commit to user
BIAYA RUMAH TINGGAL 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
Dikerjakan oleh :
RACHMAN AGUNG SISWANTO
NIM : I 8509022
RAHMAT BUDIYANTO
NIM : I 8509023
PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
commit to user
PERENCANAAN STRUKTUR DAN RENCANA ANGGARAN
BIAYA RUMAH TINGGAL 2 LANTAI
TUGAS AKHIR
Dikerjakan oleh :
RACHMAN AGUNG SISWANTO
NIM : I 8509022
RAHMAT BUDIYANTO
NIM : I 8509023
Diperiksa dan disetujui oleh :
Dosen Pembimbing
SETIONO, ST., M.Sc.
NIP. 19720224 199702 1 001
PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
commit to user
PERENCANAAN STRUKTUR DAN RENCANA ANGGARAN
BIAYA RUMAH TINGGAL 2 LANTAI
TUGAS AKHIR
Oleh :
RACHMAN AGUNG SISWANTO
NIM : I 8509022
RAHMAT BUDIYANTO
NIM : I 8509023
Dipertahankan di depan Tim Penguji Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima guna memenuhi persyaratan untuk mendapatkan gelar Ahli Madya.
Pada Hari
: Rabu
Tanggal
: 25 Juli 2012
Tim Penguji:
1. SETIONO, ST., M.Sc.
: ...
NIP. 19720224 199702 1 001
2. Ir. SLAMET PRAYITNO, MT. : ...
NIP. 19531227 198601 1 001
3. PURNAWAN GUNAWAN, ST., MT. : ...
NIP. 19731209 199802 1 001
Mengetahui,
Mengesahkan,
Ketua Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik UNS
Ir. BAMBANG SANTOSA, MT.
NIP. 19590823 198601 1 001
Ketua Program Studi DIII Teknik Sipil
Jurusan Teknik Sipil FT UNS
commit to user
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 STRUKTURDAN RENCANA ANGGARAN BIAYA RUMAH TINGGAL 2 LANTAI ”
dengan baik.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penyusun banyak menerima bimbingan,
bantuan dan dorongan yang sangat berarti dari berbagai pihak. Oleh karena itu,
dalam kesempatan ini penyusun ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tak
terhingga kepada :
1.
Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2.
Segenap pimpinan Program D-III Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
3.
Setiono, ST., M.Sc. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir atas arahan dan
bimbingannya selama dalam penyusunan tugas ini.
4.
Fajar Sri Handayani, ST., MT. selaku dosen pembimbing akademik yang
telah memberikan bimbingannya.
5.
Bapak, Ibu, adikku dan seluruh keluarga besarku yang telah memberikan
dukungan dan dorongan baik moril maupun materiil dan selalu mendoakan
penyusun.
6.
Rekan – rekan D-III Teknik Sipil Gedung angkatan 2008 dan 2009 yang
telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini.
7.
Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir
ini.
Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan dan masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan. Oleh karena
itu, kritik dan saran maupun masukan yang membawa kearah perbaikan dan
bersifat membangun sangat penyusun harapkan.
Akhirnya, besar harapan penyusun, semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan
manfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya.
Surakarta, Juli 2012
commit to user
HALAMAN JUDUL ...
i
HALAMAN PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... ... iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... iv
PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI. ... vii
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
1.3 Kriteria Perencanaan... 2
1.4 Peraturan-Peraturan yang Berlaku ... 3
BAB 2 DASAR TEORI
2.1 Dasar Perencanaan ... 4
2.1.1 Jenis Pembebanan……… .... 4
2.1.2 Sistem Bekerjanya Beban……… .... 7
2.1.3 Provisi Keamanan………... ... 7
2.2 Perencanaan Struktur Atap ... 10
2.2.1 Rencana Rangka Kuda-Kuda……… ... 10
2.2.2 Perencanaan Gording……… ... 13
2.3 Perencanaan Struktur Beton ... 16
2.3.1 Perencanaan Pelat Lantai……… . 17
2.3.2 Perencanaan Balok……… ... 19
commit to user
BAB 3 PERENCANAAN ATAP
3.1 Rencana Atap………... ...
28
3.1.1 Dasar Perencanaan ... 29
3.2 Perencanaan Gording... 29
3.2.1 Perencanaan Pembebanan ... 29
3.2.2 Perhitungan Pembebanan ... 30
3.2.3 Kontrol Terhadap Tegangan ... 32
3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan ... 33
3.3 Perencanaan Jurai ... 34
3.3.1 Perhitungan Panjang Batang Jurai ... 34
3.3.2 Perhitungan Luasan Jurai ... 35
3.3.3 Perhitungan Pembebanan Jurai ... 38
3.3.4 Perencanaan Profil Jurai ... 45
3.3.5 Perhitungan Alat Sambung ... 47
3.4 Perencanaan Setengah Kuda-kuda... 50
3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda ... 50
3.4.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda ... 51
3.4.3 Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda ... 54
3.4.4 Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda ... 61
3.4.5 Perhitungan Alat Sambung ... 63
3.5 Perencanaan Kuda-kuda Utama (KU) ... 66
3.5.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama (KU)... 66
3.5.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Utama (KU) ... 67
3.5.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama (KU)... 70
3.5.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama (KU) ... 79
commit to user
4.1 Uraian Umum... 85
4.2 Data Perencanaan Tangga ………... 85
4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalen dan Pembebanan... 87
4.3.1 Perhitungan Tebal Pelat Equivalen... ... 87
4.3.2 Perhitungan Beban... 88
4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes... 89
4.4.1 Perhitungan Tulangan Lapangan... ... 89
4.4.2 Perhitungan Tulangan Tumpuan... ... 91
4.5 Perencanaan Balok Bordes ... 92
4.5.1 Pembebanan Balok Bordes... ... 93
4.5.2 Perhitungan Tulangan Lentur... ... 93
4.6 Perhitungan Pondasi Tangga ... 95
4.6.1 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi... .... 96
4.6.2 Perhitungan Tulangan Lentur... ... 97
4.6.3 Perhitungan Tulangan Geser... ... 98
BAB 5 PERENCANAAN PELAT
5.1 Perencanaan Pelat Lantai ... 99
5.1.1 Perhitungan Pembebanan Pelat Lantai... .... 100
5.1.2 Perhitungan Momen Pelat Lantai... ... 101
5.1.3 Penulangan Pelat Lantai... ... 112
5.1.3.1 Penulangan Pelat Kantilever... ... 113
5.1.3.1.1 Penulangan Lapangan Arah X... ... 114
5.1.3.1.2 Penulangan Lapangan Arah Y... ... 115
5.1.3.1.3 Penulangan Tumpuan Arah X... ... 116
5.1.3.1.4 Penulangan Tumpuan Arah Y... ... 117
5.1.3.2 Penulangan Pelat Utama... ... 118
5.1.3.2.1 Penulangan Lapangan Arah X... ... 119
commit to user
5.1.3.2.4 Penulangan Tumpuan Arah Y... ... 122
5.1.4 Rekapitulasi Tulangan Pelat Lantai... ... 123
5.2 Perencanaan Pelat Atap……….. ... 124
5.2.1 Perhitungan Pembebanan Pelat Atap... .... 124
5.2.2 Perhitungan Momen Pelat Atap... 125
5.2.3 Penulangan Pelat Atap... ... 127
5.2.3.1 Penulangan Lapangan Arah X... .... 128
5.2.3.2 Penulangan Lapangan Arah Y... .... 129
5.2.3.3 Penulangan Tumpuan Arah X... ... 130
5.2.3.4 Penulangan Tumpuan Arah Y... ... 131
5.2.4 Rekapitulasi Tulangan Pelat Atap……….. ... 132
BAB 6 BALOK ANAK
6.1 Perencanaan Balok Anak ... 133
6.1.1 Perhitungan Lebar Equivalen………. ... 134
6.1.2 Lebar Equivalen Balok Anak……… ... 135
6.2 Balok Anak As B (3 - 6)……… ... 136
