PERENCANAAN STRUKTUR PUSKESMAS DUA LANTAI

(1)

commit to user

iii

PERENCANAAN STRUKTUR PUSKESMAS

DUA LANTAI

TUGAS AKHIR

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya Pada Program DIII Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Dikerjakan oleh :

PENDI ARI WIBOWO

I8506017

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

commit to user

iii

HALAMAN PENGESAHAN

PERENCANAAN STRUKTU PUSKESMAS 2 LANTAI

TUGAS AKHIR

Dikerjakan oleh :

PENDI ARI WIBOWO

I8506017

Diperiksa dan disetujui, Dosen Pembimbing

EDY PURWANTO, ST.,MT.

NIP. 19680912 199702 1 001

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(3)

commit to user

iii

PERENCANAAN STRUKTUR PUSKESMAS

DUA LANTAI

TUGAS AKHIR

Dikerjakan oleh :

PENDI ARI WIBOWO

I8506017

Dipertahankan di depan Tim Penguji

1. EDY PURWANTO, ST.,MT. :………

NIP. 19680912 199702 1 001

2. Ir. SUPARDI, MT. :………...

NIP. 19550504 198003 1 003

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

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

Disahkan,

.Ketua Program DIII Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

Ir. BAMBANG SANTOSA, MT Ir. SLAMET PRAYITNO, MT NIP. 19590823 198601 1 001 NIP. 19531227 198601 1 001

Mengetahui,

a.n.Dekan Fakultas Teknik UNS Pembantu Dekan I

(4)

commit to user

iii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT, yang telah

melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga penyusun dapat

menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul PERENCANAAN STRUKTUR

PUSKESMAS 2 LANTAI

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 beserta stafnya Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

2. Edy Purwanto, ST., MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir atas

arahan dan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas ini.

3. Ir.Supardi, MT. selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan

bimbingannya.

4. Bapak dan ibu dosen pengajar yang telah memberikan ilmunya beserta

karyawan di Fakultas Teknik UNS yang telah banyak membantu dalam

proses perkuliahan.

5. Rekan – rekan D-III Teknik Sipil Gedung angkatan 2006 yang telah

membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini.

Mudah – mudahan kebaikan Bapak, Ibu, Teman-teman memperoleh balasan yang

lebih mulia dari Allah SWT.

Akhirnya, besar harapan penyusun, semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan

manfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, Februari 2011

(5)

commit to user

iii

MOTTO

| Walaupun hidup ini sulit, tapi aku berusaha melakukan yang terbaik untuk mencapai sesuatu yang aku harapkan. AKU YAKIN AKU PASTI BISA. ( Pendi Ari W )

| Sebagai manusia yang tak sempurna kita harus berusaha untuk maju dan menggapai impian yang kita dambakan. ( Vino B Setiawan )

| Dalam kenyataan hidup ini, masalah itu jangan dihindari, tapi masalah itu ada untuk dihadapi. ( Ir. Suyatno Luhur, SH, MM )

| Jalan kita masih panjang masih ada waktu tersisa, coba kuatkan dirimu jangan berhenti disini. ( Dewa 19 )

| Waktunya kita tak berhenti, jangan cepat puas, bekerja dan terus bekerja hingga saat kita tak berguna lagi, Maka apapun yang terjadi akan kujalani akan kuhadapi dengan segenap hati. ( Sheila on 7 )

| Syukuri apa yang ada, hidup adalah anugerah, tetap jalani hidup ini melakukan yang terbaik. ( D’masiv )

(6)

commit to user

iii

PERSEMBAHAN

Alhamdulillah puji syukur tiada terkira

kupanjatkan kehadirat Illahi Robbi, pencipta

alam semesta yang telah memberikan rahmat,

hidayah serta anugerah yang tak terhingga.

“ Se r a ngk a i Budi Pe n gh a r ga a n ”

D iba lik t a bir pe m bu a t a n e pisode Tugas Akhir

Ribuan terima kasih untuk Bapak dan Ibu yang tak henti-hentinya mendoakan,

mendidikku tak pernah jemu dan selalu menaburkan pengorbanan dengan kasih

sayang. Tanpa maaf dan restumu hidupku tak menentu.

Boeat kakak2u dan adik,u Widia yang selalu

menyemangatiku...

Rekan-rekan Sipil Gedung khususnya

angkatan 2006

Kirun Bandryo Ari Areis dwi Bayu Anom

Arief Agung Yudhi Tri Ulfa Novita Eny Dwi

Catur Aslam Yoyon Azis Pak tile Aan Elfas

Cepuk Sibro Dhani Nia Bebek Ratih Erna

Arif Mahendra Wahyek Lili Sunaryo

kimplung IYAN

Tha nkz g uyz fo r yo ur sup p o rt n a ny he lp tha t ma ke it do ne

The last, thank’s to :

(7)

commit to user

iii

DAFTAR ISI

Hal

HALAMAN JUDUL... ... i

HALAMAN PENGESAHAN. ... ii

MOTTO ... iv

PERSEMBAHAN ... v

KATA PENGANTAR. ... vi

DAFTAR ISI. ... vii

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR TABEL ... xiv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ... xv

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... 2

BAB 2 DASAR TEORI 2.1. Dasar Perencanaan... 3

2.1.1 Jenis Pembebanan……… 3

2.1.2 Sistem Bekerjanya Beban……… 6

2.1.3 Provisi Keamanan………... 6

2.2 Perencanaan Atap... 8

2.3 Perencanaan Tangga... 8

2.4 Perencanaan Plat Lantai ... 9

2.5 Perencanaan Balok Anak ... 9

2.6 Perencanaan Portal (Balok, Kolom)... 9

(8)

