GATOT TEGUH WICAKSONO I 8508024 Part1 Part1

(1)

commit to user

PERENCANAAN STRUKTUR DAN RENCANA ANGGARAN

BIAYA GEDUNG ASRAMA 2 LANTAI

TUGAS AKHIR

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya

pada Program D-III Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta

D ikerjakan oleh :

GATOT TEGUH WICAKSONO

NIM : I 8508024

PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(2)

(3)

(4)

commit to user

DAFTAR ISI

Hal

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... ii

MOTTO ... iv

PERSEMBAHAN ... v

KATA PENGANTAR ... vi

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR TABEL ... xvii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ... xix

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1

1.2 Maksud dan Tujuan ... 1

1.4 Kriteria Perencanaan ... 2

1.5 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 ... 8

2.2 Perencanaan Atap ... 10

2.3 Perencanaan Tangga ... 11

2.4 Perencanaan Plat Lantai ... 12

2.5 Perencanaan Balok Anak ... 13

2.6 Perencanaan Portal... 15

(5)

commit to user

BAB 3 PERENCANAAN ATAP

3.1 Perencanaan Atap ... 18

3.1.1 Dasar Perencanaan ... 18

3.2 Perencanaan Gording ... 19

3.3.1 Perencanaan Pembebanan ... 19

3.3.2 Perhitungan Pembebanan ... 20

3.3.3 Kontrol Tahanan Momen ... 22

3.3.4 Kontrol Terhadap Lendutan ... 23

3.3 Perencanaan Setengah Kuda-kuda ... 24

3.3.1 Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda ... 24

3.3.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda ... 25

3.3.3 Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda ... 27

3.3.4 Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda ... 34

3.3.5 Perhitungan Alat Sambung ... 36

3.4 Perencanaan Jurai ... 39

3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Jurai ... 40

3.4.2 Perhitungan Luasan Jurai ... 40

3.4.3 Perhitungan Pembebanan Jurai ... 43

3.4.4 Perencanaan Profil Jurai ... 50

3.4.5 Perhitungan Alat Sambung ... 52

3.5 Perencanaan Kuda-kuda Utama A ... 55

3.5.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama A ... 55

3.5.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Utama A ... 56

3.5.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A ... 58

3.5.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama A ... 64

3.5.5 Perhitungan Alat Sambung A ... 66

3.6 Perencanaan Kuda-kuda Utama B ... 69

3.6.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda Utama B ... 69

3.6.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Utama B ... 70

(6)

commit to user

3.6.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama B ... 77

3.6.5 Perhitungan Alat Sambung B ... 79

BAB 4 PERENCANAAN TANGGA 4.1 Uraian Umum ... 83

4.2 Data Perencanaan Tangga ... 83

4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan ... 85

4.3.1 Perhitungan Tebal Plat Equivalent ... 85

4.3.2 Perhitungan Beban ... 86

4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes ... 87

4.4.1 Perhitungan Tulangan Tumpuan ... 87

4.4.2 Perhitungan Tulangan Lapangan ... 89

4.5 Perencanaan Balok Bordes ... 90

4.5.1 Pembebanan Balok Bordes ... 91

4.5.2 Perhitungan Tulangan Lentur ... 91

4.5.3 Perhitungan Tulangan Geser ... 93

4.6 Perhitungan Pondasi Tangga ... 94

4.6.1 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi ... 94

4.6.2 Perhitungan Tulangan Lentur ... 95

BAB 5 PLAT LANTAIDAN PLAT ATAP 5.1 Perencanaan Plat Lantai ... 99

5.1.1 Perhitungan Pembebanan Plat Lantai ... 99

5.1.2 Perhitungan Momen... 100

5.1.3 Penulangan Plat Lantai ... 107

5.1.4 Penulangan Lapangan Arah x ... 108

5.1.5 Penulangan Lapangan Arah y ... 109

5.1.6 Penulangan Tumpuan Arah x ... 110

(7)

commit to user

5.1.8 Rekapitulasi Tulangan Plat Lantai ... 112

5.2 Perencanaan Plat Atap ... 113

5.2.1 Perhitungan Pembebanan Plat Atap... 113

5.2.2 Perhitungan Momen... 114

5.2.3 Penulangan Plat Atap ... 117

5.2.4 Penulangan Lapangan Arah x ... 118

5.2.5 Penulangan Lapangan Arah y ... 119

5.2.6 Penulangan Tumpuan Arah x ... 120

5.2.7 Penulangan Tumpuan Arah y ... 121

5.2.8 Rekapitulasi Tulangan Plat Atap ... 122

BAB 6 BALOK ANAK 6.1 Perencanaan Balok Anak ... 123

6.1.1 Perhitungan Lebar Equivalent ... 123

6.1.2 Lebar Equivalent Balok Anak ... 124

6.2 Pembebanan... 125

6.2.1 Pembebanan Balok Anak As A-A’ ... 125

6.3 Perhitungan Tulangan Balok Anak ... 126

6.3.1 Perhitungan Tulangan Balok Anak As A-A’ ... 126

6.4 Kesimpulan... 130

BAB 7 PERENCANAAN PORTAL 7.1 Perencanaan Portal ... 131

7.1.1 Dasar Perencanaan ... 132

7.1.2 Perhitungan Pembebanan ... 132

7.1.3 Perhitungan Luas Equivalen Plat... 133

7.2 Perhitungan pembebanan balok ... 134

7.2.1 Perhitungan Pembebanan Balok Memanjang ... 134

7.2.2 Perhitungan Pembebanan Balok Melintang ... 146

(8)

