PERENCANAAN STRUKTUR BANGUNAN CAFE DAN RESTO 2 LANTAI

(1)

STRUKTUR BANGUNAN CAFE DAN RESTO

2 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 :

BINAR NINDOKO

I 85 07 038

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

PERENCANAAN

STRUKTUR BANGUNAN CAFE DAN RESTO

2 LANTAI

TUGAS AKHIR

Dikerjakan oleh :

BINAR NINDOKO

I 85 07 038

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)

PERENCANAAN

STRUKTUR BANGUNAN CAFE DAN RESTO

2 LANTAI

TUGAS AKHIR

Dikerjakan Oleh :

BINAR NINDOKO

I 85 07 038

Dipertahankan didepan tim penguji :

1. EDY PURWANTO., ST., MT. : . . . NIP. 19680912 199702 1 001

2. FAJAR SRI H., ST., MT. : . . . NIP. 19750922 199903 2 001

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

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

Ir. NOEGROHO DJARWANTI., MT

Mengetahui, Disahkan,

Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

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

Ketua Program D-III Teknik Jurusan Teknik Sipil FT UNS

(4)

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

BANGUNAN CAFE DAN RESTO 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

beserta stafnya.

2. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta

beserta stafnya.

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

Surakarta beserta stafnya.

4. Edy Purwanto, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah

memberikan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas akhir ini.

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

karyawan di Fakultas Teknik UNS yang telah banyak membantu dalam proses

perkuliahan.

6. Bapak, Ibu dan kakak yang telah memberikan dukungan dan dorongan baik

moril maupun materiil dan selalu mendoakan penyusun.

7. Rekan – rekan dari Teknik sipil semua angkatan yang telah membantu

terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini, dan semua pihak yang telah

(5)

commit to user

kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran maupun masukan yang membawa

ke arah perbaikan dan bersifat membangun sangat penyusun harapkan. Semoga

Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun khususnya dan

pembaca pada umumnya.

Surakarta, Februari 2011

(6)

Hal

HALAMAN JUDUL... ... i

HALAMAN PENGESAHAN. ... ii

MOTTO ... iv

PERSEMBAHAN... v

KATA PENGANTAR. ... vi

DAFTAR ISI. ... vii

DAFTAR GAMBAR ... xiii

DAFTAR TABEL ... xv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ... xviii

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 ... 9

2.3 Perencanaan Tangga ... 11

2.4 Perencanaan Plat Lantai ... 12

(7)

3.1 Perencanaan Atap………... 19

3.2 Dasar Perencanaan ... 21

3.2 Perencanaan Gording ... 22

3.2.1 Perencanaan Pembebanan ... 23

3.2.2 Perhitungan Pembebanan ... 20

3.2.3 Kontrol Terhadap Tegangan ... 26

3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan ... 26

3.3 Perencanaan Setengah Kuda-kuda ... 28

3.3.1 Perhitungan Panjang ... ... 28

3.3.2 Perhitungan Luasan ... 29

3.3.3 Perhitungan Pembebanan ... 32

3.3.4 Perencanaan Profil ... 40

3.3.5 Perhitungan Alat Sambung ... 42

3.4 Perencanaan Jurai ... 46

3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Jurai ... ... 46

3.4.2 Perhitungan Luasan Jurai ... 47

3.4.3 Perhitungan Pembebanan Jurai ... 50

3.4.4 Perencanaan Profil Jurai ... 57

3.4.5 Perhitungtan Alat Sambung ... 59

3.5 Perencanaan Kuda-kuda Trapesium ... 63

3.5.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda Trapesium ... 63

3.5.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Trapesium ... 65

3.5.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Trapesium ... 67

3.5.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Trapesium ... 75

3.6 Perencanaan Kuda-kuda Utama ... 81

3.6.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda Utama ... 81

3.6.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Utama ... 81

3.6.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama ... 83

(8)

3.7.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda Utama B ... 99

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

3.7.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama B ... 100

3.7.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama B ... 107

BAB 4 PERENCANAAN TANGGA 4.1 Uraian Umum ... 112

4.2 Data Perencanaan Tangga ... 112

4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan ... 114

4.3.1 Perhitungan Tebal Plat Equivalent ... 114

4.3.2 Perhitungan Beban……….. 115

4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes………. 117

4.4.1 Perhitungan Tulangan Tumpuan………. 117

4.4.2 Perhitungan Tulangan Lapangan……… 118

4.5 Perencanaan Balok Bordes………. 119

4.5.1 Pembebanan Balok Bordes………. 120

4.5.2 Perhitungan Tulangan Lentur………. 120

4.5.3 Perhitungan Tulangan Geser……….. 122

4.6 Perhitungan Pondasi Tangga……….. 123

4.7 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi……… 124

4.7.1 Perhitungan Kapasitas Dukung Pondasi ... 124

4.7.2 Perhitungan Tulangan Lentur ... 124

BAB 5 PLAT LANTAI 5.1 Perencanaan Plat Lantai ... 127

5.2 Perhitungan Beban Plat Lantai……….. . 127

(9)

5.6 Penulangan Lapangan Arah y………... ... 137

5.7 Penulangan Tumpuan Arah x………... ... 137

5.8 Penulangan Tumpuan Arah y………... ... 139

5.9 Rekapitulasi Tulangan………. 140

BAB 6 PERENCANAAN BALOK ANAK 6.1 Perencanaan Balok Anak ... 141

6.1.1 Perhitungan Lebar Equivalent………. 142

6.1.2 Lebar Equivalent Balok Anak……… 142

6.2 Perhitungan Pembebanan Balok Anak As 1’……… . 143

6.2.1 Perhitungan Pembebanan……… ... 143

6.2.2 Perhitungan Tulangan ……… ... 145

6.3 Perhitungan Pembebanan Balok Anak As 1’(E-J)……… . 149

6.4 Perhitungan Pembebanan Balok Anak As B’ ……… 155

BAB 7 PERENCANAAN PORTAL 7.1 Perencanaan Portal……… 161

7.1.1 Dasar Perencanaan……….. ... 161

7.1.2 Perencanaan Pembebanan………. . 162

7.2 Perhitungan Luas Equivalen Plat………. .. 163

7.3 Perhitungan Pembebanan Balok………. ... 163

7.3.1 Perhitungan Pembebanan Balok Portal Memanjang ... 163

7.3.2 Perhitungan Pembebanan Balok Portal Mlintang ... 167

(10)

7.4 Penulangan Rink Balk………. ... 175

7.4.1 Perhitungan Tulangan Lentur Rink Balk ... 175

7.4.2 Perhitungan Tulangan Geser Rink Balk ... 179

7.5 Penulangan Balok Portal………. ... 183

7.5.1 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang ... 183

7.5.2 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang ... 186

7.5.3 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang ... 188

7.5.4 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang ... 189

7.6 Penulangan Kolom……….. 192

7.6.1 Perhitungan Tulangan Lentur Kolom………. 192

7.6.2 Perhitungan Tulangan Geser Kolom……… 194

7.7 Penulangan Sloof……… 195

7.7.1 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof Memanjang…………... 195