commit to user

iii BAB 3 RENCANA ATAP

3.1 Perencanaan Atap………... 10

3.1.1 Dasar Perencanaan ... 11

3.2 Perencanaan Gording ... 12

3.2.1 Perencanaan Pembebanan ... 12

3.2.2 Perhitungan Pembebanan... 12

3.2.3 Kontrol Terhadap Tegangan ... 14

3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan... 15

3.3 Perencanaan Seperempat Kuda-Kuda ... 16

3.3.1 Perhitungan Panjang Batang Seperempat Kuda-kuda ... 16

3.3.2 Perhitungan Luasan Seperempat Kuda-kuda ... 17

3.3.3 Perhitungan Pembebanan Seperempat Kuda-kuda ... 19

3.3.4 Perencanaan Profil Seperempat Kuda-kuda ... 24

3.3.5 Perhitungtan Alat Sambung ... 26

3.4 Perencanaan Setengah Kuda-kuda ... 29

3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda... 29

3.4.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda ... 30

3.4.3 Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda ... 33

3.4.4 Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda... 41

3.4.5 Perhitungan Alat Sambung ... 42

3.5 Perencanaan Kuda-kuda Trapesium... 46

3.5.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Trapesium ... 46

3.5.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Trapesium... 47

3.5.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Trapesium... 50

3.5.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Trapesium ... 58

3.6 Perencanaan Jurai ... 62

3.6.1 Perhitungan Panjang Batang Jurai ... 63

3.6.2 Perhitungan Luasan Jurai... 64

3.6.3 Perhitungan Pembebanan Jurai ... 68

(9)

commit to user

iii

3.7 Perencanaan Kuda-kuda Utama ... 81

3.7.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda Utama... 81

3.7.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Utama ... 83

3.7.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama ... 86

3.7.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama... 95

BAB 4 PERENCANAAN TANGGA 4.1 Uraian Umum ... 102

4.2 Data Perencanaan Tangga ... 102

4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan... 104

4.3.1 Perhitungan Tebal Plat Equivalent... 104

4.3.2 Perhitungan Beban……….. 105

4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes………. 106

4.4.1 Perhitungan Tulangan Tumpuan………. 106

4.4.2 Perhitungan Tulangan Lapangan……… 107

4.5 Perencanaan Balok Bordes………. 109

4.5.1 Pembebanan Balok Bordes………. 109

4.5.2 Perhitungan Tulangan Lentur………. 110

4.5.3 Perhitungan Tulangan Geser……….. 111

4.6 Perhitungan Pondasi Tangga……….. 112

4.7 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi……… 113

4.7.1 Perhitungan Tulangan Lentur ... 113

4.7.2 Perhitungan Tulangan Geser... 115

BAB 5 PLAT LANTAI 5.1 Perencanaan Plat Lantai ... 116

5.2 Perhitungan Pembebanan Plat Lantai……… 117

(10)

commit to user

iii

5.4 Perhitungan Penulangan Plat……….. 119

5.4.1 Perhitungan Penulangan Lapangan ………... 119

5.4.2 Perhitungan Penulangan Tumpuan…….……….. 121

5.5 Rekapitulasi Tulangan………. 123

BAB 6 PERENCANAAN BALOK ANAK 6.1 Perencanaan Balok Anak ... 124

6.1.1 Perhitungan Lebar Equivalent………. 124

6.1.2 Lebar Equivalent Balok Anak……… 125

6.2 Perhitungan Pembebanan Balok Anak……… 125

6.2.1 Pembebanan Balok Anak As A-A’……… 126

6.3. Perhitungan Tulangan Balok Anak As A-A’………... 127

BAB 7 PERENCANAAN PORTAL 7.1 Perencanaan Portal……… 132

7.1.1 Menentukan Dimensi Perencanaan Portal……….. 132

7.2 Perhitungan Beban Equivalent Plat………. 133

7.2.1 Lebar Equivalent………... 133

7.2.2 Pembebanan Balok Portal Memanjang………... 133

7.2.3 Pembebanan Balok Portal Melintang... 137

7.3 Penulangan Balok Portal………. ... 142

7.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur Rink Balk ... 142

7.3.2 Perhitungan Tulangan Geser Rink Balk ... 144

7.3.3 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang ... 145

7.3.4 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang ... 148

7.3.5 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang... 148

7.3.6 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang ... 151

7.4 Penulangan Kolom……….. 152

7.4.1 Perhitungan Tulangan Lentur Kolom………. 152

(11)

commit to user

iii

7.5 Penulangan Sloof……… 154

7.5.1 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof………... 154

7.5.2 Perhitungan Tulangan Geser ………... 156

BAB 8 PERENCANAAN PONDASI 8.1 Data Perencanaan ... 158

8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi……… 159

8.3 Perencanaan Tulangan Pondasi ………. ... 160

8.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur……….. ... 160

8.3.2 Perhitungan Tulangan Geser………... 161

BAB 9 REKAPITULASI 9.1 Perencanaan Atap ... 162

9.2 Penulangan Beton ... 168

BAB 10 KESIMPULAN... 169

PENUTUP……….. xvi

DAFTAR PUSTAKA………. .. xvii

(12)

commit to user

iii

DAFTAR GAMBAR

Hal

Gambar 3.1 Denah Rencana Atap. ... 10

Gambar 3.2 Rencana Kuda-kuda ... 11

Gambar 3.3 Panjang Batang Seperempat Kuda-kuda... 16

Gambar 3.4 Luasan Atap Seperempat Kuda-kuda... 17

Gambar 3.5 Luasan Plafon Seperempat Kuda-kuda... 18

Gambar 3.6 Pembebanan Seperempat Kuda-kuda akibat Beban Mati... 19

Gambar 3.7 Pembebanan Seperempat Kuda-kuda akibat Beban Angin .. 23

Gambar 3.8 Panjang Batang Setengah Kuda-kuda... 28

Gambar 3.9 Luasan Atap Setengah Kuda-kuda... 30

Gambar 3.10 Luasan Plafon Setengah Kuda-kuda ... 32

Gambar 3.11 Pembebanan Setengah Kuda-kuda Akibat Beban Mati . ... 33

Gambar 3.12 Pembebanan Setengah Kuda-kuda Akibat Beban Angin ... 39

Gambar 3.13 Panjang Kuda-kuda Trapesium ... 46

Gambar 3.14 Luasan Atap Kuda-kuda Trapesium. ... 47

Gambar 3.15 Luasan Plafon Kuda-kuda Trapesium... 49

Gambar 3.16 Pembebanan Kuda-kuda Trapesium Akibat Beban Mati . ... 49

Gambar 3.17 Pembebanan Kuda-kuda Trapesium Akibat Beban Angin . . 50

Gambar 3.18 Panjang Batang Jurai . ...55

Gambar 3.19 Luasan Atap Jurai. ...63

Gambar 3.20 Luasan Plafon Jurai. ...65

Gambar 3.21 Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati ... 67

Gambar 3.22 Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin . ... 69

Gambar 3.23 Panjang Kuda-kuda Utama . ...82

Gambar 3.24 Luasan Atap Kuda-kuda Utama ... 82

Gambar 3.25 Luasan Plafon Kuda-kuda Utama. ... 84

Gambar 3.26 Pembebanan Kuda-kuda Utama Akibat Beban Mati . ... 85

Gambar 3.27 Pembebanan Kuda-kuda Utama Akibat Beban Angin . ... 87

(13)

