

Vu = × A efektif

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 f y Av. . ) (

 (pakai Vs perlu)

(34)

commit to user

BAB 3

PERENCANAAN ATAP

3.1. Rencana Atap

N

KU KU KU KU KU

SK J J

KT KT

SK J J

KT KT

KU KU KU KU KU

KU KU

Gambar 3.1. DenahRencana Atap

Keterangan :

KU = Kuda-kuda utama G = Gording

KT = Kuda-kuda trapesium N = Nok

[image:34.595.172.430.212.495.2]

(35)

commit to user 3.2. 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 : 3 m

c. Kemiringan atap ( ) : 30o

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 : 1,732 m

i. Bentuk atap : limasan

j. Mutu baja profil : BJ-37

ijin = 1600 kg/cm2

leleh = 2400 kg/cm2 (SNI 03–1729-2002)

1 2 3 4 5 6 7 8

9

17 18

19 20 21

22 23

24 25

26 27

28 29 10

11

12

16 15

14 13

[image:35.595.115.517.165.683.2]

(36)

commit to user 3.3. Perencanaan Gording

3.3.1. Perencanaan Pembebanan

Pembebanan berdasarkan 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 plafon = 18 kg/m2

3.3.2. Perhitungan Pembebanan

Kemiringan atap ( ) = 30

Jarak antar gording (s) = 1,732 m

Jarak antar kuda-kuda utama (L) = 3,00 m

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 = 11,0 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

(37)

[image:37.595.110.526.63.597.2]

commit to user 1) Beban Mati

Gambar 3.3. Diagram Gaya Beban Mati

Berat gording = 11,0 kg/m

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

q = 97,5 kg/m

qx = q sin = 97,5 × sin 30 = 48,75 kg/m

qy = q cos = 97,5 × cos 30 = 84,44 kg/m

Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 × 84,44 × (3,0)2 = 94,995 kgm

My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 × 48,75 × (3,0)2 = 54,844 kgm

2) Beban Hidup

Gambar 3.4. Diagram Gaya Beban Hidup

P diambil sebesar 100 kg.

Px = P sin = 100 × sin 30 = 50 kg

Py = P cos = 100 × cos 30 = 86,60 kg

Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 × 86,60 × 3 = 64,95 kgm

My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 × 50 × 3 = 37,5 kgm

+

y

q qy

qx

x

y

P Py Px

(38)

commit to user 3) Beban Angin

TEKAN HISAP

Gambar 3.5. Diagram Gaya Beban Angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2(PPIUG 1983)

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 × (1,73+ 1,73) = 8,65 kg/m

2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap × beban angin × ½ × (s1+s2)

= – 0,4 × 25 × ½ × (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 × 8,65 × (3,0)2 = 9,731 kgm

[image:38.595.111.535.71.596.2]

2) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 × -17,3 × (3,0)2 = -19,4625 kgm

Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam pada Gording

Momen Beban

Mati

Beban Hidup

Beban Angin Kombinasi

Tekan Hisap Minimum Maksimum

Mx

My

94,995

54,844

64,95

37,5

9,731

-

-19,4625

-

210,129

125,813

225,699

(39)

commit to user 3.3.3. Kontrol Terhadap Tegangan

 Kontrol terhadap Tegangan Maksimum

Mx = 225,699 kgm = 22569,9 kgcm

My = 125,813 kgm = 12581,3 kgcm

σ =

2 Y 2

X

Z M Z

M

x y

=

2 2

65,2 12581,3 19,8

22569,9

= 1156,111 kg/cm2 < ijin = 1600 kg/cm2

 Kontrol terhadap Tegangan Minimum

Mx = 210,129 kgm = 21012,9 kgcm

My = 125,813 kgm = 12581,3 kgcm

σ =

2 Y 2

X

Z M Z

M

x y

=

2 2

65,2 12581,3 19,8

21012,9

(40)

commit to user Kontrol Terhadap Lendutan

Di coba profil : 150 × 75 × 20 × 4,5 qx = 0,487 kg/cm

E = 2,1 × 106 kg/cm2 qy = 0,844 kg/cm

Ix = 489 cm4 Px = 50 kg

Iy = 99,2 cm4 Py = 86,60 kg

L Zijin 240 1 300 240 1 ijin

Z 1,25 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 ) 300 ( 50 2 , 99 10 . 1 , 2 384 ) 300 ( 487 , 0 5 . 6 3 6 4