7.7.2 Perhitungan Tulangan Geser Sloof Memanjang ………….. . 198

7.7.3 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof Melintang……… . 199

7.7.4 Perhitungan Tulangan Geser Sloof Melintang ……… .. 202

BAB 8 PERENCANAAN PONDASI 8.1 Data Perencanaan ... 205

8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi……… 207

8.2.1 Perhitungan Kapasitas Dukung Pondasi ……….. . 207

8.2.1 Perhitungan Tulangan Lentur ……….. ... 207

BAB 9 RENCANA ANGGARAN BIAYA 9.1 Rencana Anggaran Biaya ... 209

9.2 Data Perencanaan ... ... 209

(11)

10.1 Perencanaan Atap ... 218

10.2 Perencanaan Tangga ... 225

10.2.1 Penulangan Tangga……….. ... 225

10.2.2 Pondasi Tangga……….. ... 225

10.3 Perencanaan Plat ... 226

10.4 Perencanaan Balok Anak ... 226

10.5 Perencanaan Portal ... 226

10.6 Perencanaan Pondasi Footplat ... 227

PENUTUP……….. xix

DAFTAR PUSTAKA

(12)

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pesatnya perkembangan dunia teknik sipil menuntut bangsa Indonesia untuk dapat menghadapi segala kemajuan dan tantangan. Hal itu dapat terpenuhi apabila sumber

daya yang memiliki oleh bangsa Indonesia memiliki kualitas pendidikan yang tinggi,

Karena pendidikan merupakan sarana utama bagi kita untuk semakin siap

menghadapi perkembangan ini.

Dalam hal ini bangsa Indonesia telah menyediakan berbagai sarana guna memenuhi

sumber daya manusia yang berkualitas. Sehingga Program DIII Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai salah satu lembaga

pendidikan dalam merealisasikan hal tersebut memberikan Tugas Akhir sebuah

perencanaan gedung bertingkat dengan maksud agar dapat menghasilkan tenaga yang

bersumber daya dan mampu bersaing dalam dunia kerja.

1.2. Maksud Dan Tujuan

Dalam menghadapi pesatnya perkembangan jaman yang semakin modern dan

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

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

diperlukan teknisi-teknisi yang menguasai ilmu dan keterampilan dalam bidangnya.

Program DIII Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta bertujuan menghasilkan ahli teknik yang berkualitas, bertanggungjawab,

kreatif dalam menghadapi masa depan serta dapat mensukseskan pembangunan

(13)

commit to user

memberikan Tugas Akhir dengan maksud dan tujuan :

a. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana

sampai bangunan bertingkat.

b. Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan, pengertian dan

pengalaman dalam merencanakan struktur gedung.

c. Mahasiswa dapat terangasang daya pikirnya dalam memecahkan suatu masalah

yang dihadapi dalam perencanaan suatu struktur gedung.

1.3. Kriteria Perencanaan

a. Spesifikasi Bangunan

1) Fungsi Bangunan : Resto dan Cafe

2) Luas Bangunan : ±1138 m2

3) Jumlah Lantai : 2 lantai

4) Tinggi Lantai : 4,0 m

5) Konstruksi Atap : Rangka kuda-kuda baja

6) Penutup Atap : Genteng

7) Pondasi : Foot Plat

b. Spesifikasi Bahan

1) Mutu Baja Profil : BJ 37 (

σ

leleh = 3700 kg/cm2 )

(

σ

ijin = 2400 kg/cm2 )

2) Mutu Beton (f’c) : 25 MPa

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

Ulir : 340 Mpa.

1.4. Peraturan-Peraturan Yang Berlaku

a. Standart tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung (SNI

03-2847-2002).

b. Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBBI 1971).

(14)

DASAR TEORI

2.1

Dasar Perencanaan

2.1.1 Jenis Pembebanan

Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur yang

mampu mendukung berat sendiri, beban hidup, gaya angin 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 basah ... ... 1800 kg/m3

3. Pasir kering ... 1000 kg/m3

4. 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 :

(15)

commit to user

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

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 Resto dan Cafe ini

terdiri dari :

Beban atap ... 100 kg/m2

Beban tangga dan bordes ... 300 kg/m2

Beban lantai untuk Resto dan cafe ... 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

(16)

Tabel 2.1 Koefisien reduksi beban hidup

Penggunaan Gedung Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk · PERUMAHAN:

Rumah sakit / Poliklinik · PENDIDIKAN:

Sekolah, Ruang kuliah · PENYIMPANAN :

Gudang, Perpustakaan · TANGGA :

Perdagangan, penyimpanan

0,75

0,90

0,80

0,90 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 (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.

P = 16

2

V

( kg/m2 )

Di mana V adalah kecepatan angin dalam m/det, yang harus ditentukan oleh

instansi yang berwenang.

Sedangkan koefisien angin ( + berarti tekanan dan – berarti isapan ), untuk gedung

(17)

commit to user

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

2. Atap segitiga dengan sudut kemiringan a

a) Di pihak angin : a < 65° ... 0,02 a - 0,4 65° < a < 90° ... + 0,9 b) Di belakang angin, untuk semua a ... - 0,4

2.1.2. Sistem Bekerjanya Beban

Bekerjanya beban untuk bangunan bertingkat berlaku sistem gravitasi, yaitu

elemen struktur yang berada di atas akan membebani elemen struktur di

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

besar akan menahan atau memikul elemen struktur yang mempunyai kekuatan

lebih kecil.

Dengan demikian sistem bekerjanya beban untuk elemen – elemen struktur

gedung bertingkat secara umum dapat dinyatakan sebagai berikut : beban pelat

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

didistribusikan ke kolom dan beban kolom kemudian diteruskan ke tanah dasar

melalui pondasi.

2.1.3. Provisi Keamanan

Dalam pedoman beton PPIUG 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

(18)

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, W 0,9 D ± 1,6 W

5. D,L,E 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E

6. D,E 0,9 D ± 1,0 E

7. D,F 1,4 ( D + F )

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

Sumber : SNI 03-2847-2002

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 perbedaan penurunan

F = Beban akibat berat dan tekanan fluida yang diketahui dengan baik berat

(19)

commit to user

Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan Æ

No Kondisi gaya Faktor reduksi (Æ)

1.

2.

3.

4.

Lentur, tanpa beban aksial

Beban aksial, dan beban aksial dengan

lentur :

a. Aksial tarik dan aksial tarik dengan

lentur

b. Aksial tekan dan aksial tekan dengan

lentur :

· Komponen struktur dengan tulangan

spiral

· Komponen struktur lainnya Geser dan torsi

Tumpuan beton

0,80

0,8

0,7

0,65

0,75

0,65

Sumber : SNI 03-2847-2002

Karena kandungan agregat kasar untuk beton struktural seringkali berisi agregat

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

minimum agar campuran beton basah dapat melewati tulangan baja tanpa terjadi

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

melindungi dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus kebakaran, maka

diperlukan adanya tebal selimut beton minimum.