commit to user

iii

Gambar 4.1 Detail Tangga... 103

Gambar 4.2 Tebal Eqivalen. ...104

Gambar 4.3 Pondasi Tangga. ...112

Gambar 5.1 Denah Plat lantai ...116

Gambar 5.2 Perencanaan Tinggi Efektif ...117

Gambar 6.1 Denah Pembebanan Balok Anak ... 124

Gambar 6.2 Lebar Equivalen Balok Anak as A-A’ ... 126

Gambar 7.1 Denah Portal. ... 132

Gambar 8.1 Perencanaan Pondasi ... 159

(14)

commit to user

iii

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 2.1 Koefisien Reduksi Beban hidup ... 5

Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U ... 6

Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan ø ... 7

Tabel 3.1 Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording ... 14

Tabel 3.2 Perhitungan Panjang Batang Pada Seperempat Kuda-kuda ... 16

Tabel 3.3 Rekapitulasi Pembebanan Seperempat Kuda-kuda ... 22

Tabel 3.4 Perhitungan Beban Angin Seperempat Kuda-kuda ... 23

Tabel 3.5 Rekapitulasi Gaya Batang Seperempat Kuda-kuda... 24

Tabel 3.6 Rekapitulasi Perencanaan Profil Seperempat Kuda-Kuda ... 28

Tabel 3.7 Perhitungan Panjang Batang Pada Setengah Kuda-Kuda... 29

Tabel 3.8 Rekapitulasi Beban Setengah Kuda-Kuda... 38

Tabel 3.9 Perhitungan Beban Angin ... 40

Tabel 3.10 Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-Kuda ... 40

Tabel 3.11 Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-Kuda... 45

Tabel 3.12 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Trapesium... 46

Tabel 3.13 Rekapitulasi Beban Mati Kuda-kuda Trapesium... 54

Tabel 3.14 Perhitungan Beban Angin ... 56

Tabel 3.15 Rekapitulasi Gaya Batang pada Kuda-kuda Trapesium ... 56

Tabel 3.16 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda Trapesium ... 62

Tabel 3.17 Perhitungan Panjang Batang Jurai ... 64

Tabel 3.18 Rekapitulasi Beban Mati Jurai ... 74

Tabel 3.19 Perhitungan Beban Angin Jurai ... 76

Tabel 3.20 Rekapitulasi Gaya Batang pada Jurai ... 76

Tabel 3.21 Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai ... 81

Tabel 3.22 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama ... 82

Tabel 3.23 Rekapitulasi Beban Mati Kuda-kuda Utama ... 92

Tabel 3.24 Perhitungan Beban Angin Kuda-kuda Utama ... 94

Tabel 3.25 Rekapitulasi Gaya Batang pada Kuda-kuda Utama ... 95

Tabel 3.26 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama ... 100

Tabel 5.1 Perhitungan Plat Lantai ... 119

(15)

commit to user

iii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

A = Luas penampang batang baja (cm2) B = Luas penampang (m2)

AS’ = 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)

F’c = 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 P’ = Gaya batang pada baja (kg) q = Beban merata (kg/m)

q’ = 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)

f = Diameter tulangan baja (mm)

q = Faktor reduksi untuk beton

r = Ratio tulangan tarik (As/bd)

s = Tegangan yang terjadi (kg/cm3)

(16)

commit to user

BAB 1 Pendahuluan

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

mensukseskan pembangunan nasional di Indonesia.

Program D III Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

(17)

commit to user

BAB 1 Pendahuluan

1. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana

sampai bangunan bertingkat.

2. Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam

merencanakan struktur gedung.

3. Mahasiswa diharapkan dapat memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam

perencanaan suatu struktur gedung.

1.3Kriteria Perencanaan

1. Spesifikasi Bangunan

a. Fungsi Bangunan : Puskesmas

b.Luas Bangunan : 896m2

c. Jumlah Lantai : 2 lantai

d.Tinggi Tiap Lantai : 4 m

e. Konstruksi Atap : Rangka kuda-kuda baja

f. Penutup Atap : Genteng tanah liat mantili

g.Pondasi : Foot Plate

2. Spesifikasi Bahan

a. Mutu Baja Profil : BJ 37

b. Mutu Beton (f’c) : 20 MPa

c. Mutu Baja Tulangan (fy) : Polos: 240 MPa

Ulir: 300 Mpa

1.4Peraturan-Peraturan Yang Digunakan Antara Lain

1. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung SNI

03-2847-2002

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

3. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, utuk perhitungan

beban mati, beban hidup, dan beban angin.

4. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung SNI

(18)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

BAB 2

DASAR TEORI

2.1. Dasar Perencanaan

2.1.1. Jenis Pembebanan

Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur yang

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

yang bekerja pada struktur bangunan tersebut.

Beban-beban yang bekerja pada struktur dihitung menurut Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, beban - beban tersebut adalah :

1. Beban Mati (qd)

Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap,

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

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

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

bangunan dan komponen gedung adalah :

a) Bahan Bangunan :

1. Beton Bertulang ... 2400 kg/m3

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

3. Beton biasa ... 2200 kg/m3

b) Komponen Gedung :

1. Dinding pasangan batu merah setengah bata... 250 kg/m3

2. Langit – langit dan dinding (termasuk rusuk – rusuknya, tanpa penggantung

langit-langit atau pengaku),terdiri dari :

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

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

(19)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

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

per cm tebal ... 24 kg/m2

5. Adukan semen per cm tebal ... 21 kg/m2

2. Beban Hidup (ql)

Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghuni atau pengguna

suatu gedung, termasuk beban – beban pada lantai yang berasal dari barang –

barang yang dapat berpindah, mesin – mesin serta peralatan yang merupakan

bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup

dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan lantai dan atap

tersebut. Khususnya pada atap, beban hidup dapat termasuk beban yang berasal

dari air hujan (PPIUG 1983).

Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi

bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan gedung perkuliahan ini terdiri

dari :

Beban atap... 100 kg/m2

Beban tangga dan bordes ... 300 kg/m2

Beban lantai ... 250 kg/m2

Berhubung peluang untuk terjadi beban hidup penuh yang membebani semua

bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak selama unsur gedung

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

sistem pemikul beban dari suatu struktur gedung, beban hidupnya dikalikan

dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan gedung

(20)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

Tabel 2.1 Koefisien reduksi beban hidup

Penggunaan Gedung Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk a. PERUMAHAN/HUNIAN

Rumah sakit/Poliklinik b. PERTEMUAN UMUM

Ruang Rapat, R. Serba Guna, Musholla c. PENYIMPANAN

Perpustakaan, Ruang Arsip d. TANGGA

Rumah sakit/Poliklinik

0,75

0,90

0,80

0,75 Sumber : PPIUG 1983

3. Beban Angin (W)

Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung

yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (PPIUG 1983).

Beban Angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan

negatif (hisapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau. Besarnya

tekanan positif dan negatif yang dinyatakan dalam kg/m2 ini ditentukan dengan

mengalikan tekanan tiup dengan koefisien – koefisien angin. Tekan tiup harus

diambil minimum 25 kg/m2, kecuali untuk daerah di laut dan di tepi laut sampai

sejauh 5 km dari tepi pantai. Pada daerah tersebut tekanan hisap diambil minimum

40 kg/m2.

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

a) Di pihak angin : a_{< 65}°_...0,02a_{- 0,4}

65°_<a_{< 90}°_{...+ 0,9}

(21)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

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 (Æ_{), yaitu untuk}

memperhitungkan kurangnya mutu bahan di lapangan. Pelampauan beban dapat

terjadi akibat perubahan dari penggunaan untuk apa struktur direncanakan dan

penafsiran yang kurang tepat dalam memperhitungkan pembebanan. 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, A,R

D,L,W, A, R

D, W

D, L, E

D, E

1,4 D

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

1,2 D + 1,0 L ±_{1,6 W + 0,5 (A atau R)}

0,9 D ±_{1,6 W}

1,2 D + 1,0 L ±_{1,0 E}

0,9 D ±_{1,0 E}

(22)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori Keterangan :

D = Beban mati

L = Beban hidup

W = Beban angin

E = Beban gempa

A = Beban atap

R = Baban air hujan

Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan Æ

No Kondisi gaya Faktor reduksi (Æ₎

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.

(23)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

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

atau 25 mm, dimana db adalah diameter tulangan.

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

pada lapisan atas harus diletakkan tepat diatas tulangan di bawahnya dengan

jarak bersih tidak boleh kurang dari 25 mm.

Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dicor setempat adalah:

a) Untuk pelat dan dinding = 20 mm

b) Untuk balok dan kolom = 40 mm

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

2.2. Perencanaan Atap

1. Pembebanan

Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah :

Ø Beban mati Ø Beban hidup Ø Beban Angin 2. Asumsi Perletakan

Ø Tumpuan sebelah kiri adalah Rol.. Ø Tumpuan sebelah kanan adalah Sendi.

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

2.3. Perencanaan Tangga 1. Pembebanan :

Ø Beban mati

Ø Beban hidup : 300 kg/m2 2. Asumsi Perletakan

Ø Tumpuan bawah adalah Jepit. Ø Tumpuan tengah adalah Sendi. Ø Tumpuan atas adalah Sendi.

(24)

commit to user

BAB 2 Dasar Teori

Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002 2.4. Perencanaan Plat Lantai

1. Pembebanan :

Ø Beban mati

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

3. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000

4. Analisa tampang menggunakan peraturan PBI 1971.

2.5. Perencanaan Balok Anak 1. Pembebanan :

Ø Beban mati

Ø Beban hidup : 250 kg/m2 2. Asumsi Perletakan : sendi sendi

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

2.6. Perencanaan Portal ( Balok, Kolom ) 1. Pembebanan :

Ø Beban mati

Ø Beban hidup : 250 kg/m2 2. Asumsi Perletakan

Ø Jepit pada kaki portal. Ø Bebas pada titik yang lain

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

2.7. erencanaan Pondasi

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

beban mati dan beban hidup.

(25)

commit to user

BAB 3 Perencanan Atap

BAB 3

PERENCANAAN ATAP

3.1. Rencana Atap

R u SK1

KU

SK1 SK1

SK1 N

G

G B SK2

SK2 SK2

SK2

SR G G G

B SR

KT

KT KK

KK

KK _KK

Gambar 3.1 Rencana atap

Keterangan :

KU = Kuda-kuda utama G = Gording

KT = Kuda-kuda trapesium R = Reng

SK1 = Setengah kuda-kuda besar U = Usuk

SK2 = Seperempat kuda-kuda N = Nok

J = Jurai luar LS = Lisplank

(26)

commit to user

1600

4

5

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 (a) : 30°

d. Bahan gording : baja profil lip channels ( )

e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki (ûë) 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 (sijin = 1600 kg/cm2)

(sleleh = 2400 kg/cm2)

fu = 300 MPa

fy = 240 Mpa

(27)

commit to user

BAB 3 Perencanan Atap 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 (a) = 30°

Jarak antar gording (s) = 1,5 m

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

Pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung

(PPIUG) 1983, sebagai berikut :

a. Berat penutup atap = 50 kg/m2

b. Beban angin = 25 kg/m2

c. Beban hidup (pekerja) = 100 kg

d. Beban penggantung dan plafond = 18 kg/m2

3.2.2. Perhitungan Pembebanan a. Beban mati (titik)

Berat gording = = 11,0 kg/m

Berat penutup atap = 1,5 x 50 kg/m = 75,0 kg/m +

P = 86,0 kg/m y

a

P qx

(28)

commit to user

qx = q sin a = 86,0 x sin 30° = 43kg/m

qy = q cos a = 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.

