SETYAWAN TRI PALUPI I 8508032

(1)

commit to user

i

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG ASRAMA

MAHASISWA 2 LANTAI

TUGAS AKHIR

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya pada Program Studi DIII Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Dikerjakan oleh :

SETYAWAN TRI PALUPI

NIM. I 8508032

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

commit to user

(3)

commit to user

(4)

commit to user

iv

KETEPATAN UPAYA MENENTUKAN KETEPATAN HASIL

Pembelajaran secara berkesinambungan merupakan pelajaran

minimum untuk meraih kesuksesan dalam bidang apapun.

(5)

commit to user

v

Allah Bapa Kami Jesus Christus, bersama putra dan roh kudus

serta seluruh umat beriman. Kupersembahkan segala doa dan

karya, segala suka dan duka sepanjang hari. Terima kasih untuk

segala berkat dan campur tangannya sehingga senantiasa di beri

kemudahan di setiap pencobaan-nya.

Tugas Akhir ini ku persembahkan kepada :

Ribuan terima kasih untuk Bapak dan Ibu yang tak henti-hentinya mendoakan dan mendidikku selama ini.

Inspiraton in My Life

Alm. Mbah Dirman dan Mbah Uti yang selalu memberi nasehat dan petuah-petuah hidup.

Mas Mardianto Santi Nugroho & Mas Agung Wahyu Wibowo yang telah membatu dalam segala hal dan selalu

menyemangatiku.

Mey Farida Ningtyas yang telah membantu,menemani dan ikut andil besar dalam proses terwujudnya tugas ini, baik

waktu,tenaga,finansial bahkan inspirasinya terima kasih.... (sang kompetitor..)

My partner Fahmy Bayu,sahabatku

Lugut, Yosep, Tompel, Wawan, Genunk,

Cintia, Phele, Amin, Pedro, Aris, Suprek, Ary Marwan.., Arex Wabal, Bendot, Satrio, Gemblong, Dhea, (

Darmo, Mungkadot,kenthuz, J.P.G, Senthun, Ndog, Genjix, Anggi, Glemponk, Nyanyun, Romi dan segenap

seluruh keluarga besar D3 Sipil dan D3 Kimia UNS.

(6)

commit to user

vi

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, yang telah melimpahkan berkat dan rahmat-nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul PERENCANAAN STRUKTUR DAN

RENCANA ANGGARAN BIAYA GEDUNG ASRAMA MAHASISWA 2

LANTAI dengan baik.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penyusun banyak menerima bimbingan, bantuan dan dorongan yang sangat berarti dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penyusun ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada :

1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

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

Maret Surakarta.

4. Setiono,S.T.,M.Sc. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir atas arahan dan

bimbingannya selama dalam penyusunan tugas ini.

5. Endah Safitri, S.T.,M.T. selaku dosen pembimbing akademik yang telah

memberikan bimbingannya.

6. Bapak, Ibu, adikku dan seluruh keluarga besarku yang telah memberikan

dukungan dan dorongan baik moril maupun materiil dan selalu mendoakan penyusun.

7. Rekan-rekan D-III Teknik Sipil Gedung angkatan 2008 yang telah

membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini.

8. Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir

ini.

Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan dan masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan. Oleh karena itu, kritik dan saran maupun masukan yang membawa kearah perbaikan dan bersifat membangun sangat penyusun harapkan.

Akhirnya, besar harapan penyusun, semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, Januari 2012

(7)

commit to user

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...i

LEMBAR PENGESAHAN ...ii

MOTTO ...iv

PERSEMBAHAN ...v

KATA PENGANTAR ...vi

DAFTAR ISI ...vii

DAFTAR TABEL ...xiii

DAFTAR GAMBAR ...xv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ...xvii

LEMBAR KONSULTASI ... ..xx

BAB 1 PENDAHULUAN ...1

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 ...4

2.1. Dasar Perencanaan ...4

2.1.1. Jenis Pembebanan ...4

2.1.2. Sistem Kerjanya Beban ...7

2.1.3. Provisi Keamanan ...8

2.2. Perencanaan Atap ...10

2.2.1. Perencanaan gording ...10

2.2.2. Perencanaan Kuda-kuda ...11

2.3. Perencanaan Beton ...14

(8)

commit to user

viii

2.3.2. Perencanaan Pelat Lantai ...15

2.3.3. Perencanaan Balok ...16

2.3.4. Perencanaan Kolom ...18

2.4. Perencanaan Pondasi ...19

2.5. Model Perencanaan Struktur ...22

2.5.1. Struktur Atap...22

2.5.2. Struktur Tangga ...22

2.5.3. Struktur Pelat ...23

2.5.4. Struktur Balok ...24

2.5.5. Struktur Footplat...24

BAB 3 PERENCANAAN ATAP ...25

3.1.Rencana Atap ...25

3.2.Dasar Perencanaan ...26

3.3.Perencanaan Gording ...27

3.3.1. Perencanaan Pembebanan ...27

3.3.2. Perhitungan Pembebanan ...28

3.3.3. Kontrol Tahanan Momen ...30

3.3.4. Kontrol Terhadap Lendutan ...31

3.4.Perencanaan Setengah Kuda-kuda ...32

3.4.1.Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda ...33

3.4.2.Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda ...34

3.4.3.Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda ...39

3.4.4. Perhitungan Alat Sambung ...50

3.5.Perencanaan Jurai ...54

3.5.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai ...54

3.5.2. Perhitungan Luasan Jurai ...55

3.5.3. Perhitungan Pembebanan Jurai ...60

3.5.4. Perencanaan Profil Jurai ...69

(9)

commit to user

ix

3.6.1.Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda ...75

3.6.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda Utama A ...76

3.6.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A ...81

3.6.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda utama A ...91

3.7.Perencanaan Kuda-kuda Utama (KK B) ...97

3.7.1.Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda B ...97

3.7.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda Utama B ...99

3.7.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama B...104

3.7.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda utama B ...114

BAB 4 PERENCANAAN TANGGA ...121

4.1.Uraian Umum ...121

4.2.Data Perencanaan Tangga ...121

4.3.Perhitungan Tebal Plat Equivalen dan Pembebanan ...123

4.3.1.Perhitungan Tebal Plat Equivalen ...123

4.3.2. Perhitungan Beban ...124

4.4.Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes ...125

4.4.1.Perhitungan Tulangan Tumpuan ...125

4.4.2.Perhitungan Tulangan Lapangan ...127

4.5.Perencanaan Balok Bordes ...129

4.5.1.Pembebanan Balok Bordes ...130

4.5.2.Perhitungan Tulangan Lentur ...131

4.5.3.Perhitungan Tulangan Geser ...132

4.6.Perhitungan Pondasi Tangga ...133

4.7.Perencanaan kapasitas dukung pondasi ...134

4.7.1. Perhitungan kapasitas dukung pondasi ...134

4.7.2.Perhitungan Tulangan Lentur ...135

(10)