6.2.1 Pembebanan Balok Anak As B (3 - 6)………. 136
6.2.2 Perhitungan Tulangan Balok Anak As B (3 - 6)……….. 137
6.3 Balok Anak As C” (3 - 5)……… ... 142
6.3.1 Pembebanan Balok Anak As C” (3 – 5)……… .. 142
6.3.2 Perhitungan Tulangan Balok Anak As C” (3 - 5)……… 143
6.4 Balok Anak As 5’ (C - D)……… ... 147
6.4.1 Pembebanan Balok Anak As 5’ (C - D)……… .. 147
6.4.2 Perhitungan Tulangan Balok Anak As 5’ (C - D)……… ... 148
6.5 Balok Anak As 4’ (D - F)……… ... 152
6.5.1 Pembebanan Balok Anak As 4’ (D - F)……… ... 152
6.5.2 Perhitungan Tulangan Balok Anak As 4’ (D - F)……… .... 153
6.6 Balok Anak As 4’ (A - C)……… ... 157
commit to user
6.7 Balok Anak As C’ (2 - 3)……… ... 163
6.7.1 Pembebanan Balok Anak As C’ (2 - 3)……… ... 163
6.7.2 Perhitungan Tulangan Balok Anak As C’ (2 - 3)……… .... 164
6.8 Balok Anak As 2’ (E - F)……… ... 167
6.8.1 Pembebanan Balok Anak As 2’ (E - F)……… ... 167
6.8.2 Perhitungan Tulangan Balok Anak As 2’ (E - F)……… .... 168
6.9 Balok Anak As E (2 - 3)……… ... 171
6.9.1 Pembebanan Balok Anak As E (2 - 3)……… ... 171
6.9.2 Perhitungan Tulangan Balok Anak As E (2 - 3)……… ... 172
BAB 7 PORTAL
7.1 Perencanaan Portal……… ... 176
7.1.1 Dasar Perencanaan………... 176
7.1.2 Perencanaan Pembebanan………. ... 177
7.1.3 Perhitungan Luas Equivalen Untuk Plat Lantai………... 179
7.2 Perhitungan Pembebanan Portal……… ... 180
7.2.1 Perhitungan Pembebanan Portal Memanjang……… ... 180
7.2.2 Perhitungan Pembebanan Portal Melintang………...…... ... 188
7.3 Penulangan Balok Portal ………. ... 196
7.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur Ring Balk ... 196
7.3.2 Perhitungan Tulangan Geser Ring Balk ... 200
7.3.3 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang
As C (3 – 6)... ... 202
7.3.4 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang
As C (3 – 6)... ... 207
7.3.5 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang
(250 x 400)... ... 208
7.3.6 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang
(250 x 400)... ... 214
commit to user
7.3.8 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang
As 4 (A – F)... ... 220
7.3.9 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang
(250 x 400)... ... 222
7.3.10 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang
(250 x 400)... ... 227
7.4 Penulangan Kolom……….. ... 229
7.5 Penulangan Sloof……… ... 235
7.5.1 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof (250 x 300)………. 235
7.5.2 Perhitungan Tulangan Geser Sloof (250 x 300)……….. 240
7.5.3 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof (200 x 300)... ... 242
7.5.3 Perhitungan Tulangan Geser Sloof (200 x 300)... .. 247
BAB 8 PERENCANAAN PONDASI
8.1 Data Perencanaan Pondasi F1 ... 249
8.1.1 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi ……….. ... 250
8.2 Data Perencanaan Pondasi F2 ... 254
8.2.1 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi ……….. ... 255
8.3 Data Perencanaan Pondasi F3 ... 259
8.3.1 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi ……….. ... 260
BAB 9 RENCANA ANGGARAN BIAYA
9.1 Rencana Anggaran Biaya (RAB).. ... 265
9.2 Cara Perhitungan ... 265
commit to user
10.1 Perencanaan Atap ... 279
10.2 Perencanaan Pelat ... 282
10.3 Perencanaan Tangga ... 283
10.4 Perencanaan Balok Anak ... 284
10.5 Perencanaan Balok Portal ... 284
10.6 Perencanaan Pondasi ... 285
10.7 Rencana Anggaran Biaya ... 286
BAB 11 KESIMPULAN
11.1 Perencanaan Atap ... 287
11.2 Perencanaan Pelat Lantai ... 287
11.3 Perencanaan Tangga ... 288
11.4 Perencanaan Balok Anak ... 288
11.5 Perencanaan Portal ... 289
11.6 Perencanaan Pondasi Foot Plat ... 291
PENUTUP………... xx
DAFTAR PUSTAKA………. ... xxi
commit to user
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan di dunia teknik sipil menuntut bangsa Indonesia untuk dapat
menghadapi segala kemajuan dan tantangan pada bidang teknologi dan konstruksi. Hal itu dapat terpenuhi apabila sumber daya yang dimiliki oleh bangsa Indonesia memiliki kualitas pendidikan di dunia teknik sipil yang memadai. Karena pendidikan merupakan sarana utama bagi kita untuk semakin siap dalam menghadapi perkembangan ini.
Bangsa Indonesia telah menyediakan berbagai sarana dan fasilitas guna memenuhi sumber daya manusia yang berkualitas. Dalam hal ini Program DIII Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret sebagai salah satu lembaga pendidikan dalam merealisasikan hal tersebut memberikan Tugas Akhir sebuah perencanaan gedung bertingkat dengan maksud agar dapat menghasilkan sumber daya manusia yang berkualitas dan mampu bersaing dalam dunia kerja. Sehingga akan mendukung untuk kemajuan bansa Indonesia khususnya dibidang teknologi dan konstruksi.
1.2. Maksud dan Tujuan
commit to user
BA B I Pend ahuluan
menghadapi masa depan serta dapat mensukseskan pembangunan nasional di Indonesia.
Program DIII Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta memberikan Tugas Akhir dengan maksud dan tujuan :
1.Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana
sampai bangunan bertingkat.
2.Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan, pengertian dan
pengalaman dalam merencanakan struktur gedung.
3.Mahasiswa diharapkan dapat memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam
perencanaan suatu struktur gedung.
1.3. Kriteria Perencanaan
1.Spesifikasi Bangunan
a. Fungsi Bangunan : Rumah Tinggal
b. Luas Bangunan : 430,1 m2
c. Jumlah Lantai : 2 lantai
d. Tinggi Lantai : 4,0 m
e. Konstruksi Atap : Rangka kuda-kuda baja
f. Penutup Atap : Metalroof
g. Pondasi : Foot Plat
2.Spesifikasi Bahan
a. Mutu Baja Profil : BJ 37 (
σ
leleh = 2400 kg/cm2)(
σ
ijin = 1600 kg/cm2)b. Mutu Beton (f’c) : 25 MPa
c. Mutu Baja Tulangan (fy) : Polos : 240 MPa.
commit to user
1.4. Peraturan-Peraturan Yang Berlaku
a. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung SNI
03-2847-2002.
b. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung SNI
03-1729-2002
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 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. Baja ... 7.850 kg/ m3 b. Beton bertulang ... 2.400 kg/m3 c. Beton biasa ... 2.200 kg/m3 d. Pasangan batu belah ... 2.200 kg/m3 e. Pasir basah ... 1800 kg/m3 f. Pasir kering ... ... .. 1600 kg/m3
2.Komponen Gedung :
a. Dinding pasangan bata merah setengah bata ... 250 kg/m2
b. Langit - langit dan dinding (termasuk rusuk – rusuknya
tanpa penggantung langit – langit atau pengaku), terdiri dari :
commit to user
- K ac a d eng a n t eb a l 3 - 4 m m … ……… … … 1 0 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 penghunian atau penggunaan suatu gedung, termasuk beban - beban pada lantai yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah, mesin - mesin serta peralatan yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan lantai dan atap tersebut. Khususnya pada atap, beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air hujan (PPIUG 1983).
Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan ini terdiri dari :
1. Beban atap ... 100 kg/m2 2. Beban tangga dan bordes ... 300 kg/m2 3. Beban lantai ... 200 kg/m2 4. Balkon – balkon ... 300 kg/m2
commit to user
Tabel 2.1. Koefisien Reduksi Beban Hidup
Penggunaan Gedung
Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk dan
Portal (peninjauan beban gravitasi)
1. PERUMAHAN/PENGHUNIAN :
Rumah tinggal, asrama, hotel, rumah sakit
2. PERDAGANGAN :
Toko, toserba, pasar
3. GANG DAN TANGGA :
a. Perumahan / penghunian
b. Pendidikan, kantor
c. Pertemuan umum, perdagangan dan
penyimpanan, industri, tempat
kendaraan
0,75
0,80
0,75 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 (kg/m2).
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 (+) berarti tekanan dan (-) berarti hisapan, untuk gedung tertutup :
1) Dinding Vertikal
commit to user
b. Di belakang angin ... - 0,4
2) Atap segitiga dengan sudut kemiringan
a. Di pihak angin : < 65 ... 0,02 - 0,4 65 < < 90 ... + 0,9 b. Di belakang angin, untuk semua ... - 0,4
d. Beban Gempa (E)
Beban gempa adalah semua beban statik equivalen yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa itu. Dalam perencanaan ini beban gempa tidak diperhitungkan.
2.1.2.
Sistem Kerjanya Beban
Bekerjanya beban untuk bangunan bertingkat berlaku sistem gravitasi, yaitu elemen struktur yang berada di atas akan membebani elemen struktur di bawahnya, atau dengan kata lain elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih besar akan menahan atau memikul elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih kecil.
Dengan demikian sistem bekerjanya beban untuk elemen - elemen struktur gedung bertingkat secara umum dapat dinyatakan sebagai berikut :
Beba n pela t la nta i didistribusikan terha da p ba lok a na k dan ba lok porta l, beban ba lok porta l didistribusikan ke kolom dan beba n kolom kemudia n diteruska n ke tanah da sa r mela lui ponda si.
2.1.3.
Provisi Keamanan
commit to user
memperhitungkan pelampauan beban dan faktor reduksi (
), yaitu untukmemperhitungkan kurangnya mutu bahan di lapangan. Pelampauan beban dapat terjadi akibat perubahan dari penggunaan untuk apa struktur direncanakan dan penafsiran yang kurang tepat dalam memperhitungkan pembebanan. Sedang kekurangan kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang merugikan dari kekuatan bahan, pengerjaan, dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan. Seperti diperlihatkan faktor pembebanan (U) pada Ttabel 2.2. dan faktor reduksi
kekuatan (
) pada Tabel 2.3. :Tabel 2.2. Faktor Pembebanan U
No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U
1 D 1,4 D
2 D, L, A, R 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R)
3 D, L, W, A, R 1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5 (A atau R)
4 D, L, W 1,2 D + 1,6 L ± 0,8 W
5 D, W 0,9 D ± 1,6 W
6 D, L, E 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E
7 D, E 0,9 D ± 1,0 E
8 D, F 1,4 ( D + F)
9 D, T, L, A, R 1,2 (D + T) + 1,6 L + 0,5 (A atau R)
Sumber : SNI 03-1729-2002 Keterangan :
D = Beban mati L = Beban hidup W = Beban angin A = Beban atap R = Beban air hujan E = Beban gempa
T = Pengaruh kombinasi suhu, rangkak, susut, dan perbedaaan penurunan
commit to user
Tabel 2.3. Faktor Reduksi Kekuatan (Ø)
No Kondisi Gaya Faktor Reduksi (Ø)
1. 2. 3.
4. 5. 6.
Lentur tanpa beban aksial
Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur
a. Komponen dengan tulangan spiral
b. Komponen struktur lain
Geser dan torsi Tumpuan Beton
Komponen struktur yang memikul gaya tarik
a. Terhadap kuat tarik leleh
b. Terhadap kuat tarik fraktur
0,80 0,80
0,70 0,65 0,75 0,65
0,9 0,75
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 pedoman beton SNI 03-2847-2002 adalah :
a. Jarak bersih antara tulangan sejajar dalam lapis yang sama, tidak boleh kurang
dari db ataupun 25 mm, dimana db adalah diameter tulangan.
b.Jika tulangan sejajar tersebut diletakkan dalam dua lapis atau lebih, tulangan pada lapisan atas harus diletakkan tepat diatas tulangan di bawahnya dengan jarak bersih tidak boleh kurang dari 25 mm.
Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dicor setempat adalah:
a. Untuk pelat dan dinding = 20 mm
b. Untuk balok dan kolom = 40 mm
commit to user
2.2.
Perencanaan Struktur Atap
Atap direncanakan dari struktur baja yang dirakit di tempat atau di proyek. Perhitungan struktur rangka atap didasarkan pada panjang bentangan jarak kuda – kuda satu dengan yang lainnya. Selain itu juga diperhitungkan terhadap beban yang bekerja, yaitu meliputi beban mati, beban hidup, dan beban angin. Setelah diperoleh pembebanan, kemudian dilakukan perhitungan dan perencanaan dimensi serta batang dari kuda – kuda tersebut.
2.2.1.
Rencana Rangka Kuda-Kuda
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 sendi. 2) Tumpuan sebelah kanan adalah rol.
c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.
d. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-1729-2002. e. Perhitungan dimensi profil kuda-kuda.
1) Batang tarik
Kondisi leleh
Pmaks. = .fy .Ag ... (2.1)
.f P Ag
y maks.
……… (2.2)
Kondisi fraktur
commit to user
Pmaks. = .fu .An.U ... (2.4)
. .f P An
u maks.
U
……… (2.5)
240 L imin
………..… (2.6)
Berdasarkan Ag kondisi leleh
Ag = Ag/2 ... (2.7)
Berdasarkan Ag kondisi fraktur
Ag = An + n.d.t ... (2.8) Ag yang menentukan = Ag terbesar
luas profil > Agperlu ( aman ) inersia > imin ( aman )
Keterangan :
Ag = Luas penampang kotor. (mm2)
An = Luas penampang netto (mm2)
Ae = Luas ppenampang efektif (mm
2 )
Pmax = Tegangan maksimum
fu = Kuat tarik (MPa)
fy = Kuat leleh (MPa)
L = Panjang batang dimana Pmax berada
t = Tebal penampang
n = Banyak lubang dalam satu potongan
U = Koefisien reduksi
Ø = Faktor tahanan, yang besarnya adalah :
Ø = 0,90 untuk kondisi leleh
commit to user
2) Batang tekan
Periksa kelangsingan penampang :
Fy t
b
w
300
………. (2.9)
E fy r
L k
c . 2
………....(2.10)
Apabila = λc ≤ 0,25 ω = 1 ……….. (2.11)
0,25 < λs < 1,2 ω
0,67λ -1,6
1,43 c
.. (2.12)
λs ≥ 1,2 ω 1,25.s2 ... (2.13)
fy
Ag Fcr Ag
Pn . .