Px = P sin a = 100 x sin 30° = 50 kg

Py = P cos a = 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 angina

TEKAN HISAP

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2

Koefisien kemiringan atap (a) = 30°

1) Koefisien angin tekan = (0,02a – 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 a

P Px

(29)

commit to user

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

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

Tabel 3.1. Kombinasi gaya dalam pada gording

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

15 -30 235,56 136

250,56 136

3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan Ø Kontrol terhadap tegangan Minimum

Mx = 235,56 kgm = 23556 kgcm

My = 136 kgm = 13600 kgcm

σ = 2 Y Y 2 X X Z M Z M ÷÷ ø ö çç è æ + ÷÷ ø ö çç è æ = 2 2 19,8 13600 65,2 23556 _÷ ø ö ç è æ + ÷ ø ö ç è æ

= 776,09 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2

Ø Kontrol terhadap tegangan Maksimum Mx = 250,56 kgm = 25056 kgcm

My = 13600 kgm = 13600 kgcm

σ = 2 Y Y 2 X X Z M Z M ÷÷ ø ö çç è æ + ÷÷ ø ö çç è æ = 2 2 19,8 13600 65,2 25056 _÷ ø ö ç è æ + ÷ ø ö ç è æ

(30)

commit to user

3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan Di coba profil : 150 x 75 x 20 x 4,5

E = 2,1 x 106 kg/cm2

Ix = 489 cm4

Iy = 99,2 cm4

qx = 0,43kg/cm

qy = 0,7448 kg/cm

Px = 50 kg

Py = 86,60 kg

L

Zijin= ´

180 1 = ´ = 400 180 1

Zijin 2,22 cm

Zx =

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

5 4 ₊ 3

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

= 1,008 cm

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

5 4 ₊ 3

= 489 . 10 . 1 , 2 . 48 400 . 50 489 . 10 1 , 2 . 384 ) 400 .( 7448 , 0 . 5 6 3 6 4 + ´ = 0,37

Z = 2 2

Zy

Zx ¸

= 1,0082 +0,372 =1,185 z £ zijin

1,074 < 2,22 ……… aman !

(31)

commit to user

BAB 3 Perencanan Atap 1

2

3

4 ₅ 6

11 10

9 8 7

2

5

[image:31.595.114.482.116.675.2]

133 400 3.3. Perencanaan Seperempat Kuda-kuda

Gambar 3.3. Panjang batang seperempat kuda-kuda

3.3.1 Perhitungan Panajang 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

2 1,5

3 1,5

4 1,33

5 1,33

6 1,33

7 0,75

8 1,5

9 1,5

10 2

(32)

commit to user

3.3.2. Perhitungan luasan Seperempat Kuda-kuda

aa

a b c d e

i h

g f

a b c d e

j i

h g

f

b c d e h aa

g i j

[image:32.595.111.463.127.758.2]

f

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

Panjang de = 0,75 m

· Luas abij

= ½ ab.( ja + ib )

= ½ 1,75x (4,5 + 3,66 )

= 7,14 m2

· Luas bchi

= ½ bc.( ib + hc )

= ½ 1,5 x ( 3,66 + 3 )

(33)

commit to user

BAB 3 Perencanan Atap · _{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

aa

a b c d e

i h

g f

a b c d e

j i

h g

f

b c d e h aa

g i j

[image:33.595.95.486.56.643.2]

f

Gambar 3.5. Luasan plafon

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

(34)

commit to user

2

3

4 5 6

11 10 9 8 7

P2

P3

P4

P1

P7 P6

P5

· _{Luas abij}

= ½ ab.( ja + ib )

= ½ 1,67 x (4,5 + 3,66 )

= 6,82 m2

· _{Luas bchi}

= ½ bc.( ib + hc )

= ½ 1,33 x ( 3,66 + 3 )

= 4,43 m2

· _{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 = 25 kg/m

[image:34.595.108.453.49.724.2]

Berat plafon = 18 kg/m

(35)

commit to user

BAB 3 Perencanan Atap Perhitungan Beban

Ø Beban Mati 1) Beban P1

a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording

= 11 x 4,0 = 44 kg

b) Beban atap = Luasan abij x Berat atap

= 7,14 x 50 = 357 kg

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

= ½ x (1,50 + 1,33) x 25 = 35,375 kg

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

= 30% x 35,375 = 10,6 kg

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

= 10% x 35,375 = 3,54 kg

f) Beban plafon =Luasan abij x berat plafon

= 6,82 x 18 = 122,76 kg

2) Beban P2

= 11 x 3,33 = 36,63 kg

b) Beban atap = Luasan bchi x berat atap

= 5 x 50 = 250 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1+ 2 + 7 + 8) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,5 + 1,5 + 0,75 + 1,5) x 25 = 65,63kg

= 30% x 65,63 = 19,69 kg

= 10% x 65,63 = 6,56 kg

3) Beban P3

= 11 x 2,67 = 29,37 kg

b) Beban atap = Luasan cdgh x berat atap

(36)

commit to user

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

= ½ x (1,5 + 1,5 +1,5+2) x 25 = 81,25 kg

= 30% x 81,25 = 24,38 kg

= 10% x 81,25 = 8,13 kg

4) Beban P4

= 11 x 2,0 = 22 kg

b) Beban atap = Luasan defg x berat atap

= 1,62 x 50 = 81 kg

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

= ½ x (1,5 + 2,25) x 25 = 46,88 kg

= 30% x 46,88 = 14,06 kg

= 10% x 46,88 = 4,69 kg

5) Beban P5

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

= ½ x (1,33 + 1,33 + 0,75) x 25 = 42,63 kg

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

= 30% x 42,63 = 12,79 kg

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

= 10% x 42,63 = 4,26 kg

d) Beban plafon =Luasanbchi x berat plafon

= 4,43x 18 = 79,74 kg

6) Beban P6

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

= ½ x (1,33 + 1,33 +1,5+1,5) x 25 = 70,75 kg

(37)

commit to user

= 10% x 70,75 = 7,08 kg

d) Beban plafon =Luasancdgh x berat plafon

= 3,55 x 18 = 63,19 kg

7) Beban P7

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

= ½ x (1,33 + 2+2,25) x 25 = 69,75 kg

= 30% x 69,75 = 20,93 kg

= 10% x 69,75 = 6,98 kg

d) Beban plafon =Luasan defg x berat plafon

[image:37.595.81.554.45.632.2]

= 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 35,38 3,54 10,6 122,76 573,28 574

P2 250 36,63 65,63 6,65 19,69 - 378,6 379

P3 200 29,37 81,25 8,13 24,38 - 343,13 344

P4 81 22 46,88 4,69 14,06 - 168,63 167

P5 - - 42,63 4,26 12,79 79,74 139,42 140

P6 - - 70,75 7,08 21,23 63,19 162,25 163

P7 - - 69,75 6,98 20,93 25,74 123,4 124

Ø Beban Hidup

(38)

commit to user

2

3

4 ₅ 6

11 10

9 8 7

W2

W1

W3

W4

Ø Beban Angin Perhitungan beban angin :