commit to user

x

BAB 5 PERENCANAAN PLAT LANTAI ...138

5.1. Perencanaan Plat Lantai ...138

5.2. Perhitungan Pembebanan Plat Lantai...139

5.3. Perhitungan Momen ...139

5.2. Penulangan tumpuan arah x ...146

5.3. Penulangan tumpuan arah y ...147

5.6. Penulangan lapangan arah x ...149

5.4. Penulangan lapangan arah y ...150

5.5. Rekapitulasi Tulangan ...152

5.6. Perencanaan Plat Atap...152

5.7. Perhitungan Pembebanan Plat Atap ...152

5.8. Perhitungan Momen ...153

5.9. Penulangan tumpuan arah x ...155

5.10. Penulangan lapangan arah x ...159

5.11. Rekapitulasi Tulangan ...160

BAB 6 PERENCANAAN BALOK ANAK ...161

6.1. Perencanaan Balok Anak ...161

6.1.1. Perhitungan Lebar Equivalen ...162

6.1.2. Lebar Equivalen Balok Anak ...162

6.2.Perencanaan Balok Anak As A 1-2 ) ...163

6.2.1.Pembebanan ...163

6.2.2.Perhitungan Tulangan Balok Anak As A 1-2 ) ...164

6.3.Perencanaan Balok Anak As -8) ...168

6.3.2.Perhitungan Tulangan Balok Anak As -8) ...169

6.4. 9-10 ) ...174

6.5.Perencanaan Balok Anak As C (1-10) ...178

(11)

commit to user

xi

6.6.Perencanaan Balok Anak As - ...184

6.6.2.Perhitungan Tulangan Balok Anak As - ...185

6.7.Perencanaan Balok Anak Atap Kanopi ...189

6.7.1.Perhitungan Lebar Equivalen ...190

6.7.2.Lebar Equivalen Balok Anak ...190

6.8.Perencanaan Balok Anak As D 5-6 ) ...191

BAB 7 PERENCANAAN PORTAL ...196

7.1. Perencanaan Portal ...196

7.1.1. Dasar perencanaan ...196

7.1.2 Perencanaan pembebanan ...197

7.2. Perencanaan Denah Portal...198

7.2.1. Perhitungan luas equivalen untuk plat lantai ...198

7.3. Perhitungan Pembebanan Balok ...199

7.3.1. Perhitungan Pembebanan Balok Memanjang ...199

7.3.2. Perhitungan Pembebanan Balok Melintang ...200

7.4. Penulangan Ring Balk ...201

7.4.1. Perhitungan Tulangan Lentur Ring Balk ...201

7.4.2. Perhitungan Tulangan Geser Ring Balk ...206

7.5. Penulangan Balok Portal ...208

7.5.1 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal ...210

7.6. Penulangan Sloof ...220

7.6.1. Perhitungan Tulangan Lentur Sloof ...222

7.6.2. Perhitungan Tulangan Geser ...225

BAB 8 PERENCANAAN PONDASI ...232

(12)

commit to user

xii

8.1.1. Perhitungan kapasitas dukung pondasi ...234

8.1.2. Perhitungan Tulangan Lentur ...234

8.1.3. Perhitungan Tulangan Geser ...236

BAB 9 RENCANA ANGGARAN BIAYA ...237

9.1. Rencana Anggaran Biaya (RAB) ...237

9.2. Data Perencanaan ...237

9.3.PerhitunganVolume ...238

9.4. Spesifikasi Proyek ...242

9.5. RAB ...244

9.6. Rekapitulasi ...246

BAB 10 REKAPITULASI ...247

10.1. Perencanaan Atap ...247

10.2.Perencanaan Tangga ...252

10.2.1.Penulangan Tangga ...252

10.3.Perencanaan Plat ...252

10.4.Perencanaan Balok Anak ...253

10.5.Perencanaan Portal ...254

10.6.Perencanaan Pondasi Footplat ...255

BAB 11 KESIMPULAN ...256

PENUTUP ... xxii

DAFTAR PUSTAKA ... xxiii

(13)

commit to user

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Koefisien reduksi beban hidup ... 6

Tabel 2.2. Faktor pembebanan U ... 8

Tabel 2.3. Faktor Reduksi Kekuatan ... 9

Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam pada Gording ... 30

Tabel 3.2. Perhitungan Panjang Batang pada Setengah Kuda - Kuda ... 33

Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-kuda ... 44

Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin ... 46

Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-Kuda ... 47

Tabel 3.6. Rekapitulasi perencanaan profil setengah kuda-kuda ... 53

Tabel 3.7. Perhitungan Panjang Batang pada Jurai ... 54

Tabel 3.8. Rekapitulasi Pembebanan Jurai ... 65

Tabel 3.10. Rekapitulasi Gaya Batang Jurai ... 68

Tabel 3.11. Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai... 74

Tabel 3.12. Perhitungan Panjang Batang pada Kuda-Kuda Utama A (KK) ... 75

Tabel 3.13. Rekapitulasi Beban Mati ... 86

Tabel 3.15. Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-Kuda Utama A ... 90

Tabel 3.16. Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-Kuda Utama A ... 96

Tabel 3.17. Perhitungan Panjang Batang Pada Kuda-Kuda Utama B (KK) ... 98

Tabel 3.18. Rekapitulasi Beban Mati Kuda Kuda B ... 109

Tabel 3.19. Perhitungan beban angin kuda - kuda B ... 112

Tabel 3.20. Rekapitulasi gaya batang kuda-kuda utama B ...113

Tabel 3.21. Rekapitulasi perencanaan profil kuda-kuda utama B ...120

Tabel 5.1. Perhitungan Momen Plat Lantai ...144

Tabel 5.2. Penulangan Plat Lantai ...152

(14)

commit to user

xiv

Tabel 6.2. Perhitungan Lebar Equivalen ...190

Tabel 7.1. Hitungan Lebar Equivalen ...198

Tabel 10.1. Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai...248

Tabel 10.2 Rekapitulasi perencanaan profil setengah kuda-kuda ...249

Tabel 10.3. Rekapitulasi perencanaan profil kuda-kuda utama B ...250

(15)

commit to user

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Pondasi Footpla t ... 21

Gambar 2.2. Rangka Kuda-Kuda ... 22

... 22

Gambar 2.4. Pelat Dua Arah ... 23

Gambar 2.5. Elemen Balok Dan Kolom Portal ... 24

Gambar 2.6. Pondasi Footpla t ... 24

Gambar 3.1. Rencana Atap ... 25

Gambar 3.2. Rangka Kuda-kuda Utama ... 27

Gambar 3.3. Beban Mati ... 28

Gambar 3.4. Beban Hidup ... 28

Gambar 3.5. Beban Angin ... 29

Gambar 3.6. Panjang Batang Setengah Kuda- kuda ... 32

Gambar 3.7. Luasan Setengah Kuda-kuda ... 34

Gambar 3.8. Luasan Plafond Setengah Kuda Kuda ... 37

Gambar 3.9. Pembebanan Setengah Kuda-kuda Akibat Beban Mati ... 40

Gambar 3.10. Pembebanan Setengah Kuda-Kuda Akibat Beban Angin ... 45

Gambar 3.11. Panjang Batang Jurai ... 54

Gambar 3.12. Luasan Jurai... 55

Gambar 3.13. Luasan Plafon Jurai ... 58

Gambar 3.14. Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati ... 61

Gambar 3.15. Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin ... 66

Gambar 3.12. Panjang Batang Kuda-Kuda A ... 75

Gambar 3.13. Luasan Kuda-kuda... 76

Gambar 3.13. Luasan Plafon ... 79

Gambar 3.15. Pembebanan Kuda- Kuda Utama A Akibat Beban Mati ... 81

Gambar 3.16. Pembebanan Kuda-Kuda Utama A Akibat Beban Angin ... 87

(16)