= 0,382 cm

Zy =

x 3 y x 4 y 48.E.I .L P 384.E.I .l 5.q = 489 10 . 1 , 2 48 ) 300 ( 60 , 86 489 10 . 1 , 2 384 ) 300 ( 844 , 0 5 6 3 6 4

= 0,134 cm

Z = Z_x2 Z_y2

= 2 2

) 134 , 0 ( ) 382 , 0

( 0,4048 cm

Z Zijin

0,4048 cm 1,25 cm ……… aman !!!

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

(41)

commit to user 3.4. Perencanaan Setengah Kuda-Kuda

Gambar 3.6. Panjang Batang Setengah Kuda- kuda

3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-Kuda

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :

Tabel 3.2. Panjang Batang pada Setengah Kuda-kuda

Nomor Batang Panjang Batang (m)

1 1,500

2 1,500

3 1,500

4 1,500

5 1,732

6 1,732

7 1,732

8 1,732

9 0,866

10 1,732

11 1,732

12 1,732

13 2,291

14 2,598

15 3,000

16 3,464

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10

11 12

[image:41.595.108.499.93.780.2]

(42)

commit to user 3.4.2. Perhitungan luasan setengah kuda-kuda

a

a b c

d e

f

g

h

i

j

k l

m n o p

[image:42.595.122.492.137.775.2]

c' n' i'

Gambar 3.7. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda

Panjang ab = jk = lm = 2,021 m

Panjang bc = ij = mn = no = op = 1,732 m

Panjang ak = bj = ci = 3,000 m

Panjang dh = 2,250 m

Panjang eg = 0,750 m

Panjang pf = 0,866 m

Panjang cc’ = n’o = 1,146 m

Luas abjk = ab × ak

= 2,021 × 3,00

= 6,063 m2

Luas bcij = bc × bj

= 1,732 × 3,000

= 5,196 m2

(43)

commit to user

= 3,438 m2

Luas c’dhi’ = ½ × n’o × (c’i’ + dh)

= ½ × 1,146 × ( 3,00 + 2,250 )

= 3,008 m2

Luas degh = ½ × op × ( eg + dh )

= ½ × 1,732 × (0,750 + 2,250)

= 2,598 m2

Luas efg = ½ × pf × eg

= ½ × 0,866 × 0,750

= 0,325 m2

a

a b c

d e

f

g

h

i

j

k l

m n o p

c' n' i'

Gambar 3.8. Luasan Plafon Setengah Kuda-Kuda

Panjang ab = jk = lm = 1,750 m

Panjang bc = ij = mn = no = op = 1,500 m

Panjang ak = bj = ci = c’i’ = 3,000 m

Panjang dh = 2,250 m

Panjang eg = 0,750 m

[image:43.595.111.504.65.541.2]

(44)

commit to user Luas abjk = ab × ak

= 1,750 x 3,00

= 5,25 m2

Luas bcij = bc × bj

= 1,500 × 3,000

= 4,500 m2

Luas cc’i’i = ci × cc’

= 3,00 × 0,75

= 2,25 m2

Luas c’dhi’ = ½ × n’o × (c’i’ + dh)

= ½ × 0,75 × (3,00 + 2,25)

= 1,969 m2

Luas degh = ½ × op × ( eg + dh )

= ½ × 1,500 × (0,750 + 2,250)

= 2,25 m2

Luas efg = ½ × pf × eg

= ½ × 0,750 × 0,750

=0,281 m2

3.4.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-Kuda

Data pembebanan :

Berat gording = 11 kg/m2

Berat penutup atap = 50 kg/m2

(45)

commit to user

1 2 3 4

5

6

7

8

9

10

11 12

15 14

13

Gambar 3.9. Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat Beban Mati

a. Beban Mati

1) Beban P1

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording

= 11,00 × 3,00 = 33,00 kg

b) Beban Atap = luasan abjk × berat atap

= 6,063 × 50 = 303,15 kg

c) Beban Plafon = luasan abjk × berat plafon

= 5,25 × 18 = 94,50 kg

d) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 5 )

