PERENCANAAN STRUKTUR DAN RENCANA ANGGARAN BIAYA GEDUNG RUMAH SAKIT UMUM DAERAH GEMOLONG 2 LANTAI

(1)

commit to user

i

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya pada Program D3 Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Dikerjakan oleh :

YOGA WIWIT LESTARI

NIM : I 85 08 036

PROGRAM D3 TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(2)

commit to user

ii

TUGAS AKHIR

Dikerjakan Oleh:

YOGA WIWIT LESTARI NIM : I 85 08 036

Diperiksa dan disetujui Oleh : Dosen Pembimbing

AGUS SETYA BUDI, ST, MT NIP. 19700909 199802 1 001

PROGRAM D3 TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(3)

commit to user

iii

TUGAS AKHIR

Dikerjakan Oleh:

YOGA WIWIT LESTARI NIM : I 85 08 036

Diperiksa dan disetujui : Dosen Pembimbing

AGUS SETYA BUDI, ST, MT NIP. 19700909 199802 1 001

Dipertahankan didepan tim penguji:

1. Ir. ENDANG RISMUNARSI, MT :………... NIP. 19570917 198601 2 001

2. Ir. SUPARDI, MT :………... NIP. 19550504 198003 1 003

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

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

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

Mengetahui, Disahkan,

Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

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

Ketua Program D3 Teknik Jurusan Teknik Sipil FT UNS

(4)

commit to user

viii

HALAMAN PENGESAHAN_{... ii}

MOTTO_{... iv}

PERSEMBAHAN_{... v}

KATA PENGANTAR_{... vi}

DAFTAR ISI... viii

DAFTAR GAMBAR_... _xiv

DAFTAR TABEL_... _xvi

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL_... _xvii

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1

1.2 Maksud dan Tujuan. ... 1

1.3 Kriteria Perencanaan... 2

1.4 Peraturan-Peraturan Yang Berlaku ... 3

BAB 2 DASAR TEORI 2.1 Dasar Perencanaan... 4

2.1.1 Jenis Pembebanan……… 4

2.1.2 Sistem Bekerjanya Beban……… 7

2.1.3 Provisi Keamanan………... 7

2.2 Perencanaan Atap ... 10

2.3 Perencanaan Tangga ... 12

2.4 Perencanaan Plat Lantai... 12

2.5 Perencanaan Balok Anak... 13

2.6 Perencanaan Portal (Balok, Kolom) ... 15

(5)

commit to user

ix

3.2 Perencanaan Gording... 20

3.2.1 Perencanaan Pembebanan ... 20

3.2.2 Perhitungan Pembebanan ... 20

3.2.3 Kontrol Terhadap Tegangan ... 22

3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan ... 23

3.3 Perencanaan Seperempat Kuda-Kuda ... 25

3.3.1 Perhitungan Panjang Batang Seperempat Kuda-kuda... 25

3.3.2 Perhitungan Luasan Seperempat Kuda-kuda ... 26

3.3.3 Perhitungan Pembebanan Seperempat Kuda-kuda ... 29

3.3.4 Perencanaan Profil Seperempat Kuda-kuda... 35

3.3.5 Perhitungan Alat Sambung ... 37

3.4 Perencanaan Setengah Kuda-Kuda... 40

3.3.1 Perhitungan Panjang Batang Seperempat Kuda-kuda... 40

3.3.2 Perhitungan Luasan Seperempat Kuda-kuda ... 41

3.3.3 Perhitungan Pembebanan Seperempat Kuda-kuda ... 44

3.3.4 Perencanaan Profil Seperempat Kuda-kuda... 53

3.5 Perencanaan Kuda-kuda Trapesium ... 59

3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Trapesium ... 59

3.4.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Trapesium ... 60

3.4.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Trapesium ... 63

3.4.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Trapesium... 72

3.6 Perencanaan Jurai ... 78

3.5.1 Perhitungan Panjang Batang Jurai ... 78

3.5.2 Perhitungan Luasan Jurai ... 79

3.5.3 Perhitungan Pembebanan Jurai ... 83

(6)

commit to user

x

3.6.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama... 102

3.6.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama ... 113

3.7 Perencanaan Kuda-kuda Utama B ... 119

3.6.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda Utama ... 119

3.6.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Utama... 120

3.6.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama... 122

3.6.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama ... 132

BAB 4 PERENCANAAN TANGGA 4.1 Uraian Umum ... 139

4.2 Data Perencanaan Tangga ... 139

4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan ... 141

4.3.1 Perhitungan Tebal Plat Equivalent ... 141

4.3.2 Perhitungan Beban……….. 142

4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes………. 143

4.4.1 Perhitungan Tulangan Tumpuan………. 144

4.4.2 Perhitungan Tulangan Lapangan……… 145

4.5 Perencanaan Balok Bordes………. 147

4.5.1 Pembebanan Balok Bordes………. 147

4.5.2 Perhitungan Tulangan Lentur………. 148

4.5.3 Perhitungan Tulangan Geser……….. 149

4.6 Perhitungan Pondasi Tangga……….. 150

4.7 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi……… 151

(7)

commit to user

xi

5.1 Perencanaan Plat Lantai ... 154

5.2 Perhitungan Beban Plat Lantai………... 154

5.3 Perhitungan Momen ... 155

5.4 Penulangan Plat Lantai………... 156

5.5 Penulangan Lapangan Arah x……….. 158

5.6 Penulangan Lapangan Arah y………. 159

5.7 Penulangan Tumpuan Arah x……….. 160

5.8 Penulangan Tumpuan Arah y……….. 161

5.9 Rekapitulasi Tulangan………. 162

BAB 6 PERENCANAAN BALOK ANAK 6.1 Perencanaan Balok Anak ... 163

6.1.1 Perhitungan Lebar Equivalent………. 163

6.1.2 Lebar Equivalent Balok Anak……… 164

6.2 Perhitungan Pembebanan Balok Anak……… 165

6.2.1 Pembebanan Balok Anak as E (1-13)……… …… 165

6.2.2 Pembebanan Balok Anak as B (1-5)……… ……… ... 173

6.2.3 Pembebanan Balok Anak as B (6-12)……… ... 180

6.2.4 Pembebanan Balok Anak as 1’ (D-F)……… ... 188

BAB 7 PERENCANAAN PORTAL 7.1 Perencanaan Portal……… 196

7.1.1 Menentukan Dimensi Perencanaan Portal……….. 196

(8)

