FEBRIANA ZAT MAYA SITRA I 8509009

(1)

commit to user

PERENCANAAN STRUKTUR DAN RENCANA ANGGARAN

BIAYA GEDUNG KULIAH DAN LABORATORIUM 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 :

FEBRIANA ZAT MAYA SITRA AHMAD FAISAL KURNIAWAN

NIM. I 8509009

NIM. I 8509036

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

commit to user

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Dengan semakin pesatnya perkembangan dunia teknik sipil di Indonesia saat ini menuntut terciptanya sumber daya manusia yang dapat mendukung dalam bidang tersebut. Dengan sumber daya manusia yang berkualitas tinggi, bangsa Indonesia akan dapat memenuhi tuntutan ini.

Bangsa Indonesia telah menyediakan berbagai sarana guna memenuhi sumber daya manusia yang berkualitas. Dalam merealisasikan hal ini, Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai salah satu lembaga pendidikan yang dapat memenuhi tuntutan tersebut memberikan Tugas Akhir sebuah perencanaan gedung bertingkat dengan maksud agar dapat menghasilkan tenaga yang bersumber daya dan mampu bersaing dalam dunia kerja.

1.2Maksud Dan Tujuan

Dalam menghadapi perkembangan jaman yang semakin modern dan berteknologi, serta semakin derasnya arus globalisasi saat ini, sangat diperlukan seorang teknisi yang berkualitas. Dalam hal ini, khususnya teknik sipil sangat diperlukan teknisi-teknisi yang menguasai ilmu dan keterampilan dalam bidangnya. Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai lembaga pendidikan mempunyai tujuan untuk menghasilkan ahli teknik yang berkualitas, bertanggungjawab, kreatif dalam menghadapi masa depan serta dapat menyukseskan pembangunan nasional di Indonesia.

Program Diploma Tiga Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret memberikan Tugas Akhir dengan maksud dan tujuan:

(3)

commit to user

2. Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam merencanakan struktur gedung.

3. Mahasiswa diharapkan dapat memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam perencanaan suatu struktur gedung.

1.3Metode Perencanaan

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

b. Perencanaan analisa struktur.

c. Penyajian gambar arsitektur dan gambar struktur. d. Perencanaan anggaran biaya.

1.4Kriteria Perencanaan

1. Spesifikasi Bangunan

a. Fungsi Bangunan : Gedung kuliah dan laboratorium b. Luas Bangunan : 1376 m2

c. Jumlah Lantai : 2 lantai d. Tinggi Tiap 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 b. Mutu Beton (f’c) : 20 MPa

(4)

commit to user

1.5Peraturan-Peraturan Yang Berlaku

1. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002).

2. Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 ( untuk perhitungan pelat). 3. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (1983).

(5)

commit to user

BAB 2

DASAR TEORI

2.1 Dasar Perencanaan

2.1.1 Jenis Pembebanan

Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur yang mampu mendukung berat sendiri, gaya angin, beban hidup maupun beban khusus yang bekerja pada struktur bangunan tersebut. Beban-beban yang bekerja pada struktur dihitung menurut 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 (PPIUG 1983). 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 (jenuh air)………. ... 1800 kg/m3 3. Beton biasa ... 2200 kg/m3 4. Baja ... 7.850kg/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 :

(6)

commit to user

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 pengguna suatu gedung, termasuk beban – beban pada lantai yang berasal dari barang – barang yang dapat berpindah, mesin – mesin serta peralatan yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan lantai dan atap tersebut. Khususnya pada atap, beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air hujan (PPIUG 1983).

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

1. Beban atap ... 100 kg/m2 2. Beban tangga dan bordes ... 300 kg/m2 3. Beban lantai ... 250 kg/m2

(7)

commit to user

Tabel 2.1 Koefisien reduksi beban hidup

Penggunaan Gedung Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk

 PERUMAHAN/HUNIAN Rumah tinggal, Asrama, Hotel

 PENDIDIKAN:

Sekolahan, Ruang kuliah

 PERTEMUAN UMUM :

Masjid, Gereja, Bioskop, Restoran

 PENYIMPANAN :

Perpustakaan, Ruang Arsip

 TANGGA :

Pendidikan, Kantor

0,75

0,90

0,80

0,75 Sumber : PPIUG 1983

3. Beban Angin (W)

Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (PPIUG 1983).

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

p = 16

2 V

( kg/m2 )

Keterangan : V = kecepatan angin dalam m/s (ditentukan oleh instansi yang berwenang)

p = tekanan angin hisap dalam kg/m2

(8)

commit to user

1. Dinding Vertikal

a) Di pihak angin ... + 0,9 b) Di belakang angin ... - 0,4 c) Sejajar dengan arah angin... - 0,4

2. Atap segitiga dengan sudut kemiringan 

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

65 <  < 90 ... + 0,9

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

4. Beban Gempa (E)

Beban gempa adalah semua beban statik equivalen yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa itu. Dalam perencanaan ini beban gempa tidak diperhitungkan

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

(9)

commit to user

Kapasitas cadangan ini mencakup faktor pembebanan (U), yaitu untuk memperhitungkan pelampauan beban dan faktor reduksi (), yaitu untuk memperhitungkan kurangnya mutu bahan di lapangan. Pelampauan beban dapat terjadi akibat perubahan dari penggunaan untuk apa struktur direncanakan dan penafsiran yang kurang tepat dalam memperhitungkan pembebanan. Sedang kekurangan kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang merugikan dari kekuatan bahan, pengerjaan, dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan.

Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U untuk beton

No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U

1.

2.

3.

4.

5.

6.

D

D, L, A,R

D, L,W, A, R

D, W

D, L, E

D, E

1,4 D

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

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

0,9 D  1,6 W

1,2 D + 1,0 L  1,0 E

0,9 D  1,0 E

Sumber : SNI 03-2847-2002

Keterangan : D = Beban mati L = Beban hidup W = Beban angin E = Beban gempa A = Beban atap R = Baban air hujan

Perencanaan suatu struktur untuk keadaan-keadaan stabil batas, kekuatan batas, dan kemampuan-layan batas harus memperhitungkan pengaruh-pengaruh dari aksi sebagai akibat dari beban hidup dan mati; dan semua beban yang relevan untuk perencanaan keran (alat pengangkat), pelataran tetap, lorong pejalan kaki, tangga,lift sesuai pedoman baja SNI 03-1727-1989.

(10)

commit to user

1,4 D

1,2 D + 1,6 L + 0,5 (La atau H)

1,2 D + 1,6 (La atau H) + (γL L atau 0,8 W)

1,2 D + 1,3 W + γL L + 0,5 (La atau H)

1,2 D  1,0 E + γL L

0,9 D  (1,3 W atau 1,0 E) Sumber : SNI 03-1729-2002

Keterangan: D = beban mati L = beban hidup

La = beban hidup di atap

H = beban hujan W = beban angin

E = beban gempa (menurut SNI 03–1726–1989, atau penggantinya)

Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan 

No Kondisi gaya Faktor reduksi ()

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 kecuali daerah pengangkuran

pasca tarik.