……… (2.14)
1
n u
P P
……. (aman) ……… (2.15)
Keterangan :
Lk = panjang tekuk komponen tersusun (mm)
λ = kelangsingan
π = 3,141592654
ω = faktor tekuk
σleleh = tegangan leleh (2400 kg/cm2)
λs = kelangsingan balok pelat berdinding penuh
λc = parameter kelangsingan batang tekan
3) Sambungan
a) Tebal plat sambung () = 0,625 × d ... (2.16)
b) Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 × ijin ... (2.17)
c) Tegangan tumpuan yang diijinkan
commit to user
d) Kekuatan baut
Pgeser = 2 . ¼ . . d2 . geser ... (2.19) Pdesak = . d . tumpuan ... (2.20)
e) Jumlah mur-baut
geser maks
P P
n
... (2.21)
f) Jarak antar baut
Jika 1,5 d S1 3 d S1 = 2,5 d ... (2.22) Jika 2,5 d S2 7 d S2 = 5 d ... (2.23) Keterangan :
d = kedalaman yang dipersiapkan untuk las (mm)
δ = faktor amplifikasi momen
2.2.2
Perencanaan Gording
a. Pembebanan
Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja pada gording adalah :
1. Beban mati (titik)
Beban mati (titik), seperti terlihat pada Gambar 2.1. :
Gambar 2.1. Pembebanan Gording untuk Beban Mati (titik)
Menentukan beban mati (titik) pada gording (q)
a) Menghitung :
qx = q sin ... (2.24) qy = q cos ... (2.25)
y
q qy
qx
commit to user
Mx1 = 1/8 . qy . L2 ... (2.26) My1 = 1/8 . qx . L2 ... (2.27)
2. Beban hidup
Beban hidup, seperti terlihat pada Gambar 2.2. :
Gambar 2.2. Pembebanan Gording untuk Beban Hidup
a) Menentukan beban hidup pada gording (P)
b) Menghitung :
Px = P sin ... (2.28) Py = P cos ... (2.29) Mx2 = 1/4 . Py . L ... (2.30) My2 = 1/4 . Px . L ... (2.31)
3. Beban angin
Beban angin, seperti terlihat pada Gambar 2.3. :
TEKAN HISAP
Gambar 2.3. Pembebanan Gording untuk Beban Angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 sesuai PPIUG 1983.
a) Koefisien angin tekan = (0,02 – 0,4)
b) Koefisien angin hisap = – 0,4
P Py
Px
commit to user
Beban angin :a) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2)... (2.32)
b) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap x beban angin x 1/2 x (s1+s2) ... (2.33)
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx :
1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 ... (2.34) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 ... (2.35)
b. Kontrol terhadap tegangan
2 2
Wy My Wx
Mx
... (2.36)
Keterangan :
Mx = Momen terhadap arah x (Nm) Wx = Beban angin terhadap arah x
My = Momen terhadap arah y (Nm)
Wy = Beban angin terhadap arah y
σ = Kontrol terhadap tegangan (kg/cm2)
c. Kontrol terhadap lendutan
Secara umum, lendutan maksimum akibat beban mati dan beban hidup harus
lebih kecil dari pada balok yang terletak bebas atas dua tumpuan, L
adalah bentang dari balok tersebut, pada balok menerus atau banyak perletakkan, L adalah jarak antar titik beloknya akibat beban mati, sedangkan pada balok kantilever L adalah dua kali panjang kantilevernya. (SNI
03-1729-2002) sedangkan untuk lendutan yang terjadi dapat diketahui dengan rumus :
...(2.37)
Iy E
L Px Iy E
L qx Zx
. . 48
. .
. 384
. .
5 4 3
………...(2.38)
L
180 1
ijin
commit to user
IxE L Py Ix E
L qy Zy
. . 48
. .
. 384
. .
5 4 3
... (2.39)
2 2
Zy Zx
Z ... (2.40) Keterangan:
Z = lendutan pada baja
qy = beban merata arah y
Zx = lendutan pada baja arah x Ix = momen inersia arah x Zy = lendutan pada baja arah y Iy = momen inersia arah y qx = beban merata arah x
E = Modulus elastisitas (2,1 x 106 kg/cm2)
L = jarak antar kuda-kuda (cm)
Syarat gording itu dinyatakan aman jika: Z ≤ Z ijin
2.3.
Perencanaan Struktur Beton
Ada dua jenis struktur didalam perencanaan beton bertulang yaitu struktur statis tertentu dan struktur statis tidak tertentu.
Pada struktur statis tertentu diagram – diagram gaya dalam dapat ditentukan
secara mudah dengan tiga persyaratan kesetimbangan yaitu M = 0 ; V = 0 ;
H = 0.
commit to user
Gambar 2.4. Diagram Tegangan pada Beton
2.3.1.
Perencanaan Pelat Lantai
Dalam perencanaan struktur pelat bangunan ini menggunakan metode perhitungan
2 arah. Dengan ketentuan ≤ 2 (Pelat Dua Arah). Beban pelat lantai pada jenis
ini disalurkan ke empat sisi pelat atau ke empat balok pendukung, akibatnya tulangan utama pelat diperlukan pada kedua arah sisi pelat.
Seperti terlihat pada Gambar 2.5. :
commit to user
Dengan perencanaan :a. Pembebanan : 1) Beban mati
2) Beban hidup : 200 kg/m2 (PPIUG 1983)
b. Asumsi perletakan : jepit elastis dan jepit penuh
c. Analisa struktur menggunakan tabel 13.3.2 SNI 03-2847-2002. d. Analisa tampang menggunakan SNI 03-2847-2002.
Pemasangan tulangan lentur disyaratkan sebagai berikut : 1) Jarak minimum tulangan sengkang 25 mm
2) Jarak maksimum tulangan sengkang 240 mm atau 2h
Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah sebagai berikut :
... (2.41)
dengan,
m = ... (2.42)
Rn = ... (2.43)
=
fy 2.m.Rn 1
1 m
1
... (2.44)
b =
fy 600
600 . . fy
fc . 85 , 0
... (2.45)
max = 0,75 . b ... (2.46) min < < maks tulangan tunggal
< min dipakai min = 0,0025
As = a da . b . d ... (2.47) Luas tampang tulangan
As = Jumlah tulangan x Luas ... (2.48)
u n
M
M
80 , 0
c y
xf f
' 85 , 0
2 bxd
commit to user
Keterangan :Mn = kuat momen nominal pada penampang (N-mm)
Mu = momen terfaktor pada penampang (N-mm)
Ø = faktor reduksi
m = momen (N-mm)
f’c = kuat tekan beton yang disyaratkan (Mpa)
fy = kuat leleh yang disyaratkan (Mpa)
b = lebar penampang (mm)
d = jarak dari serat tekan terluar ke titik berat tulangan tarik (mm)
ρ = rasio tulangan tarik non-prategang
bxd As
ρb = rasio tulangan yang memberikan kondisi regangan yang seimbang
β = rasio bentang bersih dalam arah memanjang terhadap arah memendek
dari pelat dua arah
2.3.2.