commit to user

7.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur Rink Balk ... 157

7.3.2 Perhitungan Tulangan Geser Rink Balk ... 161

7.3.3 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang ... 163

7.3.4 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang ... 167

7.3.5 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang ... 170

7.3.6 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang ... 174

7.4 Penulangan Kolom... 176

7.4.1 Perhitungan Tulangan Lentur Kolom ... 177

7.4.2 Perhitungan Tulangan Geser Kolom ... 179

7.5 Penulangan Sloof ... 179

7.5.1 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof... 179

7.5.2 Perhitungan Tulangan Geser Sloof ... 183

BAB 8 PERENCANAAN PONDASI 8.1 Data Perencanaan... 185

8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi ... 187

8.2.1 Perhitungan Kapasitas dukung Pondasi ... 187

8.2.2 Perencanaan Tulangan Lentur ... 187

BAB 9 RENCANA ANGGARAN BIAYA 9.1 Rencana Anggaran Biaya (RAB) ... 190

9.2 Cara Perhitungan ... 190

9.3 Perhitungan Volume ... 190

9.4 RAB ... 199

9.5 Rekapitulasi ... 202

(9)

commit to user

10.2 Rekapitulasi Penulangan Tangga ... 205

10.3 Rekapitulasi Penulangan Plat Lantai ... 205

10.4 Rekapitulasi Penulangan Balok Anak ... 206

10.5 Rekapitulasi Penulangan Balok ... 206

10.6 Rekapitulasi Penulangan Kolom ... 206

10.7 Rekapitulasi Penulangan Pondasi ... 207

10.8 Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya ... 208

BAB 11 KESIMPULAN ... 171

PENUTUP ... xxi

DAFTAR PUSTAKA ... xxii

(10)

commit to user

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

seorang teknisi yang berkualitas. Dalam hal ini khususnya teknik sipil, sangat

(11)

commit to user

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 : Asrama

2) Luas Bangunan : 960 m2

3) Jumlah Lantai : 2 lantai

4) Tinggi Tiap Lantai : 4 m

5) Konstruksi Atap : Rangka kuda-kuda baja

6) Penutup Atap : Genteng

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

(12)

commit to user

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 Beton Bertulang Indonesia1971 ( untuk perhitungan pelat).

d. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, utuk perhitungan

(13)

commit to user

BAB 2

DASAR TEORI

2.1 Dasar Perencanaan

2.1.1 Jenis Pembebanan

Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur yang

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

yang bekerja pada struktur bangunan tersebut. Beban-beban yang bekerja pada

struktur dihitung menurut Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung

1983, beban - beban tersebut adalah :

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 :

a) Dinding pasangan batu merah setengah bata ... 250 kg/m3

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

langit-langit atau pengaku),terdiri dari :

(14)

commit to user

- 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 digunakan sebagai

asrama ini terdiri dari :

1) Beban atap ... 100 kg/m2

2) Beban tangga dan bordes ... 500 kg/m2

3) Beban lantai ... 400 kg/m2

Berhubung peluang untuk terjadi beban hidup penuh yang membebani semua

bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak selama unsur gedung

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

sistem pemikul beban dari suatu struktur gedung, beban hidupnya dikalikan

dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan gedung

(15)

commit to user

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

40 kg/m2.

Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup :

1. Dinding Vertikal

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

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

2. Atap segitiga dengan sudut kemiringan 

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

(16)

commit to user

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

2.1.2 Sistem Bekerjanya Beban

Bekerjanya beban untuk bangunan bertingkat berlaku sistem gravitasi, yaitu

elemen struktur yang berada di atas akan membebani elemen struktur di

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

besar akan menahan atau memikul elemen struktur yang mempunyai kekuatan

lebih kecil.

Dengan demikian sistem bekerjanya beban untuk elemen – elemen struktur

gedung bertingkat secara umum dapat dinyatakan sebagai berikut :

Beban pelat lantai didistribusikan terhadap balok anak dan balok portal, beban

balok portal didistribusikan ke kolom dan beban kolom kemudian diteruskan ke

tanah dasar melalui pondasi.

2.1.3 Provisi Keamanan

Dalam pedoman beton 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

(17)

commit to user

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 :

D = Beban mati

L = Beban hidup

Lr = Beban hidup tereduksi

W = Beban angin

(18)

commit to user

Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan 

No Kondisi gaya Faktor reduksi ()

1.

2.

3.

4.

Lentur, tanapa 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

(19)

commit to user

Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dicor setempat adalah:

a) Untuk pelat dan dinding = 20 mm

b) Untuk balok dan kolom = 40 mm

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

2.2 P

erencanaan

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

An perlu = 0,85.Ag

An = Ag-dt

L = Panjang sambungan dalam arah gaya tarik

Yp Y

x 

L x U 1

Ae = U.An

Cek kekuatan nominal :

Kondisi leleh

(20)

commit to user

Kondisi fraktur

Fu

Periksa kelangsingan penampang :

Fy

2.3

Perencanaan

Tangga

a. Pembebanan :

1) Beban mati

2) Beban hidup : 500 kg/m2

1) Tumpuan bawah adalah Jepit.

2) Tumpuan tengah adalah Jepit.

3) Tumpuan atas adalah Jepit.

d. Perhitungan untuk penulangan tangga

Mn =



Mu

(21)

commit to user

2.4 Perencanaan

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

sebagai berikut :

(22)

commit to user

Luas tampang tulangan

As = Jumlah tulangan x Luas

2.5 Perencanaan Balok

Anak

a. Pembebanan :

1) Beban mati

b. Asumsi Perletakan : sendi sendi

d. Perhitungan tulangan lentur :

(23)

commit to user

max = 0,75 . b

min = 1,4/fy

min <  < maks tulangan tunggal

 < min dipakai min

Perhitungan tulangan geser :

60 , 0





Vc = 1₆x f'cxbxd

Vc=0,6 x Vc Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ 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)

2.6

Perencanaan

Portal (

Balok

, Kolom )

a. Pembebanan :

1) Beban mati

1) Jepit pada kaki portal.

