PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG KULIAH 2 LANTAI

(1)

i

GEDUNG KULIAH 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 NIM : I 8507023

PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2011

(2)

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

PERENCANAAN STRUKTUR dan RENCANA ANGGARAN BIAYA GEDUNG SEKOLAH 2 LANTAI

TUGAS AKHIR

Dikerjakan Oleh:

MUHAMMAD NIM : I 8507023

Diperiksa dan disetujui ; Dosen Pembimbing

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

(3)

iii

LEMBAR PENGESAHAN

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG KULIAH 2 LANTAI

TUGAS AKHIR

Dikerjakan Oleh: MUHAMMAD NIM : I 8507023

Dipertahankan didepan tim penguji:

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

2. EDY PURWANTO, ST, MT :... NIP. 19680912 199702 1 001

3. PURNAWAN GUNAWAN, ST, M :... NIP. 19731209 199802 1 001

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

KUSNO ADI SAMBOWO, ST, MSc 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

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

(4)

vii

Hal

HALAMAN JUDUL... ... i

HALAMAN PERSETUJUAN. ... ii

HALAMAN PENGESAHAN. ... iii

MOTTO ... iv

PERSEMBAHAN... v

KATA PENGANTAR. ... vi

DAFTAR ISI. ... vii

DAFTAR GAMBAR ... xiii

DAFTAR TABEL ... xv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ... xvii

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

(5)

viii BAB 3 RENCANA ATAP

3.1 Perencanaan Atap………... 18

3.1.1 Dasar Perencanaan ... 19

3.2 Perencanaan Gording ... 19

3.2.1 Perencanaan Pembebanan ... 19

3.2.2 Perhitungan Pembebanan ... 20

3.2.3 Kontrol Terhadap Tegangan ... 23

3.2.4 Kontrol terhadap lendutan ... 24

3.3 Perencanaan Setengah Kuda-Kuda ... 25

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

3.3.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda ... 26

3.3.3 Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda ... 29

3.3.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda ... 37

3.3.5 Perhitungtan Alat Sambung ... 39

3.4 Perencanaan Jurai ... 43

3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Jurai ... 43

3.4.2 Perhitungan Luasan Jurai ... 44

3.4.3 Perhitungan Pembebanan Jurai ... 47

3.4.4 Perencanaan Profil Jurai ... 55

3.4.5 Perhitungan Alat Sambung ... 57

3.5 Perencanaan Kuda-kuda Utama A ... 61

3.5.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda ... 61

3.5.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda Utama ... 62

3.5.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama ... 65

3.5.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama ... 74

3.6 Perencanaan Kuda-kuda Utama B ... 80

3.6.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda ... 80

(6)

ix

BAB 4 PERENCANAAN TANGGA 4.1 Uraian Umum ... 99

4.2 Data Perencanaan Tangga ... 99

4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan ... 101

4.3.1 Perhitungan Tebal Plat Equivalent ... 101

4.3.2 Perhitungan Beban……….. 102

4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes………. 103

4.4.1 Perhitungan Tulangan Tumpuan………. 103

4.4.2 Perhitungan Tulangan Lapangan……… 106

4.5 Perencanaan Balok Bordes………. 107

4.5.1 Pembebanan Balok Bordes………. 108

4.5.2 Perhitungan Tulangan Lentur………. 108

4.5.3 Perhitungan Tulangan Geser……….. 110

4.6 Perhitungan Pondasi Tangga……….. 111

4.6.1 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi……… 112

4.6.2 Perhitungan Tulangan Lentur………. 112

4.6.3 Perhitungan Tulangan Geser……….. 114

BAB 5 PLAT LANTAI 5.1 Perencanaan Plat Lantai ... 115

5.2 Perhitungan Beban Plat Lantai……….. . 115

5.3 Perhitungan Momen ... 116

5.4 Penulangan Plat Lantai………... 125

5.5 Penulangan Tumpuan Arah x……….. 127

5.6 Penulangan Tumpuan Arah y………. 128

(7)

x BAB 6 PERENCANAAN BALOK ANAK

6.1 Perencanaan Balok Anak ... 133

6.1.1 Perhitungan Lebar Equivalent………. 134

6.1.2 Lebar Equivalent Balok Anak……… 134

6.2 Perhitungan Balok Anak As 2’’ ( A – D), (M – P)………... 135

6.2.1 Pembebanan ... 135

6.2.2 Perhitungan Tulangan ... 137

6.3 Perhitungan Balok Anak As C (2 – 4)………... ... 142

6.4 Perhitungan Balok Anak As 5 (L – M)………... ... 150

6.5 Perhitungan Balok Anak As D’ (5 – 6)………... ... 155

6.6 Perhitungan Balok Anak As 3’’ ( D – E)………... ... 161

6.7 Perhitungan Balok Anak As 5 ( D – E)………... ... 168

BAB 7 PERENCANAAN PORTAL 7.1 Perencanaan Portal……… 167

7.1.1 Dasar Perencanaan……….. ... 168

(8)

xi

7.2.1 Perhitungan Pembebanan Portal memanjang ... 179

7.2.2 Perhitungan Pembebanan Portal melintang ... 195

7.3 Penulangan Balok Portal………. 197

7.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur Ring Balk ... 197

7.3.2 Perhitungan Tulangan Geser Ring Balk …… ... 198

7.3.3 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang 1 .... 200

7.3.4 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang 1… .. 202

7.3.5 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang 2 .... 205

7.3.6 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang 2… .. 206

7.3.7 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang ... 208

7.3.8 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang… ... 210

7.3.9 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Kanopi ... 210

7.3.10 Perhitungan Tulangan Geser Balok Kanopi …… ... 211

7.4 Penulangan Kolom………. ... 212

7.4.1 Penulangan Kolom Tipe 1... 212

7.4.2 Penulangan Kolom Tipe 2... 213

7.5 Penulangan Sloof………. ... 214

7.5.1 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof ... 214

7.5.2 Perhitungan Tulangan Geser Sloof …… ... 215

BAB 8 PERENCANAAN PONDASI 8.1 Perencanaan Pondasi Tipe 1 ... 218

8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi ... 218

8.2.1 Perhitungan Kapasitas Dukung Pondasi ... 219

8.2.2 Perhitungan Tulangan Lentur …… ... 220

8.2.3 Perhitungan Tulangan Geser ... 221

BAB 9 RENCANA ANGGARAN BIAYA 9.1 Rencana Anggaran Biaya ... 223

(9)

xii

10.1 Konstruksi Kuda-kuda ... 232

10.2 Penulangan Tangga……… ... 240

10.3 Penulangan Plat Lantai………... 240

10.4 Penulangan Balok Anak……… ... 241

10.5 Penulangan Portal……… ... 241

10.6 Penulangan Pondasi……… ... 242

10.7 Rencana Anggaran Biaya……… ... 243

BAB 11 KESIMPULAN ... 247

PENUTUP……….. xix

DAFTAR PUSTAKA……… xx

LAMPIRAN-LAMPIRAN……… xxi

(10)

BAB 1 Pendahuluan

1

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 D3 Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai salah satu lembaga pendidikan dalam merealisasikan hal tersebut memberikan Tugas Akhir sebuah perencanaan gedung bertingkat dengan maksud agar menghasilkan tenaga yang bersumber daya dan mampu bersaing dalam dunia kerja.