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

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

(20)

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

2.2.1. Perencanaan Kuda-Kuda

1. Pembebanan

Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah :

a. Beban mati

b. Beban hidup

c. Beban angin

2. Asumsi Perletakan

a. Tumpuan sebelah kiri adalah Sendi.

b. Tumpuan sebelah kanan adalah Rol..

3. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.

4. Perencanaan tampang menggunakan peraturan SNI 03-1729-2002.

5. Perhitungan profil kuda-kuda

a) Batang tarik

Ag perlu =

Fy

P_mak

An perlu = 0,85.Ag

An = Ag-dt

(21)

commit to user

Yp Y x=

-L x

U =1

-Ae = U.An

Cek kekuatan nominal :

Kondisi leleh

Fy Ag Pn=0,9. .

f

Kondisi fraktur

Fu Ae Pn=0,75. .

f

P Pn>

f ……. ( aman )

b) Batang tekan

Periksa kelangsingan penampang :

Fy t

b

w

300 =

E Fy r

l K c

p l = .

Apabila = λc≤ 0,25 ω = 1

0,25 < λs < 1,2 ω

0,67λ -1,6

1,43

c

=

(22)

w

f fy

Ag Fcr Ag

Pn= . . =

1 < n u P P

f ……. ( aman )

2.3. Perencanaan Tangga

Untuk perhitungan penulangan tangga dipakai kombinasi pembebanan akibat

beban mati dan beban hidup yang disesuaikan dengan Peraturan Pembebanan

Indonesia Untuk Gedung ( PPUIG 1983 ) dan SNI 03-2847-2002. analisa struktur

mengunakan perhitungan SAP 2000.

Sedangkan untuk tumpuan diasumsikan sebagai berikut :

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

Perhitungan untuk penulangan tangga :

Mn =

F

Mu

Dimana Φ = 0.8

M c f fy ' . 85 . 0 = Rn ₂ .d b Mn =

r = _÷÷

ø ö ç ç è æ -fy 2.m.Rn 1 1 m 1

rb = _÷÷

ø ö çç è æ + fy fy fc 600 600 . . . 85 . 0 _b

rmax = 0.75 . rb

(23)

commit to user

As = rada . b . d

dimana,

m =

Rn =

r = _÷÷

rb = _÷÷

ø ö çç è æ + fy fy fc 600 600 . . . 85 . 0 _b

rmax = 0.75 . rb

rmin < r < rmaks tulangan tunggal r < rmin dipakai rmin = 0.0025 As = rada . b .

Luas tampang tulangan

As =

2.4. Perencanaan Plat Lantai

1. Pembebanan :

1) Beban mati

2) Beban hidup : 250 kg/m2

2. Asumsi Perletakan : jepit penuh

3. Analisa struktur menggunakan tabel 13.3.2 PPIUG 1989.

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

Pemasangan tulangan lentur disyaratkan sebagai berikut :

(24)

Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah

sebagai berikut :

dimana,

m =

Rn =

r = _÷÷

rb = _÷÷

ø ö çç è æ + fy fy fc 600 600 . . . 85 , 0 _b

rmax = 0,75 . rb

rmin < r < rmaks tulangan tunggal r < rmin dipakai rmin = 0,0025

As = rada . b . d

Luas tampang tulangan As =

2.5. Perencanaan Balok

1. Pembebanan :

1) Beban mati

2) Beban hidup : 250 kg/m2

2. Asumsi Perletakan : sendi sendi

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

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

(25)

commit to user

dimana,

m =

Rn =

r = _÷÷

rb = _÷÷

ø ö çç è æ + fy fy fc 600 600 . . . 85 , 0 _b

rmax = 0,75 . rb

rmin < r < rmaks tulangan tunggal

r < rmin dipakai rmin = 0,004 (

340 4 , 1 4 , 1 =

Fy )

As = rada . b . d

n = ƭy RnȖ=Ϝ_:

Perhitungan tulangan geser :

Vc = 1₆x f'cxbxd

fVc=0,75 x Vc Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc ( perlu tulangan geser )

Vu < Æ Vc < 3 Ø Vc

(tidak perlu tulangan geser)

Vs perlu = Vu – Vc

(26)

Vs ada = s

d fy Av. . ) (

( pakai Vs perlu )

2.3.

Perencanaan Portal

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

3. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.

a. Perhitungan tulangan lentur :

dimana,

m =

Rn =

r = _÷÷

rb = _÷÷

ø ö çç è æ + fy fy fc 600 600 . . . 85 . 0 b

rmax = 0.75 . rb

r min =

fy 1,4

(27)

commit to user

n = ƭy RnȖ=Ϝ_:

r < rmin dipakai rmin =

fy

4 , 1

=

240 4 , 1

= 0,0058

b. Perhitungan tulangan geser : Æ = 0,75

Æ Vc = 0,75 x Vc Æ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Æ Vc

( perlu tulangan geser )

ÆVs perlu = Vu – Æ Vc

c

RnȖ=Ϝ

=

Ϝ ∅_∅

( pilih tulangan terpasang )

Vs ada = S

d fy Av. . ) (

( pakai Vs perlu )

2.8. Perencanaan Pondasi

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

beban mati dan beban hidup.

2. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-1729-2002.

Perhitungan kapasitas dukung pondasi (Terzaghi) :

qada = A p

qu = 1,3 cNc + qNq + 0,4 g B Ng

qijin = qu / SF

qada £ qijin ... (aman)

Sedangkan pada perhitungan tulangan lentur

(28)

m =

Rn =

r = _÷÷

rb = _÷÷

ø ö çç è æ + fy fy fc 600 600 . . . 85 , 0 _b

rmax = 0,75 . rb

rmin < r < rmaks tulangan tunggal

r < rmin dipakai rmin = 0,004 (

340 4 , 1 4 , 1 =

Fy )

As = rada . b . d

Luas tampang tulangan As = Jumlah tungan x Luas

Perhitungan tulangan geser : Vu = s x A efektif

fVc=0,75 x Vc Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc ( perlu tulangan geser )

Vu < Æ Vc < 3 Ø Vc

(tidak perlu tulangan geser)

Vs perlu = Vu – Vc

(29)

commit to user

Vs ada = s

d fy Av. . ) (

(30)