2) Bebas pada titik yang lain

d. Perhitungan tulangan lentur :



u n

M

(24)

commit to user (perlu tulangan geser)

Vu <  Vc < 3 Ø Vc

Vs ada =

(25)

commit to user

2.7 Perencanaan

Pondasi

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

beban mati dan beban hidup.

b. Analisa tampang menggunakan peraturanSNI 03-2847-2002.

c. Perhitungan kapasitas dukung pondasi :

yang terjadi =

Perhitungan tulangan lentur

Mu = ½ . qu . t2

Luas tampang tulangan

As = xbxd

Perhitungan tulangan geser :

(26)

commit to user

60 , 0





Vc = 1₆x f'cxbxd

Vc = 0,6 x Vc Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc (perlu tulangan geser)

Vu <  Vc < 3 Ø Vc

Vs ada = s

d fy Av. . ) (

(27)

commit to user

BAB 3

PERENCANAAN ATAP

3.1. Rencana Atap

Rencana atap dapat dilihat pada Gambar 3.1.

PLAT ATAP

Gambar 3.1. Rencana Atap

Keterangan :

KU = Kuda-kuda utama

SK = Setengah kuda-kuda

G = Gording

J = Jurai

N = Nok

3.1.1. Dasar Perencanaan

Data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai berikut :

a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti Gambar 3.1.

b. Jarak antar kuda-kuda : 5,67 m

c. Kemiringan atap () : 30o

d. Bahan gording : baja profil lip channels in front to front

(28)

commit to user

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

f. Bahan penutup atap : genteng tanah liat

g. Alat sambung : baut-mur.

h. Jarak antar gording : 1,54 m

i. Bentuk atap : limasan

j. Mutu baja profil : Bj-37

ijin = 1600 kg/cm2

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

3.2.

Perencanaan

Gording

3.2.1. Perencanaan Pembebanan

Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil lip channels in front to

frontarrangement ( )

125 x 100 x 20 x 3,2 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai berikut :

a. Berat gording = 12,3 kg/m.

b. Ix = 362 cm4.

c. Iy = 225 cm4.

d. h = 125 mm

e. b = 100 mm

f. ts = 3,2 mm

g. tb = 3,2 mm

h. Zx = 58 cm3.

i. Zy = 45 cm3

Pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (SNI

03-1727-1989), sebagai berikut :

(29)

commit to user

b. Beban angin = 25 kg/m2.

c. Berat hidup (pekerja) = 100 kg.

d. Berat penggantung dan plafond = 18 kg/m2

3.2.2. Perhitungan Pembebanan

a. Beban Mati (titik)

Beban mati (titik) dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2. Beban Mati

Berat gording = 12,3 kg/m

Berat penutup atap

Berat plafon

=

( 1,54 x 50 )

( 1,33 x 18 )

=

77 kg/m

23,94 kg/m

q = 113,24 kg/m

qx = q sin  = 113,24 x sin 30 = 56,62 kg/m.

qy = q cos  = 113,24 x cos 30 = 98,069 kg/m.

Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 98,069 x ( 5,67 )2 = 394,101 kgm.

My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 56,62 x ( 5,67 )2 = 227,534 kgm.

+ y



P qy qx

(30)

commit to user

b. Beban hidup

Beban hidup dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3. Beban Hidup

P diambil sebesar 100 kg.

Px = P sin  = 100 x sin 30 = 50 kg.

Py = P cos  = 100 x cos 30 = 86,603 kg.

Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 86,603 x 5,67 = 122,76 kgm.

My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 50 x 5,67 = 70,875 kgm.

c. Beban angin

Beban angin dapat dilihat pada Gambar 3.4.

TEKAN HISAP

Gambar 3.4. Beban Angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (SNI 03-1727-1989)

Koefisien kemiringan atap () = 30

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

= (0,02.30 – 0,4)

= 0,20

2. Koefisien angin hisap = – 0,4 y



P Py Px

(31)

commit to user

Beban angin :

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

= 0,20 x 25 x ½ x (1,54+1,54) = 7,7 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 (1,54+1,54) = -15,4 kg/m.

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

1. Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 7,7 x (5,67)2 = 30,943 kgm.

2. Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -15,4 x (5,67)2 = -61,887 kgm.

Kombinasi = 1,2D + 1,6L ± 0,8w

1. Mx

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

= 1,2(394,101) + 1,6(122,76) + 0,8(30,943) = 694,092 kgm

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

= 1,2(394,101) + 1,6(122,76) - 0,8(30,943) = 644,583 kgm

2. My

Mx (max) = Mx (min)

= 1,2(227,534) + 1,6(70,875) = 386,441 kgm

Kombinasi gaya dalam pada gording dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording

Momen Beban Mati

Beban

Hidup

Beban Angin Kombinasi

Tekan Hisap Maksimum Minimum

Mx (kgm)

My (kgm)

394,101

227,534

122,76

70,875

30,943

-

-61,887

-

694,092

386,441

644,583

386,441

3.2.3. Kontrol Tahanan Momen

Kontrol terhadap momen maksimum

Mx = 694,092 kgm = 69409,2 kgcm

My = 386,441 kgm = 38644,1 kgcm

(32)

commit to user

3.2.4. Kontrol Terhadap Lendutan

Di coba profil : 125 x 100 x 20 x 3,2

dengan dimensi 125 x 100 x 20 x 3,2 aman dan mampu menerima beban apabila

(33)

commit to user

3.3. Perencanaan

Setengah

Kuda-kuda

Perencanaan setengah kuda-kuda seperti terlihat pada Gambar 3.5.

1 2 3

7 4

5

6

9 8

10 11

4

2

,3

1

Gambar 3.5. Rangka Batang Setengah Kuda- kuda

3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam Tabel 3.2. dibawah ini :

Tabel 3.2. Perhitungan Panjang Batang Pada Setengah Kuda-kuda Nomor batang Panjang (m)

1 1,33

2 1,33

3 1,33

4 1,54

5 1,54

6 1,54

7 0,77

8 1,54

9 1,54

10 2,04

(34)

commit to user

3.3.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda

Luasan atap setengah kuda-kuda seperti terlihat pada Gambar 3.6.