= ½ × (1,500+1,732 )

= 1,616 kg

e) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 1,616 = 0,4848 kg

f) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 1,616 = 0,1616 kg

2) Beban P2

= 11,00 × 3,00 = 33,00 kg

b) Beban Atap = luasan bcij × berat atap

(46)

commit to user

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (5 + 9 + 10 + 6)

= ½ × (1,732 + 0,866 + 1,732 + 1,732 )

= 3,031 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 3,031 = 0,9093 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 3,031 = 0,3031 kg

3) Beban P3

= 11,00 × 3,000 = 33,00 kg

b) Beban Atap = luasan cc’i’i × berat atap

= 3,438 × 50 = 171,9 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (6 + 11)

= ½ × (1,732 + 1,732)

= 1,732 kg

= 30 % × 1,732 = 0,520 kg

= 10 % × 1,732 = 0,1732 kg

4) Beban P4

= 11,00 × 3,00 = 33,00 kg

b) Beban Atap = luasan c’dhi’ × berat atap

= 3,008 × 50 = 150,4 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (7 + 13 + 12)

= ½ × (1,732 + 2,291 + 1,732)

= 2,8775 kg

= 30 % × 2,8775 = 0,863 kg

(47)

commit to user

5) Beban P5

= 11,00 × 1,500 = 16,50 kg

b) Beban Atap = luasan degh × berat atap

= 2,598 × 50 = 129,9 kg

= ½ × (1,732 + 2,598 + 3,00 + 1,732)

= 4,531 kg

= 30 % × 4,531 = 1,359 kg

= 10 % × 4,531 = 0,453 kg

6) Beban P6

a) Beban Atap = luasan efg × berat atap

= 0,325 × 50 = 16,25 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (8 + 15)

= ½ × (1,732 + 3,464)

= 2,598 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 2,598 = 0,7794 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 2,598 = 0,2598 kg

7) Beban P7

a) Beban Plafon = luasan bcij × berat plafon

= 4,500 × 18 = 81,00 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (2 + 9 + 1)

= ½ × (1,50 + 0,866 + 1,50)

= 1,933 kg

= 30 % × 1,933 = 0,5799 kg

(48)

commit to user

8) Beban P8

a) Beban Plafon = luasan cc’i’i× berat plafon

= 2,25 × 18 = 40,5 kg

= ½ × (1,50 + 1,732 + 1,732)

= 2,482 kg

= 30 % × 2,482 = 0,7446 kg

= 10 % × 2,482 = 0,248 kg

9) Beban P9

a) Beban Plafon = luasan c’dhi’ × berat plafon

= 1,969 × 18 = 35,442 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (12 + 3)

= ½ × (1,732 + 1,500)

= 1,616 kg

= 30 % × 1,616 = 0,4848 kg

= 10 % × 1,616 = 0,1616 kg

10)Beban P10

a) Beban Plafon = luasan degh × berat plafon

= 2,25 × 18 = 40,50 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (4 + 12 + 13 + 3)

= ½ × (1,50 + 2,291 + 2,598 + 1,50)

= 3,9445 kg

= 30 % × 3,9445 = 1,183 kg

(49)

commit to user

11)Beban P11

a) Beban Plafon = luasan efg × berat plafon

= 0,281 × 18 = 5,058 kg

= ½ × (3,464 + 3,00 + 1,50)

= 3,982 kg

= 30 % × 3,982 = 1,195 kg

= 10 % × 3,982 = 0,398 kg

Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-Kuda

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 303,15 33,00 1,616 0,1616 0,4848 94,50 _432,912 433

P2 259,8 33,00 3,031 0,3031 0,9093 - _297,043 298

P3 171,9 33,00 1,732 0,1732 0,520 - _207,325 208

P4 150,4 33,00 2,8775 0,288 0,863 - _187,429 188

P5 129,9 16,50 4,531 0,453 1,359 - _152,743 153

P6 16,25 - 2,598 0,2598 0,7794 - _19,887 20

P7 - - 1,933 0,1933 0,5799 81,00 _83,706 84

P8 - - 2,482 0,248 0,7446 40,5 _43,975 44

P9 - - 1,616 0,1616 0,4848 35,442 _37,704 38

P10 - - 3,9445 0,395 1,183 40,50 _46,022 47

P11 - - 3,982 0,398 1,195 5,058 _10,633 11

b. Beban Hidup

(50)

commit to user c. Beban Angin

Perhitungan beban angin :