0,80

0,8

0,7

0,65

0,75

0,65

(11)

commit to user

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 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

(12)

commit to user

Gambar 2.1. Rencana Atap

Keterangan :

KU = Kuda-kuda utama KT = Kuda-kuda trapesium N = Nok

J = Jurai luar B = Bracing G = Gording SK = ¼ kuda-kuda

2.2.1. Rencana Rangka Kuda-Kuda

Rencana kuda-kuda seperti terlihat pada gambar 2.2. :

Gambar 2.2. Rencana Kuda-Kuda 1,5

1,5

1600

450

(13)

commit to user

a. Pembebanan

Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah : 1) Beban mati

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

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

c. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000. d. Perhitungan dimensi profil kuda-kuda.

1) Batang tarik

Fy Pmak Agperlu 

... (1)

Ae = U .An ... (2) F u

Ae P n0,75. .

 ... (3) Dengan syarat yang terjadi :

P n

 > Pmak ... (4) 2) Batang tekan

i lk

λ

x

 ... (5)

σ . 0,7 E π λ leleh g  2 leleh 2400 kg/cm σ

dimana, 

... (6)

λ λ λ g s 

... (7) Apabila = λs ≤ 0,25 ω = 1 ... (8)

0,25 < λs < 1,2 ω

s  . 67 , 0 6 , 1 43 , 1  

... (9)

λs ≥ 1,2 ω 2

s 1,25.

(14)

commit to user

ijin 

 

Fp

ω

. P

σ m aks.

... (11)

3) Sambungan

a) Tebal plat sambung () = 0,625 × d ... (12) b) Tegangan geser yang diijinkan

Teg. Geser = 0,75 × ijin ... (13)

c) Tegangan tumpuan yang diijinkan

Teg. Tumpuan = 1,5 × ijin ... (14)

d) Kekuatan baut

Pgeser = 2 . ¼ .  . d2 . geser ... (15)

Pdesak =  . d . tumpuan ... (16)

e) Jumlah mur-baut 

geser maks P P n

... (17) f) Jarak antar baut

Jika 1,5 d



S1



3 d S1 = 2,5 d ... (18)

Jika 2,5 d



S2



7 d S2 = 5 d ... (19)

2.2.2. Perencanaan Gording

1. Pembebanan

Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja pada gording adalah :

 Beban mati (titik).

Beban mati (titik), seperti terlihat pada gambar 2.3. :

Gambar 2.3. Pembebanan Gording untuk Beban Mati (titik)



y

q qy

qx

(15)

commit to user

Menentukan beban mati (titik) pada gording (q) Menghitung :

qx = q sin  ... (20)

qy = q cos  ... (21)

Mx1 = 1/8 . qy . L2 ... (22)

My1 = 1/8 . qx . L2 ... (23)

 Beban hidup Beban hidup, seperti terlihat pada gambar 2.4. : Gambar 2.4. Pembebanan Gording untuk Beban Hidup a) Menentukan beban hidup pada gording (P) b) Menghitung : Px = P sin  ... (24)

Py = P cos  ... (25)

Mx2 = 1/4 . Py . L ... (26)

My2 = 1/4 . Px . L ... (27)

 Beban angin

Beban angin, seperti terlihat pada gambar 2.5. :

TEKAN HISAP

Gambar 2.5. Pembebanan Gording untuk Beban Angin x

y



P Py

(16)

commit to user

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 a) Koefisien angin tekan = (0,02– 0,4) b) Koefisien angin hisap = – 0,4

Beban angin :

a) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2)..(28)

b) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap x beban angin x 1/2 x (s1+s2)...(29)

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

Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 ... (30)

Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 ... (31)

2. Kontrol terhadap tegangan

2 2

           

Wy My Wx

Mx L



... (32)

Keterangan :

Mx = Momen terhadap arah x Wx = Beban angin terhadap arah x My = Momen terhadap arah y Wy = Beban angin terhadap arah y

3. Kontrol terhadap lendutan

Secara umum, lendutan maksimum akibat beban mati dan beban hidup harus lebih kecil daripada balok yang terletak bebas atas dua tumpuan, L adalah bentang dari balok tersebut, pada balok menerus atau banyak perletakkan, L adalah jarak antar titik beloknya akibat beban mati,sedangkan pada balok kantilever L adalah dua kali panjang kantilevernya. (PPBBI pasal 15.1 butir 1) sedangkan untuk lendutan yang terjadi dapat diketahui dengan rumus:

Iy E

L Px Iy E

L qx Zx

. . 48

. .

. 384

. .

5 4 3

 

(17)

commit to user

Ix

E L Py Ix E

L qy Zy

. . 48

. .

. 384

. .

5 4 3

 

... (34)

2 2

Zy Zx

Z  

... (35) Keterangan:

qy = beban merata arah y qx = beban merata arah x Zx = lendutan pada baja arah x Zy = lendutan pada baja arah y Ix = momen inersia arah x Iy = momen inersia arah y Z = lendutan pada baja

Syarat gording itu dinyatakan aman jika: Z ≤ Z ijin.

2.3. Perencanaan Struktur Beton

Ada dua jenis struktur didalam perencanaan beton bertulang yaitu struktur statis tertentu dan struktur statis tidak tertentu.

Pada struktur statis tertentu diagram–diagram gaya dalam dapat ditentukan secara

mudah dengan tiga persyaratan kesetimbangan yaitu  M = 0;  V = 0;  H = 0. Pada struktur statis tak tertentu, besarnya momen tidak dapat ditentukan hanya dengan menggunakan tiga persamaan kesetimbangan yang telah disebutkan, perobahan bentuk struktur ini serta ukuran komponennya memegang peranan penting didalam menentukan distribusi momen yang bekerja didalamnya. Letak tulangan pada struktur statis tak tertentu dapat ditentukan dengan menggambarkan bentuknya setelah mengalami perobahan bentuk.

(18)

commit to user

2.3.1. Perencanaan Pelat Lantai

Dalam perencanaan struktur pelat bangunan ini menggunakan metode perhitungan

2 Arah. Dengan ketentuan

Lx

Ly _{≤ 2}_{(Pelat Dua Arah). Beban pelat lantai pada jenis}

ini disalurkan ke empat sisi pelat atau ke empat balok pendukung, akibatnya tulangan utama pelat diperlukan pada kedua arah sisi pelat.

Seperti terlihat pada gambar 2.7.

L

1/4 L 1/4 L

p 10 - 250 p 10 - 250

p 10 - 220 p 8 - 250

p 8 - 250 p 10 - 250

p 10 - 220 p 10 - 125

(19)

commit to user

Kode tulangan :

 Lapisan terluar

 Lapisan kedua dari luar

 Lapisan terluar

 Lapisan kedua dari luar

Dengan perencanaan : a. Pembebanan :

1) Beban mati

2) Beban hidup : 250 kg/m2

b. Asumsi perletakan : jepit elastis dan jepit penuh

c. Analisa struktur menggunakan tabel 13.3.1, 13.3.2 PBBI-1971 dan SAP 2000. d. Analisa tampang menggunakan SNI 03-2847-2002.