S K

a l

b

c

d

e

f g

h i

[image:30.595.84.559.119.769.2]

j k

Gambar 3.21. Luasan Atap Kuda-kuda Utama

Panjang al = Panjang bk = Panjang cj = 3,875 m

Panjang di = 3,406 m

Panjang eh = 2,469 m

Panjang fg = 2 m

Panjang ab = 1,937 m , bc = cd = de = 1,875 m

Panjang ef = ½ . 1,875 = 0,937 m

· Luas abkl = al × ab

= 3,875 × 1,937 = 7,5 m2

· Luas bcjk = bk × bc

= 3,875 × 1,875 = 7,265 m2

· Luas cdij = (cj × ½ cd ) + ÷ ø ö ç

è

æ + _´

.cd 2

di cj

2 1

= (3,875 × ½ . 1,875) + ÷

ø ö ç

è

æ + _´

875 , 1 . 2

406 , 3 875 , 3

2 1

(31)

commit to user

S K

a l

b

c

d

e

f g

h i

j k

· Luas dehi = _÷

ø ç

è 2 × de

= ÷

ø ö ç

è

æ +

2 875 , 1 406 , 3

× 1,875

= 4,95 m2

· Luas efgh = ÷

ø ö ç

è

æ +

2 fg eh

× ef

= _÷

ø ö ç

è

æ +

2 2 469 , 2

× 0,937

[image:31.595.108.571.68.542.2]

= 2,1 m2

Gambar 3.22. Luasan Plafon Kuda-kuda Utama

Panjang al = Panjang bk = Panjang cj = 3,875 m

Panjang di = 3,406 m

Panjang eh = 2,469 m

Panjang fg = 2 m

Panjang ab = 0,937 m

Panjang bc = cd = de = 1,875 m

(32)

· Luas bcjk = bk × bc

= 3,875 × 1,875 = 7,265 m2

· Luas cdij = (cj × ½ cd ) + ÷ ø ö ç è æ + _´ .cd 2 di cj 2 1

= (3,875 × ½ 1,875) + ÷

ø ö ç è æ + _´ 875 , 1 . 2 406 , 3 875 , 3 2 1

= 7,05 m2

· Luas dehi = _÷

ø ö ç è æ + 2 eh di × de = ÷ ø ö ç è æ + 2 469 , 2 406 , 3 × 1,875

= 4,95 m2

· Luas efgh = ÷

ø ö ç è æ + 2 fg eh × ef = _÷ ø ö ç è æ + 2 2 469 , 2 × 0,937

= 2,1 m2

3.3.2. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama

Data-data pembebanan :

Berat gording = 11 kg/m

Jarak antar kuda-kuda utama = 4 m

Berat penutup atap = 50 kg/m2

Berat profil = 25 kg/m

(33)

commit to user

1 2 3 4 5 6 7 8

9

10

11

12 13

14

15

16 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 P1

P2

P3

P4 P6

P7

P8

P9

P10 P11

P12 P13

P14 P15

[image:33.595.104.538.62.505.2]

P16

Gambar 3.23. Pembebanan Kuda- kuda Utama akibat Beban Mati

a. Beban Mati

1) Beban P1 = P9

a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording

= 11 × 4 = 44 kg

b) Beban atap = Luasan × Berat atap

= 7,5 × 50 = 375 kg

c) Beban plafon =Luasan × berat plafon

= 3,875 × 25 = 96,875 kg

d) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (1 + 9) × berat profil kuda kuda

= ½ × (1,875 + 2,165) × 25 = 50,5 kg

e) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-k1uda

= 30 % × 50,5 = 15,15 kg

f) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda

= 10 % × 50,5 = 5,05 kg

2) Beban P2 = P8

= 11 × 4 = 44 kg

= 7,625 × 50 = 381,25 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (9+17+18+10) × berat profil kuda kuda

(34)

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

= 30 % × 94,725 = 28,41 kg

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

= 10 % × 94,725 = 9,47 kg

3) Beban P3 = P7

= 11× 4 = 44 kg

= 7,05 × 50 = 352,5 kg

= ½ × (2,165 + 2,165 + 2,864 + 2,165) × 25

= 116,99 kg

= 30 % × 116,99 = 35,07 kg

= 10 % × 116,99 = 11,69 kg

4) Beban P4 = P6

= 11 × 4 = 44 kg

= 4,95 × 50 = 247,5 kg

= ½ × (2,165 + 3,248 + 3,75 + 2,165) × 25

= 141,6 kg

= 30 % × 141,6 = 42,48 kg

= 10 % × 141,6 = 14,16 kg

5) Beban P5

(35)

commit to user

= 2,1 × 50 = 105 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (12 + 23 + 13) × berat profil kuda kuda

= ½ × (2,165 + 4,33 + 2,165) × 25 = 108,25 kg

= 30 % × 108,25 = 32,47 kg

= 10 % × 108,25 = 10,825 kg

f) Beban reaksi = reaksi ½ kuda-kuda

= 809,38 kg

6) Beban P10 = P16

a) Beban plafon =Luasan × berat plafon

= 7,625 × 25 = 190,625 kg

b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (8 + 29 + 7) × berat profil kuda kuda

= ½ × ( 1,875 + 1,083 + 1,875) × 25

= 60,41 kg

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

= 30 % × 60,41 = 18,12 kg

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

= 10 % × 60,41 = 6,04 kg

7) Beban P11 = P15

= 7,05 × 25 = 176,25 kg

b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (7+28+27+6) × berat profil kuda kuda

= ½ × (1,875 + 2,165 + 2,165 + 1,875) × 55

= 101 kg

(36)

8) Beban P12 = P14

= 4,95 × 25 = 123 kg

b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (6+26+25+5) × berat profil kuda kuda

= ½ × (1,875 + 2,864 + 3,248 + 1,875) × 25

= 123,275 kg

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

= 30% × 123,275 = 36,99kg

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

= 10% × 123,275 = 12,33 kg

9) Beban P13

a) Beban plafon =2 x Luasan × berat plafon

= 2 x 2,1 × 25 = 105 kg

b) Beban kuda-kuda =½ × Btg (4+22+23+24+5) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (1,875 + 3,75 + 3,75 + 4,33 + 1,875) × 25

= 194,75 kg

= 30 % × 194,75 = 58,425 kg

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

= 10 % × 194,75 = 19,475 kg

e) Beban reaksi = reaksi ½ kuda-kuda

(37)

commit to user

Beban

Beban Atap (kg)

Beban gording

(kg)

Beban Kuda -

kuda (kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plat Penyambung

(kg)

Beban Plafon (kg)

Beban Reaksi (kg)

Jumlah Beban (kg)

Input SAP

(kg)

P1=P9 375 44 50,5 5,05 15,15 96,875 - 586,75 587

P2=P8 381,25 44 94,725 9,47 28,41 - - 557,85 558

P3=P7 352,5 44 116,99 11,69 35,07 - - 560 560

P4=P6 247,5 44 141,6 14,16 42,48 - - 489,74 490

P5 105 44 108,25 10,82 32,47 - 809,38 1109,92 1110

P10=P16 - - 60,41 6,04 18,13 190,625 - 275,20 275

P11=P15 - - 101 10,1 30,3 176,25 - 317,65 318

P12=P14 - - 123,25 12,33 36,99 123 - 295,57 296

P13 - - 194,76 19,47 58,42 105 995,69 1373,34 1373

b. Beban Hidup

(38)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10

11

12 13

14

15

16 29 28 27 26

25 24 23 22 21 20 19 18 17 W1

W2

W3

W4

W5 W6

W 7

W 8

W 9

[image:38.595.78.575.117.748.2]