commit to user

xii

7.3 Penulangan Ring Balk………... 223

7.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur Rink Balk ... 223

7.3.2 Perhitungan Tulangan Geser Rink Balk……... 227

7.4 Penulangan Balok Portal………. ... 230

7.4.1 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang ... 230

7.4.2 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang... 235

7.4.3 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang ... 238

7.4.4 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang ... 244

7.5 Penulangan Sloof……….. . 247

7.4.1 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof………. .. 247

7.4.2 Perhitungan Tulangan Geser Sloof……… 251

7.6 Penulangan Kolom……… . 254

7.6.1 Perhitungan Tulangan Lentur Kolom………... 255

7.6.2 Perhitungan Tulangan Geser Kolom……….. 257

BAB 8 PERENCANAAN PONDASI 8.1 Data Perencanaan ... 258

8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi……… 260

8.2.1 Perhitungan Kapasitas Dukung Pondasi ……….. . 260

8.3 Perencanaan Tulangan Pondasi ………... 260

8.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur………... 260

(9)

commit to user

xiii

9.1 Perencanaan Atap ... 344

9.2 Perencanaan Tangga ... 349

9.2.1 Penulangan Tangga……….. ... 349

9.2.2 Pondasi Tangga……….. ... 349

9.3 Perencanaan Plat ... 350

9.4 Perencanaan Balok Anak ... 350

9.5 Perencanaan Portal ... 350

9.6 Perencanaan Pondasi Footplat ... 351

BAB 11 KESIMPULAN_{... 352}

PENUTUP_{……….. xix}

DAFTAR PUSTAKA_{………. xx}

(10)

commit to user

(11)

commit to user

BAB 1 Pendahuluan 1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

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 gedung

bertingkat dengan maksud agar dapat menghasilkan tenaga yang bersumber daya

dan mampu bersaing dalam dunia kerja.

1.2Maksud Dan Tujuan

Dalam menghadapi pesatnya perkembangan jaman yang semakin modern dan

berteknologi, serta semakin derasnya arus globalisasi saat ini, sangat diperlukan

seorang teknisi yang berkualitas. Khususnya dalam hal ini adalah teknik sipil,

sangat 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

(12)

commit to user

BAB 1 Pendahuluan

Program D III Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

memberikan Tugas Akhir dengan maksud dan tujuan :

a. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana

sampai bangunan bertingkat.

b. Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam

merencanakan struktur gedung.

c. Mahasiswa diharapkan dapat memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam

perencanaan suatu struktur gedung.

1.3Kriteria Perencanaan

a. Spesifikasi Bangunan

1) Fungsi Bangunan : RSUD

2) Luas Bangunan : 1536 m2 3) Jumlah Lantai : 2 lantai

4) Tinggi Tiap Lantai : 5 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)Mutu Beton (f’c) : 20 MPa

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

(13)

commit to user

BAB 1 Pendahuluan

1.4Peraturan-Peraturan Yang Berlaku

a. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung SNI

03-2847-2002

b. Peraturan Beton Bertulang Indonesia1971 ( untuk perhitungan pelat).

c. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, utuk perhitungan

beban mati, beban hidup, dan beban angin.

d. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung SNI

(14)

commit to user

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 dari suatu gedung yang bersifat tetap,

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

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

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

bangunan dan komponen gedung adalah :

1) Bahan Bangunan :

a) Beton Bertulang ...2400 kg/m3

b) Pasir (jenuh air)………. ...1800 kg/m3

c) Beton biasa ...2200 kg/m3

d)Baja ...7.850kg/m3

e) Pasangan bata merah ...1700kg/m3

2) Komponen Gedung :

(15)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

b) Langit – langit dan dinding (termasuk rusuk – rusuknya, tanpa penggantung

langit-langit atau pengaku),terdiri dari :

- semen asbes (eternit) dengan tebal maximum 4 mm ... 11 kg/m2

- kaca dengan tebal 3 – 4 mm ... 10 kg/m2

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

d) Penutup lantai dari tegel, keramik dan beton (tanpa adukan)

per cm tebal ... 24 kg/m2

e) Adukan semen per cm tebal... 21 kg/m2

b.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 untuk lantai 1 digunakan

sebagai ruang periksa dan lantai 2 digunakan untuk ruang inap dan gudang 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

(16)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

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

sistem pemikul beban dari suatu struktur gedung, beban hidupnya dikalikan

dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan gedung

yang ditinjau, seperti diperlihatkan pada tabel 2.1.

Tabel 2.1 Koefisien reduksi beban hidup

Penggunaan Gedung Koefisien Beban Hidup untuk

Perencanaan Balok Induk

• PERUMAHAN/PENGHUNIAN :

Rumah Tinggal, Hotel, Rumah Sakit

• TANGGA :

Perumahan / penghunian

Pertemuan umum, perdagangan dan penyimpanan, industri, tempat kendaraan

0,75

0,90

Sumber : PPIUG 1983

c. 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

(17)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup :

1. Dinding Vertikal

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

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

2. Atap segitiga dengan sudut kemiringan α

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

65° < α < 90°...+ 0,9

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

2.1.2 Sistem Bekerjanya Beban

Bekerjanya beban untuk bangunan bertingkat berlaku sistem gravitasi, yaitu

elemen struktur yang berada di atas akan membebani elemen struktur di

bawahnya, atau dengan kata lain elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih

besar akan menahan atau memikul elemen struktur yang mempunyai kekuatan

lebih kecil.