Pemasangan tulangan lentur disyaratkan sebagai berikut : a. Jarak minimum tulangan sengkang 25 mm

b. Jarak maksimum tulangan sengkang 240 atau 2h

Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah sebagai berikut :

u

n M

M  ... (36)

dengan,0,80

m =

c y xf f ' 85 ,

0 ... (37)

Rn = 2 bxd

M_n

... (38)

 =     _ _ fy 2.m.Rn 1 1 m 1

... (39)

b =

      fy 600 600 . . fy fc . 85 , 0

... (40)

max = 0,75 . b ... (41)

Segitiga menunjuk ke

(20)

commit to user

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

As = a da . b . d ... (42) Luas tampang tulangan

As = Jumlah tulangan x Luas ... (43)

2.3.2. Perencanaan Balok

Dalam perencanaan balok langkah pertama yang perlu dilakukan untuk pendimensian balok adalah menentukan besarnya gaya – gaya dalam yang terjadi pada struktur untuk kemudian hasil perencanaan dianalisa apakah memenuhi syarat atau tidak, adapun syarat yang dipakai adalah :

h = 1/10 L – 1/15 L b = 1/2 h – 2/3 h

secara umum hubungan antara d dan h ditentukan oleh :

d = h -1/2Øtul - Øsengk - p ... (44)

keterangan : h = tinggi balok b = lebar balok d = tinggi efektif L = panjang bentang

Ø tul = diameter tulangan utama.

Øsengk = diameter sengkang.

Gambar 2.8 Penampang Balok d h

(21)

commit to user

Dengan perencanaan :

a. Pembebanan : 1) Beban mati

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

c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.

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

Perhitungan tulangan lentur :

u

n

M

M  ... (45)

dengan,0,80

m =

c y xf f ' 85 ,

0 ... (46)

Rn = ₂ bxd Mn ... (47)  =       fy 2.m.Rn 1 1 m 1

... (48)

b =

      fy 600 600 . . fy fc . 85 , 0

... (49)

max = 0,75 . b ... (50)

min = 1,4/fy ... (51)

min <  < maks tulangan tunggal  < min dipakai min

Perhitungan tulangan geser : Ø = 0,75

Vc = 1₆x f'cxbxd

... (52) ØVc = 0,75 x Vc ... (53) Ø.Vc ≤ Vu ≤ 3 Ø Vc

(22)

commit to user

Vu <  Vc < 3 Ø Vc (tidak perlu tulangan geser)

Vs perlu = Vu – Vc ... (54) ( pilih tulangan terpasang )

Vs ada =

s d fy Av. . ) (

... (55) ( pakai Vs perlu )

2.3.3. Perencanaan Kolom

Kolom direncanakan untuk memikul beban aksial terfaktor yang bekerja pada semua lantai atau atap dan momen maksimum yang berasal dari beban terfaktor pada satu bentang terdekat dari lantai atau atap yang ditinjau. Kombinasi pembebanan yang menghasilkan rasio maksimum dari momen terhadap beban aksial juga harus diperhitungkan. Momen-momen yang bekerja harus didistribusikan pada kolom di atas dan di bawah lantai tersebut berdasarkan kekakuan relatif kolom dengan memperhatikan kondisi kekangan pada ujung kolom.

Didalam merencanakan kolom terdapat 3 macam keruntuhan kolom, yaitu : 1. Keruntuhan seimbang, bila Pn = Pnb.

2. Keruntuhan tarik, bila Pn < Pnb. 3. Keruntuhan tekan, bila Pn > Pnb. Adapun langkah-langkah perhitungannya :

1. Menghitung Mu, Pu, e = Pu Mu

... (56)

2. Tentukan f’c dan fy 3. Tentukan b, h dan d

4. Hitung Pnb secara pendekatan As = As’

Maka Pnb = Cc = 0,85.f’c.ab.b ... (57)

Dengan: ab = d

fy

 600

600 1



(23)

commit to user

Hitung Pn perlu =



Pu

... (59)

Bila Pn < Pnb maka terjadi keruntuhan tarik

As = ) .( ) 2 2 .( i d d fy d h e P n   

... (60)

b c f Pn a perlu . ' . 85 , 0 

... (61) Bila Pnperlu > Pnb maka terjadi keruntuhan tekan.

5 , 0 ' 1    d d e k

... (62)

18 , 1 . 3 2

2  

d he k

... (63)

    _  Kc k k P n k fy

As' 1 . _perlu .

2 1 1

... (64) c

f h b

Kc . . ' _{... (65)}

Untuk meyakinkan hasil perencanaan itu harus dicek dengan analisis dan

memenuhi : Pn ≥



Pu

Keterangan :

As = luas tampang baja e = eksentrisitas

b = lebar tampang kolom Pn = kapasitas minimal kolom d = tinggi efektif kolom k = faktor jenis struktur

d’ = jarak tulangan kesisi He = tebal kolom luar beton (tekan) f’c = kuat tekan beton

2.4 Perencanaan Tangga

a. Pembebanan : 1) Beban mati

(24)

commit to user

b. Asumsi Perletakan

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

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

2.5. Perencanaan Struktur Pondasi

Dalam perencanaan struktur ini, pondasi yang digunakan adalah pondasi telapak

(foot plat) yang termasuk pondasi dangkal alasanya karena merupakan bangunan

2 lantai dan digunakan pada kondisi tanah dengan sigma antara : 1,5 - 2,00 kg/cm2. Agar pondasi tidak mengalami penurunan yang signifikan, maka diperlukan daya dukung tanah yang memadai yaitu kemampuan tanah untuk menahan beban diatasnya tanpa mengakibatkan tanah tersebut runtuh. Adapun langkah-langkah perhitungan pondasi yaitu :

a. Menghitung daya dukung tanah

A P u

ah  tan



... (66)

ah Pu A

tan 



... (67)

A L

B  _{... (68)}

yang terjadi =

2 . ). 6 1

( bL

M

A

P_total _total 

... (69) tanah yang terjadi < ijin tanah ...(aman).

Dengan : ijin tanah 1,1 kg/m2

A = Luas penampang pondasi B = Lebar pondasi

Pu = Momen terfaktor L = Panjang pondasi

(25)

commit to user 2 . . 2 1 L qu Mu

... (70)



Mu Mn

... (71)

c f fy m ' . 85 , 0 

... (72)

2 .d b

Mn Rn

... (73)

       fy Rn m m . . 2 1 1 . 1 

... (74) Jika

ρ

<

ρ

maks tulangan tunggal

Jika

ρ

>

ρ

maks tulangan rangkap

Jika

ρ

>

ρ

min dipakai

ρ

min =

fy 4 , 1

As =

ρ

ada. b . d ... (75)

Keterangan :

Mn = Momen nominal b = Lebar penampang

Mu = Momen terfaktor d = Jarak ke pusat tulangan tarik

Ø

= Faktor reduksi fy = Tegangan leleh

ρ

= Ratio tulangan Rn = Kuat nominal

f’c = Kuat tekan beton

d. Perhitungan tulangan geser.

Pondasi footplat, seperti terlihat pada gambar 2.10. :

Gambar 2.9. Pondasi Foot plat

½ ht

(26)

commit to user

Perhitungan :

Mencari P dan ht pada pondasi.