1.2. Rumusan Masalah

Masalah-masalah yang akan dibahas dalam penulisan Tugas Akhir ini dapat dirumuskan sebagai berikut:

a. Bagaimana mengetahui konsep-konsep dasar berdasarkan data-data yang diperoleh untuk merencanakan suatu bangunan.

b. Bagaimana melakukan perhitungan struktur dengan tingkat keamanan yang memadai.

1.3. Maksud dan Tujuan

(11)

BAB 1 Pendahuluan

teknisi-teknisi yang menguasai ilmu dan keterampilan dalam bidangnya. Program D3 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 dapat mensukseskan pembangunan nasional di Indonesia.

Program D3 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret 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, pengertian dan pengalaman dalam merencanakan struktur gedung.

c. Mahasiswa dapat mengembangkan daya pikirnya dalam memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam perencanaan struktur gedung.

1.4. Metode Perencanaan

Metode perencanaan yang digunakan untuk pembahasan tugas akhir ini meliputi: a. Sistem struktur.

b. Sistem pembebanan.

c. Perencanaan analisa struktur. d. Perencanaan analisa tampang.

e. Penyajian gambar arsitektur dan gambar struktur. f. Perencanaan anggaran biaya.

1.5. Kriteria Perencanaan

a. Spesifikasi Bangunan

1) Fungsi Bangunan : Gedung kuliah

2) Luas Bangunan : 1132_m2

3) Jumlah Lantai : 2 lantai.

4) Tinggi Tiap Lantai : 4,0 m.

(12)

BAB 1 Pendahuluan

6) Penutup Atap : Genteng.

7) Pondasi : Foot Plat.

b. Spesifikasi Bahan

1) Mutu Baja Profil : BJ 37.

2) Mutu Beton (f’c) : 20 MPa.

3) Mutu Baja Tulangan (fy) : Polos : 240 MPa. Ulir : 320 MPa.

1.6. Peraturan-Peraturan Yang Berlaku

a. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002).

b. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002).

c. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-1989).

(13)

BAB 2 Dasar Teori

4

BAB 2

DASAR TEORI

2.1. Dasar Perencanaan

2.1.1. Jenis Pembebanan

Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur yang mampu mendukung berat sendiri, gaya angin, beban hidup maupun beban khusus yang bekerja pada struktur bangunan tersebut.

Beban-beban yang bekerja pada struktur dihitung menurut Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung SNI 03-1727-1989,

beban-beban tersebut adalah :

a. Beban Mati (qd)

Beban mati adalah berat dari semua bagian suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian–penyelesaian, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung itu. Untuk merencanakan gedung ini, beban mati yang terdiri dari berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung adalah :

1) Bahan Bangunan :

a. Beton Bertulang ... 2400 kg/m3 b. Pasir (jenuh air) ... 1800 kg/m3 2) Komponen Gedung :

a. Langit – langit dan dinding (termasuk rusuk – rusuknya, tanpa penggantung langit-langit atau pengaku),terdiri dari :

1.semen asbes (eternit) dengan tebal maksimum 4mm ... ….11 kg/m2 2.kaca dengan tebal 3-4 mm ... 10 kg/m2

(14)

BAB 2 Dasar Teori

b. Penutup atap genteng dengan reng dan usuk... 50 kg/m2 c. Penutup lantai dari ubin semen portland, teraso dan beton (tanpa adukan)

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

b. Beban Hidup (ql)

Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian 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.

Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan ini terdiri dari :

1) Beban atap ... 100 kg/m2 2) Beban tangga dan bordes ... 200 kg/m2 3) Beban lantai ... 250 kg/m2

Berhubung peluang untuk terjadi beban hidup penuh yang membebani semua bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak selama unsur gedung tersebut adalah sangat kecil, maka pada perencanaan balok induk dan portal dari sistem pemikul beban dari suatu struktur gedung, beban hidupnya dikalikan dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan gedung yang ditinjau, seperti diperlihatkan pada Tabel 2.1. :

(15)

BAB 2 Dasar Teori

Tabel 2.1. Koefisien reduksi beban hidup

Penggunaan Gedung Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk

Ø PERUMAHAN/PENGHUNIAN :

Rumah tinggal, hotel, rumah sakit

Ø PERDAGANGAN :

Toko,toserba,pasar Ø GANG DAN TANGGA :

~ Perumahan / penghunian

~ Pendidikan, kantor

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

0,75 0,80 0,75 0,75 0,90

Sumber : SNI 03-1727-1989

c. Beban Angin (W)

Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.

Beban Angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif (hisapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau. Besarnya tekanan positif dan negatif yang dinyatakan dalam kg/m2 ini ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup dengan koefisien – koefisien angin. Tekan tiup harus diambil minimum 25 kg/m2, kecuali untuk daerah di laut dan di tepi laut sampai sejauh 5 km dari tepi pantai. Pada daerah tersebut tekanan hisap diambil minimum 40 kg/m2.

Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup : 1) Dinding Vertikal

a. Di pihak angin ... + 0,9 b. Di belakang angin ... - 0,4 2) Atap segitiga dengan sudut kemiringan a

(16)

BAB 2 Dasar Teori

b. Di belakang angin, untuk semua a ... - 0,4 2.1.2 .Sistem Kerjanya Beban

Bekerjanya beban untuk bangunan bertingkat berlaku sistem gravitasi, yaitu elemen struktur yang berada di atas akan membebani elemen struktur di bawahnya, atau dengan kata lain elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih besar akan menahan atau memikul elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih kecil.

Dengan demikian sistem 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 (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. Kekurangan kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang merugikan dari kekuatan bahan, pengerjaan, dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan. Faktor pembebanan U untuk beton seperti diperlihatkan pada Tabel 2.2. Faktor pembebanan U untuk baja pada Tabel 2.3., dan Faktor Reduksi Kekuatan Æ pada Tabel 2.4. :

(17)

BAB 2 Dasar Teori

Tabel 2.2. Faktor pembebanan U untuk beton

No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U

Tabel 2.3. Faktor pembebanan U untuk baja

No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U

Tabel 2.4. Faktor Reduksi Kekuatan Æ

No GAYA Æ

Lentur tanpa beban aksial

Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur

Ø Komponen dengan tulangan spiral Ø Komponen lain

Geser dan torsi Tumpuan Beton

Komponen struktur yang memikul gaya tarik a. Terhadap kuat tarik leleh

b. Terhadap kuat tarik fraktur

Komponen struktur yang memikul gaya tekan

0,80

(18)

BAB 2 Dasar Teori

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 pedoman beton SNI 03-2847-2002 adalah sebagai berikut :

a. Jarak bersih antara tulangan sejajar dalam lapis yang sama, tidak boleh kurang dari db ataupun 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 ini, beban yang bekerja adalah : 1) Beban mati

2) Beban hidup 3) Beban air b. Asumsi Perletakan

1) Tumpuan sebelah kiri adalah sendi. 2) Tumpuan sebelah kanan adalah rol.

c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.