Dengan demikian sistem bekerjanya beban untuk elemen – elemen struktur

gedung bertingkat secara umum dapat dinyatakan sebagai berikut :

Beban pelat lantai didistribusikan terhadap balok anak dan balok portal, beban balok portal didistribusikan ke kolom dan beban kolom kemudian diteruskan ke tanah dasar melalui pondasi.

(18)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

Dalam pedoman beton 1983, struktur harus direncanakan untuk memiliki

cadangan kekuatan untuk memikul beban yang lebih tinggi dari beban normal.

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

memperhitungkan pelampauan beban dan faktor reduksi (∅), 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

No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U

1.

2.

3.

4.

5.

6. D

D, L

D, L, W

D, W

D, Lr, E

D, E

1,4 D

1,2 D +1,6 L

1,2 D + 1,6 L ± 0,8 W

0,9 D + 1,3 W

1,05 ( D + Lr ± E )

1,2D ± 1,0E

Sumber : SNI 03-1729-2002

Keterangan :

(19)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

L = Beban hidup

Lr = Beban hidup tereduksi

W = Beban angin

E = Beban gempa

Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan ∅

(20)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

1.

2.

3.

4.

Lentur, tanpa beban aksial

Beban aksial, dan beban aksial dengan

lentur :

a. Aksial tarik dan aksial tarik dengan

lentur

b. Aksial tekan dan aksial tekan dengan

lentur :

• Komponen struktur dengan tulangan

spiral

• Komponen struktur lainnya

Geser dan torsi

Tumpuan beton

0,80

0,8

0,7

0,65

0,75

0,65

Sumber : SNI 03-2847-2002

Karena kandungan agregat kasar untuk beton struktural seringkali berisi agregat

kasar berukuran diameter lebih dari 2 cm, maka diperlukan adanya jarak tulangan

minimum agar campuran beton basah dapat melewati tulangan baja tanpa terjadi

pemisahan material sehingga timbul rongga-rongga pada beton. Sedang untuk

melindungi dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus kebakaran, maka

diperlukan adanya tebal selimut beton minimum.

Beberapa persyaratan utama pada SNI 03-2847-2002 adalah sebagai berikut :

a) Jarak bersih antara tulangan sejajar yang selapis tidak boleh kurang dari db

atau 25 mm, dimana db adalah diameter tulangan.

b) Jika tulangan sejajar tersebut diletakkan dalam dua lapis atau lebih, tulangan

pada lapisan atas harus diletakkan tepat diatas tulangan di bawahnya dengan

(21)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dicor setempat adalah:

a) Untuk pelat dan dinding = 20 mm

b) Untuk balok dan kolom = 40 mm

c) Beton yang berhubungan langsung dengan tanah atau cuaca = 50 mm

2.2 Perencanaan Atap

a. Pembebanan

Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah :

1) Beban mati

2) Beban hidup

3) Beban 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

Ag perlu =

Fy Pmak

………... (2.1)

An perlu = 0,85.Ag

An = Ag-dt ...(2.2)

L = Panjang sambungan dalam arah gaya tarik

Yp Y

(22)

commit to user

Cek kekuatan nominal :

Kondisi leleh

Periksa kelangsingan penampang :

(23)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

ω

φ

fy

Ag Fcr Ag

Pn= . . =

………...(2.10)

1

<

n u

P P

φ ……. (aman)

2.3Perencanaan Tangga

a. Pembebanan :

1) Beban mati

2) Beban hidup : 300 kg/m2

1) Tumpuan bawah adalah Jepit.

2) Tumpuan tengah adalah Jepit.

3) Tumpuan atas adalah Jepit.

d. Perhitungan untuk penulangan tangga

Mn =

φ

Mu

...(2.11)

Dimana φ = 0,8

m

c f fy

' . 85 , 0

=

...(2.12)

(24)

commit to user

2.4Perencanaan Plat Lantai

a. Pembebanan :

1) Beban mati

b. Asumsi Perletakan : jepit

c. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000

Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah

(25)

commit to user

As = Jumlah tulangan x Luas

2.5Perencanaan Balok Anak

a. Pembebanan :

1) Beban mati

b. Asumsi Perletakan : sendi sendi

d. Perhitungan tulangan lentur :

(26)

commit to user

(tidak perlu tulangan geser)

Vs perlu = Vu – Vc...(2.20)

(pilih tulangan terpasang)

Vs ada =

2.6Perencanaan Portal ( Balok, Kolom )

a. Pembebanan :

1) Beban mati

(27)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

1) Jepit pada kaki portal.

2) Bebas pada titik yang lain

d. Perhitungan tulangan lentur :

(28)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

Vs perlu = Vu – Vc

Vs ada =

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

beban mati dan beban hidup.

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

c. Perhitungan kapasitas dukung pondasi :

σyang terjadi =

Perhitungan tulangan lentur

(29)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

ρ < ρmin dipakai ρmin = 0,0036

As = ρ_ada . b . d

Luas tampang tulangan

As = ρxbxd

Perhitungan tulangan geser :

Vu = σ x A efektif

60 , 0

= φ

Vc = 1₆x f'cxbxd

φVc = 0,6 x Vc

Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc (perlu tulangan geser)

Vu < ∅ Vc < 3 Ø Vc

Vs perlu = Vu – Vc

Vs ada =

s d fy Av. . ) (

(30)

commit to user

KT = Kuda-kuda trapesium

SK1 = Seperempat kuda-kuda

SK2 = Setengah kuda-kuda

N = Nok

G = Gording

J = Jurai luar

(31)

commit to user

BAB 3 Perencanaan Atap

1600

45

0

3.1.1. Dasar Perencanaan

Dasar perencanaan yang dimaksud di sini adalah data dari perencanaan atap itu sendiri, seperti perencanaan kuda-kuda dan gording, yaitu :

a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti tergambar

b. Jarak antar kuda-kuda : 4,00 m

c. Kemiringan atap (α) : 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

σijin = 1600 kg/cm2

(32)

commit to user

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 b. Ix = 489 cm4

c. Iy = 99,2 cm4

d. h = 150 mm e. b = 75 mm f. ts = 4,5 mm

g. tb = 4,5 mm

h. Zx = 65,2 cm3

i. Zy = 19,8 cm3

Kemiringan atap (α) = 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

(33)

commit to user

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 α = 86,0 x sin 30° = 43kg/m

qy = q cos α = 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

b. Beban hidup

P diambil sebesar 100 kg.