L = 2 (2ht + b + a) = ... (kg/cm2) ... (75)

τ

pons = Lht

P

... (76)

τ

ijin= 0,65 . k ... (77)

τ

pons <

τ

ijin , maka (tebal Foot plat ½ht cukup, sehingga tidak memerlukan

tulangan geser pons). Keterangan :

ht = tebal pondasi.

P = beban yang ditumpu pondasi.

τ

pons = tulangan geser pons.

(27)

commit to user

BAB 3

PERENCANAAN ATAP

3.1 Rencana Atap

Gambar 3.1 Rencana atap

Keterangan :

KU = Kuda-kuda utama KT = Kuda-kuda trapesium N = Nok

G = Gording JR = Jurai luar

B = Bracing

SK = ¼ kuda-kuda

3.1.1. Dasar Perencanaan

(28)

commit to user

a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti tergambar b. Jarak antar kuda-kuda : 4,00 m

c. Kemiringan atap () : 30

d. Bahan gording : baja profil lip channels ( )

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

g. Alat sambung : baut-mur

h. Jarak antar gording : 1,5 m i. Mutu baja profil : Bj-37

ijin = 1600 kg/cm2

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

Gambar 3.2 Rencana kuda-kuda

3.2 Perencanaan Gording

3.2.1. Perencanaan Pembebanan

Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels/ kanal kait ( ) 150 x 75 x 20 x 4,5 dengan data sebagai berikut :

a. Berat gording = 11,0 kg/m f. ts = 4,5 mm

b. Ix = 489 cm4 g. tb = 4,5 mm

c. Iy = 99,2 cm4 h. Zx = 65,2 cm3

d. h = 150 mm i. Zy = 19,8 cm3

e. b = 75 mm

1,5

1600

450

(29)

commit to user

Kemiringan atap () = 30 Jarak antar gording (s) = 1,5 m Jarak antar kuda-kuda utama (L) = 4,00 m

Pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1983), sebagai berikut :

a. Berat penutup atap = 50 kg/m2

b. Beban angin = 25 kg/m2

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

3.2.2. Perhitungan Pembebanan

a. Beban mati (titik)

Berat gording = = 11,0 kg/m

Berat penutup atap = 1,5 x 50 kg/m = 75,0 kg/m + q = 86,0 kg/m qx = q sin  = 86,0 x sin 30 = 43kg/m

qy = q cos  = 86,0 x cos 30 = 74,48 kg/m

Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 74,48 x (4,0)2 = 148,96 kgm

My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 43x (4,0)2 = 86 kgm

y



q qy qx

(30)

commit to user

b. Beban hidup

P diambil sebesar 100 kg.

Px = P sin  = 100 x sin 30 = 50 kg

Py = P cos  = 100 x cos 30 = 86,60 kg

Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 86,60 x 4,0 = 86,60 kgm

My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 50 x 4,0 = 50 kgm

c. Beban angin

TEKAN HISAP

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (PPIUG 1983) Koefisien kemiringan atap () = 30

1) Koefisien angin tekan = (0,02– 0,4) = (0,02.30 – 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, 5+1, 5) = 7,5 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, 5+1, 5) = -15 kg/m



P Py Px

(31)

commit to user

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

1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 7,5 x (4,0)2 = 15 kgm

2) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -15 x (4,0)2 = -30 kgm

Kombinasi = 1,2D + 1,6L ± 0,8W 1) Mx

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

= 1,2 (148,96) + 1,6 (86,60) + 0,8 (15) = 329,31 kgm

Mx (min) = 1,2D + 1,6L - 0,8W

= 1,2 (148,96) + 1,6 (86,60) - 0,8 (30) = 293,31 kgm 2) My

My (max) = Muy (min)

[image:31.595.120.521.100.497.2]

= 1,2 (86) + 1,6 (50) = 183,2 kgm

Tabel 3.1. Kombinasi gaya dalam pada gording

Momen Beban Mati (kgm) Beban Hidup (kgm)

Beban Angin Kombinasi Tekan (kgm) Hisap (kgm) Minimum (kgm) Maksimum (kgm) Mx My 148,96 86 86,60 50

15 -30 293,31 183,2

329,31 183,2

3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan

 Kontrol terhadap tegangan Minimum Mx = 293,31 kgm = 29331 kgcm My = 183,2 kgm = 18320 kgcm

σ = 2 Y Y 2 X X Z M Z M          = 2 2 19,8 18320 65,2 29331             

(32)

commit to user

 Kontrol terhadap tegangan Maksimum Mx = 329,31 kgm = 32931 kgcm My = 183,2 kgm = 18320 kgcm

σ = 2 Y Y 2 X X Z M Z M          = 2 2 19,8 18320 65,2 32931             

= 1054,132kg/cm2< σ ijin = 1600 kg/cm2

3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan

Di coba profil : 150 x 75 x 20 x 4,5 E = 2,1 x 106 kg/cm2

Ix = 489 cm4 Iy = 99,2 cm4

qx = 0,43kg/cm qy = 0,7448 kg/cm Px = 50 kg

Py = 86,60 kg

L

Zijin 

180 1    400 180 1

Zijin 2,22 cm

Zx =

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

5 4 3

 = 2 , 99 . 10 . 1 , 2 . 48 400 . 50 2 , 99 . 10 . 1 , 2 . 384 ) 400 .( 43 , 0 . 5 . 6 3 6 4

 = 1,008 cm

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

5 4 3

 = 489 . 10 . 1 , 2 . 48 400 . 6 , 86 489 . 10 1 , 2 . 384 ) 400 .( 7448 , 0 . 5 6 3 6 4 

 = 0,35

Z = Zx2 Zy2 = 1,0082 0,352 1,185

z  zijin

1,185 < 2,22 ……… aman !

(33)

commit to user

1

2

3

4 5 6

11 10

9 8 7

225

133 400

[image:33.595.114.487.153.644.2]

3.3. Perencanaan Seperempat Kuda-kuda A

Gambar 3.3. Panjang batang seperempat kuda-kuda A

3.3.1 Perhitungan Panjang Batang Seperempat Kuda-kuda

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel di bawah ini :

Tabel 3.2 Perhitungan panjang batang pada seperempat kuda-kuda

Nomor Batang Panjang Batang ( m )

1 1,50

2 1,50

3 1,50

4 1,33

5 1,33

6 1,33

7 0,75

8 1,50

9 1,50

10 2

(34)

commit to user

[image:34.595.115.463.151.757.2]

3.3.2. Perhitungan Luasan Seperempat Kuda-kuda

Gambar 3.4. Luasan atap seperempat kuda-kuda A

Panjang ja = 4,50 m Panjang ab = 1,75 m Panjang ib = 3,66 m Panjang bc = 1,50 m Panjang hc = 3,0 m Panjang cd = 1,50 m Panjang gd = 2,33 m Panjang de = 0,75 m Panjang fe = 2,0 m

 Luas abij = ½ ab.( ja + ib ) = ½ 1,75x (4,5 + 3,66 ) = 7,14 m2

 Luas bchi = ½ bc.( ib + hc ) = ½ 1,5 x ( 3,66 + 3 ) = 5,0 m2

(35)

commit to user

[image:35.595.107.496.78.794.2]