PLAT ATAP

Gambar 3.6. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda

(35)

commit to user

Luasan plafond setengah kuda-kuda seperti terlihat pada Gambar 3.7.

a

Gambar 3.7. Luasan Plafon Setengah Kuda-Kuda

(36)

commit to user

3.3.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Data-data pembebanan :

Berat penutup atap = 50 kg/m2

Berat plafon dan penggantung = 18 kg/m2

Berat profil kuda-kuda = 9,9 kg/m ( baja profil  55 . 55 . 6 )

Pembebanan setengah kuda-kuda akibat beban mati seperti terlihat pada Gambar

(37)

commit to user

1 2 3

7 4

5

6

9

8

10 11

P1

P2

P3

P4

P5 P6 P7

Gambar 3.8. Pembebanan Setengah Kuda-kuda Akibat Beban Mati

a. Beban Mati

Beban P1

Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording

= 12,3 x 4

= 49,2 kg

Beban atap = Luas atap dgef x Berat penutup atap

= 11,038 x 50

= 551,9 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 4) x (2 x berat profil)

= ½ x (1,33 + 1,54) x (2 x 4,95)

= 14,207 kg

Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda

= 0,3 x 14,207

= 4,262 kg

Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda

= 0,1 x 14,207

= 1,4207 kg

Beban plafon =Luas plafon dgef x berat plafon

= 9,581 x 18

(38)

commit to user

Beban P2

= 12,3 x 2,67

= 32,841 kg

Beban atap = Luas atap chdg x berat penutup atap

= 4,104 x 50

= 205,2 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (4 + 5 + 7 + 8) x (2 x berat profil)

= ½ x (1,54 + 1,54 + 0,77 + 1,54) x (2 x 4,95)

= 26,681 kg

= 0,3 x 26,681

= 8,004 kg

= 0,1 x 26,681

= 2,6681 kg

Beban P3

= 12,3 x 1,33

= 16,359 kg

Beban atap = Luas atap bich x berat penutup atap

= 2,506 x 50

= 125,3 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(5 +6 + 9 + 10) x (2 x berat profil)

= ½ x (1,54 + 1,54 + 1,54 + 2,04 ) x (2 x 4,95)

= 32,997 kg

= 0,1 x 32,997

= 3,2997 kg

= 0,3 x 32,997

(39)

commit to user

Beban P4

Beban atap = Luas atap abi x berat penutup atap

= 0,224 x 50

= 11,2 kg

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

= ½ x (1,54+2,31) x (2 x 4,95)

= 19,058 kg

= 0,1 x 19,058

= 1,9058 kg

= 0,3 x 19,058

= 5,717 kg

Beban P5

Beban plafon = Luas plafon chdg x berat plafon

= 3,544 x 18

= 63,792 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(1 + 2 + 7 +) x (2 x berat profil)

= ½ x (1,33 + 1,33 + 0,77) x (2 x 4,95)

= 16,979 kg

= 0,3 x 16,979

= 5,094 kg

= 0,1 x 16,979

= 1,6979 kg

Beban P6

Beban plafon = Luas plafon bich x berat plafon

= 1,776 x 18

= 31,968 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(2+3+8+9) x (2 x berat profil)

(40)

commit to user

= 28,413 kg

= 0,3 x 28,413

= 8,524 kg

= 0,1 x 28,413

= 2,8413 kg

Beban P7

Beban plafon = Luas plafon abi x berat plafon

= 0,224x 18

= 4,032 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(3+10+11) x (2 x berat profil)

= ½ x (1,33 + 2,04 + 2,31) x (2 x 4,95)

= 28,116 kg

= 0,3 x 28,116

= 8,435 kg

= 0,1 x 28,116

(41)

commit to user

Rekapitulasi beban mati disajikan dalam Tabel 3.3. dibawah ini :

Tabel 3.3. Rekapitulasi Beban Mati

Beban

Beban Plat

Sambung

Perhitungan setengah kuda-kuda utama akibat beban angin seperti terlihat

pada Gambar 3.9.

1 2 3

(42)

commit to user

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (SNI 03-1727-1989)

Koefisien angin tekan= 0,02 0,40

= (0,02 x 30)  0,40

= 0,20

1. W1 = luas atap dgefx koef. angin tekan x beban angin

= 11,038 x 0,20 x 25 = 55,19 kg

2. W2 = luas atap chdg x koef. angin tekan x beban angin

= 4,104 x 0,20 x 25 = 20,52 kg

3. W3 = luas atap bich x koef. angin tekan x beban angin

= 2,056 x 0,20 x 25 = 10,28 kg

4. W4 = luas atap abi x koef. angin tekan x beban angin

= 0,224 x 0,20 x 25 = 1,12 kg

Perhitungan beban angin disajikan dalam Tabel 3.4. dibawah ini :

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 55,19 47,796 48 27,595 28

W2 20,52 17,771 18 10,26 11

W3 10,28 8,903 9 5,14 6

W4 1,12 0,97 1 0,56 1

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh

gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama seperti terlihat pada

(43)

commit to user

Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-kuda

Batang

Kombinasi

Tarik (+)

( kg )

Tekan (-)

( kg )

1 386,62

2 384,93

3 185

4 443,88

5 191,96

6 700,33

7 138,37

8 608,38

9 403,13

10 690,85

11 `

3.3.4. Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda

a. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 700,33 kg

L = 1,54 m

fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Kondisi leleh

Pmaks. = .fy .Ag

2

y

maks. _0,324_cm

0,9.2400 700,33 .f

P

Ag  

 

Kondisi fraktur

Pmaks. = .fu .Ae

Pmaks. = .fu .An.U

(44)

commit to user 2

u maks.

cm 0,336 0,75

0,75.3700. 700,33 .