Perencanaan Balok
Dalam perencanaan balok langkah pertama yang perlu dilakukan untuk pendimensian balok adalah menentukan besarnya gaya – gaya dalam yang terjadi pada struktur untuk kemudian hasil perencanaan dianalisa apakah memenuhi syarat atau tidak, adapun syarat yang dipakai adalah :
h = 1/10 L – 1/15 L b = 1/2 h – 2/3 h
secara umum hubungan antara d dan h ditentukan oleh :
d = h – ½ . Øtul - Øsengk - p ... (2.49)
Keterangan :
commit to user
Ø tul = diameter tulangan utama. (mm) [image:31.612.129.508.90.722.2]Øsengk = diameter sengkang. (mm)
Gambar 2.6. Penampang Balok
Dengan perencanaan : a. Pembebanan :
1) Beban mati
2) Beban hidup : 200 kg/m2 (PPIUG 1983)
b. Asumsi perletakan : jepit jepit
c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.
d. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002. Perhitungan tulangan lentur :
... (2.50)
dengan,
m = ... ..(2.51)
Rn = ...(2.52)
=
fy 2.m.Rn 1
1 m
1
... (2.53)
b =
fy 600
600 . . fy
fc . 85 , 0
... (2.54)
max = 0,75 . b ... (2.55) min = 1,4/fy ... (2.56)
u
n
M
M
80 , 0
c y
xf f
' 85 , 0
2
bxd
Mn
b
commit to user
min < < maks tulangan tunggal
< min dipakai min
Perhitungan tulangan geser :
Vc = x f'cxbxd
6 1
... (2.57) Vc = 0,6 x Vc ... (2.58)
Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc
( perlu tulangan geser ) Vu < Vc < 3 Ø Vc (tidak perlu tulangan geser)
Vs perlu = Vu – Vc ... (2.59) ( pilih tulangan terpasang )
Vs ada =
s d fy Av. . ) (
... (2.60) ( pakai Vs perlu )
Keterangan :
Mn = kuat momen nominal pada penampang (N-mm)
Mu = momen terfaktor pada penampang (N-mm)
Ø = faktor reduksi
m = momen (N-mm)
f’c = kuat tekan beton yang disyaratkan (MPa)
fy = kuat leleh yang disyaratkan (MPa)
b = lebar penampang (mm)
d = jarak dari serat tekan terluar ke titik berat tulangan tarik (mm)
ρ = rasio tulangan tarik non-prategang
bxd As
ρb = rasio tulangan yang memberikan kondisi regangan yang seimbang
β = rasio bentang bersih dalam arah memanjang terhadap arah memendek
dari pelat dua arah
Vu = gaya lintang horizontal terfaktor pada suatu lantai (N)
60 , 0
commit to user
Vc = kuat geser nominal yang disumbangkan oleh beton (N)
Vs = kuat geser nominal yang disumbangkan oleh tulangan geser (N)
2.3.2.
Perencanaan Kolom
Kolom direncanakan untuk memikul beban aksial terfaktor yang bekerja pada semua lantai atau atap dan momen maksimum yang berasal dari beban terfaktor pada satu bentang terdekat dari lantai atau atap yang ditinjau. Kombinasi pembebanan yang menghasilkan rasio maksimum dari momen terhadap beban aksial juga harus diperhitungkan.
commit to user
Gambar 2.7. Penampang Kolom
Didalam merencanakan kolom terdapat 3 macam keruntuhan kolom, yaitu :
1. Keruntuhan seimbang, bila Pn = Pnb.
2. Keruntuhan tarik, bila Pn < Pnb. 3. Keruntuhan tekan, bila Pn > Pnb. Adapun langkah-langkah perhitungannya :
1. Menghitung Mu, Pu, e = ... (2.61)
2. Tentukan f’c dan fy 3. Tentukan b, h dan d
4. Hitung Pnb secara pendekatan As = As’
Maka Pnb = Cc = 0,85.f’c.ab.b ... (2.62)
h Selimut beton
d
commit to user
Dengan: ab = d
fy 600 600 1 ... (2.63)
Hitung Pn perlu =
∅ ...(2.64)
Bila Pn < Pnb maka terjadi keruntuhan tarik
As = ) .( ) 2 2 .( i d d fy d h e Pn ... (2.65) b c f Pn a perlu . ' . 85 , 0 ... (2.66)
Bila Pnperlu > Pnb maka terjadi keruntuhan tekan.
5 , 0 '
1 d d e k ... (2.67) 18 , 1 . 3 2
2
d he k ... (2.68) Kc k k Pn k fy
As' 1 . per lu .
2 1 1 ... (2.69) c f h b
Kc
.
.
'
... (2.70)Untuk meyakinkan hasil perencanaan itu harus dicek dengan analisis dan
memenuhi : Pn ≥
∅
Keterangan :
As = Luas tampang baja e = Eksentrisitas
b = Lebar tampang kolom Pn = Kapasitas minimal kolom
d = Tinggi efektif kolom k = faktor jenis struktur
d’ = Jarak tulangan kesisi He = Tebal kolom
commit to user
2.4.
Perencanaan Struktur Pondasi
Dalam perencanaan struktur ini, pondasi yang digunakan adalah pondasi telapak (foot pla t) yang termasuk pondasi dangkal alasannya karena merupakan bangunan 2 lantai dan digunakan pada kondisi tanah dengan sigma antara :
1,5 - 2,50 kg/cm2. Agar pondasi tidak mengalami penurunan yang signifikan,
maka diperlukan daya dukung tanah yang memadai yaitu kemampuan tanah untuk menahan beban diatasnya tanpa mengakibatkan tanah tersebut runtuh. Adapun langkah – langkah perhitungan pondasi yaitu :
a. Menghitung daya dukung tanah
A Pu ah tan
... (2.71)
ah
Pu A
tan
... (2.72)
A L
B ... (2.73)
yang terjadi =
2
. ). 6 1
( bL
M A
Ptota l tota l
... (2.74)
tanah yang terjadi < ijin tanah ...(aman).
Dengan : ijin tanah 2,5 kg/m2
A = Luas penampang pondasi
B = Lebar pondasi
Pu = Momen terfaktor
L = Panjang pondasi
b. Menghitung berat pondasi Vt = (Vu + berat pondasi).
c. Menghitung tegangan kontak pondasi (qu).
2
. . 2 1
L qu
Mu
commit to user
Mu
Mn
... (2.76)
c f fy m
' . 85 , 0
... (2.77)
2
.d b
Mn Rn
... (2.78)
fy Rn m m
. . 2 1 1 . 1
... (2.79)
Jika < tulangan tunggal
Jika > tulangan rangkap
Jika < dipakai =1,4
fy
As= ada . b . d ... (2.80)
Keterangan :
Mn = Momen nominal b = Lebar penampang
Mu = Momen terfaktor d = Jarak ke pusat tulangan tarik
∅
= Faktor reduksi fy = Tegangan leleh= Ratio tulangan Rn = Kuat nominal
commit to user
d. Perhitungan tulangan geser. [image:38.612.131.520.163.459.2]Pondasi foot pla t, seperti terlihat pada Gambar 2.8. :
Gambar 2.8. Pondasi Foot plat
Perhitungan :
Mencari P dan ht pada pondasi.
L = 2 (2ht + b + a) = ... (kg/cm2) ... (2.81)
=
. ... (2.82)
= 0,65.√ ... (2.83)
< , maka (tebal Foot pla t cukup, sehingga tidak memerlukan
tulangan geser pons).
Keterangan :
ht = Tebal pondasi.
P = Beban yang ditumpu pondasi.
= Tulangan geser pons.
½ ht
½ ht
commit to user
TS KU KU
KT
KT G KT
G J
J SK
TS
N L
L
300 400 400 400
350
400
400 350
400
400
300 400 400 400
BAB 3
PERENCANAAN ATAP
[image:39.612.140.498.218.477.2]3.1.