 Luas defg = ½ de. ( fe+ gd ) = ½ 0,75 x ( 2 + 2,33 ) = 1,62 m2

Gambar 3.5. Luasan plafon seperempat kuda-kuda A

Panjang ja = 4,50 m Panjang ab = 1,67 m Panjang ib = 3,66 m Panjang bc = 1,33 m Panjang hc = 3,0 m Panjang cd = 1,33 m Panjang gd = 2,33 m Panjang de = 0,66 m Panjang fe = 2,0 m

 Luas abij = ½ ab.( ja + ib ) = ½ 1,67 x (4,5 + 3,66 ) = 6,82 m2

 Luas bchi = ½ bc.( ib + hc ) = ½ 1,33 x ( 3,66 + 3 ) = 4,43 m2

(36)

commit to user

1

2

3

4 ₅ 6

11 10 9 8 7

P2

P3

P4

P1

P7 P6

P5

 Luas defg = ½ de.( fe+ gd ) = ½ 0,66 x ( 2 + 2,33 ) = 1,43 m2

3.3.3. Perhitungan Pembebanan Seperempat Kuda-kuda A

Data-data pembebanan :

Berat gording = 11,0 kg/m Jarak antar kuda-kuda = 4,0 m Berat penutup atap = 50 kg/m2

Berat profil = 3,77 kg/m ( baja profil  50 . 50 . 5 ) Berat plafon = 18 kg/m

Gambar 3.6. Pembebanan seperempat kuda-kuda akibat beban mati

Perhitungan Beban  Beban Mati

1) Beban P1

a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording

= 11 x 4,0 = 44 kg

b) Beban atap = Luasan abij x Berat atap = 7,14 x 50 = 357 kg

(37)

commit to user

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda

= 30 x 3,42 = 1,027 kg

e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda

= 10 x 3,42 = 0,342 kg f) Beban plafon =Luasan abij x berat plafon

= 6,82 x 18 = 122,76 kg 2) Beban P2

a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording

= 11 x 3,33 = 36,63 kg b) Beban atap = Luasan bchi x berat atap

= 5 x 50 = 250 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x btg (1+2+7+8) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,5+1,5+0,75 + 1,5) x 3,77 = 9,89 kg

= 30 x 6,35 = 1,906 kg

= 10 x 6,35 = 0,635 kg 3) Beban P3

a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording = 11 x 2,67 = 29,37 kg

b) Beban atap = Luasan cdgh x berat atap = 4 x 50 = 200 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x btg (2+3+9 +10) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,5+1,5+1,5+2) x 3,77 = 12,25 kg

= 30 x 7,865 = 2,359 kg

(38)

commit to user

4) Beban P4

a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording = 11 x 2,0 = 22 kg

b) Beban atap = Luasan defg x berat atap = 1,62 x 50 = 81 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x btg (3+11) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,5+2,25) x 3,77 = 7,07 kg

= 30 x 4,537 = 1,361 kg

= 10 x 4,537 = 0,454 kg 5) Beban P5

a) Beban kuda-kuda = ½ x btg (4+5+7) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33+0,75) x 3,77 = 6,43 kg

b) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda

= 30 x 4,126 = 1,238 kg

c) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda

= 10 x 4,126 = 0,413 kg d) Beban plafon = Luasan bchi x berat plafon

= 4,43 x 18 = 79,74 kg 6) Beban P6

a) Beban kuda-kuda = ½ x btg (5+6+8+9) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33+1,5+1,5) x 3,77 = 10,67 kg

= 30 x 6,849 = 2,055 kg

= 10 x 6,849 = 0,685 kg d) Beban plafon =Luasan cdgh x berat plafon

(39)

commit to user

7) Beban P7

a) Beban kuda-kuda = ½ x btg (6+10+11) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,33+2+2,25) x 3,77 = 10,52 kg

= 30 x 6,752 = 2,026 kg

= 10 x 6,752 = 0,675 kg d) Beban plafon =Luasan defg x berat plafon

= 1,43 x 18 = 25,74 kg

Tabel 3.3 Rekapitulasi pembebanan seperempat kuda-kuda

Beban

Beban Atap

(kg)

Beban gording

(kg)

Beban Kuda - kuda

(kg)

Beban Plat Penyambung

(kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plafon

(kg)

Jumlah Beban

(kg)

Input SAP 2000 (kg)

P1 357 44 5,33 1,027 0,342 122,76 530,459 531

P2 250 36,63 9,89 1,906 0,635 - 299,061 300

P3 200 29,37 12,25 2,359 0,786 - 244,765 245

P4 81 22 7,07 1,361 0,454 - 111,885 112

P5 - - 6,43 1,238 0,413 79,74 87,821 88

P6 - - 10,67 2,055 0,685 63,9 77,31 78

(40)

commit to user 1

2

3

4 5 6

11 10

9 8 7

W2

W1

W3

W4

 Beban Hidup

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

 Beban Angin

Perhitungan beban angin :

Gambar 3.7. Pembebanan seperempat kuda-kuda akibat beban angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (PPIUG 1983)  Koefisien angin tekan = 0,02 0,40

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

= 7,14 x 0,2 x 25 = 35,7 kg

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

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

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

= 4,0 x 0,2 x 25 = 20 kg

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

(41)

commit to user

Tabel 3.4. Perhitungan beban angin

Beban

Angin Beban (kg)

Wx

W.Cos 

(kg)

Input SAP 2000

(kg)

Wy

W.Sin 

(kg)

Input SAP 2000

(kg)

W1 35,7 30,92 31 17,85 18

W2 25 21,65 22 12,5 13

W3 20 17,32 18 10 10

W4 8,1 7,01 8 4,05 5

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

Tabel 3.5. Rekapitulasi gaya batang seperempat kuda-kuda A

Batang

kombinasi

Tarik (+)

( kg )

Tekan (-)

( kg )

1 - 1217,51

2 - 578,98

3 7,34 -

4 1036,36 -

5 1036,36 -

6 462,22

7 105,60 -

8 - 658,73

9 416,55 -

10 - 790,87

(42)

commit to user

3.3.4 Perencanaan Profil Seperempat Kuda – Kuda

a. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 1036,36 kg

L = 1,33 m fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Kondisi leleh

Pmaks. = .fy .Ag

2

y

m aks. _0,48 _cm

0,9.2400 1036,36 .f

P

Ag  

 

Kondisi fraktur

Pmaks. = .fu .Ae

Pmaks. = .fu .An.U

2

u

m aks. _0,42_cm

.0,75 .3700 0,9

1036,36 .