1 2 3 4

5

6

7

8

9

10

11 12

15 14 13

Gambar 3.10. Pembebanan Setengah Kuda-kuda 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 atap × koef. angin tekan × beban angin

= 6,063 × 0,2 × 25 = 30,315 kg

b. W2 = luasan atap × koef. angin tekan × beban angin

= 5,196 × 0,2 × 25 = 25,98 kg

c. W3 = luasan atap × koef. angin tekan × beban angin

= 3,438 × 0,2 × 25 = 17,19 kg

d. W4 = luasan atap × koef. angin tekan × beban angin

= 3,008 × 0,2 × 25 = 15,04 kg

e. W5 = luasan atap × koef. angin tekan × beban angin

= 2,598 × 0,2 × 25 = 12,99 kg

f. W6 = luasan atap ×koef. angin tekan × beban angin

(51)

commit to user

Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin Setengah Kuda-Kuda Beban

Angin Beban (kg)

Wx

W.Cos (kg)

(Untuk Input SAP2000)

Wy

W.Sin (kg)

(Untuk Input SAP2000)

W1 30,315 26,254 27 15,158 16

W2 25,98 22,499 23 12,99 13

W3 17,19 14,887 15 8,595 9

W4 15,04 13,025 14 7,52 8

W5 12,99 11,249 12 6,495 7

W6 1,625 1,407 2 0,813 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 Setengah Kuda-Kuda

Batang Kombinasi

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

1 _192.01 _-

2 _191.43 _-

3 _- _69.2

4 _69.2 _-

5 _- _220.09

6 _488.16 _-

7 _- _94.15

8 _94.15 _-

9 _151.94 _-

10 _- _704.49

11 _11.53 _-

12 _- _11.53

13 _220.48 _-

14 _- _69.29

15 _- _322.08

(52)

commit to user 3.4.4. Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda

a. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 488,16 kg

L = 1,732 m

fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Kondisi leleh

Pmaks. = .fy .Ag

2 y

m aks. _0,226 _cm

0,9.2400 488,16 .f

P Ag

Kondisi fraktur

Pmaks. = .fu .Ae

Pmaks. = .fu .An.U

2

u m aks.

cm 0,195 .0,75

.3700 0,9

488,16 .

.f P An

U

2

min 0,722cm

240 173,2 240

L i

Dicoba, menggunakan baja profil 55.55.6

Dari tabel didapat Ag= 6,31cm2

i = 1,66 cm

Berdasarkan Ag kondisi leleh

Ag = 0,226/2 = 0,113 cm2

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

= (0,195/2) + 1.1,47.0,6

= 0,980 cm2

Digunakan 55.55.6 maka, luas profil 6,31 > 0,980 ( aman )

(53)

commit to user b. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 704,49 kg

L = 1,732 m

fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Dicoba, menggunakan baja profil 55.55.6

Dari tabel didapat nilai – nilai :

Ag = 2.6,31 = 12,62 cm2

r = 1,66 cm = 16,6 mm

b = 55 mm

t = 6 mm

Periksa kelangsingan penampang :

y f t b 200 = 240 200 6 55

= 9,167 12,910

r kL

λc 2

E fy 10 2 3,14 240 16,6 (1732) 1 ₂ ₅ x x

= 1,15

Karena 0,25 < c <1,2 maka :

c 0,67 -1,6 1,43 15 , 1 . 0,67 -1,6 1,43 = 1,72

Pn = Ag.fcr = Ag

y f = 12,62 72 , 1 2400

= 17609,302 kg

047 , 0 302 , 17609 85 , 0 704,49 x P P n

(54)

commit to user 3.4.5. Perhitungan Alat Sambung

a. Batang Tekan

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

Diameter baut ( ) = 12,7 mm ( ½ inches)