commit to user

xvi

Gambar 3.18. Luasan Kuda-kuda B ... 99

Gambar 3.19. Luasan Plafon Kuda-Kuda B ... 102

Gambar 3.20. Pembebanan Kuda- Kuda Utama B Akibat Beban Mati ... 104

Gambar 3.21. Pembebanan Kuda-Kuda Utama B Akibat Beban Angin ... 110

Gambar 4.1. Tampak Atas ... 121

Gambar 4.2. Tangga Tampak Samping... 122

Gambar 4.3. Tebal Equivalen ... 123

Gambar 4.4. Rencana Tumpuan Tangga ... 125

Gambar 4.5. Rencana Balok dan Plat Bordes ... 129

Gambar 4.6. Pondasi Tangga ... 133

Gambar 5.1 Denah plat lantai... 138

Gambar 5.2 Plat tipe A ... 140

Gambar 5.3 Plat tipe B ... 141

Gambar 5.4 Plat tipe C ... 142

Gambar 5.5 Plat tipe D ... 143

Gambar 5.12. Perencanaan Tinggi Efektif ... 145

Gambar 5.13. Tipe Plat Atap... 153

Gambar 5.17. Perencanaan Tinggi Efektif ... 154

Gambar 6.1. Denah Rencana Balok Anak ... 161

Gambar 6.2. Lebar Equivalen Balok Anak As A 1-2 ) ... 163

Gambar 6.3. Lebar Equivalen Balok Anak As -8) ... 168

Gambar 6.4. Lebar Equivalen Balok Anak 9-10 ) ... 174

Gambar 6.5. Lebar Equivalen Balok Anak As -10) ... 178

Gambar 6.6. Lebar Equivalen Balok Anak As A- ... 184

Gambar 6.7. Denah Rencana Balok Anak ... 189

Gambar 6.8. Lebar Equivalen Balok Anak As -6 ) ... 191

Gambar 7.1. Gambar Denah Portal ... 196

Gambar 7.2. Gambar Daerah Pembebanan ... 198

(17)

commit to user

xvii

Gambar 7.4. Gambar Daerah Pembebanan Portal Melintang ... 200

Gambar 7.5. Moment Lapangan Ring Ba lk ... 201

Gambar 7.6. Moment Tumpuan Ringba lk... 202

Gambar 7.7. Geser Lapangan Ringba lk ... 202

Gambar 7.8. Geser Tumpuan Ringba lk ... 203

Gambar 7.9. Momen Lapangan Dan Tumpuan Portal Memanjang ... 208

Gambar 7.10. Momen Geser Lapangan Dan Tumpuan Portal Memanjang ... 208

Gambar 7.11. Momen Lapangan Dan Tumpuan Portal Melintang ... 209

Gambar 7.12. Momen Geser Lapangan Dan Tumpuan Portal Melintang ... 209

Gambar 7.13. Momen Lapangan Sloof ... 220

Gambar 7.14. Momen Tumpuan Sloof ... 220

Gambar 7.15. Geser Lapangan Sloof... 221

Gambar 7.16. Geser Tumpuan Sloof ... 221

Gambar 7.17. Bidang Aksial Kolom Dimensi 400 X 400 ... 227

Gambar 7.18. Bidang Momen Kolom 400 X 400 ... 227

Gambar 7.19. Bidang Geser Kolom 400 X 400 ... 228

(18)

commit to user

xviii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

A = Luas penampang batang baja (cm2)

B = Luas penampang (m2)

= Luas tulangan tekan (mm2)

AS = Luas tulangan tarik (mm2)

B = Lebar penampang balok (mm)

C = Baja Profil Canal

D = Diameter tulangan (mm)

Def = Tinggi efektif (mm)

E = Modulus elastisitas(m)

e = Eksentrisitas (m)

= Kuat tekan beton yang disyaratkan (Mpa)

Fy = Kuat leleh yang disyaratkan (Mpa)

g = Percepatan grafitasi (m/dt)

h = Tinggi total komponen struktur (cm)

H = Tebal lapisan tanah (m)

I = Momen Inersia (mm2)

L = Panjang batang kuda-kuda (m)

M = Harga momen (kgm)

Mu = Momen berfaktor (kgm)

N = Gaya tekan normal (kg)

Nu = Beban aksial berfaktor

= Gaya batang pada baja (kg)

q = Beban merata (kg/m)

= Tekanan pada pondasi ( kg/m)

S = Spasi dari tulangan (mm)

Vu = Gaya geser berfaktor (kg)

W = Beban Angin (kg)

Z = Lendutan yang terjadi pada baja (cm)

(19)

commit to user

xix

= Faktor reduksi untuk beton

= Ratio tulangan tarik (As/bd)

= Tegangan yang terjadi (kg/cm3)

(20)

commit to user

(21)

commit to user

(22)

commit to user

Setyawan Tri P. (I8508032) Bab 1 Pendahuluan

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Menghadapi masa depan yang semakin modern, kehadiran seorang Ahli Madya

Teknik Sipil siap pakai yang menguasai dibidangnya sangat diperlukan. Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai lembaga pendidikan,

bertujuan untuk menghasilkan Ahli Madya Teknik Sipil yang berkualitas,

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

serta menyukseskan pembangunan nasional.

Semakin pesatnya perkembangan dunia teknik sipil di Indonesia saat ini menuntut

terciptanya sumber daya manusia yang dapat mendukung kemajuannya dalam

bidang ini. Dengan sumber daya manusia yang berkualitas tinggi, kita sebagai

bangsa Indonesia akan dapat memenuhi tuntutan ini. Karena dengan hal ini kita

akan semakin siap menghadapi tantangannya.

Bangsa Indonesia telah menyediakan berbagai sarana guna memenuhi sumber

daya manusia yang berkualitas. Dalam merealisasikan hal ini Universitas Sebelas

Maret Surakarta sebagai salah satu lembaga pendidikan yang dapat memenuhi

kebutuhan tersebut memberikan Tugas Akhir sebuah perencanaan struktur gedung

bertingkat dengan maksud agar dapat menghasilkan tenaga yang bersumber daya

dan mampu bersaing dalam dunia kerja.

1.2. Maksud Dan Tujuan

Dalam menghadapi pesatnya perkembangan zaman yang semakin modern dan

berteknologi, serta semakin derasnya arus globalisasi saat ini sangat diperlukan

(23)

commit to user

Setyawan Tri P (I8508032) BAB 1 Pendahuluan

diperlukan teknisi-teknisi yang menguasai ilmu dan keterampilan dalam

bidangnya. 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.