W Perhitungan beban angin :

Gambar 3.24. Pembebanan Kuda-kuda Utama akibat Beban Angin

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

Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40

= (0,02 × 30) – 0,40 = 0,2

a. W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin

= 7,5 × 0,2 × 25 = 37,5 kg

b. W2 = luasan × koef. angin tekan × beban angin

= 7,625 × 0,2 × 25 = 38,125 kg

c. W3 = luasan × koef. angin tekan × beban angin

= 7,05 × 0,2 × 25 = 35,25 kg

d. W4 = luasan × koef. angin tekan × beban angin

= 4,95 × 0,2 × 25 = 24,75 kg

e. W5 = luasan × koef. angin tekan × beban angin

(39)

commit to user

a. W6 = luasan × koef. angin tekan × beban angin

= 2,1 × -0,4 × 25 = -21 kg

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

= 4,95 × -0,4 × 25 = -49,5 kg

c. W8 = luasan × koef. angin tekan × beban angin

= 7,05 × -0,4 × 25 = -70,5 kg

d. W9 = luasan × koef. angin tekan × beban angin

= 7,265 × -0,4 × 25 = -72,65 kg

e. W10 = luasan × koef. angin tekan × beban angin

[image:39.595.108.563.75.603.2]

= 7,5 × -0,4 × 25 = -75 kg

Tabel 3.19. Perhitungan Beban Angin Kuda-kuda Utama Beban

Angin Beban (kg)

Wx

W.Cos a (kg)

(Untuk Input SAP2000)

Wy

W.Sin a (kg)

W1 37,5 32,5 33 18,75 19

W2 38,125 33,01 33 19,06 19

W3 35,25 30,527 31 17,625 18

W4 24,75 21,43 21 12,37 12

W5 10,25 8,87 9 5,675 6

W6 -21 -18,18 -18 -10,5 -11

W7 -49,5 -42,87 -43 -24,75 -25

W8 -70,5 -61,05 -61 -35,25 -35

W9 -72,05 -62,39 -62 -36,02 -36

W10 -75 -64,95 -65 -37,5 -38

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh

(40)

Batang Kombinasi

Tarik (+) kg Tekan(+) kg

1 9769,66

2 9801,94

3 8776,14

4 7550,93

5 7488,51

6 8639,56

7 9592,44

8 9558,66

9 11319,43

10 10183,628

11 8808,23

12 7435,73

13 7452,39

14 8811,84

15 10186,03

16 1323,89

17 271,69

18 1154,52

19 1069,08

20 1811,43

21 1796,44

22 2264,36

23 5705,3

24 2215,83

25 1788,41

26 1749,68

27 1076,68

28 1096,43

[image:40.595.117.455.84.752.2]

(41)

commit to user

a. Perhitungan Profil Batang Tarik

Pmaks. = 9801,94 kg

L = 1,875 m

fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Kondisi leleh

Pmaks. = f.fy .Ag

2

y

maks. _4,53_cm 0,9.2400

9801,94 .f

P

Ag = =

F =

Kondisi fraktur

Pmaks. = f.fu .Ae

Pmaks. = f.fu .An.U

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

2

u

maks. _4,71_cm

0,75 0,75.3700.

9801,94 .

.f P

An = =

F =

U

2 min 0,781cm

240 187,5 240

L

i = = =

Dicoba, menggunakan baja profil ûë 70.70.7

Dari tabel didapat Ag = 9,4 cm2

i = 2,12 cm

Berdasarkan Ag kondisi leleh

Ag = 4,53 /2 = 2,26 cm2

Berdasarkan Ag kondisi fraktur

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

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

(42)

= 3,38 cm2

Ag yang menentukan = 3,38 cm2

Digunakan ûë 70.70.7 maka, luas profil 9,4 > 3,38 ( aman )

inersia 2,12 > 0,781 ( aman )

b. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 11323,89 kg

L = 2,165 m

fy = 2400 kg/cm2

fu = 3700 kg/cm2

Dicoba, menggunakan baja profil ûë 70.70.7

Dari tabel didapat nilai – nilai :

Ag = 2.9,4 = 18,8 cm2

r = 2,12 cm = 21,2 mm

b = 70 mm

t = 7 mm

Periksa kelangsingan penampang :

y f t

b 200

£ =

240 200 7

70

£ = 10 £ 12,910

r kL λc ₂

E fy p =

10 2 3,14

240 21,2

(2165) 1

₂ ₅

x x =

(43)

commit to user

w

c

0,67 -1,6

1,43

l =

w

13 , 1 . 0,67 -1,6

1,43

= =1,69

Pn = Ag.fcr = Ag w

y

f

= 1880 69 , 1

240

= 266982,25 N = 26698,23 kg

49 , 0 23 , 26698 85

, 0

11323,89 = =

x P

P

n u

f < 1 ... ( aman )

3.3.4. Perhitungan Alat Sambung

a. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches)

Diameter lubang = 14,7 mm.

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

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

Menggunakan tebal plat 8 mm

Tahanan geser baut

Pn = m.(0,4.fub).An

= 2.(0,4.825) .¼ . p . 12,72 = 8356,43 kg/baut

Tahanan tarik penyambung

Pn = 0,75.f

ub .An

=7833,9 kg/baut

Tahanan Tumpu baut :

Pn = 0,75 (2,4.fu.db.t)

= 0,75 (2,4.370.12,7.9)

= 7612,38 kg/baut

(44)

28 , 1 7612,38 9801,94 P

P n

geser

maks. ₌ ₌

= ~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut :

a. 1,5d £ S1 £ 3d

Diambil, S1 = 2,5 db = 3. 12,7

= 3,175 mm

= 30 mm

b. 2,5 d £ S2 £ 7d

Diambil, S2 = 5 db = 1,5 . 12,7

= 6,35 mm

= 6 mm

b. Batang tarik

Digunakan alat sambung baut-mur.

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

Diameter lubang = 13,7 mm.

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

Menggunakan tebal plat 8 mm

Tahanan geser baut

Pn = n.(0,4.fub).An

= 2.(0,4.825) .¼ . p . 12,72 = 8356,43 kg/baut

Tahanan tarik penyambung

Pn = 0,75.fub.An

=7833,9 kg/baut

Tahanan Tumpu baut :

Pn = 0,75 (2,4.fu. db t)

= 0,75 (2,4.370.12,7.9)

= 7612,38 kg/baut

(45)

commit to user

1,49 7612,38

P n

geser

= =

= ~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) :

1) 3d £ S1£ 15 tp ,atau 200 mm Diambil, S1 = 3 d = 3 . 1,27

= 3,81 cm

= 4 cm

2) 1,5 d £ S2£ (4tp + 100mm) ,atau 200 mm Diambil, S2 = 1,5 d = 1,5 . 1,27

= 1,905 cm

[image:45.595.112.439.153.747.2]

= 2 cm

Tabel 3.21. Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda

Nomor Batang Dimensi Profil Baut (mm)