Diamater lubang = 14,7 mm

Tebal pelat sambung ( ) = 0,625 . d

= 0,625 . 12,7

= 7,94 mm

Menggunakan tebal plat 8 mm (BJ 37,fu = 3700 kg/cm2)

 Tahanan geser baut

Pn = n.(0,5.fub).An

= 2.(0,5.825) .¼ . . 12,72

= 10445,54 kg/baut

 Tahanan tarik penyambung

Pn = 0,75.fub.An

= (0,75.825) .¼ . . 12,72

= 7834,14 kg/baut

 Tahanan Tumpu baut :

Pn = 0,75 (2,4.fu.dt)

= 0,75 (2,4.370.12,7.8)

= 6766,56 kg/baut

P yang menentukan adalah P tumpu = 6766,56 kg

Perhitungan jumlah baut-mur :

104 , 0 6766,56

704,49 P

P n

tum pu m aks.

~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) :

Perhitungan jarak antar baut :

a) 5d S 15t atau 200 mm

Diambil, S1 = 5 d = 5. 12,7

= 63,5 mm

(55)

commit to user

b) 2,5 d S2 (4t +100) atau 200 mm

Diambil, S2 = 2,5 d = 2,5 . 12,7

= 31,75 mm

= 30 mm

b. Batang Tarik

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

Diameter baut ( ) = 12,7 mm ( ½ inches)

Diamater lubang = 14,7 mm

Tebal pelat sambung ( ) = 0,625 . d

= 0,625 . 12,7

= 7,94 cm

Menggunakan tebal plat 8 mm (BJ 37,fu = 3700 kg/cm2)

 Tahanan geser baut

Pn = n.(0,5.fub).An

= 2.(0,5.825) .¼ . . 12,72

= 10445,54 kg/baut

 Tahanan tarik penyambung

Pn = 0,75.fub.An

= (0,75.825) .¼ . . 12,72

= 7834,14 kg/baut

 Tahanan Tumpu baut :

Pn = 0,75 (2,4.fu.dt)

= 0,75 (2,4.370.12,7.8)

= 6766,56 kg/baut

P yang menentukan adalah P tumpu = 6766,56 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur :

072 , 0 6766,56

488,16 P

P n

tum pu

m aks. _{~ 2 buah baut}

(56)

commit to user

Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) :

a) 5d S 15t atau 200 mm

Diambil, S1 = 5 d = 5. 12,7

= 63,5 mm

= 60 mm

b) 2,5 d S2 (4t +100) atau 200 mm

Diambil, S2 = 2,5 d = 1,5 . 12,7

= 31,75 mm

= 30 mm

Tabel 3.6. Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda

Nomor

Batang Dimensi Profil Baut (mm)

1 55. 55. 6 2 12,7

2 55. 55. 6 2 12,7

3 55. 55. 6 2 12,7

4 55. 55. 6 2 12,7

5 55. 55. 6 2 12,7

6 55. 55. 6 2 12,7

7 55. 55. 6 2 12,7

8 55. 55. 6 2 12,7

9 55. 55. 6 2 12,7

10 55. 55. 6 2 12,7

11 55. 55. 6 2 12,7

12 55. 55. 6 2 12,7

13 55. 55. 6 2 12,7

14 55. 55. 6 2 12,7

15 55. 55. 6 2 12,7

(57)

commit to user 3.5. Perencanaan Jurai

1

2

3

4

5

6

7

8

15

9

10

11

12

13

[image:57.595.114.515.86.773.2]

14

Gambar 3.11. Rangka Batang Jurai

3.5.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :

Tabel 3.7. Perhitungan Panjang Batang pada Jurai

Nomor Batang Panjang Batang

1 2,121

2 2,121

3 2,121

4 2,121

5 2,291

6 2,291

7 2,291

8 2,291

9 0,866

10 2,291

11 1,732

12 1,732

13 2,739

14 2,598

15 3,354

(58)

commit to user 3.5.2. Perhitungan Luasan Jurai

a

Gambar 3.12. Luasan Atap Jurai

Panjang a’b’ = 2,226 m

Panjang b’c’= e’f’ = 2,291 m

Panjang c’d= d’e’= f’r = 1,146 m

Panjang eh = 2,000 m

Panjang fi = 1,125 m

Panjang gj = 0,375 m

Panjang dk = 1,500 m

Panjang ol = 1,125 m

Panjang qn = 0,375 m

Luas abfihe = 2 × (½ a’b’(fi+eh))