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Program D3 Jurusan Teknik Sipil

memberikan Tugas Akhir dengan maksud dan tujuan :

a. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana

sampai bangunan bertingkat.

b.Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam

merencanakan struktur gedung.

c. Mahasiswa diharapkan dapat memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam

perencanaan suatu struktur gedung.

1.3. Kriteria Perencanaan

a. Spesifikasi Bangunan

1) Fungsi Bangunan : Gedung Asrama Mahasiswa

2) Luas Bangunan : 792 m2

3) Jumlah Lantai : 2 lantai

4) Tinggi Tiap Lantai : 4 m

5) Konstruksi Atap : Rangka kuda-kuda baja

6) Penutup Atap : Genteng tanah liat

7) Pondasi : Foot Plate

b.Spesifikasi Bahan

1) Mutu Baja Profil : BJ 37

2) : 20 MPa

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

(24)

commit to user

Setyawan Tri P (I8508032) BAB 1 Pendahuluan

1.4. Peraturan-Peraturan Yang Berlaku

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

gedung

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

gedung

c. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1983)

(25)

commit to user

Setyawan Tri P. (I8508032) 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 Peraturan

Pembebanan Indonesia untuk gedung (1983), 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, berdasarkan PPIUG-1983 beban mati yang terdiri dari

berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung adalah :

1. Beban Mati pada Atap :

- Baja ... 7850 kg/m3

- Langit-langit dan dinding (termasuk rusuk-rusuknya, tanpa penggantung

langit-langit atau pengaku), Terdiri dari :

Semen asbes (eternit dan bahan lain sejenis), dengan tebal

maksimum 4 mm ... 11 kg/m2

- Penggantung langit-langit (dari kayu) dengan bentang

(26)

commit to user

Setyawan Tri P (I8508032) Bab 2 Dasar Teori

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

2. Beban Mati pada Beton

- Beton bertulang ... 2400 kg/m3

- Pasir (jenuh air) ... 1800 kg/m3

- Beton ... 2200 kg/m3

- Penutup lantai dari ubin semen portland, teraso dan

beton (tanpa adukan) per cm tebal ... 24 kg/m2

- 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 ... 300 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

(27)

commit to user

dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan gedung

yang ditinjau, seperti diperlihatkan pada tabel 2.1 :

Tabel 2.1 Koefisien reduksi beban hidup

Penggunaan Gedung Koefisien Beban Hidup untuk

Perencanaan Balok Induk

PERUMAHAN/PENGHUNIAN :

Rumah tinggal, hotel, rumah sakit _0,75

PERDAGANGAN :

Toko,toserba,pasar 0,80

GANG DAN TANGGA :

Perumahan / penghunian 0,75

Pendidikan, kantor 0,75

Pertemuan umum, perdagangan dan

penyimpanan, industri, tempat kendaraan 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. Angin tekan 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 angin hisap diambil minimum

(28)

commit to user

Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup :

1) Dinding Vertikal

i. Di pihak angin ... + 0,9

ii. Di belakang angin ... - 0,4

2) Atap segitiga dengan sudut kemiringan

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

65 < < 90 ... + 0,9

ii. Di belakang angin, untuk semua ... - 0,4

d. Beban Gempa (E)

Beban gempa adalah semua beban statik equiva len 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 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

(29)

commit to user

2.1.3. Provisi Keamanan

Dalam pedoman beton SNI 03-2847-2002, struktur harus direncanakan untuk

memiliki cadangan kekuatan untuk memikul beban yang lebih tinggi dari beban

normal. Kapasitas cadangan ini mencakup faktor pembebanan (U), yaitu untuk

memperhitungkan pelampauan beban dan faktor reduksi ( ), yaitu untuk

memperhitungkan kurangnya mutu bahan di lapangan. Pelampauan beban dapat

terjadi akibat perubahan dari penggunaan untuk apa struktur direncanakan dan

penafsiran yang kurang tepat dalam memperhitungkan pembebanan. Sedang

kekurangan kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang merugikan dari

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

Seperti diperlihatkan faktor pembebanan (U) pada tabel 2.2. dan faktor reduksi

kekuatan ( ) pada tabel 2.3. :

Tabel 2.2. Faktor pembebanan U

No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U

1.

2.

3.

4. L

D, L

D, L, W

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)

( Untuk Beton )

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

( Untuk Baja )

Keterangan :

D = Beban mati A = Beban atap

L = Beban hidup R = Beban hujan

(30)

commit to user

[image:30.595.126.507.139.547.2]

Tabel 2.3. Faktor Reduksi Kekuatan

No GAYA

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Lentur tanpa beban aksial

Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur

Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur

Komponen dengan tulangan spiral

Komponen lain

Geser dan torsi

Tumpuan Beton

Komponen struktur yang memikul gaya tarik

Terhadap kuat tarik leleh

Terhadap kuat tarik fraktur

Komponen struktur yang memikul gaya tekan

0,80

0,70

0,65

0,75

0,65

0,9

0,75

0,85

Karena kandungan agregat kasar untuk beton struktural sering kali 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

(31)

commit to user

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 ... 40 mm

2.2. Perencanaan Atap

2.2.1. Perencanaan gording

a. Pembebanan

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

1) Beban mati.

2) Beban hidup.

3) Beban angin.

b. Kontrol terhadap tegangan:

2 2

Zx My Zy

Mx L

Dimana:

Mx = Momen terhadap arah x Zx = Beban angin terhadap arah x

(32)

commit to user

c. Kontrol terhadap lendutan:

Secara umum, lendutan maksimum akibat beban mati dan beban hidup harus lebih

kecil dari pada 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 P x Iy E L qx Zx . . 48 . . . 384 . .

5 4 3

Ix E L Py Ix E L qy Zy

.

48

.

384

.

5

4 3

2 2 Zy Zx Z Dimana:

Z = lendutan pada baja qy = beban merata arah y

Zx = lendutan pada baja arah x Ix = momen inersia arah x

Zy = lendutan pada baja arah y Iy = momen inersia arah y

qx = beban merata arah x

2.2.2. Perencanaan Kuda-kuda

a. Pembebanan

Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah :

1) Beban mati

2) Beban hidup

(33)

commit to user

Asumsi Perletakan

1) Tumpuan sebelah kiri adalah sendi.

2) Tumpuan sebelah kanan adalah rol.

3) Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.

4) Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-1729-2002.

5) Perhitungan dimensi profil kuda-kuda.

Batang tarik

Kondisi leleh

Pmaks. = .fy .Ag

Kondisi fraktur

Pmaks. = .fu .Ae

Pmaks. = .fu .An.U

240 L i_min

Batang tekan

Kelangsingan Penampang

y

f t b 200

r kL

2 c

E f_y

(34)

commit to user

Apabila = = 1

0,25 < s < 1,2

s

. 67 , 0 6 , 1

43 , 1

,2 1,25. _s2

Pn = Ag.fcr

1 max

n

P P

Sambungan

Tebal plat sambung ( )= 0,625 × d

Tegangan tumpu penyambung =

(

2

,

4

.

fu

.

dt

)

Tegangan geser penyambung = nx

0

,

5

xf_ubxA_n

Tegangan tarik penyambung =

0

,

75

xfubxA_n

Jumlah mur-baut

tumpu maks

P P n

Jarak antar baut

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

(35)

commit to user

2.3. Perencanaan Beton

2.3.1. 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 jepit.

