Perencanaan Struktur Gedung Bengkel 2 Lantai chairul

(1)

commit to user

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG

BENGKEL 2 LANTAI

TUGAS AKHIR

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya Pada Program DIII Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Dikerjakan oleh :

CHAIRIL ADITYA WINDHA DINATA

I 8508044

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

commit to user

HALAMAN PENGESAHAN

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG

BENGKEL 2 LANTAI

TUGAS AKHIR

Dikerjakan oleh :

CHAIRIL ADITYA WINDHA DINATA

NIM. I 8508044

Diperiksa dan disetujui, Dosen Pembimbing

ENDAH SAFITRI ST. MT NIP. 19701212 2000032001

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

(3)

commit to user

LEMBAR PENGESAHAN

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG

BENGKEL 2 LANTAI

TUGAS AKHIR

Dikerjakan Oleh :

CHAIRIL ADITYA WINDHA DINATA NIM : I 8508044

Dipertahankan didepan tim penguji :

1. ENDAH SAFITRI ST, MT : . . . NIP. 197012112 200003 2 001

2. PURNAWAN GUNAWAN ST, MT : . . . NIP. 19731209 199802 1 001

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

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

KUSNO A SAMBOWO, ST, M.Sc, 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 D-III Teknik Jurusan Teknik Sipil FT UNS

(4)

commit to user

MOTTO

Ø ”...Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan suatu kaum sehingga

mereka mengubah keadaan pada diri mereka sendiri...”

(Q.S. 13 :11)

Ø Sesungguhnya setiap amal perbuatan itu disertai dengan niat dan setiap

orang mendapat balasan amal sesuai niatnya. Barang siapa yang berhijrah

hanya karena Alloh maka hijrah itu akan menuju Alloh dan Rosul-Nya.

Barang siapa hijrahnya karena dunia yang ia harapkan atau karena wanita

yang ia ingin nikahi maka hijrah itu hanya menuju yang ia inginkan.

(HR. Bukhori dan Muslim)

Ø Orang harus cukup tegar untuk memaafkan kesalahan,cukup pintar untuk

belajar dari kesalahan dan cukup kuat untuk mengoreksi kesalahan.

(John Maxwell)

Ø Segalanya dimulai dari dalam pikiran. Jika Anda berpikir kalah, maka Anda akan kalah cepat atau lambat. Sang pemenang adalah orang yang

berfikir bahwa dia pasti menang. Untuk itu yakinlah dan percaya diri.

(Napoleon Hill)

Ø Weakness of attitude becomes weakness of character.

(5)

commit to user

PERSEMBAHAN

Alhamdulillah puji syukur tiada terkira kupanjatkan kehadirat Illahi Robbi, pencipta alam semesta yang telah memberikan rahmat, hidayah serta anugerah yang tak terhingga yang saya rasakan hingga saat ini.

Kupersembahkan karyaku ini untuk :

v Bapak dan Mama tercinta yang tidak henti-hentinya memberi doa, dana, semangat dan dukungan kepadaku.

v Adikku tercinta Dana dan Hani yang selalu mendoakan, memberikan

semangat selama ini.

v Bapak Ibu dosen yang telah mengajarkan ilmunya.

v Bapak Ir.Purwanto,MT. selaku dosen pembimbing Tugas Akhir atas arahan

dan bimbingannya selama dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

v Rekan-rekan Teknik Sipil angkatan 2008,

Untuk semuanya terima kasih atas bantuan dan dukungannya.

(6)

commit to user

PENGANTAR

Puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan

rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas

Akhir dengan judul PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG BENGKEL 2

LANTAI ini dengan baik.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penyusun banyak menerima bimbingan,

bantuan dan dorongan yang sangat berarti dari berbagai pihak. Dalam kesempatan

ini penyusun ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada :

1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

beserta staf.

2. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta

beserta staf.

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

Surakarta beserta staf.

4. Endah Safitri ST, MT selaku dosen pembimbing Tugas Akhir serta dosen

pembimbing akademik atas arahan dan bimbingannya selama ini.

5. Orang Tua, keluarga, rekan D-III Teknik Sipil Gedung angkatan 2008.

Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari

kesempurnaan dan masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan. Oleh karena

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

bersifat membangun sangat penyusun harapkan. Semoga Tugas Akhir ini dapat

memberikan manfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, Febuari 2012

(7)

DAFTAR ISI

Hal

HALAMAN JUDUL... ...

HALAMAN PENGESAHAN. ...

MOTTO ...

PERSEMBAHAN...

KATA PENGANTAR. ...

DAFTAR ISI. ... DAFTAR GAMBAR ... DAFTAR TABEL ... DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ...

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ...

1.2 Maksud dan Tujuan. ...

1.3 Kriteria Perencanaan ...

1.4 Peraturan-Peraturan Yang Berlaku ...

BAB 2 DASAR TEORI

2.1 Dasar Perencanaan ...

2.1.1 Jenis Pembebanan………

2.1.2 Sistem Bekerjanya Beban………

2.1.3 Provisi Keamanan………...

2.2 Perencanaan Atap ...

2.3 Perencanaan Tangga ...

2.4 Perencanaan Plat Lantai ...

2.5 Perencanaan Balok ...

(8)

commit to user

3.1 Perencanaan Atap………...

3.2 Dasar Perencanaan ...

3.2 Perencanaan Gording ...

3.2.1 Perencanaan Pembebanan ...

3.2.2 Perhitungan Pembebanan ...

3.2.3 Kontrol Terhadap Tegangan ...

3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan ...

3.3 Perencanaan Jurai ...

3.3.1 Perhitungan Panjang Batang Jurai...

3.3.2 Perhitungan Luasan Jurai ...

3.3.3 Perhitungan Pembebanan Jurai ...

3.3.4 Perencanaan Profil Jurai ...

3.3.5 Perhitungan Alat Sambung ...

3.4 Perencanaan Setengah Kuda-Kuda ...

3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda ...

3.4.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda ...

3.4.3 Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda ...

3.4.4 Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda ...

3.4.5 Perhitungtan Alat Sambung ...

3.5 Perencanaan Kuda-kuda Trapesium ...

3.5.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda Trapesium ...

3.5.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Trapesium ...

3.5.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Trapesium ...

3.5.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Trapesium ...

3.6 Perencanaan Kuda-kuda Utama A ( KKA ) ...

3.6.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda Utama A ...

3.6.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Utama A ...

3.6.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A ...

(9)

3.7 Perencanaan Kuda-kuda Utama B ( KKB ) ...

3.7.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda Utama B ...

3.7.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Utama B ...

3.7.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama B ...

3.7.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama B ...

BAB 4 PERENCANAAN TANGGA

4.1 Uraian Umum ...

4.2 Data Perencanaan Tangga ...

4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan ...

4.3.1 Perhitungan Tebal Plat Equivalent ...

4.3.2 Perhitungan Beban………..

4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes……….