= 2 × (½.2,226 (1,125 + 2,00))

= 6,956 m2

Luas bcgjif = 2 × (½ b’c’(fi+gj))

= 2 × (½.2,291 (1,125+0,375))

= 3,437 m2

Luas cdjg = 2 × (½ × gj × c’d)

= 2 × (½ × 0,375 × 1,146)

(59)

commit to user Luas dklots = 2 × (½ d’e’ (dk + ol))

= 2 × (½.1,146 (1,500+1,125))

= 3,01 m2

Luas lnqvto = 2 × (½ e’f’ (ol+qn))

= 2 × (½ × 2,291 (1,125+0,375))

= 3,437 m2

Luas nvqr = 2 × (½ × qn × f’r)

= 2 × (½ × 0,375 × 1,146)

= 0,43 m2

a

Gambar 3.13. Luasan plafon Jurai

Panjang a’b’ = 2,061 m

Panjang b’c’= e’f’ = 2,121 m

Panjang c’d = d’e’= f’r = 1,061 m

Panjang eh = 2,00 m

Panjang fi = 1,125 m

Panjang gj = 0,375 m

Panjang dk = 1,500 m

Panjang ol = 1,125 m

(60)

commit to user Luas abfihe = 2 × (½ a’b’(fi+eh))

= 2 × (½.2,061 (1,125 + 2,00))

= 6,44 m2

Luas bcgjif = 2 × (½ b’c’(fi+gj))

= 2 × (½.2,121 (1,125+0,375))

= 3,182 m2

Luas cdjg = 2 × (½ × gj × c’d)

= 2 × (½ × 0,375 × 1,061)

= 0,398 m2

Luas dklots = 2 × (½ d’e’ (dk + ol))

= 2 × (½.1,061 (1,500+1,125))

= 2,785 m2

Luas lnqvto = 2 × (½ e’f’ (ol+qn))

= 2 × (½ × 2,121 (1,125+0,375))

= 3,182 m2

Luas nvqr = 2 × (½ × qn × f’r)

= 2 × (½ × 0,375 × 1,061)

= 0,398 m2

3.5.3. Perhitungan Pembebanan Jurai

Data pembebanan :

Berat gording = 11 kg/m2

Berat penutup atap = 50 kg/m2

(61)

commit to user

1 2 3 4

5

6

7

8

9

10

11 12

15 14

13

Gambar 3.14. Pembebanan Jurai akibat Beban Mati

a. Beban Mati

1) Beban P1

= 11,00 × 3,00 = 33,00 kg

b) Beban Atap = luasan abfihe × berat atap

= 6,956 × 50 = 347,8 kg

c) Beban Plafon = luasan abfihe × berat plafon

= 6,44 × 18 = 115,92 kg

d) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 5)

= ½ × (2,121 + 2,291)

= 2,206 kg

e) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 2,206 = 0,6618 kg

f) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 2,206 = 0,2206 kg

2) Beban P2

= 11,00 × 1,500 = 16,50 kg

b) Beban Atap = luasan bcgjif × berat atap

(62)

commit to user

= ½ × (2,291 + 0,866 + 2,291 + 2,291)

= 3,87 kg

= 30 % × 3,87 = 1,161 kg

= 10 % × 3,87 = 0,387 kg

3) Beban P3

= 11,00 × 3,00 = 33,00 kg

b) Beban Atap = luasan cdjg × berat atap

= 0,43 × 50 = 21,5 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (6 + 11)

= ½ × (2,291 + 1,732)

= 2,012 kg

= 30 % × 2,012 = 0,6036 kg

= 10 % × 2,012 = 0,2012 kg

4) Beban P4

= 11,00 × 3,00 = 33,00 kg

b) Beban Atap = luasan dklots × berat atap

= 3,01 × 50 = 150,5 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (7 + 13 + 12)

= ½ × (2,291 + 2,739 + 1,732)

= 3,381 kg

= 30 % × 3,381 = 1,014 kg

(63)