Gambar 3.7. Pembebanan seperempat kuda-kuda akibat beban angin

Ø Koefisien angin tekan = 0,02a- 0,40

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

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

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

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

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

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

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

[image:38.595.110.491.82.519.2]

= 1,62 x 0,2 x 25 = 8,1 kg

Tabel 3.4. Perhitungan beban angin

Beban

Angin Beban (kg)

Wx

W.Cos a

(kg)

Input SAP

2000

(kg)

Wy

W.Sin a

(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

(39)

commit to user

[image:39.595.117.436.148.500.2]

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 - 1523,24

2 - 777,59

3 4,69 -

4 1296,61 -

5 1292,24 -

6 631,99 -

7 132,3 -

8 - 744,07

9 564,5 -

10 - 1034,05

11 - 378,41

3.3.4 Perencanaan Profil Seperempat Kuda – Kuda a. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 1296,61kg

s_ijin = 1600 kg/cm2

2

ijin maks.

netto 0,81cm

1600 1296,61

σ

P

F = = =

Fbruto = 1,15 . Fnetto = 1,15 . 0,81 cm2 = 0,93 cm2

Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50 . 50 . 5

F = 2 . 4,80 cm2 = 9,6 cm2

(40)

commit to user

Kontrol tegangan yang terjadi :

2 maks. kg/cm 158,9 9,6 . 0,85 1296,61 F . 0,85 P σ = = =

s £ 0,75sijin+

s

158,9 kg/cm2£ 1200 kg/cm2……. aman !!

b. Perhitungan profil batang tekan Pmaks. = 1523,24kg

lk = 1,50 m = 150 cm

Dicoba, menggunakan baja profilûë50 . 50 . 5

ix = 1,51 cm

F = 2 . 4,80 cm2 = 9,6 cm2

cm 34 , 99 1,51 150 i lk λ x = = = cm 111 2400 x 0,7 10 x 2,1 3,14 σ . 0,7 E π λ 6 leleh g = = = 0,9 111 99,34 λ λ λ g 1 s = = =

Karena 0,25 < λs < 1,2 ω

(41)

commit to user

2 maks.

kg/cm 226,9

9,6 43 , 1 . 1523,24

F ω . P σ

= = =

s £s_ijin

226,9 kg/cm2 £ 1600 kg/cm2 ………….. aman !!!

3.3.5. Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur

Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches)

Diameter lubang = 13,7 mm.

Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d

= 0,625 . 12,7

= 7,94 mm.

Menggunakan tebal plat 8 mm

Ø Tegangan geser yang diijinkan

Teg. Geser = 0,6 . s ijin

= 0,6 . 1600 = 960 kg/cm2

Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan

Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin

= 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2

Ø Kekuatan baut :

a) Pgeser = 2 . ¼ . p . d2 . t geser

= 2 . ¼ . p . (1,27)2 . 960 = 2430,96 kg

b) Pdesak = d . d . t tumpuan

= 0,8 . 1,27 . 2400 = 2438,40 kg

(42)

commit to user

Perhitungan jumlah baut-mur,

627 , 0 2430,96 1523,24 P

P n

geser

maks. ₌ ₌

= _{~ 2 buah baut}

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut :

a) 1,5 d £ S1£ 3 d

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

= 3,175 cm = 3 cm

b) 2,5 d £ S2£ 7 d

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

= 6,35 cm = 6 cm

b. Batang tarik

Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches )

= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm

Teg. Geser = 0,6 . s ijin = 0,6 . 1600

=960 kg/cm2

Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin = 1,5 . 1600

= 2400 kg/cm2

Ø Kekuatan baut :

= 2 . ¼ . p . (127)2 . 960

= 2430,96 kg

(43)

commit to user

= 2438,40kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg

0,533 2430,96

1296,61 P

P n

geser

maks. ₌ ₌

= ~ 2 buah baut

a) 1,5 d £ S1£ 3 d

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

= 3,175 cm

= 3 cm

b) 2,5 d £ S2£ 7 d

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

= 6,35 cm

[image:43.595.114.442.224.678.2]

= 6 cm

Tabel 3.6. Rekapitulasi perencanaan profil seperempat kuda-kuda Nomer

(44)

commit to user

1 3 4 5 6

7

1 0

9

8

1 3

1 2

2

1 1

1 4 1 5 1 6 1 7

1 9 2 0

2 1 2 2

2 3

1 8

8 0 0

4

5

0

[image:44.595.119.496.149.750.2]

3.4. Perencanaan Setengah Kuda-kuda

Gambar 3.8. Panjang batang setengah kuda- kuda

3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :

Tabel 3.7. Perhitungan panjang batang pada setengah kuda-kuda

Nomor Batang Panjang Batang (m)

1 1,33

2 1,33

3 1,33

4 1,33

5 1,33

6 1,33

7 1,50

8 1,50

9 1,50

10 1,50

11 1,50

12 1,50

13 0,75

(45)

commit to user

15 1,50

16 2,0

17 2,25

18 2,64

19 3,0

20 3,37

21 3,75

22 4,0

23 4,50

3.4.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda

o n m l k j i h g

f

e

d

c

b

a p

q r s t u v

aa o

n m l k j i h g f e d c b a p

[image:45.595.111.507.71.515.2]

q r s t u v

Gambar 3.9. Luasan atap

Panjang ab = on = 1,75 m

Panjang bc = cd = nm = ml = st = tu = uv =1,50 m

Panjang ao = bn = cm = dl = 4m

Panjang ek = 3,33 m

Panjang fj = 2,0 m

Panjang gi = 0,67 m

(46)

commit to user

BAB 3 Perencanan Atap Luas abno

= ab x ao

=1,75 x 4,0

= 7,0 m2

Luas bcmn

= bc x bn = 1,50 x 4,0

= 6,0 m2

Luas cdlm

= cd x cm = 1,50 x 4,0

= 6,0 m2

Luas dekl

= (½ stx dl) + ½ (½ st ( ek + dl )) = (½ 1,5x 4) + ½ (½ 1,5 ( 3,33 + 4 ) ) = 3+2,75

= 5,75m2

Luas efjk

= ½ tu( ek + fj )

= ½ 1,5( 3,33 + 2 )

= 3,99 m2

Luas fgij

= ½ uv( gi+ fj )

= ½ 1,5( 0,67 + 2 )