4.4.1 Perhitungan Tulangan Tumpuan……….

4.4.2 Perhitungan Tulangan Lapangan………

4.5 Perencanaan Balok Bordes……….

4.5.1 Pembebanan Balok Bordes……….

4.5.2 Perhitungan Tulangan Lentur……….

4.5.3 Perhitungan Tulangan Geser………..

4.6 Perhitungan Pondasi Tangga………..

4.7 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi………

4.7.1 Perhitungan Kapasitas Dukung Pondasi ...

4.7.2 Perhitungan Tulangan Lentur ...

BAB 5 PERENCANAAN PLAT

5.1 Perencanaan Plat Lantai ...

(10)

commit to user

5.5 Penulangan Lapangan Arah x………... ...

5.6 Penulangan Lapangan Arah y………... ...

5.7 Penulangan Tumpuan Arah x………... ...

5.8 Penulangan Tumpuan Arah y………... ...

5.9 Perencanaan Plat Atap ...

5.10 Perhitungan Beban Plat ...

5.11 Perhitungan Momen ...

5.12 Penulangan Plat ...

5.13 Penulangan Lapangan Arah x………... ...

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

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

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

5.17 Rekapitulasi Tulangan……….

BAB 6 PORTAL

6.1 Perencanaan Portal………

6.1.1 Dasar Perencanaan……….. ...

6.1.2 Perencanaan Pembebanan………. .

6.2 Perhitungan Luas Equivalen Plat………. ..

6.3 Perhitungan Pembebanan Balok………. ...

6.3.1 Perhitungan Pembebanan Balok Portal Memanjang ...

6.3.2 Perhitungan Pembebanan Balok Portal Melintang ...

6.4 Perhitungan pembebanan Ring Balk………. ...

6.5 Perhitungan pembebanan Sloof memanjang………. ... .

6.5.2 Perhitungan pembebanan Sloof Melintang ...

6.6 Penulangan Ring Balk………. ... .

6.6.1 Perhitungan Tulangan Lentur Rink Balk ... .

6.6.2 Perhitungan Tulangan Geser Rink Balk…… ... .

(11)

6.7.2 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang ... .

6.7.3 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang ... .

6.7.4 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang ... .

6.8 Penulangan Kolom………...

6.8.1 Perhitungan Tulangan Lentur Kolom………. .

6.8.2 Perhitungan Tulangan Geser Kolom………

6.9 Penulangan Sloof………. ... .

6.9.1 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof melintang ... .

6.9.2 Perhitungan Tulangan Geser Sloof melintang ... .

6.9.3 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof memanjang ... .

6.9.4 Perhitungan Tulangan Geser Sloof memanjang ... .

BAB 7 PERENCANAAN PONDASI

7.1 Data Perencanaan ...

7.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi ...

7.2.1 Perhitungan Kapasitas Dukung Pondasi ……….. .

7.2.1 Perhitungan Tulangan Lentur ……….. ...

BAB 8 RENCANA ANGGARAN BIAYA

8.1 Rencana Anggaran Biaya ...

8.2 Data Perencanaan ... ...

8.3 Perhitungan Volume ... ...

BAB 9 REKAPITULASI DAN KESIMPULAN

9.1 Perencanaan Atap ...

9.2 Perencanaan Tangga ...

(12)

commit to user

9.5 Perencanaan Portal ...

9.6 Perencanaan Pondasi Footplat ...

PENUTUP……….. DAFTAR PUSTAKA

(13)

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 3.1 Denah Rencana Atap. ... 22

Pembebanan Gording Untuk Beban Mati ... 23

Pembebanan Gording Untuk Beban Hidup ... 24

Pembebanan Gording Untuk Beban Angin ... 24

Gambar 3.2 Rangka Batang Jurai ... 27

Gambar 3.3 Luasan Atap Jurai. ... 28

Gambar 3.4 Luasan Plafon Jurai ... 29

Gambar 3.5 Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati ... 30

Gambar 3.6 Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin ... 35

Gambar 3.7 Rangka Batang Setengah Kuda - Kuda ... 43

Gambar 3.8 Luasan Atap Setengah Kuda - Kuda . ... 44

Gambar 3.9 Luasan Plafon Setengah Kuda - Kuda . ... 45

Gambar 3.10 Pembebanan setengah kuda – kuda Akibat Beban Mati. ... 47

Gambar 3.11 Pembebanan setengah kuda-kuda Akibat Beban Angin. ... 53

Gambar 3.12 Rangka Batang Kuda – Kuda Trapesium ... 60

Gambar 3.13 Luasan Atap Kuda - Kuda Trapesium. ... 61

Gambar 3.14 Luasan Plafon Kuda - Kuda Trapesium. ... 63

Gambar 3.15 Pembebanan Kuda - Kuda Trapesium Akibat Beban Mati. .. 64

Gambar 3.16 Pembebanan Kuda- Kuda Trapesium Akibat Beban Angin. 70

Gambar 3.17 Rangka Batang Kuda – Kuda Utama ... 78

Gambar 3.18 Luasan Atap Kuda - Kuda Utama . ... 80

Gambar 3.19 Luasan Plafon Kuda - Kuda Utama . ... 81

Gambar 3.20 Pembebanan Kuda - Kuda Utama Akibat Beban Mati. ... 83

Gambar 3.21 Pembebanan Kuda- Kuda Utama Akibat Beban Angin. ... 88

Gambar 4.1 Perencanaan Tangga. ... 97

Gambar 4.2 Potongan Tangga. ... 89

Gambar 4.3 Tebal Eqivalen. ... 99

(14)

commit to user

Gambar 5.2 Plat Tipe A ... 113

Gambar 5.3 Plat Tipe B... 114

Gambar 5.4 Plat Tipe C... 114

Gambar 5.5 Plat Tipe D ... 115

Gambar 5.6 Plat Tipe E ... 116

Gambar 5.7 Perencanaan Tinggi Efektif ... 117

Gambar 5.8 Denah Plat Atap ... 122

Gambar 5.9 Plat Tipe E ... 123

Gambar 5.10 Perencanaan Tinggi Efektif ... 124

Gambar 6.1 Denah Portal. ... 129

Gambar 6.2 Luas Equivalen. ... 131

(15)

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 2.1 Koefisien Reduksi Beban hidup... 6

Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U ... 8

Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan ø ... 9

Tabel 3.1 Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording ... 25

Tabel 3.2 Perhitungan Panjang Batang Jurai ... 27

Tabel 3.3 Rekapitulasi Beban Mati Jurai ... 35

Tabel 3.4 Perhitungan Beban Angin Jurai ... 36

Tabel 3.5 Rekapitulasi Gaya Batang Jurai ... 37

Tabel 3.6 Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai ... 42

Tabel 3.7 Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-Kuda ... 43

Tabel 3.8 Rekapitulasi Beban Mati Setengah Kuda-Kuda ... 52

Tabel 3.9 Perhitungan Beban Angin Setengah Kuda-Kuda ... 54

Tabel 3.10 Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-Kuda ... 54

Tabel 3.11 Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-Kuda ... 59

Tabel 3.12 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Trapesium ... 60

Tabel 3.13 Rekapitulasi Beban Mati Kuda-kuda Trapesium ... 69

Tabel 3.14 Perhitungan Beban Angin Kuda-kuda Trapesium ... 71

Tabel 3.15 Rekapitulasi Gaya Batang pada Kuda-kuda Trapesium ... 71

Tabel 3.16 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda Trapesium ... 76