(19)

BAB 2 Dasar Teori

e. Perhitungan dimensi profil kuda-kuda. 1) Batang tarik

Ag perlu = Fy P_mak

An perlu = 0,85.Ag An = Ag-dt

L = Panjang sambungan dalam arah gaya tarik Yp

Y x=

-L x U =1 -Ae = U.An

Cek kekuatan nominal :

Kondisi leleh Fy Ag Pn=0,9. . f

Kondisi fraktur Fu Ag Pn=0,75. . f

P Pn>

f ……. ( aman )

2) Batang tekan

Periksa kelangsingan penampang :

Fy t

b

w

300

=

E Fy r

l K c

p

l = .

(20)

BAB 2 Dasar Teori

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.l_s2

w

f fy

Ag Fcr Ag Pn= . . =

1

<

n u

P P

f ……. ( aman )

2.3. Perencanaan Tangga

a. Pembebanan : 1) Beban mati

2) Beban hidup : 300 kg/m2 b. Asumsi Perletakan

1)Tumpuan bawah adalah jepit. 2)Tumpuan tengah adalah sendi. 3)Tumpuan atas adalah jepit.

d. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002. e. Perhitungan untuk penulangan tangga

Mn =

f

Mu

Dimana f = 0,8 m

c f fy

' . 85 , 0

=

Rn

2 .d b

Mn

=

(21)

BAB 2 Dasar Teori

2.4. Perencanaan Plat Lantai

2) Beban hidup : 250 kg/m2

b. Asumsi Perletakan : jepit elastis dan jepit penuh c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000. d. 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 :

f

(22)

BAB 2 Dasar Teori

Luas tampang tulangan As = Jumlah tulangan x Luas 2.5. Perencanaan Balok Anak

2) Beban hidup : 250 kg/m2 b. Asumsi Perletakan : jepit jepit

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

Perhitungan tulangan lentur :

(23)

BAB 2 Dasar Teori

2.6. Perencanaan Portal

2) Beban hidup : 200 kg/m2

(24)

BAB 2 Dasar Teori

b. Asumsi Perletakan

1) Jepit pada kaki portal. 2) Bebas pada titik yang lain

(25)

BAB 2 Dasar Teori

2.7. Perencanaan Pondasi

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

b. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002. Perhitungan kapasitas dukung pondasi :

s yang terjadi =

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

(26)

BAB 2 Dasar Teori

r < rmin dipakai rmin = 0,0036

As = rada . b . d

Luas tampang tulangan As = rxbxd

Perhitungan tulangan geser : Vu = s x A efektif

60 , 0

= f

Vc = 1₆x f'cxbxd

fVc = 0,6 x Vc Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc ( perlu tulangan geser ) Vu < Æ Vc < 3 Ø Vc (tidak perlu tulangan geser) Vs perlu = Vu – Vc

( pilih tulangan terpasang ) Vs ada =

s d fy Av. . ) (

( pakai Vs perlu )

(27)

BAB 3 Perencanaan Atap

18

KU G

N

KT

JR SK

JR KU KT

SK

G G

30

1

8

4,5 4,5 4 4 4 4,5 4,5

4,5

BAB 3

PERENCANAAN ATAP

3.1. Rencana Atap

Gambar 3.1. Rencana Atap

Keterangan :

KU = Kuda-kuda utama G = Gording

KT = Kuda-kuda trapesium N = Nok SK = Setengah kuda-kuda JR = Jurai

(28)

BAB 3 Perencanaan Atap

3.1.1.Dasar Perencanaan

Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai berikut :

a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti gambar 3.1 b. Jarak antar kuda-kuda : 4,5 m

c. Kemiringan atap (a) : 1). Atap jenis 1 = 30o 2). Atap jenis 2 = 45o d. Bahan gording : baja profil kanal ( )

e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki (ûë) f. Bahan penutup atap : genteng tanah liat

g. Alat sambung : baut-mur.

h. Jarak antar gording : 1). Atap jenis 1 = 1,73 m 2). Atap jenis 2 = 2,12 m

i. Bentuk atap : limasan

j. Mutu baja profil : Bj-37

sijin = 1600 kg/cm2

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

3.2. Perencanaan Gording

3.2.1. Perencanaan Pembebanan

Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe kanal ( ) 240 x 85 x 9,5 x 13 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai berikut : a. Berat gording = 33,2 kg/m.

b. Ix = 3600 cm4. c. Iy = 248 cm4. d. h = 240 mm e. b = 85 mm

f. ts = 13 mm g. tb = 13 mm h. Wx = 300 cm3. i. Wy = 39,6 cm3.

(29)

BAB 3 Perencanaan Atap

Pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1989), sebagai berikut :

a. Berat penutup atap = 50 kg/m2.

b. Beban angin = 25 kg/m2.

c. Berat hidup (pekerja) = 100 kg. d. Berat penggantung dan plafond = 18 kg/m2

3.2.2.Perhitungan Pembebanan

a. Atap jenis 1

1. Beban Mati (titik)

Gambar 3.2. Beban mati

Berat gording = 33,2 kg/m

Berat penutup atap Berat plafon

= =

( 1,73 x 50 ) ( 1,5 x 18 )

= 86,5 kg/m 27 kg/m

q

= 146,7 kg/m

qx = q sin a = 146,7 x sin 30° = 73,35 kg/m. qy = q cos a = 146,7 x cos 30° = 127,05 kg/m. Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 127,05 x ( 4,5 )2 = 321,60 kgm. My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 73,35 x ( 4,5 )2 = 185,67 kgm.

+ y

a

P qy

qx

x

(30)

BAB 3 Perencanaan Atap

2. Beban hidup

Gambar 3.3. 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° = 86,602 kg. Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 86,602 x 4,5 = 97,43 kgm. My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 50 x 4,5 = 56,25 kgm. 3. Beban angin

TEKAN HISAP

Gambar 3.4. Beban angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (PPIUG 1989) Koefisien kemiringan atap (a) = 30°

a) Koefisien angin tekan = (0,02a – 0,4) = (0,02.30 – 0,4) = 0,2

b) Koefisien angin hisap = – 0,4 Beban angin :

a) 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.

y

a

P Py

Px

x

(31)

BAB 3 Perencanaan Atap

b) 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 : a) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 8,65 x (4,5)2 = 21,90 kgm. b) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -17,3 x (4,5)2 = -43,80 kgm.

Kombinasi = 1,2D + 1,6L ± 0,8w a) Mx

Mx (max) = 1,2D + 1,6L + 0,8

= 1,2(321,60) + 1,6(97,43) + 0,8(21,90) = 559,328 kgm Mx (min) = 1,2D + 1,6L - 0,8W

= 1,2(321,60) + 1,6(97,43) - 0,8(21,90) = 524,288 kgm b) My

Mx (max) = Mx (min)

= 1,2(185,67) + 1,6(56,25) = 312,81 kgm

Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording

Momen

Beban Mati

Beban Hidup

Beban Angin Kombinasi

Tekan Hisap Maksimum Minimum Mx (kgm)

My (kgm)

321,60 185,67

97,43 56,25

21,90 -

-43,80 -

559,328 312,81

524,288 312,81

(32)

BAB 3 Perencanaan Atap

b. Atap jenis 2

1. Beban Mati (titik)

Gambar 3.5. Beban mati

Berat penutup atap Berat plafon

= =

( 2,12 x 50 ) ( 2 x 18 )

= 106 kg/m 36 kg/m

q

= 175,2 kg/m

qx = q sin a = 175,2 x sin 45° = 123,89 kg/m. qy = q cos a = 175,2 x cos 45° = 123,89 kg/m. Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 123,89 x ( 4,5 )2 = 313,60 kgm. My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 123,89 x ( 4,5 )2 = 313,60 kgm.