= 2,0 m2

Luas ghi

=½. vh. gi

=½. 0,75. 0,67

(47)

commit to user

o n m l k j i h g

f

e

d

c

b

a p

q r s t u v

aa o

n m l k j i h g f e d c b a p

q r s t u v

Gambar 3.10. Luasan plafon

Panjang ab = on = 1,67 m

Panjang bc = cd = nm = ml = st = tu = uv =1,33 m

Panjang ao = bn = cm = dl = 4m

Panjang ek = 3,33 m

Panjang fj = 2,0 m

Panjang gi = 0,67 m

Panjang vh = 0,67 m

Luas abno

= ab x ao =1,67 x 4,0

= 6,68 m2

Luas bcmn

= bc x bn = 1,33 x 4,0

= 5,32 m2

Luas cdlm

= cd x cm = 1,33 x 4,0

(48)

commit to user

1 3 4 5 6

7

10

9

8

13

12

2

11

14 15 16

17 19

20 21

22 23

18 P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8 P9 P10 P11 P12 P13

Luas dekl

= (½ stx dl) + ½ (½ st ( ek + dl )) = (½ 1,33x 4) + ½ (½ 1,33 ( 3,33 + 4 ) ) = 2,66 + 2,44 = 5,1m2

Luas efjk

= ½ tu( ek + fj )

= ½ 1,33( 3,33 + 2 )

= 3,54 m2

Luas fgij

= ½ uv( gi+ fj )

= ½ 1,33( 0,67 + 2 )

= 1,78 m2

Luas ghi

=½. vh. gi

=½. 0,67. 0,67 = 0,22 m2

3.4.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda Data-data pembebanan :

Berat gording = 11 kg/m

Jarak antar kuda-kuda = 4,00 m

Berat penutup atap = 50 kg/m2

Berat profil = 25 kg/m

(49)

commit to user

BAB 3 Perencanan Atap Perhitungan Beban

Ø Beban Mati 1) Beban P1

= 11 x 4,0 = 44 kg

b) Beban atap = Luasanabno x Berat atap

= 7,0 x 50 = 350 kg

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

= ½ x (1,33+1,50) x 25 = 35,375 kg

= 30% x 35,375 = 10,6 kg

= 10% x 35,375 = 3,54 kg

f) Beban plafon =Luasanabno x berat plafon

= 6,68 x 18 = 120,24 kg

2) Beban P2

= 11 x 4,0 = 44 kg

b) Beban atap = Luasanbcmn x Berat atap

= 6,0 x 50 = 300 kg

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

= ½ x (1,5 + 1,5 + 0,75 + 1,5) x 25 = 65,63kg

= 30% x 65,63= 19,69 kg

= 10% x 65,63 = 6,56 kg

3) Beban P3

= 11 x 4,0 = 44 kg

b) Beban atap = Luasancdlm x Berat atap

(50)

commit to user

= ½ x (1,5 + 1,5 + 1,5 + 2,0) x 25 = 81,25 kg

= 30% x 81,25 = 24,34 kg

= 10% x 81,25 = 8,125 kg

4) Beban P4

= 11 x 4,0 = 44 kg

b) Beban atap = Luasan (½ stx dl)½ (½ st ( ek + dl )) x Berat atap

= 5,75 x 50 = 287,5 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (9+10 +17) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,5 +1,5 + 2,25) x 25 = 65,625 kg

= 30% x 65,625 = 19,69 kg

= 10% x 65,625 = 6,56 kg

5) Beban P5

= 11 x 2,67 = 29,37 kg

b) Beban atap = Luasanefjk x Berat atap

= 3,99 x 50 = 199,5 kg

= ½ x (1,5 +1,5+3+3,37) x 25 = 117,125kg

= 30% x 117,125= 35,14 kg

= 10% x 117,125= 11,7 kg

6) Beban P6

(51)

commit to user

b) Beban atap = Luasanfgij x Berat atap

= 2,0 x 50 = 100 kg

= ½ x (1,5 +1,5++3,75+3,98) x 25 = 134,125kg

= 30% x 134,125= 40,24 kg

= 10% x 134,125= 13,4 kg

7) Beban P7

a) Beban atap = Luasanghi x berat atap

= 0,25 x 50 = 12,5 kg

b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (12+24)x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,5 + 4,5) x 25 = 75 kg

c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda

= 30% x 75= 4,03 kg

d) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda

= 10% x 75 = 7,5 kg

8) Beban P8

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

= ½ x (1,33 + 1,33 + 0,75) x 25 = 42,625 kg

= 30% x 42,625 = 12,79 kg

= 10% x 42,625 = 4,26 kg

d) Beban plafon = Luasanbcmn x berat plafon

= 5,32 x 18 = 95,76 kg

9) Beban P9

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

= ½ x (1,33+1,33+1,5+1,5) x 25 = 70,75 kg

(52)

commit to user

= 10% x 70,75 = 7,01 kg

d) Beban plafon = Luasan cdlmx berat plafon

= 5,32 x 18 = 95,76 kg

10) Beban P10

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (3+ 4+ 6+17)x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,33+1,33+2+2,25) x 25 = 86,38 kg

= 30% x 86,38 = 25,9 kg

= 10% x 86,38 = 8,638 kg

d) Beban plafon = Luasandekl x berat plafon

= 5,1 x 18 = 91,8 kg

11) Beban P11

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (4+5+19+20)x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,33+1,33+2,64+3) x 25 = 103,75 kg

= 30% x 103,75 = 31,125 kg

= 10% x 103,75 = 10,38 kg

d) Beban plafon = Luasan efjk x berat plafon

= 3,54x 18 = 63,72 kg

12) Beban P12

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (5+6+21+22)x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,33+1,33+3,37+3,75) x 25 = 122,25 kg

= 30% x 122,25 = 36,675 kg

= 10% x 122,25 = 12,22 kg

d) Beban plafon = Luasanfgij x berat plafon

(53)

commit to user

BAB 3 Perencanan Atap 13) Beban P13

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (6+23+24)x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,33+3,98+4,5) x 25 = 122,625 kg

= 30% x 122,625 = 36,79 kg

= 10% x 122,625 = 12,26 kg

d) Beban plafon = Luasan ghi x berat plafon

= 0,22 x 18 = 3,96 kg

Tabel 3.9. Rekapitulasi beban mati setengah kuda-kuda

Beban

Beban Atap

(kg)

Beban gording

(kg)

Beban Kuda -

kuda (kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plat

Penyam-bung (kg)

Beban Plafon

(kg)

Jumlah Beban

(kg)