.f P

An  

 

U

2

min 0,642cm

240 154 240

L

i   

Dicoba, menggunakan baja profil  55.55.6

Dari tabel didapat Ag= 6,31 cm2

i = 1,66 cm

Berdasarkan Ag kondisi leleh

Ag = 0,324/2 = 0,162 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

= (0,336/2) + 1.1,47.0,6

= 1,05 cm2

Ag yang menentukan = 1,05 cm2

Digunakan 55.55.6 maka, luas profil 6,31 > 1,05 (Aman)

inersia 1,66 > 0,642 (Aman)

b. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 690,85 kg

L = 2,04 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

(45)

commit to user

3.3.5. Perhitungan Alat Sambung

a. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur

Diameter baut () = 12,7 mm = 1,27 cm

Diamater lubang = 1,47 cm

Tebal pelat sambung () = 0,625 . d

= 0,625 . 1,27

= 0,794 cm

Menggunakan tebal plat 0,80 cm

1. Tegangan tumpu penyambung

Rn = (2,4xf_uxdt)

= 0,75(2,4x3700x1,27x0,8)

= 6766,56 kg/baut

(46)

commit to user

Rn = nx0,5xf_ubxA_n

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

x x x x

= 10445,544 kg/baut

3. Tegangan tarik penyambung

Rn = 0,75xfubxA_n

= 0,75x8250x(0,25x3,14x(1,27)2)

= 7834,158 kg/baut

P yang menentukan adalah Ptumpu = 6766,56 kg

Perhitungan jumlah baut-mur :

102 , 0 6766,56

690,85 P

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

= 3 cm

2. 2,5 d  S2 7d

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

= 1,905 cm = 2 cm

b. Batang tarik

= 0,625 . 1,27

= 0,794 cm

(47)

commit to user

= 0,75(2,4x3700x1,27x0,8)

= 6766,56 kg/baut

2. Tegangan geser penyambung

Rn = nx0,5xf_ubxA_b

= 2x0,5x8250x(0,25x3,14x(1,27)2)

= 10445,544 kg/baut

Rn = b

b

u xA

xf 75 , 0

= 0,75x8250x(0,25x3,14x(1,27)2)

= 7834,158 kg/baut

103 , 0 6766,56

700,33 P

P n

tumpu

maks.  

 ~ 2 buah baut

1. 1,5d  S1 3d

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

= 3,175 cm

= 3 cm

2. 2,5 d  S2 7d

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

= 1,905 cm

= 2 cm

Rekapitulasi perencanaan profil setengah kuda-kuda seperti tersaji dalam Tabel

(48)

commit to user

Tabel 3.6. Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda Nomor

Batang Dimensi Profil Baut (mm)

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

3.4.

Perencanaan

Jurai

Rangka batang jurai terlihat seperti Gambar 3.10.

1 2 3

4

5

6

11

7 8

9 10

5, 66

2

,3

1

(49)

commit to user

3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam Tabel 3.7. dibawah ini :

Tabel 3.7. Perhitungan Panjang Batang Pada Jurai Nomor Batang Panjang Batang (m)

1 1,89

3.4.2. Perhitungan luasan jurai

Luasan atap jurai seperti terlihat pada Gambar 3.11.

PLAT ATAP

(50)

(51)

commit to user

Luasan plafond jurai seperti terlihat pada Gambar 3.12.

a

Gambar 3.12. Luasan Plafond Jurai

(52)

commit to user

c. Luas plafon cc’hbb’i = (2 x ( 

  



 

2 ' 'h bi c

x h’i’)

= (2 x ( 

  

  

2 33 , 0 1

x 1,33)

= 1,769 m2

d. Luas plafon abb’i = 2 x ( ½ x b’i x ai’)

= 2 x ( ½ x 0,33 x 0,67)

= 0,221 m2

3.4.3. Perhitungan Pembebanan Jurai

Berat profil kuda-kuda = 9,9 kg/m ( baja profil  55 . 55 . 6 )

Berat plafon dan penggantung = 18 kg/m2

Pembebanan jurai akibat beban beban mati seperti terlihat pada Gambar 3.13.

1 2 3

4

5

6

1 1

7 8

9 10

P1

P2

P3

P4

P5 P6 P7

(53)

commit to user

a. Beban Mati

Beban P1

Beban gording = Berat profil gording x panjang gording

= 12,3 x 4

= 49,2 kg

Beban atap = luas atap ee’fdd’g x Berat penutup atap

= 11,05 x 50

= 552,5 kg

Beban plafon =luas plafon ee’fdd’g x berat plafon

= 9,591 x 18

= 172,638 kg

Beban kuda-kuda = ½ × btg (1 + 4) × berat profil kuda-kuda

= ½ x (1,89 + 2,04) x 9,9

= 19,454 kg

= 0,3 x 19,454

= 5,836 kg

= 0,1 x 19,454

= 1,9454 kg

Beban P2

= 12,3 x 2,66

= 32,718 kg

Beban atap = luas atap dd’cc’h x berat penutup atap

= 4,112 x 50

= 205,6 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (4 + 5 + 7 + 8) x berat profil kuda kuda

= ½ x (2,04 + 2,04 + 0,77 + 2,04) x 9,9

= 34,106 kg

(54)

commit to user

= 10,232 kg

= 0,1 x 34,106

= 3,4106 kg

Beban P3

= 12,3 x 1,333

= 16,396 kg

Beban atap = luasan cc’hbb’i x berat penutup atap

= 2,048 x 50

= 102,4 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg (5 + 6 + 9 + 10) x berat profil kuda kuda

= ½ x (2,04 + 2,04 + 1,54 + 2,43) x 9,9

= 39,848 kg

= 0,1 x 39,848

= 3,9848 kg

= 0,3 x 39,848

= 11,954 kg

Beban P4

Beban atap = luasan abb’i x berat penutup atap

= 0,254 x 50

= 12,7 kg

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

= ½ x (2,04 + 2,31) x 9,9

= 21,533 kg

= 0,1 x 21,533

= 2,1533 kg

(55)

commit to user

= 6,460 kg

Beban P5

Beban plafon = Luas plafon dd’gcc’h x berat plafon

= 3,551 x 18

= 63,918 kg

Beban kuda – kuda = ½ x Btg (1 + 2 + 7) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,89 + 1,89 + 0,77) x 9,9