y

α

q qy qx

x

α

P Py Px

(34)

commit to user

Px = P sin α = 100 x sin 30° = 50 kg

Py = P cos α = 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 (α) = 30°

1) Koefisien angin tekan = (0,02α – 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

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

(35)

commit to user

Tabel 3.1. Kombinasi gaya dalam pada gording

Beban Angin Kombinasi

Momen

3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan

a. Kontrol terhadap tegangan Minimum

Mx = 305,31 kgm = 30531 kgcm

b. Kontrol terhadap tegangan Maksimum

(36)

commit to user

3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan

(37)

commit to user

Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 150 x 75 x 20 x 4,5 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.

(38)

commit to user

Gambar 3.3. Panjang batang seperempat kuda-kuda

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, 5

(39)

commit to user

3.3.2. Perhitungan luasan Seperempat Kuda-kuda

a. Luasan Atap

Gambar 3.4. Luasan atap seperempat kuda-kuda

Panjang ja = 4,50 m

Panjang ib = 3,66 m

Panjang hc = 3,0 m

Panjang gd = 2,33 m

Panjang fe = 2,0 m

Panjang ab = 1,75 m Panjang bc = 1,5 m Panjang cd = 1,5 m

(40)

commit to user

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

Luas cdgh

= ½ cd. ( hc + gd ) = ½ 1,5 x ( 3 + 2,33 )

= 4,0 m2

Luas defg

= ½ de. ( fe+ gd ) = ½ 0,75 x ( 2 + 2,33 )

= 1,62 m2

(41)

commit to user

j

a

b

c

d

e

f

g

h

i

Gambar 3.5. Luasan plafon seperempat kuda-kuda

Panjang ja = 4,50 m

Panjang ib = 3,66 m

Panjang hc = 3,0 m

Panjang gd = 2,33 m

Panjang fe = 2,0 m

Panjang ab = 1,67 m

Panjang bc = 1,33 m

Panjang cd = 1,33 m

Panjang de = 0,66 m

Luas abij

= ½ ab.( ja + ib ) = ½ 1,67 x (4,5 + 3,66 )

= 6,82 m2

(42)

commit to user

= ½ bc.( ib + hc ) = ½ 1,33 x ( 3,66 + 3 )

= 4,43 m2

Luas cdgh

= ½ cd.( hc + gd ) = ½ 1,33 x ( 3 + 2,33 )

= 3,55 m2

Luas defg

= ½ de.( fe+ gd ) = ½ 0,66 x ( 2 + 2,33 )

= 1,43 m2

3.3.3. Perhitungan Pembebanan Seperempat Kuda-kuda

Data-data pembebanan :

Berat gording = 11,0 kg/m

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

Berat profil = 4,95 kg/m ( baja profil  55 . 55 . 6 )

(43)

commit to user

1

2

3

4 ₅

6

11

10

9

8

7

P2

P3

P1

P7 P6

P5

Gambar 3.6. Pembebanan seperempat kuda-kuda akibat beban mati

Perhitungan Beban

a. Beban Mati

Beban P1

Beban gording = Berat profil gording x panjang gording

= 11 x 4,0 = 44 kg

Beban atap = Luasan abij x Berat atap

= 7,14 x 50 = 357 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 4 ) x 2. berat profil kuda kuda = ½ x (1,50 + 1,33) x 2.4,95 = 14,008 kg

Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda

= 30% x 14,008 = 4,202 kg

Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda

= 10% x 14,008 = 1,401 kg

Beban plafon =Luasan abij x berat plafon

= 6,82 x 18 = 122,76 kg

Beban P2

(44)

commit to user

= 11 x 3,33 = 36,63 kg

Beban atap = Luasan bchi x berat atap

= 5 x 50 = 250 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1+ 2 + 7 + 8) x 2. berat profil kuda kuda = ½ x (1,5 + 1,5 + 0,75 + 1,5) x 2.4,95 = 25,98 kg

= 30% x 25,98 = 7,794 kg

= 10% x 25,98 = 2,598 kg

Beban P3

= 11 x 2,67 = 29,37 kg

Beban atap = Luasan cdgh x berat atap

= 4 x 50 = 200 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (2+3+9 +10) x 2. berat profil kuda kuda

= ½ x (1,5 + 1,5 +1,5+2) x 2.4,95 = 32,175 kg

= 30% x 32,175 = 9,653 kg

= 10% x 32,175 = 3,218 kg

Beban P4

= 11 x 2,0 = 22 kg

Beban atap = Luasan defg x berat atap

(45)

commit to user

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (3+11) x 2. berat profil kuda kuda = ½ x (1,5 + 2,25) x 2.4,95 = 18,56 kg

= 30% x 18,56 = 5,568 kg

= 10% x 18,56 = 1,856 kg

Beban P5

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(4 + 5 + 7) x 2. berat profil kuda kuda = ½ x (1,33 + 1,33 + 0,75) x 2.4,95 = 16,87 kg

= 30% x 16,87 = 5,061 kg

= 10% x 16,87 = 1,687 kg

Beban plafon =Luasanbchi x berat plafon

= 4,43x 18 = 79,74 kg

Beban P6

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(5+6+8+9) x 2. berat profil kuda kuda

= ½ x (1,33 + 1,33 +1,5+1,5) x 2.4,95 = 28,01 kg Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda

= 30% x 28,01 = 8,403 kg

= 10% x 28,01 = 2,801 kg

Beban plafon =Luasancdgh x berat plafon

= 3,55 x 18 = 63,19 kg

Beban P7

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(6+10+11) x 2. berat profil kuda kuda

(46)

commit to user

= 30% x 27,62 = 8,826 kg

= 10% x 27,62 = 2,762 kg

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 Bracing

(kg)

Beban Plat Penyambug

(kg)

Beban Plafon

(kg)

Jumlah Beban

(kg)

Input SAP 2000 (kg)

P1 357 44 14,008 1,401 4,202 122,76 543,371 544

P2 250 36,63 25,98 2,598 7,794 - 323,002 324

P3 200 29,37 32,175 3,218 9,653 - 274,416 275

P4 81 22 18,56 1,856 5,568 - 128,984 129

P5 - - 16,87 1,687 5,061 79,74 103,358 104

P6 - - 28,01 2,801 8,403 63,19 102,404 103

P7 - - 27,62 2,762 8,826 25,74 64,948 65

b. Beban Hidup

(47)

commit to user

1

2

3

4 ₅ 6

11 10 9 8 7

W2

W1

W3

W4 c. 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 = 0,02α− 0,40

= (0,02 x 30) – 0,40 = 0,2 1) W1 = luasan x koef. angin tekan x beban angin

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

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

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

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

(48)

commit to user

Tabel 3.4. Perhitungan beban angin

Beban

Angin Beban (kg)

Wx W.Cos α

(kg)

Input SAP 2000

(kg)

Wy W.Sin α

(kg)

Input SAP 2000

(kg)

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

W2 25 19,97 20 12,5 13

W3 20 17,32 18 10 10

W4 8,1 7,0 7 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

kombinasi

Batang Tarik (+)

( kg )

Tekan (-)

( kg )

1 - 508.91

2 201.24 -

3 844.90 -

(49)

commit to user

3.3.4 Perencanaan Profil Seperempat Kuda – Kuda

a. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 844.90 kg

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

2

(50)

commit to user

Dari tabel didapat Ag= 6,31cm i = 1,66 cm Berdasarkan Ag kondisi leleh

Ag = 0,39/2 = 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

= (0,34/2) + 1.1,47.0,6 = 1,052 cm2

Ag yang menentukan = 1,052 cm2

Digunakan 55.55.6 maka, luas profil 6,31 > 1,052 ( aman ) inersia 1,66 > 0,625 ( aman )

Jadi,baja profil double siku-siku sama kaki(  ) dengan dimensi 55.55.6 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk Seperempat batang tarik

b. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 867.23kg

L = 2 m

fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Dicoba, menggunakan baja profil  55.55.6

Dari tabel didapat nilai – nilai : Ag = 2. 6,31= 12,62 cm2

r = 1,66 cm = 16,6 mm

b = 55 mm

(51)

commit to user

y

Jadi, baja profil double siku-siku sama kaki(  ) dengan dimensi 55.55.6 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 = 13,7 mm.

Tebal pelat sambung (δ) = 0,625 . d

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

1. Tahanan geser baut Pn = n.(0,5.fub).An

(52)

commit to user

2. Tahanan tarik penyambung Pn = 0,75.fub.An

= (0,75. 8250) .¼ . π . 1,272 = 7834.5 kg/baut 3. Tahanan Tumpu baut :

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

= 0,75 (2,4.370.12,7.8) = 6766,56 kg/baut

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

Perhitungan jumlah baut-mur,

13 , 0 6766,56

867.23 P

P

n = maks. = = _{~ 2 buah baut}

Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut : 1) 5d ≤ S ≤ 15t atau 200 mm Diambil, S1 = 5 d = 5. 12,7

= 63,5 mm

= 60 mm

2) 2,5 d ≤ S2≤ (4t +100) atau 200 mm

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

= 31,75 mm = 30 mm

b.Batang tarik

(53)

commit to user

= 2.(0,5. 8250) .¼ . π . 1,272 = 10445,09 kg/baut 2. Tahanan tarik penyambung

Pn = 0,75.fub.An

= (0,75. 8250) .¼ . π . 1,272 = 8232,99 kg/baut 3. Tahanan Tumpu baut :

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

= 0,75 (2,4.370.12,7.8) = 6766,56 kg/baut

13 , 0 6766,56

844.90 P

P

n = maks. = = ~ 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

= 60 mm

b) 2,5 d ≤ S2≤ (4t +100) atau 200 mm

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

= 31,75 mm

= 30 mm

Tabel 3.6. Rekapitulasi perencanaan profil seperempat kuda-kuda

Nomer

(54)

commit to user

1 2 3 4 5 6

7 13

8

14 15 9

16 17

18 10

19 20

11

21 22

12

23 24

1  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

2  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

3  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

4  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

5  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

6  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

7  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

8  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

9  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

10  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

11  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

(55)

commit to user

Gambar 3.8. Panjang batang Setengah kuda-kuda

3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel di bawah ini :

Tabel 3.7 Perhitungan panjang batang pada Setengah kuda-kuda

Nomor Batang

Panjang Batang ( m )

Nomor Batang

Panjang Batang ( m )

1 1,33 14 1,53

2 1,33 15 1,53

3 1,33 16 2,03

4 1,33 17 2,30

5 1,33 18 2,30

6 1,33 19 2,65

7 1,5 20 3,06

8 1,5 21 3,34

9 1,5 22 3,83

10 1,5 23 4,05

11 1,5 24 4,60

12 1,5

13 0,76

3.4.2. Perhitungan luasan Setengah Kuda-kuda

(56)

commit to user

a

b

c

d

e

j

i

h

g

f

k

l

p

q

r

s

t

u

v

m

n

o

d`

s`

k`

Gambar 3.9. Luasan atap setengah kuda-kuda

Panjang ab = on = 1,923 m

Panjang bc = cd = nm = ml = st = tu = uv = 1,538 m Panjang ao = bn = cm = dl = d`k` = 4,00 m