3) Tumpuan atas adalah jepit.

c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.

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

e. Perhitungan untuk penulangan tangga

Mn = Mu

Dimana: = 0,8

m

c f fy

' . 85 ,

0

Rn ₂

.d b

Mn

=

fy 2.m.Rn 1

1 m

1

b =

fy 600

600 . . fy

fc . 85 , 0

(36)

commit to user

min < < maks tulangan tunggal

< min dipakai min = 0,0025

As = a d a . b . d

2.3.2. Perencanaan Pelat Lantai

a. Pembebanan :

1) Beban mati

b. Asumsi Perletakan : jepit elastis dan jepit penuh

c. Analisa struktur menggunakan tabel 13.3.2 SNI 03-1727-1989.

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 :

dimana,

m =

Rn =

=

fy 2.m.Rn 1

1 m

1

u n

M M

80 , 0

c y

xf f

' 85 , 0

2

bxd

(37)

commit to user

b =

fy fy

fc

600

.

85

,

0

max = 0,75 . b

< min dipakai min = 0,0025

As = a da . b . d

Luas tampang tulangan

As = Jumlah tulangan x Luas

2.3.3. Perencanaan Balok

a. Pembebanan :

1) Beban mati

b. Asumsi Perletakan : jepit jepit

c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.

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

Perhitungan tulangan lentur :

dimana,

m =

Rn =

u n

M M

80 , 0

c y

xf f

' 85 , 0

2

bxd

(38)

commit to user

=

fy 2.m.Rn 1

1 m

1

b =

fy 600

600 . . fy

fc . 85 , 0

max = 0,75 . b

min = 1,4/fy

< min dipakai min

Perhitungan tulangan geser :

Vc x f

'

cxbxd

6

1

Vc=0,6 x Vc

( perlu tulangan geser )

Vu < Vc < 3 Ø Vc

(tidak perlu tulangan geser)

Vs perlu = Vu Vc

( pilih tulangan terpasang )

Vs ada = s

d fy Av. . ) (

( pakai Vs perlu )

(39)

commit to user

2.3.4. Perencanaan 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 =

2. Tentuk

3. Tentukan b, h dan d

4. Hitung Pnb secara pe

Dimana: ab = d

fy

600 600 1

Hitung Pn perlu =

Bila Pn < Pnb maka terjadi keruntuhan tarik

As = ) .( ) 2 2 .( i d d fy d h e P n b c f P n

a per lu

. ' . 85 , 0

Bila Pnperlu > Pnb maka terjadi keruntuhan tekan.

(40)

commit to user

Kc k k Pn

k fy

As' 1 . _{p er lu} .

2 1 1

c f h b Kc . . '

Untuk meyakinkan hasil perencanaan itu harus dicek dengan analisis dan

Keterangan :

As = Luas tampang baja e = Eksentrisitas

b = Lebar tampang kolom Pn = Kapasitas minimal kolom

d = Tinggi efektif kolom k = faktor jenis struktur

= Jarak tulangan kesisi He = Tebal kolom

luar beton (tekan) = Kuat tekan beton

2.4. Perencanaan Pondasi

Dalam perencanaan struktur ini, pondasi yang digunakan adalah pondasi telapak

(footpla t) yang termasuk pondasi dangkal. 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

a h

tan

a h

Pu A

tan

A L B

yang terjadi =

2

. ). 6 1 ( bL

M A

Pto ta l to ta l

(41)

commit to user

Dimana : ijin tanah 1,5 kg/m2

A = Luas penampang pondasi

B = Lebar pondasi

Pu = Momen terfaktor

L = Panjang pondasi

b. Menghitung berat pondasi Vt = (Vu + berat pondasi).

c. Menghitung tegangan kontak pondasi (qu).

2

. . 2 1

L qu Mu

Mu Mn

c f fy m

' . 85 , 0

2

.d b

Mn Rn

fy Rn m m

. . 2 1 1 . 1

Jika < tulangan tunggal

Jika > tulangan rangkap

Jika > dipakai = 0,0025

As = ada . b . d

Dimana :

Mn = Momen nominal b = Lebar penampang

Mu = Momen terfaktor d = Jarak ke pusat tulangan tarik

= Faktor reduksi fy = Tegangan leleh

= Ratio tulangan Rn = Kuat nominal

(42)

commit to user

d. Perhitungan tulangan geser

[image:42.595.125.455.191.500.2]

Pondasi footpla t, seperti terlihat pada gambar 2.1. :

Gambar 2.1. Pondasi Footpla t

Perhitungan :

Mencari P dan ht pada pondasi.

L = 2 (4ht + b + a) = ... (kg/cm2)

, maka (tebal foot plat cukup, sehingga tidak memerlukan

tulangan geser pons).

Dimana :

ht = Tebal pondasi.

P = Beban yang ditumpu pondasi.

= Tulangan geser pons

2.5. Model Perencanaan Struktur

2.5.1. Struktur Atap

Dalam perencanaan struktur atap, sebaiknya disesuaikan dengan bentang dan

(43)

commit to user

Gambar 2.2. Rangka Kuda-Kuda

2.5.2. Struktur Tangga

Dalam perencanaan bentuk tangga, sebaiknya disesuaikan dengan luas ruangan

[image:43.595.122.500.115.659.2]

2.3. :

(44)

commit to user

2.5.3. Struktur Pelat

Dalam perencanaan struktur pelat asrama mahasiswa ini menggunakan metode

perhitungan 2 Arah. Dengan ketentuan

[image:44.595.167.434.231.494.2]

pada gambar 2.4. :

(45)

commit to user

2.5.4. Struktur Balok

Dalam perencanaan sturktur portal digambarkan dalam bentuk garis-garis

horizontal yang disebut balok dan vertikal disebut kolom yang saling

bertemu/berpotongan pada titik buhul (joint). Seperti terlihat pada gambar 2.5. :

Gambar 2.5. Elemen Balok Dan Kolom Portal

2.5.5. Struktur F ootplat

Dalam perencanaan struktur footpla t. Untuk menentukan ukuran pondasinya harus

disesuaikan kondisi tanah dan beban yang ditumpu pondasi. Seperti terlihat pada

[image:45.595.127.496.228.629.2]

gambar 2.6. :

(46)

commit to user

Setyawan Tri P. (I8508032) Bab 3 Perencanaan Atap

25

BAB 3

PERENCANAAN ATAP

[image:46.595.158.487.95.706.2]

3.1.Rencana Atap

(47)

commit to user

Setyawan Tri P (I8508032) Bab 3 Perencanaan Atap

Keterangan :

KK A = Kuda-kuda utama A

G = Gording

KK B = Kuda-kuda utama B

N = Nok

½ KK = Setengah kuda- kuda

J = Jurai

SR = Sag Rod

TS = Track Stang

3.2.Dasar Perencanaan

Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai

berikut :

1. Bentuk rangka kuda-kuda = seperti tergambar ( gambar 3.2. Rangka

Kuda- kuda Utama )