Tabel 3.12 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama ... 78

Tabel 3.13 Rekapitulasi Beban Mati Kuda-kuda Utama ... 87

Tabel 3.14 Perhitungan Beban Angin Kuda-kuda Utama... 89

Tabel 3.15 Rekapitulasi Gaya Batang pada Kuda-kuda Utama ... 90

Tabel 3.16 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama ... 95

Tabel 5.1 Rekapitulasi Perhitungan Plat Lantai ... 116

Tabel 5.2 Rekapitulasi Penulangan Plat Lantai ... 128

Tabel 5.3 Rekapitulasi Penulangan Plat Atap ... 128

Tabel 6.1 Hitungan Lebar Equivalen ... 132

(16)

commit to user

Tabel 6.4 Rekapitulasi Hitungan Pembebanan Sloof Memanjang ... 139

(17)

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

A = Luas penampang batang baja (cm2) A = Beban atap

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)

D = Beban mati

Def = Tinggi efektif (mm)

E = Modulus elastisitas(m)

E = Beba gempa

e = Eksentrisitas (m)

F = Beban akibat berat dan tekanan fluida

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)

L = Beban hidup

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)

(18)

commit to user

T = Pengaruh kombinasi suhu,rangkak,susut dan perbedaan penurunan

U = Faktor pembebanan

V = Kecepatan angin ( m/detik )

Vu = Gaya geser berfaktor (kg)

W = Beban Angin (kg)

Z = Lendutan yang terjadi pada baja (cm)

f = Diameter tulangan baja (mm)

q = Faktor reduksi untuk beton

r = Ratio tulangan tarik (As/bd)

s = Tegangan yang terjadi (kg/cm3)

(19)

commit to user

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pesatnya perkembangan dunia teknik sipil menuntut bangsa Indonesia untuk dapat

menghadapi segala kemajuan dan tantangan. Hal itu dapat terpenuhi apabila sumber

daya yang dimiliki oleh bangsa Indonesia memiliki kualitas pendidikan yang tinggi,

Karena pendidikan merupakan sarana utama bagi kita untuk semakin siap

menghadapi perkembangan ini.

Dalam hal ini bangsa Indonesia telah menyediakan berbagai sarana guna memenuhi

sumber daya manusia yang berkualitas. Sehingga Program D III Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret sebagai salah satu lembaga pendidikan

dalam merealisasikan hal tersebut memberikan Tugas Akhir sebuah perencanaan

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. Khususnya dalam ini adalah teknik sipil, sangat

diperlukan teknisi-teknisi yang menguasai ilmu dan keterampilan dalam bidangnya.

Program D III Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta sebagai lembaga pendidikan bertujuan untuk menghasilkan ahli teknik

yang berkualitas, bertanggungjawab, kreatif dalam menghadapi masa depan serta

(20)

commit to user

Program D III Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta memberikan Tugas Akhir dengan maksud dan tujuan :

1. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana

sampai bangunan bertingkat.

2. Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan, pengertian dan

pengalaman dalam merencanakan struktur gedung.

3. Mahasiswa diharapkan dapat memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam

perencanaan suatu struktur gedung.

1.3. Kriteria Perencanaan

1. Spesifikasi Bangunan

a. Fungsi Bangunan : Bengkel

b. Luas Bangunan : 864 m2 c. Jumlah Lantai : 2 lantai

d. Tinggi Lantai : 4 m

e. Konstruksi Atap : Rangka kuda-kuda baja

f. Penutup Atap : Genteng

g. Pondasi : Foot Plat

2. Spesifikasi Bahan

a. Mutu Baja Profil : BJ 37 (

σ

leleh = 2400 kg/cm2 )

(

σ

ijin = 1600 kg/cm2 )

b. Mutu Beton (f’c) : 25 MPa

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

(21)

commit to user

1.4. Peraturan-Peraturan Yang Berlaku

a. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung SNI

03-2847-2002.

b. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung SNI

03-1729-2002

(22)

commit to user

Bab II Dasar Teori 1

BAB 2

DASAR TEORI

2.1

Dasar Perencanaan

2.1.1 Jenis Pembebanan

Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur yang

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

yang bekerja pada struktur bangunan tersebut.

Beban-beban yang bekerja pada struktur dihitung menurut Peraturan

Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, beban - beban tersebut adalah :

1. Beban Mati (qd)

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

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

peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung itu.Untuk

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

bangunan dan komponen gedung adalah :

a) Bahan Bangunan :

1. Beton bertulang ... 2400 kg/m3 2. Pasir basah ... ... 1800 kg/m3 3. Pasir kering ... 1600 kg/m3 4. Beton biasa ... 2200 kg/m3 b) Komponen Gedung :

1. Dinding pasangan batu merah setengah bata ... 250 kg/m3 2. Langit – langit dan dinding (termasuk rusuk – rusuknya, tanpa penggantung

langit-langit atau pengaku),terdiri dari :

(23)

commit to user

- kaca dengan tebal 3 – 4 mm ... 10 kg/m

3. Penutup atap genteng dengan reng dan usuk ... . 50 kg/m2 4. Penutup lantai dari tegel, keramik dan beton (tanpa adukan)

per cm tebal ... 24 kg/m2 5. Adukan semen per cm tebal ... 21 kg/m2

2. Beban Hidup (ql)

Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghuni atau penggunaan

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 gedung toko ini terdiri dari :

Beban atap ... 100 kg/m2 Beban tangga dan bordes ... 300 kg/m2 Beban lantai untuk toko ... 250 kg/m2

Berhubung peluang untuk terjadi beban hidup penuh yang membebani semua

bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak selama unsur gedung

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

sistem pemikul beban dari suatu struktur gedung, beban hidupnya dikalikan

dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan gedung

(24)

commit to user

Tabel 2.1 Koefisien reduksi beban hidup

Penggunaan Gedung Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk · PERUMAHAN:

Rumah sakit / Poliklinik · PENDIDIKAN:

Sekolah, Ruang kuliah · PENYIMPANAN :

Gudang, Perpustakaan · TANGGA :

Perdagangan, penyimpanan

0,75

0,90

0,80

0,90

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 (kg/m2).

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. Untuk daerah didekat laut dan didaerah lain dimana terdapat kecepatan angin lebih besar dari pada daerah tertentu,maka tekanan tiup (P) dapat dihitung

dengan menggunakan rumus :

P = 16

2 V

( kg/m2 )

Di mana V adalah kecepatan angin dalam m/det, yang harus ditentukan oleh

instansi yang berwenang.

Sedangkan koefisien angin ( + berarti tekanan dan – berarti isapan ), untuk gedung

tertutup :

1. Dinding Vertikal

(25)

commit to user

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

2. Atap segitiga dengan sudut kemiringan a

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

65° < a < 90° ... + 0,9

b) Di belakang angin, untuk semua a ... - 0,4

2.1.2. Sistem Bekerjanya 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 PPIUG 1983, 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 (Æ), 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

(26)

commit to user

Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U

No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U

1. D 1,4 D

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

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

4. D, W 0,9 D ± 1,6 W

5. D,L,E 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E

6. D,E 0,9 D ± 1,0 E

7. D,F 1,4 ( D + F )

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

Sumber : SNI 03-2847-2002

Keterangan :

D = Beban mati

L = Beban hidup

W = Beban angin

A = Beban atap

R = Beban air hujan

E = Beban gempa

T = Pengaruh kombinasi suhu, rangkak, susut dan perbedaan penurunan

F = Beban akibat berat dan tekanan fluida yang diketahui dengan baik berat

(27)

commit to user

Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan Æ

No Kondisi gaya Faktor reduksi (Æ)

1.