.f P

An  

 

U

2

min 0,55cm

240 133 240

L

i   

Dicoba, menggunakan baja profil  50.50.5 Dari tabel didapat Ag = 4,80 cm2

i = 1,51 cm Berdasarkan Ag kondisi leleh

Ag = 0,48/2 = 0,24 cm2

Berdasarkan Ag kondisi fraktur

Diameter baut = 1/2. 25,4 = 12,7 mm

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

= (0,42/2) + 1.1,47.0,5 = 0,945 cm2

Ag yang menentukan = 1,337 cm2

(43)

commit to user

Jadi,baja profil double siku-siku sama kaki (  ) dengan dimensi 50.50.5 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk Seperempat batang tarik.

b. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 1217,51 kg

L = 1,5 m fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

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

Ag = 2.4,80 = 9,60 cm2 r = 1,51 cm = 15,1 mm b = 50 mm

t = 5 mm

Periksa kelangsingan penampang :

y f t b 200  = 240 200 5 50

 = 10



12,910

r kL

λc 2

E f_y   10 2 3,14 240 15,1 (1500) 1 ₂ ₅ x x 

= 1,10

Karena c >1,2 maka :  = 1,25 c2

=1,25.1,10 2 = 1,50

Pn = Ag.fcr = Ag



y f = 960 50 , 1 240

= 153469,43 N = 15346,943 kg

09 , 0 943 , 15346 85 , 0 1217,51 max   x P P n

(44)

commit to user

Jadi, baja profil double siku-siku sama kaki (  ) dengan dimensi 50. 50. 5 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk seperempat batang tekan.

3.3.5. Perhitungan Alat Sambung

a. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur. ( A490,Fub = 825 N/mm2)

Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches) Diameter lubang = 14,7 mm.

Tebal pelat sambung () = 0,625 . d

= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm. (BJ 37,fu = 3700 kg/cm2)

 Tahanan geser baut

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

= 2.(0,5.825).¼..12,72 = 104455,44 N = 10445,54 kg/baut  Tahanan tarik penyambung

Pn = 0,75.fub.An

= (0,75.825).¼..12,72 = 78341,58 N = 7834,16 kg/baut  Tahanan Tumpu baut :

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

= 0,75 (2,4.370.12,7.8) = 67665,6 N = 6766,56 kg/baut P yang menentukan adalah P tumpu = 6766,56 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

18 , 0 6766,56 1217,51 P

P

n  m aks. 

~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut : a) 5d  S  15t atau 200 mm

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

(45)

commit to user

b) 2,5 d  S2 (4t +100) atau 200 mm

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

= 31,75 mm = 35 mm

b. Batang tarik

= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm. (BJ 37,fu = 3700 kg/cm2)

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

Pn = 0,75.fub.An

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

15 , 0 6766,56 1036,36 P

P

n  m aks. 

~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut :

a) 5d  S  15t atau 200 mm Diambil, S1 = 5 d = 5. 12,7

(46)

commit to user

1

2

3

4 ₅ 6

11 10

9 8 7

225

133 400 b) 2,5 d  S2 (4t +100) atau 200 mm

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

[image:46.595.112.447.176.636.2]

= 31,75 mm = 35 mm

Tabel 3.6. Rekapitulasi perencanaan profil seperempat kuda-kuda A

Nomer

Batang Dimensi Profil Baut (mm)

1  50. 50 . 5 2  12,7 2  50. 50 . 5 2  12,7 3  50. 50 . 5 ₂_12,7 4  50. 50 . 5 2  12,7 5  50. 50 . 5 2  12,7 6  50. 50 . 5 ₂_12,7 7  50. 50 . 5 2  12,7 8  50. 50 . 5 ₂_12,7 9  50. 50 . 5 2  12,7 10  50. 50 . 5 2  12,7 11  50. 50 . 5 ₂_12,7

3.4. Perencanaan Seperempat Kuda-kuda B

Gambar 3.8. Panjang batang seperempat kuda-kuda B

3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Seperempat Kuda-kuda B

(47)

commit to user

Tabel 3.7 Perhitungan panjang batang pada seperempat kuda-kuda

Nomor Batang Panjang Batang ( m )

1 1, 50

2 1,50

3 1,50

4 1,33

5 1,33

6 1,33

7 0,75

8 1,50

9 1,50

10 2

11 2,25

3.4.2. Perhitungan Luasan Seperempat Kuda-kuda

Gambar 3.9. Luasan atap seperempat kuda-kuda B

Panjang ja = ib =hc = gd = fe = 4,0 m Panjang ab = 1,75 m

(48)

commit to user

 Luas abij = ja x ab = 4,0 x 1,75 = 7 m2

 Luas bchi = cdgh = ib x bc

= 4 x 1,5 = 6 m2

 Luas defg = gd x de = 4 x 0,75 = 3 m2

Gambar 3.10. Luasan plafon seperempat kuda-kuda B

Panjang ja = ib =hc = gd = fe = 4,0 m Panjang ab = 1,67 m

Panjang bc = 1,33 m Panjang cd = 1,33 m Panjang de = 0,66 m

(49)

commit to user 1

2

3

4 5 6

11 10 9 8 7

P2

P3

P4

P1

P7 P6

P5  Luas bchi = cdgh

= ib x bc = 4 x 1,33 = 5,32 m2

 Luas defg = gd x de = 4 x 0,66 = 2,64 m2

3.4.3. Perhitungan Pembebanan Seperempat Kuda-kuda

Gambar 3.11. Pembebanan seperempat kuda-kuda akibat beban mati

Perhitungan Beban  Beban Mati

1) Beban P1

a) Beban gording = berat profil gording x panjang gording

= 11 x 4,0 = 44 kg

(50)

commit to user

c) Beban kuda-kuda = ½ x btg (1+4) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,50 + 1,33) x 3,77 = 5,33 kg

= 30 x 3,42 = 1,027 kg

= 10 x 3,42 = 0,342 kg g) Beban plafon =luasan abij x berat plafon

= 6,68 x 18 = 120,24 kg 2) Beban P2

= 11 x 3,33 = 36,63 kg b) Beban atap = luasan bchi x berat atap

= 6 x 50 = 300 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1+2+7+8) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,5 + 1,5 + 0,75 + 1,5) x 3,77 = 9,89 kg

= 30 x 6,35 = 1,906 kg

= 10 x 6,35 = 0,635 kg 3) Beban P3

a) Beban gording = berat profil gording x panjang gording = 11 x 2,67 = 29,37 kg

b) Beban atap = luasan bchi x berat atap = 6 x 50 = 300 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x btg (2+3+9+10) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,5 + 1,5 +1,5+2) x 3,77 = 12,25 kg

(51)

commit to user

= 10 x 7,865 = 0,786 kg 4) Beban P4

a) Beban gording = berat profil gording x panjang gording = 11 x 2,0 = 22 kg

b) Beban atap = luasan defg x berat atap = 3 x 50 = 150 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x btg (3+11) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,5 + 2,25) x 3,77 = 7,07 kg

= 30 x 4,537 = 1,361 kg

= 10 x 4,537 = 0,453 kg 5) Beban P5

a) Beban kuda-kuda = ½ x btg(4+5+7) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,33 + 1,33 + 0,75) x 3,77 = 6,43 kg

= 30 x 4,126 = 1,238 kg

= 10 x 4,126 = 0,413 kg d) Beban plafon =luasan bchi x berat plafon

= 5,32 x 18 = 95,76 kg 6) Beban P6

a) Beban kuda-kuda = ½ x btg(5+6+8+9) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,33 + 1,33 +1,5+1,5) x 3,77 = 10,67 kg

= 30 x 6,849 = 2,055 kg

(52)

commit to user

d) Beban plafon =luasan cdgh x berat plafon = 5,32 x 18 = 95,76 kg 7) Beban P7

a) Beban kuda-kuda = ½ x btg(6+10+11) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,33 + 2+2,25) x 3,77 = 10,52 kg