Rencana Atap
Gambar 3.1. Rencana Atap
Keterangan :
KU = Kuda-kuda utama J = Jurai
SK = Setengah kuda-kuda utama N = Nok
TS = Track Stank L = Lisplank
3.1.1.
Dasar Perencanaan
Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai berikut :
a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti tergambar.
b. Jarak antar kuda-kuda (L) : 3,5 m
c. Kemiringan atap () : 30
d. Bahan gording : baja profil lip channels in front to front
a rrangement ( ).
e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki ().
f. Bahan penutup atap : genteng metal roof
g. Alat sambung : baut-mur.
h. Jarak antar gording (s) : 1,66 m
i. Bentuk atap : limasan.
j. Mutu baja profil : Bj-37 ( σ leleh = 2400 kg/cm2 ) (SNI 03–1729-2002)
(ultimate= 3700 kg/cm2)
3.2.
Perencanaan Gording
3.2.1.
Perencanaan Pembebanan
Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels in front to front a rra ngement ( ) 100 x 100 x 20 x 2,3 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai berikut :
a. Berat gording = 8,12 kg/m
b. Ix = 161 cm4 c. Iy = 140 cm4 d. h = 100 mm e. b = 100 mm
f. ts = 2,3 mm
g. Zx = 32,2 cm3
commit to user
Kemiringan atap () = 30
Jarak antar gording (s) = 1,66 m
Jarak antar kuda-kuda utama (L) = 3,5 m
Pembebanan berdasarkan PPIUG 1983, sebagai berikut :
a. Berat penutup atap metal roof = 20 kg/m2
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)
Berat gording = 8,12 kg/m
Berat penutup atap = ( 1,66 m x 20 kg/m2 ) = 33,2 kg/m
q = 41,32 kg/m
qx = q sin = 41,32 x sin 30 = 20,66 kg/m
qy = q cos = 41,32 x cos 30 = 35,78 kg/m
Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 20,66 x (3,5)2 = 31,64 kgm My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 35,78 x (3,5)2 = 54,79 kgm
+
y
q qy qx
b. Beban Hidup
P diambil sebesar 100 kg, berdasarkan PPIUG 1983. 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 3,5 = 75,78 kgm My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 50 x 3,5 = 43,75 kgm
c. Beban Angin
TEKAN HISAP
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 sesuai PPIUG 1983
Koefisien kemiringan atap () = 30
1) Koefisien angin tekan = (0,02 – 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 (1,66+1,66) = 8,3 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 (1,66+1,66) = -16,6 kg/m Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx : 1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 8,3 x (3,5)2 = 12,71 kgm 2) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -16,6 x (3,5)2 = - 25,42 kgm
y
P Py Px
commit to user
Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam pada Gording
Momen Beban
Mati
Beban Hidup
Beban Angin Kombinasi
Tekan Hisap Maksimum Minimum
Mx My 31,64 54,79 75,78 43,75 12,71 - - 25,42 - 169,38 140,33 138,88 140,33
3.2.3.
Kontrol Terhadap Tegangan
Kontrol terhadap tegangan Minimum
Mx = 138,88 kgm = 13888 kgcm My = 140,33 kgm = 14033 kgcm
σ = 2 Y Y 2 X X Z M Z M = 2 2 28,0 14033 32,2 13888
= 661,21 kg/cm2< σ ijin = 1600 kg/cm2
Kontrol terhadap tegangan Maksimum
Mx = 169,38 kgm = 16938 kgcm
My = 140,33 kgm = 14033 kgcm
σ = 2 Y Y 2 X X Z M Z M = 2 2 28,0 14033 32,2 16938
3.2.4.
Kontrol Terhadap Lendutan
Di coba profil ( ): 100 x 100 x 20 x 2,3
E = 2,1 x 106 kg/cm2 qy = 38,28 kg/m = 0,38 kg/cm
Ix = 161 cm4 Px = 50 kg
Iy = 140 cm4 Py = 86,603 kg
qx = 22,1 kg/m = 0,221 kg/cm L = 3,5 m = 350 cm
Zx =
Iy E L Px Iy E L qx . . 48 . . . 384 . .
5 4 3
= 140 . 10 1 , 2 . 48 431 . 50 140 . 10 1 , 2 . 384 ) 431 ( 221 , 0 . 5 6 3 6 4 x
x = 0,621 cm
Zy =
Ix E L Py Ix E L qy . . 48 . . . 384 . .
5 4 3
= 161 . 10 1 , 2 . 48 ) 431 .( 603 , 86 161 . 10 1 , 2 . 384 ) 431 .( 38 , 0 . 5 6 3 6 4 x
x = 0,932 cm
Z = Zx2Zy2
= (0,299)2 (0,488)2 0,572 cm Z Zijin
1,119 cm 1,796 cm ……… Aman !
Jadi, baja profil lip channels in front to front arrangement ( ) dengan dimensi
100 x 100 x 20 x 2,3 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk
commit to user
1 2 3 4
5
6
7
8
15 14
13 12
11 10
9
[image:45.612.131.515.128.702.2]3.3.
Perencanaan Jurai
Gambar 3.2. Rangka Batang Jurai
3.3.1.
Perhitungan Panjang Batang Jurai
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.2. Panjang Batang pada Jurai
Nomor Batang Panjang Batang (m) Nomor Batang Panjang Batang (m)
1 2,03 11 1,66
2 2,03 12 2,62
3 2,03 13 2,49
4 2,03 14 3,21
5 2,20 15 3,32
6 2,20
7 2,20
8 2,20
9 0,83
1 2 3 4 5 6 7 8
9 a
b c d e f g h i
j k
l m
n o p q
r s
a' b' c' d' e' f' g' h' i'
1 2 3 4 5 6 7 8
9 a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k l
m
n o
p q
r s
a' b'
c' d' e' f' g' h' i'
3.3.2.