2.

3.

4.

Lentur, tanpa beban aksial

Beban aksial, dan beban aksial dengan

lentur :

a. Aksial tarik dan aksial tarik dengan

lentur

b. Aksial tekan dan aksial tekan dengan

lentur :

· Komponen struktur dengan tulangan

spiral

· Komponen struktur lainnya

Geser dan torsi

Tumpuan beton

0,80

0,8

0,7

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. Sedang untuk

melindungi dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus kebakaran, maka

diperlukan adanya tebal selimut beton minimum.

Beberapa persyaratan utama pada 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

(28)

commit to user

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

2.2.1. Perencanaan Kuda-Kuda

1. Pembebanan

Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah :

a. Beban mati

b. Beban hidup

c. Beban angin

2. Asumsi Perletakan

a. Tumpuan sebelah kiri adalah Sendi.

b. Tumpuan sebelah kanan adalah Rol.

3. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.

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

5. Perhitungan profil kuda-kuda

a. Batang tarik

Ag perlu = Fy Pmak

An perlu = 0,85.Ag

An = Ag-dt

L x U =1

-Ae = U.An

Cek kekuatan nominal :

Kondisi leleh Kondisi fraktur

Fy Ag Pn=0,9. .

f fPn =0,75.Ag.Fu

(29)

commit to user

b. Batang tekan

Ag perlu = Fy Pmak

An perlu = 0,85.Ag

Fy t

h

w

300 =

E Fy r

l K c

p l = .

Apabila = λc≤ 0,25 ω = 1

0,25 < λc < 1 ω

0,67λ -1,6

1,43 c

=

λc ≥ 1,2 ω =1,25.lc2

) . . . 2 , 1

( Fudt Rn f

f =

Rn P n

f =

w Fy Fcr =

Fy Ag Pn f. .

f =

P Pn> f

2.2.2. Perhitungan Alat Sambung

Alat sambung yang digunakan adalah baut. Dalam PPBBI 1984 pasal 8.2 butir 1

dijelaskan bahwa tegangan-tegangan yang diijinkan dalam menghitung kekuatan

(30)

commit to user

a.Tegangan geser yang diijinkan

Teg. Geser = 0,6 . s ijin

b.Tegangan tumpuan yang diijinkan

Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin

c.Tebal pelat sambung

d = 0,625 d

d.Kekuatan baut

· Pgeser = 2 . ¼ . p . d 2 .

t

_geser

· Pdesak = d . d .

t

_tumpuan

Untuk menentukan jumlah baut tiap sambungan menggunakan kekuatan baut

terhadap tegangan geser atau desak yang memiliki hasil lebih kecil dengan cara

beban maksimal yang ditahan oleh batang dibagi dengan kekuatan baut yang

terkecil.

Jarak antar baut ditentukan dengan rumus :

· 2,5 d £ S £ 7 d · 2,5 d £ u £ 7 d · 1,5 d £ S1£ 3 d

Dimana :

d = diameter alat sambungan

s = jarak antar baut arah Horisontal

u = jarak antar baut arah Vertikal

s1 = jarak antar baut dengan tepi sambungan

2.3.

Perencanaan Tangga

1. Pembebanan :

Ø Beban mati

Ø Beban hidup : 300 kg/m2 2. Asumsi Perletakan

(31)

commit to user

3. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.

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

Perhitungan untuk penulangan tangga :

Mn = F Mu

Dimana Φ = 0.8

M c f fy ' . 85 . 0 = Rn ₂ .d b Mn =

r = _÷÷

ø ö ç ç è æ -fy 2.m.Rn 1 1 m 1

rb = _÷÷

ø ö çç è æ + fy fy fc 600 600 . . . 85 . 0 _b

rmax = 0.75 . rb

rmin < r < rmaks tulangan tunggal

r < rmin dipakai rmin = 0.0025

As = r_ada . b . d

f u n M M =

dimana,f =0,80

m =

c y xf f ' 85 , 0

Rn = ₂ bxd

M_n

r = _÷÷

rb = _÷÷

(32)

commit to user

As = rada . b .

Luas tampang tulangan

As = rxbxd

2.4.

Perencanaan Plat Lantai

1. Pembebanan :

Ø Beban mati

Ø Beban hidup : 250 kg/m2

2. Analisa struktur menggunakan tabel 13.3.2 PPIUG 1983.

3. Perencanaan tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.

Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah

sebagai berikut :

Mn = F Mu

Dimana Φ = 0.8

M

c f fy

' . 85 . 0 =

Rn ₂

.d b

Mn =

r = _÷÷

ø ö ç

ç è æ

-fy 2.m.Rn 1

1 m

1

rb = _÷÷

ø ö çç

è æ

+ fy fy

fc

600 600 .

. . 85 . 0

b

rmax = 0.75 . rb

As = r_ada . b .

(33)

commit to user

2.5.

Perencanaan Balok

1. Pembebanan :

Ø Beban mati

a. Perhitungan tulangan lentur :

f u n

M

M =

dimana,f =0,80

m =

c y xf f

' 85 ,

0

Rn = ₂ bxd

Mn

r = _÷÷

ø ö ç

ç è æ

-fy 2.m.Rn 1

1 m

1

rb = _÷÷

ø ö çç

è æ

+ fy fy

fc

600 600 .

. . 85 .

0 _b

rmax = 0.75 . rb

r min =

fy 4 , 1

r < rmin dipakai rmin =

fy 4 , 1

(34)

commit to user

b. Perhitungan tulangan geser :

Æ = 0,75

Vc = 1₆x f'cxbxd

Æ Vc = 0,75 x Vc

Vu ≤ 0,5 Æ Vc

(perlu tulangan geser)

Vu > Ф.Vc

Æ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Æ Vc

0,5. Ф.Vc < Vu < Ф.Vc

Vs perlu = Vu – Vc

( pilih tulangan terpasang )

Vs ada = S

d fy Av. . ) (

( pakai Vs perlu )

Tetapi jika terjadi Vu < Ø Vc, tidak perlu tulangan geser , tetapi hanya tulangan

(35)

commit to user

2.6.

.

Perencanaan Portal

1. Pembebanan :

Ø Beban mati

f u n

M

M =

dimana,f =0,80

m =

c y xf f ' 85 , 0

Rn = ₂ bxd

M_n

r = _÷÷

rb = _÷÷

ø ö çç è æ + fy fy fc 600 600 . . . 85 . 0 b

rmax = 0.75 . rb

r min =

fy 1,4

(36)

commit to user

Æ = 0,75

Vc = 1₆x f'cxbxd

Æ Vc = 0,75 x Vc

( perlu tulangan geser )

Vs ada = S

d fy Av. . ) (

( pakai Vs perlu )

Tetapi jika terjadi Vu < Ø Vc, maka harus selalu dipasang tulangan geser

minimum, kecuali untuk :

1. Pelat dan fondasi telapak.

2. Konstruksi pelat perusuk.

3. Balok dengan tinggi total yang tidak lebih dari nilai terbesar di antara 250

mm, 2,5 kali tebal sayap atau 0,5 kali lebar badan.