2. Jarak antar kuda-kuda = 4,00 m

3. Kemiringan atap ( ) = 35

4. Bahan gording = baja profil lip channel ( )

5. Bahan rangka kuda-kuda = baja profil double siku sama kaki ( )

6. Bahan penutup atap = genteng

7. Alat sambung = baut-mur

8. Jarak antar gording = 1,526 m

9. Bentuk atap = Limasan

10.Mutu baja profil = BJ 37 ( Leleh = 2400 kg/cm2)

( ultimate = 3700 kg/cm2)

3.3.Perencanaan Gording

Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip cha nnels/ kanal

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

(48)

commit to user

1. Berat gording = 11 kg/m 6. ts = 4,5 mm

2. Ix = 489 cm4 7. tb = 4,5 mm

3. Iy = 99,2 cm4 8. Zx = 65,2 cm3

4. b = 75 mm 9. Zy = 19,8 cm3

5. h = 150 mm

Kemiringan atap ( ) = 35

Jarak antar gording (s) = 1,526 m

Jarak antar kuda-kuda (L) = 4,00 m

[image:48.595.128.510.114.466.2]

3.3.1. Perencanaan Pembebanan

Gambar 3.2. Rangka Kuda-kuda Utama

Ketentuan Pembebanan Sesuai PPIUG 1983, sebagai berikut :

1. Berat penutup atap = 50 kg/m2 ( Genteng )

2. Beban angin = 25 kg/m2 ( Kondisi Normal Minimum )

3. Berat hidup (pekerja) = 100 kg

(49)

commit to user

3.3.2. Perhitungan Pembebanan

- Beban Mati (Titik)

Gambar 3.3. Beban Mati

Berat gording = 11 kg/m

Berat penutup atap = 1,526 × 50 = 76,3 kg/m

Berat plafond = 1,250 × 18 = 22,5 kg/m +

q = 109,8 kg/m

qx = q . sin = 109,8 × sin 35 = 62,979 kg/m

qy = q . cos = 109,8 × cos 35 = 89,943 kg/m

Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 × 89,943 × (4)2 = 179,886 kgm

My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 × 62,979 × (4)2 = 125,958 kgm

- Beban Hidup

Gambar 3.4. Beban Hidup

y

P Py

Px

x y

P qy

qx

(50)

commit to user

P diambil sebesar 100 kg.

Px = P . sin = 100 × sin 35 = 57,358 kg

Py = P . cos = 100 × cos 35 = 81,916 kg

Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 × 81,915 × 4 = 81,916 kgm

My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 × 57,358 × 4 = 57,358 kgm

- Beban Angin

TEKAN HISAP

Gambar 3.5. Beban Angin

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

Koefisien kemiringan atap ( ) = 35 (sumber : Dasar Perencanaan )

1. Koefisien angin tekan = (0,02 0,4) = 0,3

2. Koefisien angin hisap = 0,4

Beban angin :

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

= 0,3 × 25 × ½ × (1,526 + 1,526) = 11,445 kg/m

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

= 0,4 × 25 × ½ × (1,526 + 1,526) = -15,26 kg/m

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

1. Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 × 11,445 × (4)2 = 22,89 kgm

2. Mx (hisap) = 1

/8 . W2 . L 2

= 1/8 × -15,26 × (4) 2

= -30,52 kgm

3.

(51)

commit to user

1. Mx

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

= 1,2(179,886) + 1,6(81,916) + 0,8(22,89) = 365,241 kgm

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

= 1,2(179,886) + 1,6(81,916) - 0,8(22,89) = 328,617 kgm

2. My

Mx (max) = Mx (min)

= 1,2(125,958) + 1,6(57,358) = 242,922 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 179,886 125,958 81,916 57,358 22,89 - -30,52 - 328,617 242,922 365,241 242,922

3.3.3. Kontrol Tahanan Momen

a) Kontrol terhadap momen maksimum

Mx = 365,241kgm = 36524,1 kgcm

My = 242,922 kgm = 24292,2 kgcm

Asumsikan penampang kompak :

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

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

Check tahanan momen lentur yang terjadi :

1 .

. _nx _ny

b M

My M

Mx

(52)

commit to user

1

83

,

0

47520

×

9

,

0

24292,2

156480

×

9

,

0

36524,1

b) Kontrol terhadap momen Minimum

Mx = 328,617 kgm = 32861,7 kgcm

My = 242,922 kgm = 24292,2 kgcm

Asumsikan penampang kompak :

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

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

Check tahanan momen lentur yang terjadi :

1 .

. _nx _ny

b M My M Mx

1

80

,

0

47520

×

9

,

0

24292,2

156480

×

9

,

0

32861,7

3.3.4. 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 = 0,6298 kg/cm

qy = 0,8994 kg/cm

Px = 57,358 kg

Py = 81,916 kg

Zijin = 400 1,667cm

240 1

Zx =

Iy E L P x Iy E L qx . . 48 . . . 384 . .

5 4 3

= 2 , 99 × 10 . 1 , 2 × 48 400 × 358 , 57 2 , 99 × 10 . 1 , 2 × 384 ) 400 ( × 0,6298 × 5 . 6 3 6 4

(53)

commit to user

Zy =

Ix E L Py Ix E l qy

.

48

.

384

.

5

4 3

= 489 × 10 . 1 , 2 × 48 ) 400 ( × 916 , 81 489 × 10 1 , 2 × 384 ) 400 ( × 0,8994 × 5 6 3 6 4

= 0,398 cm

Z = Zx2 Zy2

= (1,375)2 (0,398)2 1,431 cm

Z Zijin

1,431 cm

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

mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.

3.4.Perencanaan Setengah Kuda-kuda

(54)

commit to user

3.4.1.Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :

Tabel 3.2. Perhitungan Panjang Batang pada Setengah Kuda - Kuda

Nomer Batang Panjang Batang

1 1,526 m

2 1,526 m

3 1,526 m

4 1,526 m

5 1,250 m

6 1,250 m

7 1,250 m

8 1,250 m

9 0,875 m

10 1,526 m

11 1,751 m

12 2,151 m

13 2,626 m

14 2,908 m

(55)

commit to user

3.4.2.Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda

(56)

commit to user

Panjang atap eb = 1,3123 m

Panjang atap bb-b = bb-e + eb = 7,4162 m

Panjang atap bb-e = 4 x 1,526 = 6,104 m

Panjang atap bb-h = (3 x 1,526) + 0,763= 5,3409 m

Panjang atap bb-k = 3 x 1,526 = 4,5779 m

Panjang atap bb-n = 3,815 m

Panjang atap bb-q = 3,052 m

Panjang atap bb-t = 2,289 mPanjang atap bb-w = 1,526 m

Panjang atap bb-z = 0,763 m

Panjang atap ac = 6,075 m

Panjang atap df =

b bb ac e bb . . .

= 5 m

Panjang atap gi =

b bb ac h bb . . .

= 4,375 m

Panjang atap jl =

b bb ac k bb . . .