1 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

2 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

3 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

4 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

5 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

6 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

7 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

8 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

9 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

10 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

11 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

12 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

13 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

14 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

15 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

16 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

17 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

(46)

20 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

21 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

22 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

23 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

24 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

25 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

26 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

27 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

28 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7

(47)

3.6.Perencanaan Kuda-kuda Utama B (KKB) 3.7.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda B

5

6

7

8

1

2

3

4

9

10

11

12

13

Gambar 3.17. Panjang batang kuda-kuda B

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :

Tabel 3.17. Perhitungan Panjang Batang Pada Kuda-kuda Utama (KKB) No batang Panjang batang (m)

1 1,875

2 1,875

3 1,875

4 1,875

5 2,165

6 2,165

7 2,165

8 2,165

9 1,083

(48)

SK

a b c d

h g f e

a b

c d

h g

f e

3.6.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda Utama B

Gambar 3.18. Luasan Atap Kuda-kuda B

Panjang de, cf, bg, ah = 4 m Panjang ef = 0,937 m Panjang fg = 1,875 m Panjang gh = 1,937 m

Luas decf = de x ef = 4 x 0,937 = 3,75 m2

Luas cfgb = cf x fg

= 4 x 1,875 = 7,5 m2

Luas bgha = bg x gh

= 4 x 1,937 = 7,75 m2

11 2,165

12 2,165

(49)

SK

a b c d

h g f e

a b c d

h g f

e

Gambar 3.19. Luasan Plafon Kuda-kuda B Panjang de, cf, bg, ah = 4 m

Panjang ef = 0,937 m Panjang fg = 1,875 m Panjang gh = 0,97 m

Luas decf = de x ef = 4 x 0,937 = 3,75 m2

Luas cfgb = cf x fg

= 4 x 1,875 = 7,5 m2

Luas bgha = bg x gh

= 4 x 0,97 = 3,9 m2

3.6.3.Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama B Data-data pembebanan :

(50)

P1

P2

P3

P4

P5

P6 P7

P8 5

6 ₇

8

1 2 3 4

9

10 11 12

13

Gambar 3.20. Pembebanan Kuda- kuda utama akibat beban mati

Perhitungan Beban a. Beban Mati 1) Beban P1 = P5

a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording

= 11 x 4 = 44 kg

b) Beban atap = Luasan atap bgha x Berat atap = 7,75 x 50 = 87,5 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (5 + 1) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,165 + 1,875) x 25 = 50,5 kg

d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda = 0,3 x 50,5 = 15,15 kg e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda

= 0,1 x 50,5 = 5,05 kg f) Beban plafon = Luasan x berat plafon

= 3,9 x 25 = 97,5 kg

(51)

= 11 x 44 = 44 kg

b) Beban atap = Luasan atap cfgb x berat atap = 7,5 x 50 = 375 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(5 + 9 + 6 + 10) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,165 + 1,083 + 2,165 + 2,165) x 25

= 94,72 kg

= 0,1 x 94,72 = 9,47 kg

3) Beban P3

= 11 x 4 = 44 kg

b) Beban atap = Luasan atap bgha x berat atap = 7,75 x 50 = 387,5 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (6 + 11 + 7) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,165+2,165+2,165) x 25 = 81,19 kg

= 0,1 x 81,19 = 8,12 kg

4) Beban P6 = P8

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(3 +13 + 4) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,875 + 1,083 + 1,875) x 25

= 60,41 kg

(52)

c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 60,41 = 6,04 kg

d) Beban Plafon = Luasan plafon x berat plafon = 3,9 x 25 = 97,5 kg

5) Beban P7

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (2+10+11+12+3) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,875+2,165+2,165 +2,165+1,875 ) x 25

= 128,06 kg

b) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda = 0,3 x 128,06 = 38,42 kg c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda

= 0,1 x 128,06 = 12,81 kg d) Beban Plafon = Luasan plafon x berat plafon

= 3,9 x 25 = 97,5 kg

Tabel 3.18. Rekapitulasi Beban Mati

Beban

Beban Atap (kg)

Beban gording

(kg)

Beban Kuda - kuda

(kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plat Penyambung

(kg)

Beban Plafon

(kg)

Jumlah Beban (kg)

Input SAP

(kg) P1=P5 87,5 44 50,5 5,05 15,15 97,5 299,7 300

P2=P4 375 44 94,72 9,47 28,42 - 551,61 552

P3 387,5 44 81,19 8,12 24,36 - 545,17 545

P6=P8 - - 60,41 6,04 18,12 97,5 182,07 182

P7 - - 128,06 12,81 38,42 97,5 276,79 277

b. Beban Hidup

(53)

W1

W2

W3 W4

W5

W6 5

6 ₇

8

1 2 3 4

9

10 11 12

13

c. Beban Angin Perhitungan beban angin :

Gambar 3.21. Pembebanan kuda-kuda utama B akibat beban angin

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

a. 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

= 7,75 x 0,2 x 25 = 38,75 kg

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

= 7,5 x 0,2 x 25 = 37,5 kg

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

= 3,75 x 0,2 x 25 = 18,75 kg

b. Koefisien angin hisap = - 0,40

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

(54)

b) W5 = luasan x koef. angin tekan x beban angin

= 7,5 x -0,4 x 25 = -75 kg

c) W6 = luasan x koef. angin tekan x beban angin

= 7,75 x -0,4 x 25 = -77,5 kg

Tabel 3.19. Perhitungan Beban Angin Beban

Angin Beban (kg)

Wx

W.Cos a (kg)

Wy

W.Sina(kg)

(Untuk Input SAP2000) W1 38,75 33,56 34 19,375 19

W2 37,5 32,47 32 18,75 19

W3 18,75 16,3 16 9,375 9

W4 -37,5 32,47 32 -18,75 19

W5 -75 64,95 65 -37,5 38

W6 -77,5 67,11 67 -38,75 38

(55)

Tabel 3.20. Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-kuda Utama

Batang

kombinasi

Tarik (+) kg

Tekan(+) kg

1 3101,22 -

2 3096,59 - 3 3020,39 - 4 3023,71 -

5 3630,93

6 2505,39

7 - 3634,75

8 - 2509,12

9 22547,15

10 - 1120,81

11 1567,11 -

12 - 1058,26

(56)

3.6.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda a. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 3101,22 kg

Fy = 2400 kg/cm2 (240 MPa)

Fu = 3700 kg/cm2 (370 MPa)

Ag perlu =

Fy P_mak

= 2400

22 , 3101

= 1,3 cm2

Dicoba, menggunakan baja profil ûë 55 . 55 . 8 Dari tabel baja didapat data-data =

Ag = 8,23 cm2

x = 1,64 cm An = 2.Ag-dt

= 1646 -17.8 = 1510 mm2 L =Sambungan dengan Diameter

= 3.12,7 =38,1 mm 4

, 16

=

x mm

L x U =1

= 1- 1 , 38 16,4

= 0,569

Ae = U.An = 0,569.1510 = 859,19 mm2

Check kekuatan nominal

Fu Ae Pn=0,75. .

f

= 0,75. 859,19 .370 = 238425,2 N

(57)

a. Perhitungan profil batang tekan Pmaks. = 3630,39 kg

lk = 2,165 m = 216,5 cm

Ag perlu =

Fy Pmak = 2400 95 , 3634

= 1,51 cm2

Dicoba, menggunakan baja profilûë 55 . 55 . 8 (Ag = 8,23 cm2) Periksa kelangsingan penampang :

Fy t b w 200 .