2.7.

Perencanaan Kolom

1. Pembebanan : Beban aksial dan momen dari analisa struktur balok,plat lantai

,dan atap akibat beban mati dan beban hidup

2. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000

a. Perhitungan tulangan lentur kolom

Pnperlu =

f Pu

Dimana Ø = 0,75

e = Pu Mu

e min = 0,1.h

cb = d

fy. 600

600 +

(37)

commit to user

Pnb = 0,85.f’c.ab.b

Pnperlu =

f Pu

; 0,1.f'c.Ag

Pnperlu =

f Pu

Pnperlu < Pnb ® analisis keruntuhan tarik

a = b c f Pn . ' . 85 , 0 As =

(

'

)

2 2 d d fy a e h Pnperlu -÷ ø ö ç è æ _-

-luas tulangan penampang minimum:

Ast = 1 % Ag

Sehingga, As = As’

As = 2 Ast

Menghitung jumlah tulangan

n =

2 ) 16 .( . 4 1 _p AS

b. Perhitungan tulangan geser kolom

Vc = f c bd

Ag Pu . . 6 ' . 14 1 _÷÷ ø ö çç è æ + Ø Vc

0,5 Ø Vc

(38)

commit to user

2.8.

Perencanaan Pondasi

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

beban mati dan beban hidup

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

qada =

A p

qu = 1,3 cNc + qNq + 0,4 g B Ng

qijin = qu / SF

qada£ qijin ... (aman)

Mu = ½ . qu . t2

m =

c y xf f ' 85 , 0

Rn = ₂ bxd

Mn

r = _÷÷ ø ö ç ç è æ -fy 2.m.Rn 1 1 m 1

rb = _÷÷

ø ö çç è æ + fy fy fc 600 600 . . . 85 . 0 _b

rmax = 0.75 . rb

fy 4 , 1 = 360 4 , 1 = 0,0038

As = r_ada . b . d

(39)

commit to user

Æ = 0,75

Vc = 1₆x f'cxbxd

Æ Vc = 0,75 x Vc

( perlu tulangan geser )

Vs ada = S

d fy Av. . ) (

( pakai Vs perlu )

Tetapi jika terjadi Vu < Ø Vc, maka harus selalu dipasang tulangan geser

minimum, kecuali untuk :

1. Pelat dan fondasi telapak.

2. Konstruksi pelat perusuk.

3. Balok dengan tinggi total yang tidak lebih dari nilai terbesar di antara 250

(40)

commit to user

BAB 3

PERENCANAAN ATAP

3.1.

Rencana Atap

K-1 K-1 K-1

K-2

K-2 T

T

T J-1

J-1

J-2

SK SK

KT

SK SK

[image:40.595.153.438.230.584.2]

SK SK

Gambar 3.1. Rencana Atap

Keterangan :

K-1 = Kuda-kuda Tipe 1 G = Gording

K-2 = Kuda-kuda Tipe 2 (silang) N = Nok

SK = Setengah kuda-kuda utama J-1 = Jurai tipe 1

TS = Track Stank J-2 = Jurai Tipe 2

3.1.1. Dasar Perencanaan

Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai

berikut :

a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti tergambar.

b. Jarak antar kuda-kuda : 3 m

c. Kemiringan atap (a) : 30°

(41)

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

f. Bahan penutup atap : genteng.

g. Alat sambung : baut-mur.

h. Jarak antar gording : 1,73 m

i. Bentuk atap : limasan.

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

3.2.

Perencanaan Gording

3.2.1. 3.2.1. Perencanaan Pembebanan

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

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

berikut :

a. Berat gording = 11 kg/m.

b. Ix = 489 cm4.

c. Iy = 99,2 cm4

d. h = 150 mm

e. b = 75 mm

f. ts = 4,5 mm

g. tb = 4,5 mm

h. Zx = 65,2 cm3

(42)

commit to user

Kemiringan atap (a) = 30°.

Jarak antar gording (s) = 1,73 m.

Jarak antar kuda-kuda utama = 3 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

1. Beban Mati (titik)

Berat gording = 11 kg/m

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

Berat plafon = ( 1,5 x 18 ) = 27 kg/m

q = 124,5 kg/m

qx = q sin a = 124,5 x sin 30° = 62,25 kg/m.

qy = q cos a = 124,5 x cos 30° = 107,82 kg/m.

Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 107,82 x (3)2 = 121,3 kgm.

My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 62,25 x (3)2= 70,03 kgm. y

a

q qy qx

x

(43)

2. Beban hidup

P diambil sebesar 100 kg.

Px = P sin a = 100 x sin 30° = 50 kg.

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

Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 86,603 x 6 = 129,9 kgm.

My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 50 x 6 = 75 kgm.

3. Beban angin

TEKAN HISAP

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2. Koefisien kemiringan atap (a) = 30°.

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

2) Koefisien angin hisap = – 0,4

Beban angin :

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

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

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

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

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

1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 8,65 x (3)2 = 9,73 kgm.

2) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -17,3 x (3)2 = -19,46 kgm. y

a

P Py Px

(44)

commit to user

Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam pada Gording

Momen Beban Mati

Beban Hidup

Beban Angin Kombinasi

Tekan Hisap Maksimum Minimum Mx My 121,3 70,03 129,9 75 9,73 - -19,46 - 260,93 145,03 231,74 145,03

3.2.3. Kontrol Terhadap Momen

Ø Kontrol terhadap momen Maksimum

Mx = 260,93 kgm = 26093 kgcm.

My = 145,03 kgm = 14503 kgcm.

Asumsikan penampang kompak :

Mnx = Zx.fy = 65,2. 2400 = 156480 kgcm

Mny = Zy.fy = 19,8. 2400 = 47520 kgcm

Check tahanan momen lentur yang terjadi :

1 .

. _nx + _ny £

b M My M Mx f f 1 49 , 0 47520 14503 0,9.156480 26093 £ = + ……..OK

Ø Kontrol terhadap momen Minimum

Mx = 231,74 kgm = 23174 kgcm.

My = 145,03 kgm = 14503 kgcm.

Asumsikan penampang kompak :

Mnx = Zx.fy = 65,2. 2400 = 156480 kgcm

Mny = Zy.fy = 19,8. 2400 = 47520 kgcm

Check tahanan momen lentur yang terjadi :

1 .

. _nx + _ny £

(45)

3.2.4. Kontrol Terhadap Lendutan

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

E = 2,1 x 106 kg/cm2 qy = 1,0782 kg/cm

Ix = 489 cm4 Px = 50 kg

Iy = 99,2 cm4 Py = 86,603 kg qx = 0,6225 kg/cm

Zx =

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

5 4 3

+ = 2 , 99 . 10 . 2 . 48 ) 300 .( 50 2 , 99 . 10 . 2 . 384 ) 300 ( 6225 , 0 . 5 6 3 6 4

+ = 0,473 cm

Zy =

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

5 4 3

+ = 489 . 10 . 2 . 48 ) 300 .( 603 , 86 489 . 10 2 . 384 ) 300 .( 0782 , 1 . 5 6 3 6 4 +

´ = 0,166 cm

Z = Zx2 +Zy2

= (0,473)2 +(0,166)2 = 0,501 cm

Z £ Zijin

0,501 cm £ 1,2 cm ……… aman !

Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 150 × 70 × 20 × 4,5 aman dan

(46)

commit to user

3.3.

Perencanaan Jurai

1 2 3 4

5

6

7

8

9

11

13

15

10

12

[image:46.595.111.483.97.757.2]

14

Gambar 3.2. Rangka Batang Jurai

`

3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :

Tabel 3.2. Panjang Batang pada Jurai

Nomer Batang Panjang Batang (m)

1 2,123

2 2,123

3 2,123

4 2,123

5 2,291

6 2,291

7 2,291

8 2,291

9 0,866

10 2,291

11 1,732

12 2,739

13 2,598

14 3,354

(47)

3.3.2. Perhitungan luasan jurai

K-2

K-2 T

T

J-2

j

a

b

c

e

f' d

f g

h

i

s r q p o n m l k

a'

b'

c'

d'

e' 9

8

7

6

5

4

3

2

1

a

g'

h'

[image:47.595.101.505.118.613.2]

i'

Gambar 3.3. Luasan Atap Jurai

Panjang j1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 7-8 = ½ . 1,73 = 0,865 m

Panjang 8-9 = 1,15 m

Panjang aa’ = 2 m Panjang a’s = 3,518 m

Panjang cc’ = 1,125 m Panjang c’q = 2,639 m

Panjang ee’ = 0,375 m Panjang e’o = 1,885 m

Panjang ff’ = f’n = 1,508 m

Panjang gg’ = g’m = 1,131 m

Panjang ii’ = i’k = 0,377 m

· Luas aa’sqc’c = (½ (aa’ + cc’) 7-9) + (½ (a’s + c’q) 7-9) = (½(2+1,125) 2,015)+(½ (3,518 + 2,639)2,015)

= 9,351 m2

· Luas cc’qoe’e = (½ (cc’ + ee’) 5-7 ) + (½ (c’q + e’o) 5-7)

= ( ½ (1,125+0,375)1,73)+(½ (2,639+1,885)1,73)

(48)

commit to user

= (½×0,865×0,375)+(½(1,885+1,131)1,73)

+(½(1,508+1,131)1,73)

= 5,054 m2

· Luas gg’mki’i = (½ (gg’ + ii’) 1-3) × 2 = (½ (1,131 + 0,377) 1,73) × 2

= 2,609 m2

· Luas jii’k = (½ × ii’ × j1) × 2 = (½ × 0,377 × 0,865) × 2 = 0,326 m2

K-2

K-2 T

T

J-2

j

a

b

c

e

f' d

f g

h

i

s r q p o n m l k

a'

b'

c'

d'

e' 9

8

7

6

5

4

3

2

1

a

g'

h'

[image:48.595.100.509.76.508.2]

i'

Gambar 3.4. Luasan Plafon Jurai

Panjang j1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 7-8 = ½ . 1,5 = 0,75 m

Panjang 8-9 = 1 m

Panjang bb’ = 1,5 m Panjang b’r = 3,016 m

Panjang cc’ = 1,125 m Panjang c’q = 2,639 m

Panjang ee’ = 0,375 m Panjang e’o = 1,885 m

Panjang gg’ = g’m = 1,131 m

Panjang ii’ = i’k = 0,377 m

· Luas bb’rqc’c = (½ (bb’ + cc’) 7-8) + (½ (b’r + c’q) 7-8)

= (½ (1,5 + 1,125) 0,75) + (½ (3,016 + 2,639) 0,75)

= 3,005 m2

(49)

= (½ (1,125+0,375) 1,5) + (½ (2,639 +1,885)1,5)

= 4,518 m2

· Luas ee’omg’gff’ = (½ 4-5 . ee’) + (½ (e’o + g’m) 3-5) + (½ (ff’ + gg’) 3-5)

=(½×0,75×0,375)+(½(1,885+1,131)1,5)

+(½(1,508+1,131)1,5)

= 4,383 m2

· Luas gg’mki’i = (½ (gg’ + ii’) 1-3) × 2 = (½ (1,131+0,377) 1,5 ) × 2

= 2,262 m2

· Luas jii’k = (½ × ii’ × j1) × 2

= (½ × 0,377 × 0,75) × 2

= 0,283 m2

Perhitungan Pembebanan Jurai

Data-data pembebanan :

Berat penutup atap = 50 kg/m2 Berat plafon dan penggantung = 18 kg/m2 Berat profil kuda-kuda = 3,77 × 2 kg/m

1 2 3 4

5

6

7

8

9

11

13

15

10

12

14

P1

P2

P3

P4

P5

P6 P7

[image:49.595.103.467.84.682.2]

P8 P9

(50)

commit to user

a. Beban Mati

1) Beban P1

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording bb’r

= 11 × (1,5+3,016) = 49,68 kg

b) Beban Atap = luasan aa’sqc’c × berat atap

= 9,351 × 50 = 467,55 kg

c) Beban Plafon = luasan bb’rqc’c’ × berat plafon

= 3,005 × 18 = 54,09 kg

d) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 5) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,123 + 2,291) × (3,77 × 2)

= 16,65 kg

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

= 30 % × 16,65 = 5 kg

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

= 10 % × 16,65 = 1,67 kg

2) Beban P2

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording dd’p

= 11 × (0,75+2,262) = 33,14 kg

b) Beban Atap = luasan cc’qoe’e × berat atap

= 4,518× 50 = 225,9 kg

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

= ½ × (2,291 + 0,866 + 2,291 + 2,291 ) × (3,77 × 2)

= 33,59 kg

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

= 30 % × 33,59 = 10,08 kg

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

(51)

3) Beban P3

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording ff’n

= 11 × (1,508+1, 508) = 33,18 kg

b) Beban Atap = luasan ee’omg’gff’ × berat atap

= 5,054 × 50 = 252,7 kg

= ½ × (2,291 + 1,732 + 2,739 + 2,291) × (3,77 × 2)

= 34,13 kg

= 30 % × 34,13 = 10,24 kg

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

= 10 % × 34,13 = 3,42 kg

4) Beban P4

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording hh’l

= 11 × (0,754+0,754) = 16,59 kg

b) Beban Atap = luasan gg’mki’i × berat atap

= 2,609 × 50 = 130,45 kg

= ½ × (2,291 + 2,598 + 2,464 + 2,291) × (3,77 × 2)

= 36,36 kg

= 30 % × 36,36 = 10,91 kg

(52)

commit to user

5) Beban P5

a) Beban Atap = luasan jii’k × berat atap

= 0,326 × 50 = 16,3 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (8+15) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,291 + 3,464) × (3,77 2)

= 21,7 kg

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

= 30 % × 21,7 = 6,51 kg

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

= 10 % × 21,7 = 2,17 kg

6) Beban P6

a) Beban Plafon = luasan jii’k × berat plafon

= 0,283× 18 = 5,094 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (15 + 14 + 4) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (3,464 + 3,354 + 2,123) × (3,77 × 2)