2. Beban hidup

Gambar 3.6. Beban hidup

+ y

a

P qy

qx

x

y

a

P Py

Px

x

(33)

BAB 3 Perencanaan Atap

P diambil sebesar 100 kg.

Px = P sin a = 100 x sin 45° = 70,711 kg. Py = P cos a = 100 x cos 45° = 70,711 kg. Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 70,711 x 4,5 = 79,550 kgm. My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 70,711 x 4,5 = 79,550 kgm.

3. Beban angin

TEKAN HISAP

Gambar 3.7. Beban angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (PPIUG 1989) Koefisien kemiringan atap (a) = 45°

a) Koefisien angin tekan = (0,02a – 0,4) = (0,02.45 – 0,4) = 0,5

b) Koefisien angin hisap = – 0,4 Beban angin :

a) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2) = 0,5 x 25 x ½ x (2,12+2,12) = 26,5 kg/m. b) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap x beban angin x 1/2 x (s1+s2)

= – 0,4 x 25 x ½ x (2,12+2,12) = -21,2 kg/m.

Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx : a) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 26,5 x (4,5)2 = 67,08 kgm. b) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -21,2 x (4,5)2 = -53,66 kgm.

(34)

BAB 3 Perencanaan Atap

Kombinasi = 1,2D + 1,6L ± 0,8w a) Mx

Mx (max) = 1,2D + 1,6L + 0,8

= 1,2(313,60) + 1,6(79,550) + 0,8(67,08) = 557,264 kgm Mx (min) = 1,2D + 1,6L - 0,8W

= 1,2(313,60) + 1,6(79,550) - 0,8(67,08) = 449,936 kgm b) My

Mx (max) = Mx (min)

= 1,2(313,60) + 1,6(79,550) = 503,6 kgm

Tabel 3.2. Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording

Momen

Beban Mati

Beban Hidup

Beban Angin Kombinasi

Tekan Hisap Maksimum Minimum Mx (kgm)

My (kgm)

313,60 313,60

79,550 79,550

67,08 -

-53,66 -

557,264 503,6

449,936 503,6

3.2.3.Kontrol Tahanan Momen

a. Atap jenis 1

Kontrol terhadap momen maksimum

(35)

BAB 3 Perencanaan Atap

Cek tahanan momen lentur

0

Kontrol terhadap momen maksimum

Mux = 557,264 kgm = 557,264 x104 Nmm Muy = 503,6 kgm = 503,6 x104 Nmm Mnx = Wx.fy = 300 x103(240) = 72000000 Nmm Mny = Wy.fy = 39,6 x103(240) = 9504000 Nmm Cek tahanan momen lentur

0

(36)

BAB 3 Perencanaan Atap

3.2.4. Kontrol Terhadap Lendutan

a. Atap jenis 1 menerima beban apabila digunakan untuk gording.

(37)

BAB 3 Perencanaan Atap

mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.

(38)

BAB 3 Perencanaan Atap

4 5 6

7

8

9

10

11

12

1 2

3

13

14

15

16

18

20

21 23

25 ₂₇

28

30

32

34

17

19

22

24

26 29

31

33 3.3. Perencanaan Setengah Kuda-kuda

Gambar 3.8. Rangka Batang Setengah Kuda- kuda

3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :

Tabel 3.3. Perhitungan Panjang Batang Pada Setengah Kuda-kuda

Nomor batang Panjang (m) Nomor batang Panjang (m)

1 1,51 18 1,4

2 1,51 19 1,94

3 1,51 20 2,1

4 1,5 21 2,1

5 1,5 22 3,32

6 1,5 23 2,96

7 1,73 24 3,32

8 1,73 25 3,83

9 1,73 26 4,93

10 1,73 27 4,7

(39)

BAB 3 Perencanaan Atap

a b c d e f g h

j i

o n m l k

a b

c d e f g h

j i

o n

m l k

a' b'

c' d' e' f' g'

12 1,73 29 1,54

13 2,12 30 1,13

14 2,12 31 3,02

15 2,12 32 1,76

16 0,7 33 1,75

17 1,59 34 2,39

3.3.2. Perhitungan luasan Setengah Kuda-kuda

Gambar 3.9 Luasan Atap Setengah Kuda-kuda

Panjang atap ao = 10 m Panjang atap bn = 8,25 m Panjang atap cm = 6,75 m Panjang atap dl = 5,25 m Panjang atap ek = 3,38 m Panjang atap fj = 1,13 m

(40)

BAB 3 Perencanaan Atap

Panjang atap ab = no = 1,96 m

Panjang atap bc = cd = de = ef = fg = ij = jk = kl = lm = mn = 1,68 m Panjang atap gh = hi = 0,84 m

Panjang atap a’b’ = 1,75 m

Panjang atap b’c’ = c’d’ = d’e’ = e’f’ = f’g’ = 1,5 m Panjang atap g’h = 0,75 m

· Luas atap abno = ½ x (ao + bn) x a’b’ = ½ x (10 + 8,25) x 1,75 = 15,97 m2

· Luas atap bcmn = ½ x (bn + cm) x b’c’ = ½ x (8,25 + 6,75) x 1,5 = 11,25 m2

· Luas atap cdlm = ½ x (cm + dl) x c’d’ = ½ x (6,75 + 5,25) x 1,5 = 9 m2

· Luas atap dekl = ½ x (dl + ek) x d’e’ = ½ x (5,25 + 3,75) x 1,5 = 6,75 m2

· Luas atap efjk = ½ x (ek + fj) x e’f’ = ½ x (3,75 + 2,25) x 1,5 = 4,50 m2

· Luas atap fgij = ½ x (fj + gi) x f’g’ = ½ x (2,25+0,75) x 1,5 = 2,25 m2

· Luas atap ghi = ½ x gi x g’h = ½ x 0,75 x 0,75 = 0,28 m2

(41)

BAB 3 Perencanaan Atap

a b c d e f g h

j i

o n m l k

a b c d e f g h

j i

o n m l k

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

Gambar 3.10 Luasan Plafon Setengah Kuda-Kuda Panjang atap ao = 9 m

Panjang atap bn = 8,25 m Panjang atap cm = 6,75 m Panjang atap dl = 5,25 m Panjang atap ek = 3,38 m Panjang atap fj = 1,13 m Panjang atap gi = 0,75 m Panjang atap ab = no = 1,96 m

Panjang atap bc = cd = de = ef = fg = ij = jk = kl = lm = mn = 1,68 m Panjang atap gh = hi = 0,84 m