= 22,523 kg

= 0,1 x 22,523

= 2,2523 kg

= 0,3 x 22,523

= 6,757 kg

Beban P6

Beban plafon = Luas plafon cc’hbb’i x berat plafon

= 1,769 x 18

= 31,842 kg

Beban kuda – kuda = ½ x Btg (2 + 3 +8 + 9) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,89 +1,89 + 2,04 + 1,54) x 9,9

= 36,432 kg

Beban bracing 10 x beban kuda-kuda

= 0,1 x 36,432

= 3,6432 kg

= 0,3 x 36,432

= 10,930 kg

Beban P7

Beban plafon = Luas plafon abb’i x berat plafon

= 0,221 x 18

= 3,978 kg

(56)

commit to user

= ½ x (1,89 + 2,43 + 2,31) x 9,9

= 32,819 kg

= 0,1 x 32,819

= 3,2819 kg

= 0,3 x 32,819

= 9,846 kg

Rekapitulasi pembebanan jurai tersaji dalam Tabel 3.8.

Tabel 3.8. Rekapitulasi Pembebanan Jurai

Beb

an

Beban

Atap

(kg)

Beban

gording

(kg)

Beban

Kuda -

kuda

(kg)

Beban

Bracing

(kg)

Beban Plat

Penyambug

(kg)

Beban

Plafon

(kg)

Jumlah

Beban

(kg)

Input

SAP

(kg)

P1 552,5 49,2 19,454 1,945 5,836 172,638 801,573 802

P2 205,6 32,718 34,106 3,411 10,232 - 286,067 287

P3 102,4 16,396 39,848 3,985 11,954 - 174,583 175

P4 12,7 - 21,533 2,153 6,460 - 42,846 43

P5 - - 22,523 2,252 6,757 63,918 95,450 96

P6 - - 36,432 3,643 10,930 31,842 82,847 83

P7 - - 32,819 3,282 9,846 3,978 49,925 50

b. Beban Hidup

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

c. Beban Angin

(57)

commit to user

1 2 3

4

5

6

11

7 8

9 10

W1

W2

W3

W4

Gambar 3.14. Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin

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

Koefisien angin tekan = 0,02 0,40

= (0,02 x 30)  0,40

= 0,20

1. W1 = luas atap ee’fdd’g x koef. angin tekan x beban angin

= 11,05 x 0,2 x 25

= 55,25 kg

2. W2 = luas atap dd’gcc’h x koef. angin tekan x beban angin

= 4,112 x 0,2 x 25

= 20,56 kg

3. W3= luas atap cc’hbb’i x koef. angin tekan x beban angin

= 2,048 x 0,2 x 25

= 10,24 kg

4. W4 = luas atap abb’i x koef. angin tekan x beban angin

= 0,254 x 0,2 x 25

(58)

commit to user

Peritungan beban angin seperti tersaji dalam Tabel 3.9.

Tabel 3.9. Perhitungan beban angin Beban

Angin Beban (kg)

Wx

W.Cos  (kg)

(Untuk Input

SAP2000)

Wy

W.Sin  (kg)

(Untuk Input

SAP2000)

W1 55,25 47,848 48 27,625 28

W2 20,56 17,805 18 10,28 11

W3 10,24 8,868 9 5,12 6

W4 1,27 1,1 2 0,635 1

gaya batang yang bekerja pada batang jurai pada Tabel 3.10.

Tabel 3.10. Rekapitulasi Gaya Batang Jurai

Batang

Kombinasi

Tarik (+)

( kg )

Tekan (-)

( kg )

1 526,23

2 523,45

3 276,16

4 574,41

5 262,96

6 967,20

7 132,40

8 829,91

9 415,80

10 838,26

(59)

commit to user

3.4.4. Perencanaan Profil jurai

a. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 967,20 kg

L = 2,04 m

fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Kondisi leleh

Pmaks. = .fy .Ag

2

y

maks. _0,448_cm

0,9.2400

Kondisi fraktur

Pmaks. = .fu .Ae

Pmaks. = .fu .An.U

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

2

min 0,850cm

240

i = 1,66 cm

Ag = 0,448/2 = 0,224 cm2

(60)

commit to user

Digunakan 55.55.6 maka, luas profil 6,31 > 1,115 (Aman)

inersia 1,66 > 0,850 (Aman)

b. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 838,26 kg

L = 2,43 m

fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Ag = 2 . 6,31 = 12,62 cm2

r = 1,66 cm = 16,6 mm

b = 55 mm

t = 6 mm

(61)

commit to user

a. Batang Tekan

= 0,625 . 1,27

= 0,794 cm

Rn = (2,4xfuxdt)

= 0,75(2,4x3700x1,27x0,8)

= 6766,56 kg/baut

Rn = nx0,5xf_ubxA_b

= 2x0,5x8250x(0,25x3,14x(1,27)2)

= 10445,544 kg/baut

Rn = 0,75xfubxA_b

= 0,75x8250x(0,25x3,14x(1,27)2)

= 7834,158 kg/baut

124 , 0 6766,56

838,26 P

P n

tumpu

maks.  

 ~ 2 buah baut

1. 1,5d  S1 3d

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

(62)

commit to user

= 3 cm

2. 2,5 d  S2 7d

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

= 1,905 cm

= 2 cm

b. Batang tarik

= 0,625 . 1,27

= 0,794 cm

Rn = (2,4xf_uxdt)

= 0,75(2,4x3700x1,27x0,8)

= 6766,56 kg/baut

Rn = nx0,5xf_ubxA_b

= 2x0,5x8250x(0,25x3,14x(1,27)2)

= 10445,544 kg/baut

Rn = 0,75xfubxA_b

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

x

= 7834,158 kg/baut

143 , 0 6766,56

967,20 P

P n

tumpu

maks.  

 ~ 2 buah baut

(63)

commit to user

1. 1,5d  S1 3d

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

= 3,175 cm

= 3 cm

2. 2,5 d  S2 7d

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

= 1,905 cm

= 2 cm

Rekapitulasi perencanaan profil jurai seperti tersaji dalam Tabel 3.11.