Input SAP 2000 (kg)

P1 ₃₅₀ ₄₄ _35.375 _3.54 _10.6 _120.24 _563.755 ₅₆₄

P2 ₃₀₀ ₄₄ _65.63 _6.56 _19.69 --- _435.88 ₄₃₆

P3 ₃₀₀ ₄₄ ₈₁ ₈ ₂₄ --- _457.715 ₄₅₈

P4 _287.5 ₄₄ _65.625 _6.56 _19.69 --- _423.375 ₄₂₄

P5 _199.5 _29.37 _117.125 _11.7 _35.14 --- _392.835 ₃₉₃

P6 ₁₀₀ _14.63 _134.125 _13.4 _40.24 --- _302.395 ₃₀₃

P7 _12.5 --- ₇₅ _7.5 _22.5 --- _117.5 ₁₁₈

P8 --- --- _42.625 _4.26 _12.79 _95.76 _155.435 ₁₅₆

P9 --- --- ₇₁ ₇ _21.13 _95.76 _194.65 ₁₉₅

P10 --- --- _86.38 _8.638 _25.9 _91.8 _212.718 ₂₁₃

P11 --- --- _103.75 _10.38 _31.125 _63.72 _208.975 ₂₀₉

P12 --- --- _122.25 _12.22 _36.675 _32.04 _203.185 ₂₀₄

P13 --- _--- _122.625 _12.26 _36.79 _3.92 _175.595 ₁₇₆

Ø Beban Hidup

(54)

commit to user

8

9

10 11

12

16 15 14 13

21 20 19 18 17

22 23

W1

W3

W4

W2

W5

W6

W7

1 2 3 4 5 6

Ø Beban Angin Perhitungan beban angin :

Gambar 3.12. Pembebanan setengah kuda-kuda akibat beban angin

· Koefisien angin tekan = 0,02a- 0,40

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

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

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

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

= 5,75 x 0,2 x 25 = 28,75 kg

= 3,99x 0,2 x 25 = 19,95 kg

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

(55)

commit to user

Tabel 3.10. Perhitungan beban angin

Beban

Angin Beban (kg)

Wx W.Cos a

(kg)

Input SAP 2000

(kg)

Wy W.Sin a (kg)

Input SAP 2000

(kg)

W1 35 30,31 31 17,5 18

W2 30 25,98 26 15 15

W3 30 25,98 26 15 15

W4 28,75 24,9 25 14,375 15

W5 19,95 17,28 18 9,78 10

W6 10 8,66 9 5 5

W7 1.25 1,08 2 0,625 1

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

Tabel 3.11. Rekapitulasi gaya batang setengah kuda-kuda Kombinasi

Batang Tarik (+) ( kg )

Tekan (-) ( kg )

-+1 _3807.95 -

2 _3826.2 -

3 _3147.45 -

4 _2317.28 -

5 _1480.04 -

6 _661.54 -

7 - _4416.37

8 - _3672.59

9 - _2739.59

10 - _1799.59

11 - _864.37

12 _2.06 -

13 _99.83 -

(56)

commit to user

15 _633.01 -

16 - _1219.98

17 - _1152.26

18 _1597.66 -

19 1616.94 _-

20 _- _1956.63

21 _1998.7 -

22 - _2258.93

23 - _314.47

3.4.4. Perencanaan Profil Setengah Kuda- kuda a. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 3826,2 kg

s_ijin _{= 1600 kg/cm}2

2

ijin maks.

netto 2,39cm

1600 3826,2

σ

P

F = = =

Fbruto = 1,15 . Fnetto = 1,15 . 2,39 cm2 = 2,75cm2

Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50.50.5

F = 2 . 4,80 cm2 = 9,60 cm2

F = penampang profil dari tabel profil baja

2 maks.

kg/cm 468,9

9,60 . 0,85

3826,2

F . 0,85

P

σ

= = =

s £_0,75s_ijin

(57)

commit to user

b. Perhitungan profil batang tekan Pmaks. = 4416,37 kg

lk = 1,50 m = 150 cm

Dicoba, menggunakan baja profilûë 50.50.5

ix = 1,51 cm

F = 2 . 4,80 cm2 = 9,60 cm2

cm 34 , 99 1,51 150 i lk λ x = = = cm 111 2400 x 0,7 10 x 2,1 3,14 σ . 0,7 E π λ 6 leleh g = = = 0,9 111 99,34 λ λ λ g s = = =

Karena 0,25 < λs < 1,2 ω

s l . 67 , 0 6 , 1 43 , 1 -= = 1,43

2 maks. kg/cm 657,8 9,60 43 , 1 . 4416,37 F ω . P σ = = =

s £s_ijin

657,8 £ 1600 kg/cm2 ………….. aman !!!

3.4.5. Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan

(58)

commit to user

BAB 3 Perencanan Atap Diameter lubang = 13,7 mm

= 0,625 . 12,7

= 7,94 mm

Teg. Geser = 0,6 . s ijin

= 0,6 . 1600 = 960 kg/cm2

Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin

= 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2

Ø Kekuatan baut :

= 2 . ¼ . p . (1,27)2 . 960 = 2430,96 kg

= 0,9 . 1,27 . 2400 = 2743,20 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg

817 , 1 2430,96

4416,37 P

P n

geser

maks. ₌ ₌

= _{~ 2 buah baut}

a) 1,5 d £ S1£ 3 d

iambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27

= 3,175 cm

= 3 cm

b) 2,5 d £ S2£ 7 d

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

(59)

commit to user

BAB 3 Perencanan Atap b. Batang tarik

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches )

= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm.

Teg. Geser = 0,6 . s ijin = 0,6 . 1600

=960 kg/cm2

Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin = 1,5 . 1600

= 2400 kg/cm2

Ø Kekuatan baut :

= 2 . ¼ . p . (127)2 . 960

= 2430,96 kg

= 0,9 . 1,27. 2400

= 2473,2 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.

1,57 2430,96

3826,2 P

P n

geser

maks. ₌ ₌

= ~ 2 buah baut

a) 1,5 d £ S1£ 3 d

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

= 3,175 cm

(60)

commit to user

BAB 3 Perencanan Atap b) 2,5 d £ S2£ 7 d

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

= 6,35 cm

= 6 cm

Tabel 3.12. Rekapitulasi perencanaan profil setengah kuda-kuda

Nomer

(61)

commit to user

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

2

5

42

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

16 17 18 19 2