Panjang ek = 3,333 m Panjang fj = 2,00 m Panjang gi = 0,667 m Panjang vh = 0,769 m Panjang dd`=k`l=s`t= 0,765

Luas abno = ab x ao = 1,923 x 4,00

(57)

commit to user

Luas bcmn = bc x bn = 1,538 x 4,00

= 6,15 m2

Luas cdlm = cd x cm = 1,538 x 4,00

= 6,15 m2

Luas dd`k`l = ½ x luas cdlm =½ x 6,15

= 3,075 m2

Luas d`ekk` =½ (d`k` + ek). s`t =½ ( 4 + 3,333 ) . 0,765

= 2,8 m2

Luas efjk = ½ tu ( ek + fj )

= ½ . 1,538 ( 3,333 + 2,00 )

= 4,10 m2

Luas fgij = ½ . uv . ( gi + fj )

= ½ . 1,538 (0,667 + 2,00)

= 2,05 m2

Luas ghi =½. vh. gi =½. 0,769. 0,667

(58)

commit to user

b. Luas Plafon

a

b

c

d

e

j

i

h

g

f

k

l

p

q

r

s

t

u

v

m

n

o

d`

s`

k`

Gambar 3.10. Luasan plafon setengah kuda-kuda

Panjang ab = on = 1,667 m

Panjang bc = cd = nm = ml = st = tu = uv =1,333 m Panjang ao = bn = cm = dl = d`k` 4,00 m

Panjang ek = 3,333 m

Panjang fj = 2,00 m

Panjang gi = 0,667 m

(59)

commit to user

Panjang dd`=k`l=s`t= 0,667 m

Luas abno = ab x ao =1,667 x 4,00

= 6,67 m2

Luas bcmn = bc x bn = 1,333 x 4,00

= 5,33 m2

Luas cdlm = cd x cm = 1,333 x 4,00

= 5,33 m2

Luas dd`k`l = ½ x luas cdlm

=½ x 5,33

= 2,66 m2

Luas d`ekk` =½ (d`k` + ek). s`t =½ ( 4 + 3,333 ). 0,667

= 2,44 m2

Luas efjk = ½ tu ( ek + fj )

= ½ 1,33 ( 3,33 + 2,00 )

= 3,55 m2

Luas fgij = ½ uv ( gi+ fj )

= ½ 1,333 ( 0,666 + 2,00 )

= 1,78 m2

Luas ghi = ½. vh. gi

= ½. 0,666 . 0,666

(60)

commit to user

1 2 3 4 5 6

7 13

8

14 15 9

16 17

18 10

19 20

11

21 22

12

23 24

P1

P2

P3

P4 P5

P6

P7

P8

P9 P10 P11P12 P13 P14 P15

3.4.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Berat profil = 4,95 kg/m ( baja profil  55.55.6 )

Berat plafon = 18 kg/m

Gambar 3.11. Pembebanan setengah kuda-kuda akibat beban mati

Perhitungan Beban

a. Beban Mati

Beban P1

= 11 x 4,0 = 44 kg

Beban atap = Luasan abno x Berat atap

(61)

commit to user

Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 7 ) x 2. berat profil kuda kuda = ½ x (1,538 + 1,333) x 2.4,95 = 14,211 kg

= 30% x 14,008 = 4,26 kg

= 10% x 14,211 = 1,421 kg

Beban plafon =Luasan abno x berat plafon

= 6,67 x 18 = 120,06 kg

Beban P2

= 11 x 4,00 = 44 kg

Beban atap = Luasan bcmn x berat atap

= 6,15 x 50 = 307,5 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (7+8+13+14) x 2. berat profil kuda kuda

= ½ x (1,5 + 1,5 + 0,75 + 1,5) x 2.4,95 = 25,99 kg

= 30% x 25,99 = 7,8 kg

= 10% x 25,99 = 2,599 kg

Beban P3

= 11 x 4,00 = 44 kg

Beban atap = Luasan cdlm x berat atap

= 6,15 x 50 = 307,5 kg

(62)

commit to user

= 30% x 32,175 = 9,7 kg

= 10% x 32,175 = 3,22 kg

Beban P4

= 11 x 4,00 = 44 kg

Beban atap bawah = Luasan dd`k`l x berat atap

= 3,075 x 50 = 153,75 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (9+ 17)x 2. berat profil kuda kuda = ½ x (1,538+ 2,300) x 2.4,95 = 18,99 kg

= 30% x 18,99 = 5,6 kg

= 10% x 18,99 = 1,899 kg

Beban P5

= 11 x 4,00 = 44 kg

Beban atap atas = Luasan d`ekk` x berat atap

= 2,8 x 50 = 140 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (20 +19+18)x 2. berat profil kuda kuda = ½ x (3,344+3,067+2,659) x 2.4,95 = 44,8 kg

= 30% x 44,8 = 13,4 kg

= 10% x 44,8 = 4,48 kg

(63)

commit to user

= 11 x 2,67 = 29,370 kg

Beban atap = Luasanefjk x Berat atap

= 3,55 x 50 = 204,939 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(10+11+19+20)x 2. berat profil kuda kuda

= ½x(1,538+1,538+3,067+3,344)x2.4,95=46,960 kg

= 30% x 46,960 = 14,08 kg

= 10% x 46,960 = 4,696 kg

Beban P7

= 11 x 1,33 = 14,630 kg

Beban atap = Luasanfgij x Berat atap

= 1,78 x 50 = 89 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(11+12+21+22)x 2. berat profil kuda kuda

= ½x(1,538+1,538+3,833+4,059)x2.4,95=54,291 kg Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda

= 30% x 54,291 = 16,28 kg

= 10% x 54,291 = 5,429 kg

Beban P8

Beban atap = Luasanghi x berat atap

= 0,22 x 50 = 11 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(12+23) x 2. berat profil kuda kuda