Panjang atap a’b’ = 1,75 m

Panjang atap b’c’ = c’d’ = d’e’ = e’f’ = f’g’ = 1,5 m Panjang atap g’h = 0,75 m

(42)

BAB 3 Perencanaan Atap

· Luas atap bcmn = ½ x (bn + cm) x b’c’ = ½ x (8,25 + 6,75) x 1,5 = 11,25 m2

· Luas atap cdlm = ½ x (cm + dl) x c’d’ = ½ x (6,75 + 5,25) x 1,5 = 9 m2

· Luas atap dekl = ½ x (dl + ek) x d’e’ = ½ x (5,25 + 3,75) x 1,5 = 6,75 m2

· Luas atap efjk = ½ x (ek + fj) x e’f’ = ½ x (3,75 + 2,25) x 1,5 = 4,50 m2

· Luas atap fgij = ½ x (fj + gi) x f’g’ = ½ x (2,25+0,75) x 1,5 = 2,25 m2

· Luas atap ghi = ½ x gi x g’h = ½ x 0,75 x 0,75 = 0,28 m2

3.3.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Data-data pembebanan : Data-data pembebanan :

Berat gording = 33,2 kg/m Berat penutup atap = 50 kg/m2 Berat plafon dan penggantung = 18 kg/m2 Berat profil kuda-kuda = 25 kg/m

(43)

BAB 3 Perencanaan Atap

P12 P13 P14 P15

Gambar 3.11. Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat beban mati

a) Perhitungan Beban

(44)

BAB 3 Perencanaan Atap

Beban plafon =Luas plafon abno x berat plafon = 6,47 x 18

= 116,46 kg Beban P2

Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording bn = 33,2 x 8,25

= 273,9 kg

Beban atap = Luas atap atap bcmn x berat atap = 11,25 x 50

= 562,5 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (7 + 8 + 16 + 17) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,73 + 1,73 + 0,7 + 1,59) x 25

= 71,88 kg

Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda = 0,3 x 71,88

= 21,564 kg

Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 71,88

= 7,188 kg Beban P3

Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording cm = 33,2 x 6,75

= 224,1 kg

Beban atap = Luas atap cdlm x berat atap = 9 x 50

= 450 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(8 +18 +19 + 9) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,73 + 1,4 + 1,94 + 1,73 ) x 25

= 85 kg

(45)

BAB 3 Perencanaan Atap

= 8,5 kg

Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda = 0,3 x 85

= 25,5 kg Beban P4

Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording dl = 33,2 x 5,25

= 174,3 kg

Beban atap = Luas atap dekl x berat atap = 6,75 x 50

= 337,5 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(9 + 20) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,73 + 2,1) x 25

= 47,875 kg

= 4,788 kg

= 14,363 kg Beban P5

Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording ek = 33,2 x 3,75

= 124,5 kg

Beban atap = Luas atap dekl x berat atap = 6,75 x 50

= 337,5 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(21+22 +10 +29 +13+28) x berat profil kuda - kuda

(46)

BAB 3 Perencanaan Atap

= 141,38 kg

= 14,14 kg

= 42,41 kg Beban P6

Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording fj = 33,2 x 2,25

= 74,7 kg

Beban atap = Luas atap efjkl x berat atap = 4,50 x 50

= 225 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(23+10+29+13+14+31+11+30+22+24) x berat profil kuda kuda

= ½ x

(2,96+1,73+1,54+2,12+2,12+3,02+1,73+1,13+3,32+3,32) x 25 = 287,38 kg

= 28,74 kg

= 86,214 kg

(47)

BAB 3 Perencanaan Atap

Beban P7

Beban atap = Luas atap fgij x berat atap = 2,25 x 50

= 112,5 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(14+31+11+25+12+33+15+32) x berat profil kuda kuda

= ½ x

(2,12+3,02+1,73+3,83+1,73+1,75+2,12+1,76) x 25 = 225,75 kg

= 22,58 kg

= 67,725 kg

Beban P8

Beban atap = Luas atap ghi x berat atap = 0,28 x 50

= 14 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(15+33+12+26+27)+34) x berat profil kuda kuda

= ½ x (2,12+1,75+1,73+4,93+4,7+2,39) x 25 = 220,25 kg

= 66,075 kg

= 22,025 kg

(48)

BAB 3 Perencanaan Atap

Beban P9

Beban plafon = Luas plafon bcmn x berat plafon = 11,25 x 18

= 202,5 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(1 + 16 + 2) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,51 + 0,7 + 1,51) x 25

= 46,5 kg

= 13,95 kg

= 4,65 kg

Beban P10

Beban plafon = Luas plafon cdlm x berat plafon = 9 x 18

= 162 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(2+3+17+18) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,51 + 1,51 + 1,59 + 1,4) x 25

= 75,125 kg

= 22,538 kg

= 7,513 kg

(49)

BAB 3 Perencanaan Atap

Beban P11

Beban plafon = Luas plafon dekl x berat plafon = 6,75 x 18

= 121,5 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(3+19+20) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,51 + 1,94 + 2,1) x 25

= 69,375 kg

= 20,813 kg

= 6,938 kg

Beban P12

Beban plafon = Luas plafon dekl x berat plafon = 6,75 x 18

= 121,5 kg

= 86,5 kg

= 25,95 kg

= 8,65 kg Beban P13

Beban plafon = Luas plafon efjk x berat plafon = 4,50 x 18

(50)

BAB 3 Perencanaan Atap

= 74,5 kg

= 22,35 kg

= 7,45 kg Beban P14

Beban plafon = Luas plafon fgij x berat plafon = 2,25 x 18

= 40,5 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(5+6+24+25+26) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,5+1,5+3,32+3,83+4,93) x 25

= 188,5 kg

= 56,55 kg

= 18,85 kg

Beban P15

Beban plafon = Luas plafon ghi x berat plafon = 0,28 x 18

= 5,04 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(6+27) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,5+4,7) x 25

= 77,5 kg

(51)

BAB 3 Perencanaan Atap

= 23,25 kg

= 7,75 kg

Tabel 3.4. Rekapitulasi Beban Mati

Beban

Beban Atap

(kg)

Beban gording

(kg)

Beban

Kuda-kuda (kg)

Beban Bracing (kg)

Beban Plat Penyambu ng (kg)

Beban Plafon (kg)

Jumlah Beban

(kg)

Input SAP 2000 ( kg )

P1 798,45 332 40,375 4,038 12,113 116,46 1303,44 1304

P2 562,5 273,9 71,88 7,188 21,564 - 937,032 938

P3 450 224,1 85 8,5 25,5 - 793,1 794

P4 337,5 174,3 47,875 4,788 14,363 - 578,826 579

P5 337,5 124,5 141,38 14,14 42,41 - 659,93 660

P6 225 74,7 287,38 28,74 86,214 - 702,034 703

P7 112,5 - 225,75 22,58 67,725 - 428,555 429

P8 14 - 220,25 22,025 66,075 - 322,35 323

P9 - - 46,5 4,65 13,95 202,5 267,6 268

P10 - - 75,125 7,513 22,538 162 267,176 268

P11 - - 69,375 6,938 20,813 121,5 218,626 219

P12 - - 86,5 8,65 25,95 121,5 242,6 243

P13 - - 74,5 7,45 22,35 81 185,3 186

P14 - - 188,5 18,85 56,55 40,5 304,4 305

P15 - - 77,5 7,75 23,25 5,04 113,54 114

2) Beban Hidup

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

(52)