= 33,71 kg

= 30 % × 33,71 = 10,12 kg

= 10 % × 33,71 = 3,38 kg

7) Beban P7

a) Beban Plafon = luasan gg’mki’i × berat plafon

= 2,262 × 18 = 40,716 kg

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

= ½ × (2,123+ 2,739 + 2,598 + 2,123) × (3,77 × 2)

= 36,13 kg

= 30 % × 36,13 = 10,84 kg

(53)

8) Beban P8

a) Beban Plafon = luasan ee’omg’gff’ × berat plafon

= 4,383 × 18 = 78,894 kg

= ½ × (2,123+1,732 + 2,123 + 2,291) × (3,77 × 2)

= 31,18 kg

= 30 % × 31,18 = 9,36 kg

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

= 10 % × 31,18 = 3,12 kg

9) Beban P9

a) Beban Plafon = luasan cc’qoe’e × berat plafon

= 4,518 × 18 = 81,324 kg

= ½ × (2,123 + 0,866 + 2,123) × (3,77 × 2)

= 19,28 kg

= 30 % × 19,28 = 5,79 kg

(54)

commit to user

Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Jurai

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 467,55 49,68 16,65 5 1,67 54,09 594,64 595

P2 225,9 33,14 33,59 10,08 3,36 - 306,07 307

P3 252,7 33,18 34,13 10,24 3,42 - 333,67 334

P4 130,45 16,59 36,36 10,91 2,64 - 196,95 197

P5 16,3 - 21,7 6,51 2,17 - 46,68 47

P6 - - 33,71 10,12 3,38 5,094 52,304 53

P7 - - 36,13 10,84 3,62 40,716 91,306 92

P8 - - 31,18 9,36 3,12 78,894 122,554 123

P9 - - 19,28 5,79 1,93 81,324 108,324 109

b. Beban Hidup

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

c. Beban Angin

Perhitungan beban angin :

1 2 3 4

5

6

7

8

9

11

13

15

10

12

14 W1

W2

W3

W4

[image:54.595.61.561.112.672.2]

W5

(55)

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.

§ Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40

= (0,02 × 30) – 0,40 = 0,2

a) W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin

= 9,351 × 0,2 × 25 = 46,755 kg

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

= 5,211 × 0,2 × 25 = 26,055 kg

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

= 5,054 × 0,2 × 25 = 25,27 kg

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

= 2,609 × 0,2 × 25 = 13,045 kg

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

= 0,326 × 0,2 × 25 = 1,63 kg

Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin Jurai

Beban

Angin Beban (kg)

Wx

W.Cos a (kg) (Untuk Input SAP2000)

Wy

W.Sin a (kg) (Untuk Input SAP2000)

W1 46,755 40,491 41 23,378 24

W2 26,055 22,521 23 13,028 14

W3 25,27 21,885 22 12,635 13

W4 13,045 11,298 12 6,523 7

W5 1,63 1,412 2 0,815 1

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh

(56)

commit to user

Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Jurai

Batang kombinasi

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

1 475,86 -

2 464,80 -

3 - 147,24

4 147,24 -

5 - 523,50

6 546,78 -

7 230,82 -

8 559,82 -

9 229,07 -

10 - 1048,69

11 - 1048,85

12 398,39 -

13 - 53,98

14 - 515,07

15 46,97 -

Perencanaan Profil Jurai

a. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 559,82 kg

Fy = 2400 kg/cm2 (240 MPa)

Fu = 3800 kg/cm2 (380 MPa)

Kondisi leleh

Pmaks. = f.fy .Ag

2

y

maks. _0,26_cm

0,9.2400 559,82 .f

P

Ag = =

F =

Kondisi fraktur

Pmaks. = f.fu .Ae

(57)

(U = 0,75 didapat dari buku LRFD hal.39)

2

u

maks. _0,262_cm

0,75 0,75.3800.

559,82 .

.f P

An = =

F =

U

2

min 0,955cm

240 229,1 240

L

i = = =

Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50.50.5 ,Ag = 4,80 cm2 dan i = 1,51 cm Berdasarkan Ag kondisi leleh

Ag = 0,437/2 = 0,2185 cm2 Berdasarkan Ag kondisi fraktur

Diameter baut = 12,7 mm

Diameter lubang = 12,7 + 2 = 14,7 mm = 1,47 cm

Ag = An + n.d.t

= (0,262/2) + 1.1,47.0,5

= 0,866 cm2

Ag yang menentukan = 0,962 cm2

Digunakan ûë 50.50.5 maka, luas profil 4,80 > 0,866 ( aman )

inersia 1,51 > 0,955 ( aman )

b. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 1048,85 kg

lk = 2,864 m = 286,4 cm

Ag perlu = Fy P_mak

=

2400 1048,85

= 0,44 cm2

Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50.50.5 (Ag = 4,80 cm2)

Periksa kelangsingan penampang :

Fy t

b 200

< =

240 200 5

50 <

= 10 < 12,9

r L K.

=

l =

51 , 1

4 , 286 . 1

= 189,66

(58)

commit to user

=

200000 240 14

, 3 189,66

= 2,09 …… λc ≥ 1,2 ω =1,25.lc2

ω 2

c 1,25.l

= = 1,25. (2,092)

= 5,46

w Fy Fcr = =

5,46 2400

= 439,56

Fcr Ag Pn=2. .

= 2.4,80.439,56

= 4219,776

776 , 4219 . 85 , 0

1048,85 =

Pn P f

= 0,29 < 1………OK

3.3.3. Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur.

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

Diameter lubang = 14 mm.

Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . db

= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm.

Menggunakan tebal plat 8 mm

Ø Tahanan geser baut

Pn = m.(0,4.fub).An

= 2.(0,4.825) .¼ . p . 12,72 = 8356,43 kg/baut

Ø Tahanan tarik penyambung

Pn = 0,75.fub.An

=7834,2 kg/baut

Ø Tahanan Tumpu baut :

(59)

= 0,75 (2,4.370.12,7.9)

= 7612,38 kg/baut

P yang menentukan adalah Ptumpu = 7612,38 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

138 , 0 7612,38 1048,85 P

P n

tumpu

maks. ₌ ₌

= ~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut :

a) 1,5d £ S1 £ 3d

Diambil, S1 = 2,5 db = 2,5. 12,7

= 31,75 mm

= 30 mm

b) 2,5 d £ S2 £ 7d

Diambil, S2 = 5 db = 5 . 12,7

= 63,5 mm

(60)

commit to user

b. Batang tarik

Digunakan alat sambung baut-mur.

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

Diameter lubang = 14,7 mm.

Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . db

= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm.