(64)

commit to user

= 30% x 30,383 = 9,114 kg

= 10% x 30,383 = 3,038 kg

Beban P9

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1 + 2 + 13)x berat profil kuda kuda = ½ x (1,333 + 1,333 + 0,767) x 2.4,95 = 16,993 kg

= 30% x 16,993 = 5,098 kg

= 10% x 16,993 = 1,699 kg

Beban plafon = Luasanbcmn x berat plafon

= 5,33 x 18 = 95,976 kg

Beban P10

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (2 +3+14+15)x 2. berat profil kuda kuda

= ½x(1,333+1,333+1,538+1,533)x2.4,95=28,42 kg

= 30% x 28,422 = 8,52 kg

= 10% x 28,422 = 2,842 kg

Beban plafon = Luasan cdlmx berat plafon

= 5,33 x 18 = 95,976 kg

Beban P11

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (4+ 16+17)x 2. berat profil kuda kuda

= ½ x (1,333+2,032+2,300) x 2.4,95 = 28,04 kg Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda

(65)

commit to user

= 10% x 28,04 = 2,804 kg

Beban plafon = Luasandd`k`l x berat plafon

= 2,66 x 18 = 47,88 kg

Beban P12

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (4 +18)x 2. berat profil kuda kuda

= ½ x (1,333+2,300) x 2.4,95 = 17,98 kg Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda

= 30% x 17,98 = 5,39 kg

= 10% x 17,98 = 1,798 kg

Beban plafon = Luasand`ekk`x berat plafon

= 2,44 x 18 = 43,92 kg

Beban P13

= ½x(1,333+1,33+2,65+3,067)x 2.4,95 = 41,718 kg

= 30% x 41,718 = 12,5 kg

= 10% x 41,718 = 4,171 kg

Beban plafon = Luasan efjk x berat plafon

= 3,55 x 18 = 63,944 kg

Beban P14

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (5+6+20+21)x 2. berat profil kuda kuda

= ½x(1,33+1,33+3,344+3,833) x 2.4,95= 48,722 kg

(66)

commit to user

= 10% x 48,722 = 4,872 kg

Beban plafon = Luasanfgij x berat plafon

= 1,78 x 18 = 31,996 kg

Beban plafon = Luasan ghi x berat plafon

= 0,22 x 18 = 4,001 kg

Tabel 3.8. Rekapitulasi pembebanan setengah kuda-kuda

(67)

commit to user

1 2 3 4 5 6

7 13

8

14 15 9

16 17

18 10

19 20

11

21 22

12

23 24

W1

W2

W3

W4W5

W6

W7

W8

P11 28,04 2,804 8,4 47,88 87,12 88

P12 17,98 1,798 5,39 43,92 69,088 70

P13 - - 41,718 4,171 12,5 63,944 122,33 123

P14 - - 48,722 4,872 14,61 31,996 100,17 101

P15 - - 49,460 4,946 14,83 4,001 73,237 74

b. Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8 = 100 kg

c. Beban Angin

Perhitungan beban angin :

Gambar 3.12. Pembebanan Setengah kuda-kuda akibat beban angin

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

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

(68)

commit to user

W2 = luasan bcmn x koef. angin tekan x beban angin = 6,15 x 0,2 x 25 = 30,76 kg

W3 = luasan cdlm x koef. angin tekan x beban angin

= 6,15 x 0,2 x 25 = 30,76 kg

W4 = luasan dd`k`l x koef. angin tekan x beban angin

= 3,075 x 0,2 x 25 = 15,37 kg

W5 = luasan d`ekk`x koef. angin tekan x beban angin

= 2,8 x 0,2 x 25 = 14 kg

W6 = luasan efjk x koef. angin tekan x beban angin

= 4,10 x 0,2 x 25 = 20,49 kg

W7 = luasan fgij x koef. angin tekan x beban angin

= 2,05 x 0,2 x 25 = 10,25 kg

W8 = luasan ghi x koef. angin tekan x beban angin

= 0,26 x 0,2 x 25 = 1,28 kg

Tabel 3.9. Perhitungan beban angin

Beban

Angin Beban (kg)

Wx W.Cos

(kg)

Input SAP 2000 8

(kg)

Wy W.Sin

(kg)

Input SAP 2000 8

(kg)

W1 38,46 33,31 34 19,23 20

W2 30,76 26,64 27 15,38 16

W3 30,76 26,64 27 15,38 16

W4 15,37 13,44 14 7,45 8

W5 14 12,2 13 6,7 7

W6 20,49 17,75 18 10,25 11

(69)

commit to user

W8 1,28 1,11 2 0,64 1

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh

gaya batang yang bekerja pada batang Setengah kuda-kuda sebagai berikut :

Tabel 3.10. Rekapitulasi gaya batang Setengah kuda-kuda

Kombinasi kombinasi

( kg )

Tekan (-)

( kg )

Tekan (-)

( kg )

1 507.29 - 15 556.01 -

2 505.17 - 16 - 1073.52

3 - 210.97 17 0 -

4 - 173.20 18 - 0

5 118.18 - 19 581.07 -

6 55.02 - 20 - 335.91

7 - 585.31 21 - 157.67

8 217.17 - 22 262.39 -

9 1007.25 - 23 - 557.61

10 - 124.08 24 0 -

11 - 46.43

12 175.28 -

13 165.04 -

14 - 791.80

3.4.4 Perencanaan Profil Setengah Kuda – Kuda

(70)

commit to user

Dari tabel didapat Ag= 6,31cm2 i = 1,66 cm Berdasarkan Ag kondisi leleh

Ag = 0,46/2 = 0,23 cm2

Berdasarkan Ag kondisi fraktur

(71)

commit to user

inersia 1,66 > 0,625 ( aman )

Jadi,baja profil double siku-siku sama kaki(  ) dengan dimensi 55.55.6 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk Setengah batang tarik

b. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 1073.52kg

L = 2,03 m fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Dari tabel didapat nilai – nilai : Ag = 2.6,31 = 12,62 cm2

r = 1,66 cm = 16,6 mm

b = 55 mm

t = 6 mm

(72)

commit to user

Jadi, baja profil double siku-siku sama kaki(  ) dengan dimensi 55.55.6 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk setengah batang tekan.