BAB 3 Perencanaan Atap

4 5 6

7

8 9

10

11 12

1 2

3

13 14

15

16

18

20

21 23

25 ₂₇

28

30 32

34

17

19

22

24

26 29

31 33

W1 W2

W3 W4

W5

W6 W7

W8 3) Beban Angin

Perhitungan beban angin

Gambar 3.12 Pembebanan setengah kuda-kuda utama akibat beban angin Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (PPIUG 1983)

a) Koefisien angin tekan atap jenis 1 = 0,02a- 0,40 = (0,02 x 30) - 0,40

= 0,2 ( untuk W1,W2,W3,W4)

b) Koefisien angin tekan atap jenis 2 = 0,02a- 0,40 = (0,02 x 45) - 0,40

= 0,5 ( untuk W5,W6,W7,W8)

W1 = luas atap abno x koef. angin tekan x beban angin = 15,97 x 0,2 x 25 = 79,85 kg

W2 = luas atap bcmn x koef. angin tekan x beban angin = 11,25 x 0,2 x 25 = 56,25 kg

W3 = luas atap cdlm x koef. angin tekan x beban angin

= 9 x 0,2 x 25 = 45 kg

(53)

BAB 3 Perencanaan Atap

W5 = luas atap dekl x koef. angin tekan x beban angin

= 6,75 x 0,5 x 25 = 84,375 kg

W6 = luas atap efjk x koef. angin tekan x beban angin

= 4,50 x 0,5 x 25 = 56,25 kg

W7 = luas atap fgij x koef. angin tekan x beban angin

= 2,25 x 0,5 x 25 = 28,125 kg

W8 = luas atap ghi x koef. angin tekan x beban angin

= 0,28 x 0,5 x 25 = 3,5 kg

Tabel 3.5. Perhitungan Beban Angin

Beban Angin

Beban (kg)

Wx W.Cos a (kg)

(Untuk Input SAP2000)

Wy W.Sina(kg)

W1 79,85 69,15 70 39,93 40

W2 56,25 48,71 49 28,13 29

W3 45 38,97 39 22,5 23

W4 33,75 29,23 30 16,88 17

W5 84,375 59,65 60 59,65 60

W6 56,25 39,77 40 39,77 40

W7 28,125 19,88 20 19,88 20

W8 3,5 2,47 3 2,47 3

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

(54)

BAB 3 Perencanaan Atap

Tabel 3.6 Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-kuda

Batang

kombinasi

Tarik (+)

( kg )

Tekan (-)

( kg )

1 1262.41 -

2 1178.52 -

3 - 496.41

4 127.37 -

5 125.08 -

6 - 252.45

7 - 1509.20

8 527.92 -

9 2506.03 -

10 - 52.44

11 470.80 -

12 482.06 -

13 - 415.11

14 - 341.13

15 743.49 -

16 323.42 -

17 - 1725.37

18 1232.29 -

19 - 2256.82

20 - 28.51

21 - 126.00

22 - 1181.80

23 336.08 -

24 - 347.28

25 161.78 -

26 855.42 -

(55)

BAB 3 Perencanaan Atap

27 - 601.79

28 416.26 -

29 941.13 -

30 - 1047.42

31 225.78 -

32 239.90 -

33 - 760.89

34 1090.41 -

3.3.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda

a. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 2506,03 kg L = 1,94 m fy = 2400 kg/cm2 fu = 3700 kg/cm2

Kondisi leleh Pmaks. = f.fy .Ag

2 y

maks. _1,16_cm

0,9.2400 2506,03 .f

P

Ag = =

F =

Kondisi fraktur Pmaks. = f.fu .Ae Pmaks. = f.fu .An.U

2 u

maks. _1,204_cm

0,75 0,75.3700.

2506,03 .

.f P

An = =

F =

U

2

min 0,81cm

240 194 240

L

i = = =

(56)

BAB 3 Perencanaan Atap

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

i = 1,51 cm Berdasarkan Ag kondisi leleh Ag = 1,16/2 = 0,58 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

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

Ag yang menentukan = 1,337 cm2

Digunakan ûë 50.50.5 maka, luas profil 4,8 > 1,337 ( aman ) inersia 1,51 > 0,81 ( aman )

b.Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 2256,82 kg L = 1,94 m fy = 2400 kg/cm2 fu = 3700 kg/cm2

Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50.50.5 Dari tabel didapat nilai – nilai :

Ag = 2.4,8 = 9,6 cm2 r = 1,51 cm = 15,1 mm b = 50 mm

t = 5 mm

Periksa kelangsingan penampang :

y

f t

b 200

£ =

240 200 5

50

£ = 10 £ 12,910

(57)

BAB 3 Perencanaan Atap

3.3.5. Perhitungan Alat Sambung

a. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur ( A490,Fub = 825 Mpa = 8250 kg/cm2 ) Diameter baut (Æ) = 12,7 mm = 1,27 cm

Diamater lubang = 1,47 cm

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

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

Ø Tegangan tumpu penyambung Rn = f(2,4xf_uxdt)

= 0,75(2,4x3700x1,27x0,5)

= 4229,1 kg/baut

(58)

BAB 3 Perencanaan Atap

Ø Tegangan geser penyambung Rn = nx0,5xf_ubxA_b

= 2 0,5 8250 (0,25 3,14 (1,27)2) x

x x x x

= 10445,544 kg/baut

Ø Tegangan tarik penyambung Rn = 0,75xfubxA_b

= 0,75x8250x(0,25 3,14 (1,27)2) x

x = 7834,158 kg/baut

P yang menentukan adalah Ptumpu = 4229,1 kg

Perhitungan jumlah baut-mur : 53 , 0 4229,1 2256,82 P

P n

tumpu

maks. = =

= ~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut

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

1) 1,5d £ S1 £ 3d

Diambil, S1 = 2,5 . d = 2,5 . 1,27 = 3,175 cm

= 3 cm 2) 2,5 d £ S2 £ 7d

Diambil, S2 = 5 db = 1,5 . 1,27 = 1,905 cm

= 2 cm

b. Batang tarik

Digunakan alat sambung baut-mur ( A490,Fub = 825 Mpa = 8250 kg/cm2 ) Diameter baut (Æ) = 12,7 mm = 1,27 cm

(59)

BAB 3 Perencanaan Atap

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

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

Rn = f(2,4xf_uxdt)

= 0,75(2,4x3700x1,27x0,5)

= 4229,1 kg/baut Ø Tegangan geser penyambung Rn = nx0,5xf_ubxA_b

= 2x0,5x8250x(0,25x3,14x(1,27)2) = 10445,544 kg/baut

Ø Tegangan tarik penyambung Rn = 0,75xfubxA_b

= 0,75x8250x(0,25 3,14 (1,27)2) x

x = 7834,158 kg/baut

P yang menentukan adalah Ptumpu = 4229,1 kg

Perhitungan jumlah baut-mur : 60 , 0 4229,1 2506,03 P

P n

tumpu

maks. ₌ ₌

= ~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut

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

Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27 = 3,175 cm

= 3 cm

(60)