Menggunakan tebal plat 8 mm

Ø Tahanan geser baut

Pn = n.(0,4.fub).An

= 2.(0,4.825) .¼ . p . 12,72 = 8356,43 kg/baut

Ø Tahanan tarik penyambung

Pn = 0,75.fub.An

=7834,2 kg/baut

Ø Tahanan Tumpu baut :

Pn = 0,75 (2,4.fu. db t)

= 0,75 (2,4.380.12,7.9)

= 7612,38 kg/baut

P yang menentukan adalah Ptumpu = 7612,38 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

0,1 7612,38

559,82 P

P n

geser

maks. ₌ ₌

= ~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut :

a) 1,5d £ S1 £ 3d

Diambil, S1 = 2,5 db = 2,5. 12,7

= 31,75 mm

= 30 mm

b) 2,5 d £ S2 £ 7d

Diambil, S2 = 5 db = 5 . 12,7

= 63,5 mm

(61)

Tabel 3.6. Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai Nomer

Batang Dimensi Profil Baut (mm)

1 ûë50 . 50 .5 2 Æ 12,7

2 ûë50 . 50 .5 2 Æ 12,7

3 ûë50 . 50 .5 2 Æ 12,7

4 ûë50 . 50 .5 2 Æ 12,7

5 ûë50 . 50 .5 2 Æ 12,7

6 ûë50 . 50 .5 2 Æ 12,7

7 ûë50 . 50 .5 2 Æ 12,7

8 ûë50 . 50 .5 2 Æ 12,7

9 ûë50 . 50 .5 2 Æ 12,7

10 ûë50 . 50 .5 2 Æ 12,7

11 ûë50 . 50 .5 2 Æ 12,7

12 ûë50 . 50 .5 2 Æ 12,7

13 ûë50 . 50 .5 2 Æ 12,7

14 ûë50 . 50 .5 2 Æ 12,7

(62)

commit to user

3.4. Perencanaan Setengah Kuda-kuda

5

1 9

11

13

15

10

12

14 6

7

8

2 3 4

Gambar 3.7. Rangka Batang Setengah Kuda-kuda

3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :

Tabel 3.7. Perhitungan Panjang Batang pada Setengah Kuda-kuda

Nomer Batang Panjang Batang

1 1,5

2 1,5

3 1,5

4 1,5

5 1,73

6 1,73

7 1,73

8 1,73

9 0,866

10 1,73

11 1,73

12 2,291

13 2,598

14 3,003

(63)

3.4.2. Perhitungan luasan Setengah Kuda-kuda

K-2

K-2 T

T

J-2

f

k

j

i

h g

a b c d e

a' b' c' d' e'

Gambar 3.8. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda

Panjang ak = 6,869 m

Panjang bj = 5,162 m

Panjang ci = 3,69 m

Panjang dh = 2,218 m

Panjang eg = 0,746 m

Panjang ab = jk = 2,232 m

Panjang b’c’ = c’d’ = d’e’ = 1,928 m

Panjang e’f = ½ × 1,928 = 0,964 m

Panjang atap a’b’ = 2,009 m

Panjang atap bc = cd = de = gh = hi = ij = 1,732 m

· Luas atap abjk = ½ x (ak + bj) x a’b’

= ½ x (6,869 + 5,162) x 2,009

= 12,085 m2

· Luas atap bcij = ½ x (bj + ci) x b’c’

(64)

commit to user

· Luas atap cdhi = ½ x (ci + dh) x c’d’

= ½ x (3,69 + 2,218) x 1,928

= 5,695 m2

· Luas atap degh = ½ x (dh + eg) x d’e’

= ½ x (2,218 + 0,746) x 1,928

= 2,857 m2 · Luas atap efg = ½ x eg x e’f

= ½ x 0,746 x 0,964

= 0,36 m2

K-2

K-2 T

T

J-2

f

k j i h g

a c

d e

a'

b c' d'

e' b'

Gambar 3.9. Luasan Plafon

Panjang ak = 6,869 m

Panjang atap a’b’ = 0,665 m

Panjang atap b’c’ = c’d’ = d’e’ = 1,5 m

Panjang atap e’f’ = 0,75 m

Panjang bj = 5,162 m

Panjang ci = 3,69 m

Panjang dh = 2,218 m

Panjang eg = 0,746 m

Panjang atap ab = jk = 0,739 m

(65)

· Luas plafon abjk = ½ x (ak + bj) x a’b’

= ½ x (6,869 + 5,162) x 0,665

= 4,001 m2

· Luas plafon bcij = ½ x (bj + ci) x b’c’ = ½ x (5,162 + 3,69) x 1,5

= 6,639 m2

· Luas plafon cdhi = ½ x (ci + dh) x c’d’

= ½ x (3,69 + 2,218) x 1,5

= 4,431 m2

· Luas plafon degh = ½ x (dh + eg) x d’e’

= ½ x (2,218 + 0,746) x 1,5

= 2,223 m2 · Luas plafon efg = ½ x eg x e’f

= ½ x 0,746 x 0,75

= 0,28 m2

Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Data-data pembebanan :

(66)

commit to user

a. Beban Mati

5 1

9

11

13

15

10

12

14 6

7

8

2 3 4

P1

P2

P3

P4

P5

[image:66.595.102.495.108.764.2]

P9 P8 P7 P6

Gambar 3.10. Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat Beban Mati

1) Beban P1

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording

= 11 × 6 = 66 kg

b) Beban Atap = luasan abjk × berat atap

= 12,085 × 50 = 604,25 kg

c) Beban Plafon = luasan abjk × berat plafon

= 4,001 × 18 = 72,02 kg

d) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 5) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (1,5 + 1,73) × (3,77 × 2)

= 12,18 kg

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

= 30 % × 12,18 = 3,66 kg

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

(67)

2) Beban P2

= 11 x 4,416 = 48,58 kg

b) Beban Atap = luasan bcij × berat atap

= 8,533 × 50 = 426,65 kg

= ½ × (1,73+0,866+1,73+1,73) × (3,77 × 2)

= 22,84 kg

= 30 % × 22,84 = 6,86 kg

= 10 % × 22,84 = 2,29 kg

3) Beban P3

= 11 x 2,944 = 32,39 kg

b) Beban Atap = luasan cdhi × berat atap

= 5,695 × 50 = 284,75 kg

= ½ × (1,73 + 1,73 + 2,598 + 1,73) × (3,77 × 2)

= 29,37 kg

= 30 % × 29,37 = 8,82 kg

(68)

commit to user

4) Beban P4

= 11 × 1,472 = 16,2 kg

b) Beban Atap = luasan degh × berat atap

= 2,857 × 50 = 142,85 kg

= ½ × (1,73+2,598+3,003+1,73) × (3,77 × 2)

= 34,17 kg

= 30 % × 34,17 = 10,26 kg

= 10 % × 34,17 = 3,42 kg

5) Beban P5

a) Beban Atap = luasan efg × berat atap

= 0,36 × 50 = 18 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (8 + 15) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (1,73 + 3,464) × (3,77 × 2)

= 19,59 kg

= 30 % × 19,58 = 5,88 kg

(69)

6) Beban P6

a) Beban Plafon = luasan efg × berat plafon

= 0,28 × 18 = 5,04 kg

= ½ × (3,464 + 3,003 + 1,5) × (3,77 × 2)

= 30,04 kg

= 30 % × 30,04 = 9,02 kg

= 10 % × 30,04 = 3,01 kg

7) Beban P7

a) Beban Plafon = luasan degh × berat plafon

= 2,223 × 18 = 40,02 kg

= ½ × (1,5 +2,291 + 2,598 + 1,5) × (3,77 × 2)

= 29,75 kg

= 30 % × 29,75 = 8,93 kg

(70)

commit to u