= 30 x 6,752 = 2,025 kg

= 10 x 6,752 = 0,675 kg d) Beban plafon =luasan defg x berat plafon

= 2,64 x 18 = 47,52 kg

Tabel 3.8. Rekapitulasi pembebanan seperempat kuda-kuda

Beban

Beban Atap

(kg)

Beban gording

(kg)

Beban Kuda - kuda

(kg)

Beban Plat Penyambung

(kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plafon

(kg)

Jumlah Beban

(kg)

Input SAP 2000 (kg)

P1 350 44 5,33 1,027 0,342 120,24 520,939 521

P2 300 36,63 9,89 1,906 0,635 - 349,061 350

P3 300 29,37 12,25 2,359 0,786 - 344,765 345

P4 150 22 7,07 1,361 0,453 - 180,884 181

P5 - - 6,43 1,238 0,413 95,76 103,841 104

P6 - - 10,67 2,055 0,685 95,76 109,17 110

P7 - - 10,52 2,025 0,675 47,52 60,74 61

 Beban Hidup

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

 Beban Angin

(53)

commit to user

1 2

3

4 5 6

11 10 9 8 7 W2

W1

W3

W4

Gambar 3.12. Pembebanan seperempat kuda-kuda akibat beban angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (PPIUG 1983)  Koefisien angin tekan = 0,02 0,40

= 7 x 0,2 x 25 = 35 kg

= 6 x 0,2 x 25 = 30 kg

= 3 x 0,2 x 25 = 15 kg

Tabel 3.9. Perhitungan beban angin

Beban

Angin Beban (kg)

Wx

W.Cos 

(kg)

Input SAP 2000

(kg)

Wy

W.Sin 

(kg)

Input SAP 2000

(kg)

W1 35 30,31 31 17,5 18

W2 30 25,98 26 15 15

W3 30 25,98 26 15 15

W4 15 12,99 13 7,5 8

(54)

commit to user

Tabel 3.10. Rekapitulasi gaya batang seperempat kuda-kuda B

Batang

Kombinasi

Tarik (+)

( kg )

Tekan (-)

( kg )

1 - 1427,10

2 - 707,99

3 11,93 -

4 1219,02 -

5 1219,02 -

6 571,47 -

7 124,80 -

8 - 742,97

9 496,25 -

10 - 957,77

11 - 389,45

3.4.4 Perencanaan Profil Seperempat Kuda – Kuda B

a. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 1219,02 kg

L = 1,33 m fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Kondisi leleh

Pmaks. = .fy .Ag

2

y

m aks. _0,56 _cm

0,9.2400 1219,02 .f

P

Ag  

 

Kondisi fraktur

(55)

commit to user

Pmaks. = .fu .An.U

2

u

m aks. _0,49_cm

.0,75 .3700 0,9

1219,02 .

.f P

An  

 

U

2

min 0,55cm

240 133 240

L

i   

Dicoba, menggunakan baja profil  50.50.5 Dari tabel didapat Ag = 4,80 cm2

i = 1,51 cm Berdasarkan Ag kondisi leleh

Ag = 0,56/2 = 0,282 cm2

Berdasarkan Ag kondisi fraktur

Diameter baut = 1/2. 25,4 = 12,7 mm

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

= (0,49/2) + 1.1,47.0,5 = 0,98 cm2

Ag yang menentukan = 1,337 cm2

Digunakan  50.50.5 maka, luas profil 4,80 > 0,98 ( aman ) inersia 1,51 > 0,55 ( aman )

Jadi,baja profil double siku-siku sama kaki (  ) dengan dimensi 50.50.5 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk Seperempat batang tarik.

b. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 1427,10 kg

L = 1,5 m fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

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

(56)

commit to user

r = 1,51 cm = 15,1 mm b = 50 mm

t = 5 mm

Periksa kelangsingan penampang :

y f t b 200  = 240 200 5 50

 = 10



12,910

r kL

λc 2

E f_y   10 2 3,14 240 15,1 (1500) 1 ₂ ₅ x x 

= 1,10

Karena c >1,2 maka :  = 1,25 c2

=1,25.1,102 = 1,50

Pn = Ag.fcr = Ag



y f = 960 50 , 1 240

= 153469,43 N = 15346,94 kg

11 , 0 94 , 15346 85 , 0 1427,10 max   x P P n

 < 1 ... ( aman )

Jadi, baja profil double siku-siku sama kaki (  ) dengan dimensi 50. 50. 5 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk seperempat batang tekan.

3.4.5. Perhitungan Alat Sambung

a. Batang Tekan

(57)

commit to user

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

Pn = 0,75.fub.An

= (0,75.825 .¼..12,72 = 78341,58 N = 7834,14 kg/baut  Tahanan Tumpu baut :

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

21 , 0 6766,56 1427,10 P

P

n  m aks. 

~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut : a) 5d  S  15t atau 200 mm

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

= 63,5 mm = 65 mm b) 2,5 d  S2 (4t +100) atau 200 mm

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

= 31,75 mm = 35 mm

b. Batang tarik

(58)

commit to user

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

Pn = 0,75.fub.An

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

18 , 0 6766,56 1219,02 P

P

n  m aks. 

~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut : a) 5d  S  15t atau 200 mm Diambil, S1 = 5 d = 5. 12,7

= 63,5 mm = 65 mm b) 2,5 d  S2 (4t +100) atau 200 mm

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

(59)

commit to user

13 14

15

29 28 27 26

25 24

23 22

41 43

44 45

31

33 35 37 39

30 ₃₂ 34 ₃₆ 38

40

1600

225

42

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

16 17 18 19 20 21

Tabel 3.11. Rekapitulasi perencanaan profil seperempat kuda-kuda B

Nomer

Batang Dimensi Profil Baut (mm)

1  50. 50 . 5 ₂_12,7 2  50. 50 . 5 2  12,7 3  50. 50 . 5 2  12,7 4  50. 50 . 5 2  12,7 5  50. 50 . 5 2  12,7 6  50. 50 . 5 ₂_12,7 7  50. 50 . 5 2  12,7 8  50. 50 . 5 2  12,7 9  50. 50 . 5 ₂_12,7 10  50. 50 . 5 2  12,7 11  50. 50 . 5 2  12,7

3.5. Perencanaan Kuda-kuda Trapesium

Gambar 3.13. Panjang batang Kuda-kuda trapesium

3.5.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Trapesium

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :

Tabel 3.12. Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda trapesium

Nomor Batang Panjang Batang (m)

1 1,33

2 1,33

3 1,33

4 1,33

5 1,33

(60)

commit to user

Nomor Batang Panjang Batang (m)

7 1,33

8 1,33

9 1,33

10 1,33

11 1,33

12 1,33

13 1,50

14 1,50

15 1,50

16 1,33

17 1,33

18 1,33

19 1,33

20 1,33

21 1,33

22 1,50

23 1,50

24 1,50

25 0,75

26 1,50

27 1,50

28 2,0

29 2,25

30 2,60

31 2,25

32 2,60

33 2,25

34 2,60

35 2,25

36 2,60

37 2,25

38 2,60

39 2,25

40 2,60

41 2,25

42 2,0

43 1,50

44 1,50

(61)

commit to user

[image:61.595.109.467.124.776.2]