Perhitungan Luasan Jurai
[image:46.612.125.502.114.530.2]1. Luasan Atap
Gambar 3.3. Luasan Atap Jurai
Panjang j1 = ½ . 1,66 = 0,83 m
Panjang j1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 7-8 = 8-9 = 0,83 m
Panjang aa’ = a’s = 3,28 m
Panjang cc’ = c’q = 2,52 m
Panjang ee’ = e’o = 1,8 m
Panjang gg’ = g’m = 1,08 m
commit to user
1 2 3 4 5 6 7 8
9 a
b
c
d
e f
g
h
i
j k l
m n o
p q r
s a' b'
c'
d'
e' f'
g' h' i'
Luas atap aa’sqc’c = (½ (aa’ + cc’) 7-9) + (½ (a’s + c’q) 7-9)
= (½ ( 3,28 + 2,52 ) 2 . 0,83) + (½ (3,28 + 2,40) 2 . 0,83)
= 9,53 m2
Luas atap cc’qoe’e = (½ (cc’ + ee’) 5-7 ) + (½ (c’q + e’o) 5-7 )
= ( ½ (2,52 + 1,8 ) 2 . 0,83 ) + ( ½ (2,52 + 1,8 ) 2 . 0,83)
= 7,17 m2
Luas atap ee’omg’g = ( ½ (ee’ + gg’) 3-5 ) + ( ½ (e’o + g’m ) 3-5 ) = (½ (1,8 + 1,08 ) 2 . 0,83 ) + (½ (1,8 + 1,08 ) 2 . 0,83 )
= 4,78 m2
Luas atap gg’mki’i = ( ½ (gg’ + ii’) 1-3 ) + ( ½ (g’m + i’k) 3-5 ) = (½ (1,8 + 1,08 ) 2 . 0,83 ) + (½ (1,8 + 1,08 ) 2 . 0,83 )
= 4,78 m2
Luas atap ii’kj = (½ × ii’ × j1) × 2 = (½ × 0,36 × 0,83) × 2 = 0,3 m2
2. Luasan Plafond
Panjang j1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 7-8 = 8-9 = 0,72 m
Panjang aa’ = a’s = 3,28 m
Panjang cc’ = c’q = 2,52 m
Panjang ee’ = e’o = 1,8 m
Panjang gg’ = g’i = 1,08 m
Panjang ii’ = i’k = 0,36 m
Luas aa’sqc’c = (½ (aa’ + cc’) 7-9) + (½ (a’s + c’q) 7-9)
= (½ ( 3,28 + 2,52 ) 2 × 0,72) + (½ (3,28 + 2,40) 2 × 0,72) = 8,27 m2
Luas cc’qoe’e = (½ (cc’ + ee’) 5-7 ) + (½ (c’q + e’o) 5-7 )
= ( ½ (2,52 + 1,8 ) 2 × 0,72 ) + ( ½ (2,52 + 1,8 ) 2 × 0,72)
= 6,22 m2
Luas ee’omg’g = ( ½ (ee’ + gg’) 3-5 ) + ( ½ (e’o + g’m ) 3-5 ) = (½ (1,8 + 1,08 ) 2 × 0,72 ) + (½ (1,8 + 1,08 ) 2 × 0,72 )
= 4,15 m2
Luas gg’mki’i = ( ½ (gg’ + ii’) 1-3 ) + ( ½ (g’m + i’k) 3-5 )
= (½ (1,8 + 1,08 ) 2 × 0,72 ) + (½ (1,8 + 1,08 ) 2 × 0,72 )
= 4,15 m2
Luas ii’kj = (½ × ii’ × j1) × 2
commit to user
1 2 3 4
5
6
7
8
15 14
13 12
11 10
9 P2
P1
P3
P4
P5
P6 P7 P8 P9
3.3.3.
Perhitungan Pembebanan Jurai
Data-data pembebanan :
Berat profil gording = 8,12 kg/m (profil = 100 x 100 x 20 x 2,3)
Berat penutup atap = 20 kg/m2 (SNI 03-1727-1989)
Berat plafon dan penggantung = 18 kg/m2 (SNI 03-1727-1989)
Berat profil kuda-kuda = 4,95 kg/m (profil = 55.55.6)
Gambar 3.5. Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati
a. Beban Mati
1) Beban P1
a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording bb’r
= 8,12 × (2,28 + 2,28) = 37,03 kg
b) Beban Atap = luasan atap aa’sqc’c × berat atap
= 9,53 × 20 = 190,6 kg
c) Beban Plafond = luasan plafond aa’sqc’c × berat plafond
= 8,27 × 18 = 148,86 kg
d) Beban Kuda-kuda = ½ × panjang btg (1 + 5) × berat profil kuda-kuda
e) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 20,94 = 6,28 kg
f) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 20,94 = 2,09 kg
2) Beban P2
a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording dd’p
= 8,12 × (2,16 + 2,16) = 35,08 kg
b) Beban Atap = luasan atap cc’qoe’e × berat atap
= 7,17 × 20 = 143,4 kg
c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (5 + 9 + 10 + 6) × berat profil kuda-kuda
= ½ × (2,20 + 0,83 + 2,20 + 2,20) × 2 × 4,95 = 36,78 kg
d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 36,78 = 11,03 kg
e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 36,78 = 3,68 kg
3) Beban P3
a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording ff’n
= 8,12 × (1,44 + 1,44) = 23,39 kg
b) Beban Atap = luasan atap ee’omg’g × berat atap
= 4,78 × 20 = 95,6 kg
c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (6 + 11 + 12 + 7) × berat profil kuda-kuda
= ½ × (2,20 + 1,66 + 2,62 + 2,20) × 2 × 4,95 = 42,97 kg
d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 42,97 = 12,89 kg
e) Beban Bracing = 10 % × beban kuda-kuda
commit to user
4) Beban P4
a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording ff’n
= 8,12 × (1,44 + 1,44) = 11 kg
b) Beban Atap = luasan atap gg’mki’i × berat atap
= 4,78 × 20 = 95,6 kg
c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (7 + 13 + 14 + 8) × berat profil kuda-kuda
= ½ × (2,20 + 2,49 + 3,21 + 2,20) × 2 × 4,95 = 50 kg
d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 50 = 15 kg
e) Beban Bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 50 = 5 kg
5) Beban P5
a) Beban Atap = luasan atap ii’kj × berat atap
= 0,3 × 20 = 6 kg
b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (8 + 15) × berat profil kuda-kuda
= ½ × (2,20 + 3,32) × 2 × 4,95 = 27,32 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 27,32 = 8,2 kg
d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 27,32 = 2,73 kg
6) Beban P6
a) Beban Plafond = luasan plafond cc’qoe’e × berat plafond
= 6,22 × 18 = 111,96 kg
b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 2 + 9) × berat profil kuda-kuda
c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 24,21 = 7,26 kg
d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 24,21 = 2,42 kg
7) Beban P7
a) Beban Plafond = luasan plafond ee’omgg’ × berat plafond
= 4,15 × 18 = 74,7 kg
b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (2 + 3 + 11 + 10) × berat profil kuda-kuda
= ½ × (2,03 + 2,03 + 1,66 + 2,20) × 2 × 4,95 = 39,2 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 39,2 = 11,76 kg
d) Beban Bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 39,2 = 3,92 kg
8) Beban P8
a) Beban Plafond = luasan plafond gg’mki’i × berat plafond
= 4,15 × 18 = 74,7 kg
b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (3 + 4 + 13 + 12) × berat profil kuda-kuda
= ½ × (2,03 + 2,03 + 2,49 + 2,62) × 2 × 4,95 = 45,39 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 45,39 = 13,62 kg
d) Beban Bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 45,39 = 4,54 kg
9) Beban P9
a) Beban Plafond = luasan plafond ii’kj × berat plafond
= 0,26 × 18 = 4,68 kg
commit to user
= ½ × (2,03 + 3,32 + 3,21) × 2 × 4,95 = 42,37 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 42,37 = 12,71 kg
d) Beban Bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 42,37 = 4,24 kg
Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Jurai
Beban
Beban Atap
(kg)
Beban gording
(kg)
Beban
Kuda-kuda (kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambung
(kg)
Beban Plafond
(kg)
Jumlah Beban
(kg)
P1 190,6 37,03 20,94 2,09 6,28 148,86 405,8
P2 143,4 35,08 36,78 3,68 11,03 - 229,97
P3 95,6 23,39 42,97 4,3 12,89 - 179,15
P4 95,6 11 50 5 15 - 176,6
P5 6 - 27,32 2,73 8,2 - 44,25
P6 - - 24,21 2,42 7,26 111,96 145,85
P7 - - 39,2 3,92 11,76 74,7 129,58
P8 - - 45,39 4,54 13,62 74,7 138,25
P9 - - 42,37 4,24 12,71 4,68 64
b. Beban Hidup
1 2 3 4 5
6
7
8
15 14 13 12 11 10 9
W2
W1
W3
W4
W5
c. Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.6. Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2. (PPIUG 1983)
Koefisien angin tekan = 0,02 0,40
= (0,02 × 30) – 0,40 = 0,2
a) W1 = luasan atap aa’sqc’c × koef. angin tekan × beban angin
= 9,53 × 0,2 × 25 = 47,65 kg
b) W2 = luasan atap cc’qoe’e × koef. angin tekan × beban angin
= 7,17 × 0,2 × 25 = 35,85 kg
c) W3 = luasan atap ee’omg’g × koef. angin tekan × beban angin
= 4,78 × 0,2 × 25 = 23,9 kg
d) W4 = luasan atap gg’mki’i × koef. angin tekan × beban angin
= 4,78 × 0,2 × 25 = 23,9 kg
e) W5 = luasan atap ii’kj × koef. angin tekan × beban angin
commit to user
Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin Jurai
Beban
Angin Beban (kg)
Wx W.Cos (kg)
Wy W.Sin (kg)
W1 47,65 41,27 23,83
W2 35,85 31,05 17,93
W3 23,9 20,7 11,95
W4 23,9 20,7 11,95
W5 1,5 1,3 0,75
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang setengah kuda-kuda sebagai berikut :
Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Jurai
Batang kombinasi
Tarik (+) (kg) Tekan (-) (kg)
1 833,61 -
2 833,61 -
3 54,83 -
4 - 652,45
5 - 936,73
6 - 123,17
7 622,67 -
8 1353,96 -
9 175,20 -
10 - 841,22
11 474,03 -
12 - 913,20
13 744,46 -
14 - 1097,21
3.3.4.