BAB 3 Perencanaan Atap

2) 2,5 d £ S₂ £ 7d

Diambil, S2 = 5 db = 1,5 . 1,27 = 1,905 cm

= 2 cm

Tabel 3.7. Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda

Nomor

Batang Dimensi Profil Baut (mm)

1 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7

2 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7

3 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7

4 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7

5 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7

6 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7

7 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7

8 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7

9 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7

(61)

BAB 3 Perencanaan Atap

22 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7 23 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7 24 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7 25 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7 26 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7 27 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7 28 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7 29 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7 30 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7 31 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7 32 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7 33 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7 34 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7

(62)

BAB 3 Perencanaan Atap

3.4. Perencanaan Jurai

Gambar 3.13 Rangka Batang Jurai 3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 3.8. Perhitungan Panjang Batang Pada Jurai

Nomor Batang Panjang Batang (m)

1 2,13

(63)

BAB 3 Perencanaan Atap

3.4.2. Perhitungan luasan jurai

Gambar 3.14 Luasan Atap Jurai

Panjang n1 = ½ x 2,12 = 1,06 m

Panjang n1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 1,06 m Panjang 7-8 = 8-9 = 9-10 = 10-11 = 11-12 = 1,06 m Panjang 12-13= 1,41 m

(64)

BAB 3 Perencanaan Atap

Panjang ee’ = 1,12 m Panjang e’e” = 3,38 m Panjang gg’ = 0,37 m Panjang g’g” = 2,62 m Panjang ii’ = 1,87 m Panjang i’i” = 1,88 m Panjang kk’ = 1,12 m Panjang k’k” = 1,12 m Panjang mm’ = 0,37 m Panjang m’m” = 0,37 m

Ø Luas aa’a”c”c’c = (½ (aa’ + cc’) 11-13) + (½ (a’a” + c’c”) 11-13)

= (½ ( 2,74 + 1,87 ) 2,47) + (½ (5 + 4,12) 2,47) = 16,957 m2

Ø Luas cc’c”e”e’e = (½ (cc’ + ee’) 9-11 ) + (½ (c’c” + e’e”) 9-11)

= (½ ( 1,87 + 1,12 ) 2. 1,06) + (½ (4,12 + 3,38) 2. 1,06) = 11,119 m2

Ø Luas ee’e”g”g’g = (½ (ee’ + gg’) 7-9 ) + (½ (e’e” + g’g”) 7-9)

= (½ ( 1,12 + 0,37 ) 2. 1,06) + (½ (3,38 + 2,63 ) 2. 1,06) = 7,95 m2

Ø Luas gg’g”i”i’ihh’= (½ . 6-7. gg’) + (½ (g’g” + i’i”) 5-7) + (½ (ii’ + hh’) 5-7) = (½ × 1,06 × 0,37) + (½ ( 2,62 + 1,88) 2,12) +

( ½ ( 1,87 + 2,25 ) 2,12) = 9,333 m2

Ø Luas ii’i”k”k’k = (½ (ii’ + kk’) 3-5 ) + (½ (i’i” + k’k”) 3-5) = (½ (1,87 + 1,12) 2,12) + (½ (1,88+ 1,12) 2,12) = 4,493 m2

Ø Luas kk’k”m”m’m= (½ (kk’ + mm’) 1-3) + (½ (k’k” + m’m”) 1-3) = (½ (1,12 + 0,37) 2,12) + (½ (1,12+ 0,37) 2,12) = 3,159 m2

Ø Luas nmm’m” = (½ × mm’ × n1) x 2 = (½ × 0,37 × 1,06) x 2 = 0,392 m2

(65)

BAB 3 Perencanaan Atap

Gambar 3.15 Luasan Plafon Jurai Panjang n1 = ½ x 1,5 = 0,75 m

(66)

BAB 3 Perencanaan Atap

Ø Luas ee’e”g”g’g = (½ (ee’ + gg’) 7-9 ) + (½ (e’e” + g’g”) 7-9)

= (½ ( 1,12 + 0,37 ) 2. 0,75) + (½ (3,38 + 2,63 ) 2. 0,75) = 5,625 m2

Ø Luas gg’g”i”i’ihh’= (½ . 6-7. gg’) + (½ (g’g” + i’i”) 5-7) + (½ (ii’ + hh’) 5-7) = (½ × 0,75 × 0,37) + (½ ( 2,62 + 1,88) 1,5) +

( ½ ( 1,87 + 2,25 ) 1,5) = 6,604 m2

Ø Luas ii’i”k”k’k = (½ (ii’ + kk’) 3-5 ) + (½ (i’i” + k’k”) 3-5) = (½ (1,87 + 1,12) 1,5) + (½ (1,88+ 1,12) 1,5) = 4,493 m2

Ø Luas kk’k”m”m’m= (½ (kk’ + mm’) 1-3) + (½ (k’k” + m’m”) 1-3) = (½ (1,12 + 0,37) 1,5) + (½ (1,12+ 0,37) 1,5) = 2,235 m2

Ø Luas nmm’m” = (½ × mm’ × n1) x 2 = (½ × 0,37 × 0,75) x 2 = 0,278 m2

3.4.3. Perhitungan Pembebanan Jurai

Data-data pembebanan :

Berat penutup atap = 50 kg/m2 Berat profil kuda-kuda = 25 kg/m

Berat plafon dan penggantung = 18 kg/m2

(67)

BAB 3 Perencanaan Atap

Gambar 3.16 Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati

a. Perhitungan Beban

1) Beban Mati

Beban P1

Beban gording = Berat profil gording x panjang gording bb’b” = 33,2 x (2,24+4,5)

= 223,768 kg

Beban atap = luasan aa’a”c”c’c x Berat atap = 16,957 x 50

(68)

BAB 3 Perencanaan Atap

= 5,525 kg Beban P2

Beban gording = Berat profil gording x panjang gording dd’d” = 33,2 x (1,49+3,75)

= 173,968 kg

Beban atap = luasan cc’c”e”e’e x berat atap = 11,119 x 50

= 555,95 kg

= 93,375 kg

= 28,013 kg

= 9,338 kg Beban P3

Beban gording = Berat profil gording x panjang gording ff’f” = 33,2 x (0,75+3)

= 124,5 kg

Beban atap = luasan ee’e”g”g’g x berat atap = 7,95 x 50

= 396 kg

= 105,375 kg

(69)

BAB 3 Perencanaan Atap

= 10,54 kg

= 31,613 kg Beban P4

Beban gording = Berat profil gording x panjang gording hh’h” = 33,2 x (2,25+2,25)

= 149,4 kg

Beban atap = luasan gg’g”i”i’ihh’ x berat atap = 9,333 x 50

= 466,65 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (9 + 20) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,29 + 2,1) x 25

= 54,875 kg

= 5,488 kg

= 16,463 kg Beban P5

Beban gording = ½ xBerat profil gording x panjang gording hh’h” = ½ x 33,2 x (2,25+2,25)