3.4.5. Perhitungan Alat Sambung

a. Batang Tekan

= 2.(0,5. 825) .¼ . π . 12,72 = 13315,59 kg/baut 2. Tahanan tarik penyambung

(73)

commit to user

159 , 0 6766,56

1073.52 P

P

= 63,5 mm

= 60 mm

b) 2,5 d ≤ S2≤ (4t +100) atau 200 mm

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

= 31,75 mm = 30 mm

b. Batang tarik

1) Tahanan geser baut Pn = n.(0,5.fub).An

= 2.(0,5. 825) .¼ . π . 12,72 = 12551,61 kg/baut 2) Tahanan tarik penyambung

Pn = 0,75.fub.An

= (0,75. 825) .¼ . π . 12,72 = 9413,71 kg/baut 3) Tahanan Tumpu baut :

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

(74)

commit to user

= 6766,56 kg/baut

149 , 0 6766,56

1007.25 P

P

= 63,5 mm

= 60 mm

b) 2,5 d ≤ S2≤ (4t +100) atau 200 mm

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

= 31,75 mm

= 30 mm

Tabel 3.11. Rekapitulasi perencanaan profil setengah kuda-kuda

Nomer

Batang Dimensi Profil Baut (mm)

1  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

2  55. 55. 6 ₂∅_12,7

(75)

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

22

5

42

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

16 17 18 19 20 21

4  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

5  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

6  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

7  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

8  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

9  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

10  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

11  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

12  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

13  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

14  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

15  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

16  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

17  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

18  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

19  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

20  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

21  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

22  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

23  55. 55. 6 2 ∅ 12,7

(76)

commit to user

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) 23 1,50

1 1,33 24 1,50

2 1,33 25 0,75

3 1,33 26 1,50

4 1,33 27 1,50

5 1,33 28 2,0

6 1,33 29 2,25

7 1,33 30 2,60

8 1,33 31 2,25

9 1,33 32 2,60

10 1,33 33 2,25

11 1,33 34 2,60

12 1,33 35 2,25

13 1,50 36 2,60

14 1,50 37 2,25

15 1,50 38 2,60

16 1,33 39 2,25

17 1,33 40 2,60

18 1,33 41 2,25

19 1,33 42 2,0

20 1,33 43 1,50

21 1,33 44 1,50

(77)

commit to user

3.5.2. Perhitungan luasan kuda-kuda trapesium

a. Luasan Atap

f

g

h

i

j

b

a

c

d e

Gambar 3.14. Luasan atap kuda-kuda trapesium

Panjang ab = 1,75 m

Panjang bc = 1,50 m

Panjang cd = 1,50 m

Panjang de = 0,75 m

Panjang af = 4,5 m

Panjang bg = 3,67 m

Panjang ch = 3,0 m

Panjang di = 2,34 m

(78)

commit to user

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

Luas deij

= ½ de ( ej + di ) = ½ 0,75 ( 2+ 2,34 )

= 1,63 m2

(79)

commit to user

f

g

h

i

j

b

a

c

d e

Gambar 3.15. Luasan plafon kuda-kuda trapesium

Panjang ab = 1,67 m

Panjang bc = 1,33 m

Panjang cd = 1,33 m

Panjang de = 0,6,7 m

Panjang af = 4,5 m

Panjang bg = 3,67 m

Panjang ch = 3,0 m

Panjang di = 2,34 m

Panjang ej = 2,0 m

Luas abfg

(80)

commit to user

3.5.3. Perhitungan Pembebanan kuda-kuda trapesium

Berat profil = 12,2 kg/m ( baja profil  90 . 90 . 9 )

(81)

commit to user

Gambar 3.16. Pembebanan kuda-kuda trapesium akibat beban mati

a. Perhitungan Beban

1. Beban Mati

Beban P1 = P13

Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording

= 11 x 4 = 44 kg

Beban atap = Luasanabfg x Berat atap

= 7,15 x 50 = 357,5 kg

Beban plafon =Luasan abfg x berat plafon

= 6,82 x 18 = 122,76 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1 + 13) x 2. berat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33) x 2. 12,2 = 25,69 kg

Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda = 30% x 25,69 = 7,7 kg

= 10% x 25,69 = 2,569 kg

Beban P2 = P12

(82)

commit to user

Beban atap = Luasan bcgh x berat atap

= 5 x 50 = 250 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (13+14+25+26) x2.berat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33+0,75+1,5) x 2. 12,2 = 47,43 kg

= 10% x 47,43 = 4,743 kg

Beban P3 = P11

= 11 x 2,66 = 29,26 kg

Beban atap = Luasan cdhi x berat atap

= 4 x 50 = 200 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (14+15+27+28)x 2.berat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33+1,5+2) x 2. 12,2 = 59,5 kg

= 10% x 59,5 = 5,95 kg

Beban P4 = P10

= 11 x 2 = 22 kg

Beban atap = Luasan deij x berat atap

= 1,63 x 50 = 81,5 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (15+16+29+30) x2.berat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33+2,25+2,6) x 2. 12,2 = 72,5 kg

(83)

commit to user

= 30% x 72,5 = 21,7 kg

= 10% x 72,5 = 7,25 kg

Beban reaksi = reaksi seperempat kuda kuda + jurai

= 726.41+ 771,13 = 1497,54 kg

Beban P5 = P9

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (16+17+31) x2. berat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33+2,25) x 2. 12,2 = 47,43 kg

= 10% x 47,43 = 4,74 kg

Beban P6 = P8

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(17+18+32+34) x 2.berat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33+2,6+2,6) x2. 12,2 = 75,9 kg

= 10% x 75,9 = 7,59 kg

Beban P7

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (18+19+35) x2. berat profil kuda kuda = ½ x (1,33+1,33+2,25) x 2. 12,2 = 47,33 kg