Tabel 3.11. Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai Nomor

Batang Dimensi Profil Baut (mm)

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

(64)

commit to user

3.5. Perencanaan Kuda-kuda Utama A

Rangka batang kuda-kuda utama terlihat seperti Gambar 3.15.

1 2 3 4 5 6

7

8

9 10

11

12 13 ₁₄

15

16

17 ₁₈

19 ₂₀ 21

8

2

,3

1

Gambar 3.15.Rangka Batang Kuda-kuda Utama A

3.5.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama A

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel 3.12.

Tabel 3.12.Perhitungan Panjang Batang pada Kuda-kuda Utama A

No batang Panjang batang No batang Panjang batang

1 1,33 12 1,54

2 1,33 13 0,77

3 1,33 14 1,54

4 1,33 15 1,54

5 1,33 16 2,04

6 1,33 17 2,31

7 1,54 18 2,04

8 1,54 19 1,54

9 1,54 20 1,54

10 1,54 21 0,77

(65)

commit to user

3.5.2. Perhitungan Luasan Kuda-Kuda Utama A

Luasan atap kuda-kuda utama seperti terlihat dalam Gambar 3.16.

PLAT ATAP

Gambar 3.16.Luasan Atap Kuda-kuda Utama A

(66)

commit to user

Luasan plafond kuda-kuda utama seperti terlihat pada Gambar 3.17.

a b c d e

f

g h

i j

Gambar 3.17. Luasan Plafon Kuda-kuda Utama A

Panjang plafon ab = 0,67 m

Panjang plafon bc = 1,33 m

Panjang plafon cd = 1,33 m

Panjang plafon de = 2,17 m

Panjang plafon aj = 2,33 m

Panjang plafon bi = 2,67 m

Panjang plafon ch = 3,33 m

Panjang plafon dg = 4 m

Panjang plafon ef = 5,08 m

a. Luas plafon abij = ½ x (aj + bi) x ab

= ½ x (2,33 + 2,67) x 0,67

= 1,675 m2

b. Luas plafon bchi = ½ x (bi + ch) x bc

= ½ x (2,67 + 3,33) x 1,33

= 3,990 m2

c. Luas plafon cdgh = ½ x (ch + dg) x cd

= ½ x (3,33 + 4) x 1,33

= 4,874 m2

d. Luas plafon defg = ½ x (dg + ef) x de

= ½ x (4 + 5,08) x 2,17

(67)

commit to user

3.5.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A

Berat profil = 9,9 kg/m ( baja profil  55 . 55 . 6 )

Berat penggantung dan plafon = 18 kg/m2

Pembebanan kuda-kuda utama akibat beban mati seperti terlihat pada Gambar

3.18.

1 2 3 4 5 6

7

8

9 10

11

12 13 ₁₄

15

16 17

18

19 ₂₀ 21 P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8 P9 P10 P11 P12

Gambar 3.18.Pembebanan Kuda- kuda Utama akibat Beban Mati

a. Beban Mati

Beban P1 = P7

Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording

= 12,3 × 4,33 = 53,259 kg

Beban atap = Luas Atap defg × Berat penutup atap

= 11,350 × 50 = 576,5 kg

Beban plafon =Luas Plafon × berat plafon defg

= 9,852 × 18 = 177,336 kg

Beban kuda-kuda = ½ × Btg (1 + 7) × berat profil kuda kuda

(68)

commit to user

Beban plat sambung = 30  × beban kuda-kuda

= 30  × 14,207 = 4,262 kg

Beban bracing = 10  × beban kuda-kuda

= 10  × 14,207 = 14,207 kg

Beban P2 = P6

= 12,3 × 3,67 = 45,141 kg

Beban atap = Luas Atap cdgh × Berat penutup atap

= 5,644 × 50 = 282,2 kg

Beban kuda-kuda = ½ × Btg (7+8+13+14) × berat profil kuda kuda

= ½ × (1,54+1,54+0,77+1,54) × 9,9 = 26,681 kg

= 30  × 26,681 = 8,004 kg

= 10  × 26,681 = 2,6681 kg

Beban P3 = P5

= 12,3 × 3 = 36,9 kg

Beban atap = Luas bchi × Berat penutup atap

= 4,620 × 50 = 231 kg

= ½ × (1,54+1,54+1,54+2,04) × 9,9 = 32,967 kg

= 30  × 32,967 = 9,89 kg

= 10  × 32,967 = 3,2967 kg

Beban P4

= 12,3 × 2,33 = 28,659 kg

Beban atap = Luas abij × Berat penutup atap

= 1,925 × 50 = 96,25 kg

(69)

commit to user

= ½ × (1,54+1,54+2,31) × 9,9 = 26,681 kg

= 30  × 26,681 = 8,004 kg

= 10  × 26,681 = 2,6681 kg

Reaksi kuda-kuda = reaksi setengah kuda-kuda + (2 × jurai)

= 556,14 + (2 × 576,12) = 1708,38 kg

Beban P8 = P12

Beban plafon = Luas plafon cdgh × Berat plafon

= 4,874 × 18 = 87,732 kg

Beban kuda-kuda = ½ × Btg (1+2+13) × berat profil kuda kuda

= ½ × (1,33+1,33+0,77) × 9,9 = 17,028 kg

= 30  × 17,028 = 5,108 kg

= 10  × 17,028 = 1,7028 kg

Beban P9 = P11

Beban plafon = Luas plafon bchi × Berat plafon

= 3,99 × 18 = 71,82 kg

= ½ × (1,33+1,33+1,54+1,54) × 9,9 = 28,463 kg

= 30  × 28,463 = 8,539 kg

= 10  × 28,463 = 2,8463 kg

Beban P10

Beban plafon = Luas plafon abij × Berat plafon

= 1,675× 18 = 30,15 kg

Beban kuda-kuda = ½ × Btg (3+4+16+17+18)× berat profil kuda kuda

= ½ × (1,33+1,33+2,04+2,31+2,04) × 14,76 = 44,847 kg

(70)

commit to user

= 30  × 44,847 = 13,454 kg

= 10  × 44,847 = 4,4847 kg

Reaksi kuda-kuda = reaksi setengah kuda-kuda + (2 × jurai)

= 576, 80 + 590,13 = 1757,06 kg

Rekapitulasi beban mati kuda-kuda utama seperti terlihat dalam Tabel 3.13.