2 < = 240 200 8

55

<

= 6,87 < 12,9

r L K.

=

l = 64 , 1 5 , 216 . 1 = 132,01 E Fy c p l l = = 200000 240 14 , 3 132,01

= 1,46…… λc ≥ 1,2 ω =1,25.l_c2

ω 2

c

1,25.l

= = 1,25. (1,462) = 2,67

Fcr Ag Pn=2. .

= 2.8,23. 2,67 2400 = 14795,5 5 , 14795 . 85 , 0 75 , 3634 = Pn P f

(58)

3.3.5. Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches) Diameter lubang = 14 mm.

= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm

a. Tahanan geser baut

Pn = m.(0,4.fub).An

= 2.(0,4.825) .¼ . p . 12,72 = 8356,43 kg/baut

d. Tahanan tarik penyambung

Pn = 0,75.fub.An

=7833,9 kg/baut e. Tahanan Tumpu baut :

Pn = 0,75 (2,4.fu.db.t)

= 0,75 (2,4.370.12,7.9) = 7612,38 kg/baut

P yang menentukan adalah Ptumpu = 7612,38 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

48 , 0 7612,38 3634,75 P

P n

geser

maks. ₌ ₌

= ~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut : a. 3d £ S £ 15t atau 200 mm Diambil, S1 = 3 db = 3. 12,7

(59)

b. 1,5 d £ S2£ (4t +100) atau 200 mm

Diambil, S2 = 1,5 db = 1,5 . 12,7

= 19,05 mm = 20 mm b. Batang tarik

Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches ) Diameter lubang = 13,7 mm.

= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm Menggunakan tebal plat 8 mm

a. Tahanan geser baut

Pn = n.(0,4.fub).An

= 2.(0,4.825) .¼ . p . 12,72 = 8356,43 kg/baut

b. Tahanan tarik penyambung

Pn = 0,75.fub.An

= 7833,9 kg/baut c. Tahanan Tumpu baut :

Pn = 0,75 (2,4.fu. db t)

= 0,75 (2,4.370.12,7.9) = 7612,38 kg/baut

P yang menentukan adalah Ptumpu = 7612,38 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur, 0,41 7612,38 3101,22 P

P n

geser

maks. ₌ ₌

= ~ 2 buah baut

(60)

= 38,1 mm = 40 mm

e. 1,5 d £ S2£ (4t +100) atau 200 mm

Diambil, S2 = 1,5 db = 1,5 . 12,7

= 19,05 mm = 20 mm

(61)

commit to user

SK

SK KT

JL G

N KKA

SK KT G

JD 3 7 5 3 7 5 4 0 0 4 0 0 4 0 0 4 0 0 4 0 0 3 7 5 3 7 5

3 5 0 0

3

7

5

4

0

4

0

KKA N

KKB B

B

1

5

0

2

6

7

5

JL

N N

5

0

5

0

5

0

PERENCANAAN ATAP

3.1Rencana Atap ( Sistem Kuda-Kuda)

Gambar 3.1 Rencana Atap

Keterangan :

KK A = Kuda-kuda utama G = Gording

KT = Kuda-kuda trapesium N = Nok

SK = Setengah kuda-kuda JD = Jurai dalam

KK B = Kuda-kuda samping JL = Jurai luar

(62)

1 2 ₃ ₄

15

13 12

11

10 9

5

6

7

8

14

Gambar 3.2 Setengah Kuda- kuda

Gambar 3.3 Jurai

1 2 3 4

5

6

7

8

15

9 10

13

14

(63)

commit to user

9

10

11 12 13 14

15

16

1 2 3 4 5 6 7 8

29 28

27 26 25 24 23 22 21

20 19 18 17

1 2 3 4 5 6 7 8

9

10

11

12 13

14

15

16 29 28 27 26 25 24 23

22 21 20 19 18 17

Gambar 3.4 Kuda-kuda trapesium

Gambar 3.5 Kuda-kuda utama

3.1.1.Dasar Perencanaan

Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai

berikut :

a. Bentuk denah : seperti gambar 3.1

b. Jarak antar kuda-kuda : 4 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)

(64)

i. Bentuk atap : limasan

j. Mutu baja profil : Bj-37

sijin= 2400 kg/cm2

sLeleh= 3700 kg/cm2(SNI 03–1729-2002)

3.2Perencanaan Gording

Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels/ kanal

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

berikut :

a. Berat gording = 11 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) = 2,165 m.

Jarak antar kuda-kuda utama = 4 m.

Jarak antaraKUdengan KT = 3,75 m.

Pembebanan berdasarkan SNI 03-1727-1989, sebagai berikut :

a. Berat penutup atap = 50 kg/m2.

b. Beban angin = 25 kg/m2.

c. Berat hidup (pekerja) = 100 kg.

(65)

commit to user

a. Beban Mati (titik)

Gambar 3.5Beban mati

Berat gording = 11 kg/m

Berat penutup atap

Berat plafon

=

( 2,165 x 50 )

( 1,5 x 25 )

=

108,25 kg/m

37,5 kg/m

Q

= 156,75 kg/m

qx = q sin a = 156,75 x sin 30° = 78,375 kg/m.

qy = q cos a = 156,75x cos 30° = 135,75 kg/m.

Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 135,75 x ( 4 )2 = 271,5 kgm.

My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 78,375 x ( 4 )2 = 156,75 kgm.

+ y

a

P qy

qx

(66)

Gambar 3.6 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 = 86,60 kgm.

My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 50 x 4 = 50 kgm.

c. Beban angin

TEKAN HISAP

Gambar 3.7 Beban angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (PPIUG 1989)

Koefisien kemiringan atap (a) = 30°

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

= (0,02.30 – 0,4)

= 0,2

2) Koefisien angin hisap = – 0,4

Beban angin :

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

= 0,2 x 25 x ½ x (2,165+2,165) = 10,83 kg/m.

y

a

P Py

Px

(67)

commit to user

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

1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 10,83 x (4)2 = 21,63kgm.

2) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -21,65 x (4)2 = -43,30 kgm.