= 3,75 m

Panjang atap mo = 3,125 m

Panjang atap pr = 2,5 m

Panjang atap su = 1,875 m

Panjang atap vx = 1,25 m

Panjang atap y.aa = 0,625 m

Luas atap giac

= )

2

(gi acxhb

= ) 2,0753

2 075 , 6 4,375

(57)

commit to user

Luas atap mogi

= )

2

(mo gixnh

= ) 1,526

2 375 , 4 125 , 3

( x = 5,7225 m2

Luas atap sumo

= )

2

(su moxtn

= ) 1,526

2 125 , 3 875 , 1

( x = 3,815 m2

Luas atap y.aa.su

= )

2 .

(yaa suxzt

= ) 1,526

2 875 , 1 625 , 0

( x = 1,9075 m2

Luas atap bb.y.aa

=½ . yaa. bbz

(58)

commit to user

(59)

commit to user

Panjang plafond bb-e = 4 x 1,25 = 5 m

Panjang plafond eb = 1 m

Panjang plafond bb-b = bb.e + eb = 6 m

Panjang plafond bb-h = (3 x 1,25) + 0,625 = 4,375 m

Panjang plafond bb-k = 3 x 1,25 = 3,75 m

Panjang plafond bb-n = 3,125

Panjang plafond bb-q = 2,5 m

Panjang plafond bb-t = 1,875 m

Panjang plafond bb-w = 1,25 m

Panjang plafond bb-z = 0,625 m

Panjang plafond ac = 6,075

Panjang plafond df = b bb

ac e bb

. . .

= 5 m

Panjang plafond gi = b bb

ac h bb

. . .

= 4,375 m

Panjang plafond jl = 3,75 m

Panjang plafond mo = 3,125 m

Panjang plafond pr = 2,5 m

Panjang plafond su = 1,875 m

Panjang plafond vx = 1,25 m

Panjang plafond y-aa = 0,625 m

Luas plafond giac

= )

2

(gi acxhb

= ) 1,625

2 , 075 , 6 375 , 4

(60)

commit to user

Luas plafond mogi

= )

2

(mo gixnh

= ) 1,25

2 375 , 4 125 , 3

( x = 4,6875 m2

Luas plafond sumo

= )

2

(su moxtn

= ) 1,25

2 125 , 3 875 , 1

( x = 3,125 m2

Luas plafond y.aa.su

= )

2 .

(yaa suxtz

= ) 1,25

2 875 , 1 625 , 0

( x = 1,5625 m2

Luas plafond bb y.aa

=½. yaa. bbz

=½. 0,625.0,625 =0,1953 m2

3.2.3.Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Data pembebanan :

Berat gording = 11 kg/m (sumber : tabel baja dengan profil lip

channels 150 x 75 x 20 x 4,5 )

Jarak antar kuda-kuda = 4,00 m (sumber : gambar perencanaan)

Berat penutup atap = 50 kg/m2 (Genteng; sumber : PPIUG 1989)

Beban hujan = (40- 2

= 40 0,8.35 = 12 kg/m2

(61)

commit to user

1

2

3

4

5 6 7 8

9 10

11 12

13 14 15

P1

P2

P3

P4

P5

P6 P7 P8 P9

Gambar 3.9. Pembebanan Setengah Kuda-kuda Akibat Beban Mati

a) Perhitungan Beban

Beban Mati

1) Beban P1

a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording

= 11 x 5 = 55 kg

b) Beban atap = Luasan atap giac x Berat atap

= 10,8434 x 50 = 542,17 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ × btg (1 + 5) x berat profil kuda-kuda

= ½ × (1,526 + 1,250) x 6,76

= 9,383 kg

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

= 30 x 9,383 = 2,815 kg

e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda

= 10 x 9,383 = 3,47 kg

f) Beban plafon =Luasan plafond giac x berat plafon

(62)

commit to user

2) Beban P2

= 11 x 3,75 = 41,25 kg

b) Beban atap = Luasan atap mogi x berat atap

= 5,7225 x 50 = 286,125 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ × btg (1+2+9+10) x berat profil kuda-kuda

= 18,43 kg

= 30 x 18,43 = 5,529 kg

= 10 x 18,43 = 1,843 kg

3) Beban P3

= 11 x 2,5 = 27,5 kg

b) Beban atap = Luasan atap sumo x berat atap

= 3,815 x 50 = 190,75 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ × btg (2 + 3 + 11 + 12) × berat profil kuda kuda

= ½ × ( 1,526+ 1,526 + 1,751 +2,151 ) × 6,76

= 23,505 kg

= 30 x 23,505 = 7,052 kg

= 10 x 23,505 = 2,351 kg

4) Beban P4

a) Beban atap = Luasan atap vsu x berat atap

(63)

commit to user

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

= ½ × (1,526 + 1,526 + 2,626 ) × 6,76

= 19,192 kg

c) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda

= 10 x 19,192 = 1,919 kg

= 30 x 19,192 = 5,758 kg

e) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording

= 11 x 1,25 = 13,75 kg

5) Beban P5

a) Beban atap = luas atap jik × berat atap

= 0,225 × 50

= 11,25 kg

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

= ½ × (1,526+ 3,5+2,908) × 6,76

= 26,817 kg

c) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda

= 10 x 26,817 =2,682 kg

= 30 x 26,817 = 8,045 kg

6) Beban P6

a) Beban kuda-kuda = ½ × btg(5 + 6 + 9) × berat profil kuda kuda

= ½ × (1,25 + 1,25 + 0,875) ×6,76

= 11,408 kg

b) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda

(64)

commit to user

c) Beban plafon =Luasan plafond mogi x berat plafon

= 4,688 x 18 = 84,375 kg

= 30 x 11,408 = 3,422 kg

7) Beban P7

a) Beban kuda-kuda = ½ × btg(6 + 7+ 10 + 11) × berat profil kuda kuda

= ½ × (1,25 + 1,25 + 1,526 + 1,751) × 6,76

= 19,526 kg

= 10 x 19,526 = 1,953kg

c) Beban plafon =Luasan plafond sumo x berat plafon

= 3,125 x 18 = 56,25 kg

= 30 x 19,526 = 5,585 kg

8) Beban P8

a) Beban kuda-kuda = ½ × btg(7+8+12+13) × berat profil kuda kuda

= ½ × (1,25 + 1,25 + 2,151+2,626) × 6,76

= 24,596 kg

= 10 x 24,596= 2,460kg

c) Beban plafon =Luasan plafond yaasu x berat plafon

= 1,5625 x 18 = 28,125 kg

(65)

commit to user

9) Beban P9

a) Beban kuda-kuda = ½ × btg(8 + 14 + 15) × berat profil kuda kuda

= ½ × (1,25 + 2,908+3,5) × 6,76

= 25,884 kg

= 10 x 25,884 = 2,588 kg

c) Beban plafon =Luasan plafond bb y aa x berat plafon

= 0,1953 x 18 = 3,515 kg

= 30 x 25,884 = 7,765 kg

Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Beban

Atap

(kg)

Beban

gording

(kg)

Beban

Bracing

(kg)

Beban

Plat

Sambung

(kg)

Beban

Plafon

(kg)

Jumlah

Beban

(kg)

Input

SAP

2000

( kg )