Tabel 3.13.Rekapitulasi Beban Mati Kuda-kuda Utama A

Beban

Atap

(kg)

Beban

gording

(kg)

Beban

Kuda -

kuda

(kg)

Beban

Bracing

(kg)

Beban Plat

Penyambung

(kg)

Beban

Plafon

(kg)

Reaksi

Kuda-Kuda

(kg)

Jumlah

Beban

(kg)

Input

SAP

(kg)

P1=P7 576,5 53,259 14,207 1,421 4,262 177,336 - 826,985 827

P2=P6 282,2 45,141 26,681 2,668 8,004 - - 364,694 365

P3=P5 231 36,9 32,967 3,297 9,89 - - 314,054 315

P4 96,25 28,659 26,681 2,668 8,004 - 1708,38 1870,642 1871

P8=P12 - - 17,028 1,703 5,108 87,732 - 111,571 112

P9=P11 - - 28,463 2,846 8,539 71,82 - 111,668 112

P10 - - 44,847 4,485 13,454 30,15 1757,06 1849,996 1850

b. Beban Hidup

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

c. Beban Angin

Pembebanan kuda-kuda utama akibat beban angina seperti terlihat dalam

(71)

commit to user

1 2 3 4 5 6

7

8

9 10

11

12

13 ₁₄

15

16 1 7

18

19 ₂₀ 21

W1

W2

W3

W4

W8 W7

W6 W5

Gambar 3.19.Pembebanan Kuda-kuda Utama akibat Beban Angin

Beban Angin kondisi normal min 25 kg/m2

Koefisien Angin Tekan = 0,02 γ-0,4

=(0,02 x 330 ).-0,4 = 0,20

1. W1 = luas Atap defg × koef. angin tekan × beban angin

= 11,350 × 0,20 × 25 = 56,75 kg

2. W2 = luas Atap cdgh× koef. angin tekan × beban angin

= 5,644 × 0,20 × 25 = 28,220 kg

3. W3 = luas Atap bchi × koef. angin tekan × beban angin

= 4,620 × 0,20 × 25 = 23,10 kg

4. W4 = luas Atap abij × koef. angin tekan × beban angin

= 1,925 × 0,20 × 25 = 9,625 kg

Koefisien angin hisap = - 0,40

1. W5 = luas Atap abij x koef. angin tekan x beban angin

= 1,925 × -0,4 × 25 = -19,25 kg

2. W6 = luas Atap bchi x koef. angin tekan x beban angin

= 4,620 × -0,4 × 25 = -46,20 kg

3. W7 = luas Atap cdgh x koef. angin tekan x beban angin

= 5,644 × -0,4 × 25 = -56,44 kg

4. W8 = luas Atap defg x koef. angin tekan x beban angin

(72)

commit to user

Perhitungan beban angin kuda-kuda utama seperti terlihat dalam Tabel 3.14.

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

Angin Beban (kg)

Wx

W.Cos  (kg)

(Untuk Input

SAP2000)

Wy

W.Sin  (kg)

(Untuk Input

SAP2000)

W1 56,75 49,147 50 28,375 29

W2 28,22 24,439 25 14,11 15

W3 23,10 20,005 21 11,55 12

W4 9,625 8,335 9 4,813 5

W5 -19,25 -16,671 -17 -9,625 -10

W6 -46,20 -40,010 -41 -23,10 -24

W7 -56,44 -48,878 -49 -28,22 -29

W8 -113,50 -98,294 -99 -56,75 -57

gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama seperti terlihat dalam

Tabel 3.15.

Tabel 3.15. Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-kuda Utama A

Batang

Kombinasi

Batang

Kombinasi

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

Tekan(-)

kg

1 6644,98 12 7682,99

2 6652,84 13 133,81

3 6122,14 14 697,96

4 6122,14 15 690,62

5 6652,84 16 937,03

6 6652,84 17 3824,33

7 7682,99 18 963,16

8 7064,39 19 501,36

9 6448,78 20 718,86

10 6448,78 21 133,81

(73)

commit to user

3.5.4. Perencanaan Profil Kuda- Kuda Utama A

a. Perhitungan Profil Batang Tarik

Pmaks. = 6652,84 kg

L = 1,33 m

fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Kondisi leleh

Pmaks. = .fy .Ag

2

y

maks. _3,080_cm

0,9.2400

Kondisi fraktur

Pmaks. = .fu .Ae

min 0,554cm

240

i = 1,66 cm

Ag = 3,080/2 = 1,540 cm2

Diameter baut = 1/2. 2,54 = 12,7 mm

(74)

commit to user

inersia 1,66 > 0,554 (Aman)

b. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 7682,99 kg

L = 1,54 m

fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Ag = 2 . 6,31 = 12,62 cm2

r = 1,66 cm = 16,6 mm

b = 55 mm

t = 6 mm

(75)

commit to user

a. Batang Tekan

= 0,625 . 1,27

= 0,794 cm

Rn = (2,4xfuxdt)

= 0,75(2,4x3700x1,27x0,8)

= 6766,56 kg/baut

Rn = nx0,5xf_ubxA_b

= 2x0,5x8250x(0,25x3,14x(1,27)2)

= 10445,544 kg/baut

Rn = 0,75xfubxA_b

= 0,75x8250x(0,25x3,14x(1,27)2)

= 7834,158 kg/baut

135 , 1 6766,56 7682,99 P

P n

tumpu

maks.  

 ~ 2 buah baut

1. 1,5d  S1 3d

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