3.5.2. Perhitungan luasan kuda-kuda trapesium

Gambar 3.14. Luasan atap kuda-kuda trapesium

Panjang ab = 1,75 m Panjang bg = 3,67 m Panjang bc = 1,50 m Panjang ch = 3,0 m Panjang cd = 1,50 m Panjang di = 2,34 m Panjang de = 0,75 m Panjang ej = 2,0 m Panjang af = 4,5 m

 Luas abfg = ½ ab ( af + bg ) = ½ 1,75 ( 4,5+ 3,67 ) = 7,15 m2

 Luas bcgh = ½ bc ( ch + bg ) = ½ 1,50 ( 3,0+ 3,67 ) = 5,00 m2

 Luas cdhi = ½ cd ( ch + di ) = ½ 1,50 ( 3,0+ 2,34 ) = 4,00 m2

(62)

[image:62.595.108.511.83.533.2]

commit to user

Gambar 3.15. Luasan plafon kuda-kuda trapesium

Panjang ab = 1,67m Panjang bg = 3,67 m Panjang bc = 1,33 m Panjang ch = 3,0 m Panjang cd = 1,33 m Panjang di = 2,34 m Panjang de = 0,6,7 m Panjang ej = 2,0 m Panjang af = 4,5 m

 Luas abfg = ½ ab ( af + bg ) = ½ 1,67 ( 4,5+ 3,67 ) = 6,82 m2

 Luas bcgh = ½ bc ( ch + bg ) = ½ 1,33 ( 3,0+ 3,67 ) = 4,43 m2

 Luas cdhi = ½ cd ( ch + di ) = ½ 1,33 ( 3,0+ 2,34 ) = 3,55 m2

(63)

commit to user

13 14

15

1 2 3

29 28 27 26 25

24 23 22

12 11

10 41

43

44 45

4 5 6 7 8 9

16 17 18 19 20 21

31

33 35 37 39

30 ₃₂ 34

36 38 ₄₀

42 P2

P3

P4

P1

P5 P6 P7 P8 P9 P10

P11

P12

P13

P16 P15

P14 P17 P18 _P19 P20 P21 _P22 P23 P24

3.5.3. Perhitungan Pembebanan kuda-kuda trapesium

Gambar 3.16. Pembebanan kuda-kuda trapesium akibat beban mati

a. Perhitungan Beban  Beban Mati

1) Beban P1 = P13

= 11 x 4 = 44 kg

b) Beban atap = luasan abfg x berat atap = 7,15 x 50 = 357,5 kg c) Beban plafon =luasan abfg x berat plafon

= 6,82 x 18 = 122,76 kg

d) Beban kuda-kuda = ½ x btg (1 + 13) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33) x 7,38 = 9,815 kg

e) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda

= 30 x 9,815 = 2,944 kg

f) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda

(64)

commit to user

2) Beban P2 = P12

= 11 x 3,33 = 36,63 kg b) Beban atap = luasan bcgh x berat atap

= 5 x 50 = 250 kg

c) Beban kuda-kuda = ½xbtg(13+14+25+26)xberat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33+0,75+1,5) x 7,38 = 18,117 kg

= 30 x 18,117 = 5,435 kg

= 10 x 18,117 = 1,811 kg 3) Beban P3 = P11

= 11 x 2,66 = 29,26 kg b) Beban atap = luasan cdhi x berat atap

= 4 x 50 = 200 kg

c) Beban kuda-kuda = ½xbtg(14+15+27+28)xberat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33+1,5+2) x 7,38 = 22,73 kg

= 30 x 22,73 = 6,819 kg

= 10 x 22,73 = 2,273 kg 4) Beban P4 = P10

= 11 x 2 = 22 kg

b) Beban atap = luasan deij x berat atap = 1,63 x 50 = 81,5 kg

c) Beban kuda-kuda = ½xbtg(15+16+29+30)xberat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33+2,25+2,6) x 7,38 = 27,711 kg

(65)

commit to user

BAB 3 Perencanaan Atap

= 30 x 27,711 = 8,313 kg

= 10 x 27,711 = 2,771 kg 5) Beban P5 = P7 = P9

a) Beban kuda-kuda = ½ x btg (16+17+31) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33+2,25) x 7,38 = 18,117 kg

= 30 x 18,117 = 5,435 kg

= 10 x 18,117 = 1,811 kg 6) Beban P6 = P8

a) Beban kuda-kuda = ½xbtg(17+18+32+34)xberat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33+2,6+2,6) x 7,38 = 29,003 kg

= 30 x 29,003 = 8,701 kg

= 10 x 29,003 = 2,9 kg 7) Beban P14 = P24

a) Beban kuda-kuda = ½ x btg(1+2+25) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33+0,75) x 7,38 = 12,582 kg

= 30 x 12,582 = 3,774 kg

= 10 x 12,582 = 1,258 kg d) Beban plafon =luasan bcgh x berat plafon

= 4,43 x 18 = 79,74 kg 8) Beban P15 = P23

(66)

commit to user

= 30 x 20,885 = 6,265 kg

= 10 x 20,885 = 2,088 kg d) Beban plafon =luasan cdhi x berat plafon

= 3,55 x 18 = 63,9 kg 9) Beban P16 = P22

a) Beban kuda-kuda = ½ x btg(3+4+28+29) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33+2+2,25) x 7,38 = 25,497 kg

= 30 x 25,497 = 7,649 kg

= 10 x 25,497 = 2,549 kg d) Beban plafon =Luasan deij x berat plafon

= 1,45 x 18 = 26,1 kg 10) Beban P17 = P19 = P21

a) Beban kuda-kuda = ½xbtg(4+5+30+31+32)xberatprofil kuda-kuda =½x(1,33+1,33+2,6+2,25+2,6)x7,83=37,305 kg

= 30 x 37,305 = 11,19 kg

= 10 x 37,305 = 3,731 kg 11) Beban P18 = P20

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(5+6+33) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33+2,25) x 7,38 = 18,117 kg

= 30 x 18,117 = 5,435 kg

(67)

commit to user

BAB 3 Perencanaan Atap W1 W3 W2 13 14 15

1 2 3

29 28 27 26 25 24 23 22 12 11 10 41 43 44 45

4 5 6 7 8 9

16 17 18 19 20 21

31

33 35 37 39

30 ₃₂ 34

36 38 40

42

W4 W5

W6 W7

W8

Tabel 3.13. Rekapitulasi Pembebanan Kuda-kuda Trapesium

Beban Beban Atap (kg) Beban gording (kg) Beban Kuda - kuda (kg) Beban Bracing (kg) Beban Plat Penyam bung (kg) Beban Plafon (kg) Jumlah Beban (kg) Input SAP 2000 (kg)

P1= P13 357,5 44 9,815 2,944 0,981 122,76 538 538

P2= P12 250 36,63 18,117 5,435 1,811 - 311,993 312

P3= P11 200 29,26 22,73 6,819 0,681

-

261,082 261

P4= P10 81,5 22 27,711 8,313 0,831

-

142,295 143

P5= P7= P9

- -

18,117 5,435 1,811 - 25,363 26

P6= P8