Kombinasi = 1,2D + 1,6L ± 0,8w

1) Mx

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

= 1,2(271,5) + 1,6(86.6) + 0,8(21,63) = 481,64 kgm

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

= 1,2(271,5) + 1,6(86,6) - 0,8(-43,30) = 429,72 kgm

2) My

Mx (max) = Mx(min)

= 1,2(155,25) + 1,6(50) = 268,1 kgm

Tabel 3.1 Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording

Momen

Beban

Mati

Beban

Hidup

Beban Angin Kombinasi

Tekan Hisap Maksimum Minimum

Mx (kgm)

My (kgm)

268,9

155,25

86,60

50,00

10,83

-

-43,30

-

481,64

268,1

429,72

(68)

a. Kontrol terhadap momen maksimum

Mux = 481,64kgm = 4816,4 Kgcm

Muy = 268,1kgm = 2681 Kgcm

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

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

Cek tahanan momen lentur

0 , 1

£ +

Mny Muy Mnx

Mux

b

b f

f

0 , 1 47520 9

, 0

2681 156480

9 , 0

4 , 4816

£ +

x x

0 , 1 94 ,

0 £ ………….. ( aman )

3.2.3. Kontrol TerhadapLendutan

Dicobaprofil : 150 x 75x 20 x 4,5

E = 2,1 x 106kg/cm2 qy = 1,4073kg/cm

Ix = 489cm4 Px = 50 kg

Iy = 99,2cm4 Py = 86,603 kg

qx = 0,8125kg/cm

N_{2 2, òy} ×y = ,Ķmcm

Zx =

3 x 4

x.L P .L

5.q

(69)

commit to user

=

2 , 99 10 . 1 , 2 48 x99,2

384x2,1.106 6 x x

+

= 1,37 cm

Zy =

=

489 10 . 1 , 2 48

400 603 , 86 x489 384x2,1.10

400) 5x1,4073x(

6 3

6 4

x x

x

+

= 0,48 cm

Z = y2

2 x Z

Z +

= (1,37)2 +(0,48)2 =1,45 cm

Z £ Zijin

1,45 cm £1,67 cm ……… aman !

Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 150× 70 × 20 ×4,5 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.

x 3 y

x 4 y

48.E.I .L P

384.E.I .L 5.q

(70)

1 2 3 4 5

6

7

8

15

9 10

13 14

[image:70.595.115.475.129.745.2]

12 11

Gambar 3.8 Rangka Batang Setengah Kuda- kuda

3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :

Tabel 3.2 Perhitungan Panjang Batang Pada Setengah Kuda-kuda

Nomer Batang Panjang Batang

1 1,875

2 1,875

3 1,875

4 1,875

5 2,165

6 2,165

7 2,165

8 2,165

9 1,083

(71)

commit to user

a b

c

j

k a'

b' d

e f

i h g

c' d' e'

SK

13 3,248

14 3,750

15 4,330

[image:71.595.103.522.72.768.2]

3.2. Perhitungan luasan Setengah Kuda-kuda

Gambar 3.9 Luasan Atap Setengah Kuda-kuda

Panjang ak = 7,5 m

Panjang bj = 6,6 m

Panjang ci = 4,7 m

Panjang dh = 2,8 m

Panjang eg = 0,9 m

Panjang atap ab = jk = 2,166 m

Panjang b’c’ = c’d’ = d’e’ = 1,875 m

Panjang e’f = ½ × 1,875 = 0,937 m

Panjang atap a’b’ = 1,938 m

(72)

= 14,475 m2

b.

Luas atap bcij = ½ x (bj + ci) x b’c’

= ½ x (6,6 + 4,7) x 1,875

= 10,594 m2

c. Luas atap cdhi = ½ x (ci + dh) x c’d’

= ½ x (4,7 + 2,8) x 1,875

= 7,031 m2

d. Luas atap degh = ½ x (dh + eg) x d’e’

= ½ x (2,8 + 0,9) x 1,875

= 3,469 m2

e. Luas atap efg = ½ x eg x e’f

= ½ x 0,9 x 0,937

(73)

commit to user

a b

c

j

k a'

b' d

e f

i h g

c' d' e'

[image:73.595.103.531.65.505.2]

SK

Gambar 3.10 Luasan Plafon Setengah Kuda-Kuda

Panjang ak = 7,5 m

Panjang bj = 6,6 m

Panjang ci = 4,7 m

Panjang dh = 2,8 m

Panjang eg = 0,9 m

Panjang a’b’ = e’f = 0,9 m

Panjang b’c’ = c’d’ = d’e’ = 1,8 m

Luas abjk = ½ × (ak + bj) × a’b’

= ½ × (7,5 + 6,6) × 0,9

= 6,345 m2

Luas bcij = ½ × (bj + ci) × b’c’

= ½ × (6,6 + 4,7) × 1,8

= 10,17 m2

Luas cdhi = ½ × (ci + dh) × c’d’

= ½ (4,7 + 2,8) × 1,8

= 6,75 m2

(74)

Luas efg = ½ × eg × e’f

= ½ × 0,9 × 0,9

= 0,405 m2

3.3.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Data-data pembebanan :

Berat penutup atap = 50 kg/m2

Berat profil rangka kuda-kuda = 25 kg/m

[image:74.595.117.452.241.559.2]

Berat profil gording = 11 kg/m

Gambar 3.11Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat beban mati

1 2 3 4

5

6

7

8

1 5

9 1 0

1 3 1 4

1 2 1 1

P 1

P 2

P 3

P 4

P 5

(75)

commit to user

1) Beban Mati

Beban P1

Beban gording =Berat profil gording x Panjang Gording ac

= 11 x 4

= 44 kg

Beban atap = Luas atap abjk x Berat atap

= 14.475 x 50

= 707, kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 5 ) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,875 + 2,165) x 25

= 50,5 kg

Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda

= 0,3 x 50,5

= 15,15 kg

Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda

= 0,1 x 50,5

= 5,05 kg

Beban plafon =Luasplafon abjk x berat plafon

= 6,345 x 25

= 128,25 kg

Beban P2

Beban gording =Berat profil gording x Panjang Gording gi

= 11 x 2

= 22 kg

Beban atap = Luasatap atap bcij x berat atap

= 10,594 x 50

(76)

= ½ × (2,165+1,083+2,165+2,165) × 25

= 94,725 kg

= 0,3 x 94,725

= 28,41 kg

= 0,1 x 94,725

= 9,4725 kg

Beban P3

Beban atap = Luas atap cdhi x berat atap

= 7,031 x 50

= 351,5 kg

Beban kuda-kuda = ½ x Btg(6 +11 +13 +7) x berat profil kuda kuda

= ½ × (2,165 + 2,165 + 2,864 + 2,165) × 25

= 116,99 kg

= 0,1 x 116,99

= 11,699 kg

= 0,3 x 1116,99

= 35,1 kg

Beban P4

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

= ½ × (2,165+3,248+3,750+2,165) × 25

= 141,6 kg

(77)

commit to user

= 3,469 x 25

= 173,45 kg

= 0,3 x 141,6

= 42,48 kg

Beban P5

Beban Atap = luasan efg × berat atap

= 0,422 × 50 = 21,25 kg

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

= ½ × (2,165 + 4,33) × 25

= 81,187 kg

Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 81,187 = 24,356 kg

Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 81,187 = 8,119

Beban P6

Beban Plafon = luasan efg × berat plafon

= 0,422× 25 = 10,155 kg

Beban Kuda-