= 149,4 kg

Beban atap = ½ x luasan gg’qoi’ihh’ x berat atap = ½ x 8,089 x 50

= 404,45 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (28 + 29 + 13) x berat profil kuda kuda = ½ x (0,5 + 2,15 + 2,59) x 25

= 65,5 kg

(70)

BAB 3 Perencanaan Atap

= 6,55 kg

= 19,65 kg Beban P6

Beban gording = Berat profil gording x panjang gording jj’j” = 33,2 x (1,5+1,5)

= 99,6 kg

Beban atap = luasan ii’i”k”k’k x berat atap = 4,493 x 50

= 224,65 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (11+10+30+13+14+29+31) x berat profil kuda kuda

= ½ x (2,29+2,29+1,13+2,59+2,59+2,15+3,37) x 25 = 205,125 kg

= 20,513 kg

= 61,538 kg

Beban P7

Beban gording = Berat profil gording x panjang gording ll’l” = 33,2 x (0,75+0,75)

= 49,8 kg

Beban atap = Luas atap kk’k”m”m’m x berat atap = 3,159 x 50

(71)

BAB 3 Perencanaan Atap

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (14+15+31+32+33+25) x berat profil kuda kuda

= ½ x (2,59+2,59+3,37+1,76+3,88+3,83) x 25 = 225,875 kg

= 22,588 kg

= 67,763 kg Beban P8

Beban atap = Luas atap nmm’m” x berat atap = 0,392 x 50

= 19,6 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (34+15+27) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,39+2,59+4,7) x 25

= 121 kg

Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 121

= 12,1 kg

= 36,3 kg

Beban P9

Beban plafon = Luas plafon nmm’m” x berat plafon = 0,278 x 18

= 5,004 kg

Beban kuda – kuda = ½ x Btg (6+27) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,12+4,7) x 25

(72)

BAB 3 Perencanaan Atap

= 8,525 kg

= 25,575 kg Beban P10

Beban plafon = Luas plafon kk’k”m”m’m x berat plafon = 2,235 x 18

= 40,23 kg

Beban kuda – kuda = ½ x Btg (5+6+24+25+26) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,12+2,12+3,64+3,83+4,38) x 25

= 201,125 kg

= 20,113 kg

= 60,338 kg Beban P11

Beban plafon = Luas plafon ii’i”k”k’k x berat plafon = 4,493 x 18

= 80,874 kg

Beban kuda – kuda = ½ x Btg (4+5+23) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,12+2,12+2,96) x 25

= 90 kg

= 9 kg

(73)

BAB 3 Perencanaan Atap

= 27 kg Beban P12

Beban plafon = Luas plafon gg’g”i”i’i x berat plafon = 6,604 x 18

= 118,872 kg

= 90 kg

= 9 kg

= 27 kg

Beban P13

Beban plafon = Luas plafon ee’e”g”g’g x berat plafon = 5,625 x 18

= 101,25 kg

= 83,5 kg

= 8,35 kg

= 25,05 kg

(74)

BAB 3 Perencanaan Atap

Beban P14

Beban plafon = Luas plafon cc’c”e”e’e x berat plafon = 7,868 x 18

= 141,624 kg

Beban kuda – kuda = ½ x Btg (2+3+17+18) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,13+2,13+2,19+1,4) x 25

= 98,125 kg

= 9,813 kg

= 29,438 kg

Beban P15

Beban plafon = Luas plafon bb’b”c”c’c x berat plafon = 11,139 x 18

= 200,502 kg

= 62 kg

= 6,2 kg

= 18,6 kg

(75)

BAB 3 Perencanaan Atap

Tabel 3.9. Rekapitulasi Pembebanan Jurai

Beban

Beban Atap (kg)

Beban gording

(kg)

Beban Kuda -

kuda (kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plat Penyambug

(kg)

Beban Plafon (kg)

Jumlah Beban (kg)

Input SAP

(kg) P1 847,85 223,768 55,25 5,525 16,575 200,502 1349,47 1350 P2 555,95 173,968 93,375 9,338 28,013 - 860,644 861

P3 396 124,5 105,375 10,54 31,613 - 668,028 668

P4 466,65 149,4 54,875 5,488 16,463 - 692,876 693

P5 404,45 149,4 65,5 6,55 19,65 - 645,55 646

P6 224,65 99,6 205,125 20,513 61,538 - 611,426 612 P7 157,95 49,8 225,875 22,588 67,763 - 523,976 524

P8 19,6 - 121 12,1 36,3 - 189 189

P9 - - 85,25 8,525 25,575 5,004 124,354 125

P10 - - 201,125 20,113 60,338 40,23 321,806 322

P11 - - 90 9 27 80,874 206,874 207

P12 - - 90 9 27 118,872 244,872 245

P13 - - 83,5 8,35 25,05 101,25 218,15 219

P14 - - 98,125 9,813 29,438 141,624 278 278

P15 - - 62 6,2 18,6 200,502 287,302 288

2) Beban Hidup

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

(76)

BAB 3 Perencanaan Atap

Perhitungan beban angin :

Gambar 3.17 Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2. (PPIUG 1983) a) Koefisien angin tekan atap jenis 1 30o = 0,02a- 0,40

(77)

BAB 3 Perencanaan Atap

W4 = luas atap gg’g”i”i’ihh’ x koef. angin tekan x beban angin

= 9,333 x 0,2 x 25 = 46,665 kg

W5 = luas atap gg’g”i”i’ihh’ x koef. angin tekan x beban angin

= 9,333 x 0,5 x 25 = 116,663 kg

W6 = luas atap ii’i”k”k’k x koef. angin tekan x beban angin

= 4,493 x 0,5 x 25 = 56,163 kg

W7 = luas atap kk’k”m”m’m x koef. angin tekan x beban angin

= 3,159 x 0,5 x 25 = 39,488 kg

W8 = luas atap nmm’m”x koef. angin tekan x beban angin

= 0,392 x 0,5 x 25 = 4,9 kg

Tabel 3.10. Perhitungan beban angin

Beban

Angin Beban (kg)

Wx W.Cos a (kg)

Wy W.Sina(kg)

W1 84,785 73,426 74 42,393 43

W2 55,595 48,147 49 27,798 28

W3 39,75 34,425 35 19,875 20

W4 46,665 40,413 41 23,333 24

W5 116,663 82,493 83 82,493 83

W6 56,163 39,713 40 39,713 40

W7 39,488 27,922 28 27,922 28

W8 4,9 3,465 4 3,465 4

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

(78)

BAB 3 Perencanaan Atap

Tabel 3.11. Rekapitulasi Gaya Batang Jurai

Batang

Kombinasi

Tarik (+)

( kg )

Tekan (-)

( kg )

1 1618,66

2 1566,64 -

3 - 791,22

4 - 183,44

5 374,08 -

6 - 199,48

7 - 1692,28

8 758,33 -

9 3099,66 -

10 - 502, 21

11 360,37 -

12 358,36 -

13 - 279,08

14 - 293,22

15 566,23 -

16 372,37 -

17 - 2329,81

18 1177,56 -

19 - 2461,44

20 576,34 -

21 - 144,20

22 783,05 -

23 - 300,96

24 - 396,62

25 - 52,50

26 836,12 -