Perencanaan Profil Jurai
a. Perhitungan Profil Batang Tarik
Pmaks. = 1353,96 kg
L = 2,20 m = 220 cm
fy = 2400 kg/cm2
fu = 3700 kg/cm2
Kondisi leleh
Pmaks. =ϕ. fy . Ag
2
y
maks. 0,63cm
0,9.2400 1353,96 .f
P
Ag
Kondisi fraktur
Pmaks. = ϕ. fu . Ae
Pmaks. =ϕ. fu . An . U
(U = 0,75 didapat dari buku LRFD hal.39)
2
u maks.
cm 0,54 .0,75 .3700 0,9
1353,96 .
.f P
An
U
2
min 0,92cm
240 220 240
L
i
Dicoba, menggunakan baja profil 55.55.6
Dari tabel didapat Ag = 4,95 cm2
i = 1,66 cm
Berdasarkan Ag kondisi leleh
Ag = 0,63/2 = 0,32 cm2
Berdasarkan Ag kondisi fraktur
Diameter baut = ½ . 2,54 = 12,7 mm
Diameter lubang = 12,7 + 2 = 14,7 mm = 1,47 cm Ag = An + n . d . t
= (0,54/2) + 1 . 1,47 . 0,6 = 1,15 cm2
commit to user
Digunakan 55.55.6 maka, luas profil 4,95 > 1,15 ( aman )
inersia 1,66 > 0,92 ( aman )
Jadi, baja profil double siku-siku sama kaki ( ) dengan dimensi 55.55.6 aman
dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk jurai batang tarik.
b. Perhitungan Profil Batang Tekan
Pmaks. = 1097,21 kg
L = 3,21 m
fy = 2400 kg/cm2
fu = 3700 kg/cm2
Dicoba, menggunakan baja profil 55.55.6
Dari tabel didapat nilai – nilai :
Ag = 2 . 4,95 = 9,9 cm2
r = 1,66 cm = 16,6 mm
b = 55 mm
t = 6 mm
Periksa kelangsingan penampang :
y f t
b 200
=
240
200
6
55
= 9,17
12,910r kL
λc 2
E fy
10 2 3,14
240 16,6
(3210) 1
2 5
x x
= 2,13
Karena c >1,2 maka : = 1,25 c2
=1,25 . 2,13 2 = 5,67
Pn = Ag . fcr = Ag
yf
= 9900
67
,
5
240
03 , 0 41904,76 85
, 0
1097,21 max
x P
P
n
< 1 ... ( aman )Jadi, baja profil double siku-siku sama kaki ( ) dengan dimensi 55.55.6 aman
dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk jurai batang tekan.
3.3.5. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur. ( A325, Fub = 825 N/mm2) (LRFD hal 110)
Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches)
Diameter lubang = 14,7 mm.
Tebal pelat sambung () = 0,625 . db
= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm. (BJ 37, fu = 3700 kg/cm2)
Tahanan geser baut (LRFD, hal 110 point 6.2)
Pn = m . (rr . Fub) . An
= 2 . (0,4 . 82,5) . ¼ . . 12,72 = 8356,43 kg/baut
Tahanan tarik baut
Pn = 0,75 . Fu
b . An
= 0,75 . 82,5 . ¼ . . 12,72 = 7834,16 kg/baut
Tahanan tumpu baut
Pn = 0,75 (2,4 . fu . db . t)
= 0,75 (2,4 . 3700 . 1,27 . 0,8) = 6766,56 kg/baut
P yang menentukan adalah Ptumpu = 6766,56 kg. Perhitungan jumlah baut-mur,
162 , 0 6766,67 1097,21 P
P n
tumpu
maks.
~ 2 buah baut
commit to user
Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.4) : a) 3d S1 3t atau 200 mmDiambil, S1 = 3 db = 3 . 12,7 = 38,1 mm = 40 mm
b) 1,5 d S2 (4t +100) atau 200 mm Diambil, S2 = 1,5 db = 1,5 . 12,7
= 19,05 mm
= 20 mm
c. Batang Tarik
Digunakan alat sambung baut-mur. ( A325, Fub = 825 N/mm2)
Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches )
Diameter lubang = 14,7 mm.
Tebal pelat sambung () = 0,625 . db
= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm. (BJ 37, fu = 3700 kg/cm2)
Tahanan geser baut
Pn = m . (rr . Fub) . An
= 2 . (0,4 . 82,5) . ¼ . . 12,72 = 8356,43 kg/baut
Tahanan tarik baut
Pn = 0,75 . Fub . An
=0,75 . 82,5 . ¼ . . 12,72 = 7834,16 kg/baut
Tahanan tumpu baut
Pn = 0,75 (2,4 . fu . db . t)
= 0,75 (2,4 . 3700 . 1,27 . 0,8) = 6766,56 kg/baut
P yang menentukan adalah Ptumpu = 6766,56 kg. Perhitungan jumlah baut-mur,
0,2 6766,56 1353,96 P
P n
tumpu
maks.
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.4) : a) 3d S1 3 t atau 200 mm
Diambil, S1 = 3 db = 3 . 12,7 = 31,75 mm = 40 mm
b) 1,5 d S2 (4t +100) atau 200 mm Diambil, S2 = 1,5 db = 1,5 . 12,7
= 19,05 mm
= 20 mm
Tabel 3.6. 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
11 55.55.6 2 12,7
12 55.55.6 2 12,7
13 55.55.6 2 12,7
14 55.55.6 2 12,7
commit to user
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3.4.
Perencanaan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.7. Rangka 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
Nomer Batang Panjang Batang
1 1,44
2 1,44
3 1,44
4 1,44
5 1,66
6 1,66
7 1,66
8 1,66
9 0,83
10 1,66
a b c d e f
g h
i j
k
e' d' c' b' a'
12 2,20
13 2,49
14 2,88
15 3,32
3.4.2.
Perhitungan luasan Setengah Kuda-kuda
[image:62.612.132.515.169.471.2]1. Luasan Atap
Gambar 3.8. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda
Panjang ak = 6,55 m
Panjang bj = 5,03 m
Panjang ci = 3,59 m
Panjang dh = 2,16 m
Panjang eg = 0,72 m
Panjang atap ab = jk = 1,98 m
Panjang b’c’ = c’d’ = d’e’ = 1,66 m
Panjang e’f = ½ × 1,66 = 0,83 m
Panjang atap a’b’ = 1,83 m
commit to user
a b c d e f
g h