P1 542,17 55 3,47 2,815 152,831 756,286 757

P2 286,125 41,25 1,843 5,529 --- 334,747 335

P3 190,75 27,5 2,351 7,052 --- 227,653 228

P4 95,375 13,75 1,919 5,758 --- 116,802 117

P5 11,92 --- 2,682 8,045 --- 21,977 22

P6 --- --- 1,41 3,422 84,375 89,207 90

P7 --- --- 1,953 5,585 56,25 63,788 64

P8 --- --- 2,460 7,379 28,125 37,964 38

(66)

commit to user

Beban Hidup

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

Beban Angin

Perhitungan beban angin :

1

2

3

4

5 6 7 8

9 10

11 12

13 14 15

w1

w2

w3

w4

w5

Gambar 3.10. Pembebanan Setengah Kuda-Kuda Akibat Beban Angin

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

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

= (0,02 x 35) 0,40 = 0,3

a) W1 = luasan atap giac x koef. angin tekan x beban angin

= 10,8434 x 0,3 x 25 = 81,3255 kg

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

= 5,7225 x 0,3 x 25 = 42,9187 kg

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

= 3,815 x 0,3 x 25 = 28,6125 kg

d) W4 = luasan atap y aa su x koef. angin tekan x beban angin

(67)

commit to user

e) W5 = luasan atap bb y aa x koef. angin tekan x beban angin

= 0,2384 x 0,3 x 25 = 1,788 kg

Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin

Beban

Angin Beban (kg)

Wx

W.Cos (kg)

(Untuk Input

SAP2000)

Wy

W.Sin (kg)

(Untuk Input

SAP2000)

W1 81,3255 66,6179 67 kg 46,6464 47 kg

W2 42,9187 35,1569 36 kg 24,6171 25 kg

W3 28,6125 23,4380 24 kg 16,4114 17 kg

W4 14,3062 11,7190 12 kg 8,2057 9 kg

W5 1,788 1,4646 3 kg 1,0255 2 kg

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh

(68)

commit to user

Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-Kuda

Batang

kombinasi

Batang

kombinasi

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

(-)

( kg ) ( kg ) ( kg ) ( kg )

1 - 685,61 12 - 729,18

2 - 103,46 13 637,49 -

3 453,12 - 14 - 791,46

4 840,83 - 15 0 -

5 558,73 -

6 558,1 -

7 110,35 -

8 - 422,6

9 124,14 -

10 - 615,56

11 430,26 -

3.4.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda

Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 840,83 kg

L = 1,526 m

fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

ijin = 1600 kg/cm2

(69)

commit to user

Setyawan Tri P (I8508032) Bab 3 Perencanaan Atap 2

y maks.

cm

0,389

0,9.2400

840,83

.f

P

Ag

Kondisi fraktur Pmaks. = .fu .Ae

Pmaks. = .fu .An.U

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

2

u

maks.

0,404

cm

0,75

0,75.3700.

840,83

.

.f

P

An

U

2

min 0,636cm

240 152,6 240

L i

Dicoba, menggunakan baja profil 45.45.5

Dari tabel didapat Ag = 4,30 cm2

i = 1,35 cm

Berdasarkan Ag kondisi leleh

Ag = 0,389/2 = 0,195 cm2

Berdasarkan Ag kondisi fraktur Diameter baut = 1/2. 2,54 = 12,7 mm

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

Ag = An + n.d.t

= (0,404/2) + 1.1,47.0,5

= 0,937 cm2

Ag yang menentukan = 0,937 cm2

Digunakan 45.45.5 maka, luas profil 4,30 > 0,937 ( aman )

(70)

commit to user

a. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 791,46 kg

L = 2,908 m

fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Dicoba, menggunakan baja profil 45.45.5

Dari tabel didapat nilai nilai :

Ag = 2 . 4,30 = 8,6 cm2

r = 1,35 cm = 13,5 mm

b = 45 mm

t = 5 mm

Periksa kelangsingan penampang :

y f t b 200 = 240 200 5 45

= 9 12,910

r kL 2 c E fy 10 1 , 2 3,14 240 13,5 .(2908) 1 ₂ ₅ x x

= 2,319

Karena c > 1,2 maka :

= 1,25 . c2

= 1,25 . 2,3192 = 6,722

Pn = Ag.fcr = Ag y

f

= 860. 6,722

240

= 30705,147 N = 3070,5147 kg

303 , 0 5147 , 3070 85 , 0 791,46 max x P P n

(71)

commit to user

3.4.4. Perhitungan Alat Sambung

a. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur

Diameter baut ( ) = 12,7 mm = 1,27 cm ( 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

Menggunakan tebal plat 0,80 cm

1. Tegangan tumpu penyambung

Rn =

(

2

,

4

xfuxdt

)

= 0,75(2,4x3700x1,27x0,8) = 6766,56 kg/baut

2. Tegangan geser penyambung

Rn = nx

0

,

5

xf_ubxA_b

=

2

x

0

,

5

x

8250

x

(

0

,

25

x

3

,

14

x

(

1

,

27

)

2

)

= 10445,544 kg/baut

3. Tegangan tarik penyambung

Rn =

0

,

75

xfubxA_b

= 0,75x8250x

(

0

,

25

x

3

,

14

x

(

1

,

27

)

2

)

= 7834,158 kg/baut

P yang menentukan adalah Ptumpu = 6766,56 kg

Perhitungan jumlah baut-mur :

117

,

0

6766,56

791,46

P

n

tumpu maks.

~ 2 buah baut

(72)

commit to user

Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) :

1. 1,5d S1 3d

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

= 3,175 cm

= 4 cm

2. 2,5 d S2 7d

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

= 1,905 cm

= 2 cm

b. Batang tarik

Digunakan alat sambung baut-mur

Diameter baut ( ) = 12,7 mm = 1,27 cm ( ½ inches )

Diameter lubang = 14,7 mm.= 1,47 cm

Tebal pelat sambung ( ) = 0,625 . d

= 0,625 x 1,27 = 0,794 cm

Menggunakan tebal plat 0,8 cm

1. Tegangan tumpu penyambung

Rn =

(

2

,

4

xf_uxdt

)

= 0,75(2,4x3700x1,27x0,8) = 6766,56 kg/baut

2. Tegangan geser penyambung

Rn = nx

0

,

5

xf_ubxA_b

=

2

x

0

,

5

x

8250

x

(

0

,

25

x

3

,

14

x

(

1

,

27

)

2

)

(73)

commit to user

3. Tegangan tarik penyambung

Rn =

0

,

75

xfubxA_b

= 0,75x8250x

(

0

,

25

x

3

,

14

x

(

1

,

27

)

2

)

= 7834,158 kg/baut

P yang menentukan adalah Ptumpu = 4614,33 kg

Perhitungan jumlah baut-mur :

125

,

0

6766,56

840,83

P

n

tumpu maks.

~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) :

1. 1,5d S1 3d

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

= 3,175 cm

= 4 cm

2. 2,5 d S2 7d

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

= 1,905 cm

(74)

commit to user

Tabel 3.6. Rekapitulasi perencanaan profil setengah kuda-kuda

Nomer Batang Dimensi Profil Baut (mm)

1 45.45.5 2 12,7