PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG LEMBAGA PENDIDIKAN DAN KETERAMPILAN 2 LANTAI

(1)

PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG LEMBAGA

PENDIDIKAN DAN KETERAMPILAN 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 Dikerjakan Dikerjakan Dikerjakan oleh :oleh :oleh :oleh :

LUGUT TRI HERNOWO PRAMUDO NIM : I 8508058

PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

(2)

Hal

HALAMAN JUDUL

_{... i}

HALAMAN PENGESAHAN

_{... ii}

HALAMAN PERSETUJUAN

_{... iii}

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

_{... iv}

KATA PENGANTAR

_{. ... vi}

DAFTAR ISI

_{. ... vii}

DAFTAR GAMBAR

_{... xiii}

DAFTAR TABEL

_{... xvi}

DAFTAR LAMPIRAN

_{... xviii}

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

_{... xix}

BAB 1 PENDAHULUAN

_{... 1}

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

_{... 4}

2.1. Dasar Perencanaan ... 4

2.1.1. Jenis Pembebanan... 4

2.1.2. Sistem Bekerjanya Beban ... 7

2.1.3. Provisi Keamanan... 7

2.2. Perencanaan Atap ... 10

2.2.1. Perencanaan Kuda-Kuda... 10

2.2.2. Perhitungan Alat Sambung ... 11

2.3. Perencanaan Tangga ... 12

2.4. Perencanaan Plat Lantai ... 14

(3)

viii

2.6. Perencanaan Portal ... 16

2.7. Perencanaan Pondasi ... 18

BAB 3 PERENCANAAN ATAP

_{... 20}

3.1. Rencana Atap ... 20

3.2. Dasar Perencanaan ... 21

3.3. Perencanaan Gording ... 21

3.3.1. Perencanaan Pembebanan ... 21

3.3.2. Perhitungan Pembebanan ... 22

3.3.3. Kontrol Terhadap Tegangan ... 25

3.3.4. Kontrol Terhadap Lendutan ... 26

3.4. Perencanaan Jurai ... 27

3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai ... 27

3.4.2. Perhitungan Luasan Jurai ... 28

3.4.3. Perhitungan Pembebanan Jurai ... 30

3.4.4. Perencanaan Profil Jurai ... 38

3.4.5. Perhitungan Alat Sambung ... 40

3.5. Perencanaan Setengah Kuda-Kuda ... 43

3.5.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-Kuda ... 43

3.5.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda ... 44

3.5.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-Kuda ... 48

3.5.4. Perencanaan Profil Setengah Kuda-Kuda ... 56

3.5.5. Perhitungan Alat Sambung ... 58

3.6. Perencanaan Kuda-Kuda Trapesium ... 61

3.6.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-Kuda Trapesium ... 61

3.6.2. Perhitungan Luasan Kuda-Kuda Trapesium ... 63

3.6.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-Kuda Trapesium ... 66

3.6.4. Perencanaan Profil Kuda-Kuda Trapesium ... 73

3.6.5. Perhitungan Alat Sambung ... 75

(4)

3.7.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-Kuda Utama A ... 82

3.7.4. Perencanaan Profil Kuda-Kuda A ... 91

3.7.5. Perhitungan Alat Sambung ... 93

3.8. Perencanaan Kuda-Kuda Utama B (KKB) ... 96

3.8.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-Kuda Utama B ... 96

3.8.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda Utama B... 97

3.8.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-Kuda Utama B ... 99

3.8.4. Perencanaan Profil Kuda-Kuda B ... 108

3.8.5. Perhitungan Alat Sambung ... 110

BAB 4 PERENCANAAN TANGGA

_{... 113}

4.1. Uraian Umum ... 113

4.2. Data Perencanaan Tangga ... 113

4.3. Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan ... 115

4.3.1. Perhitungan Tebal Plat Equivalen ... 115

4.3.2. Perhitungan Beban ... 116

4.4. Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes ... 117

4.4.1. Perhitungan Tulangan Tumpuan ... 117

4.4.2. Perhitungan Tulangan Lapangan ... 117

4.5. Perencanaan Balok Bordes ... 121

4.5.1. Pembebanan Balok Bordes ... 121

4.5.2. Perhitungan Tulangan Lentur... 122

4.5.3. Perhitungan Tulangan Geser ... 125

4.6. Perhitungan Pondasi Tangga ... 126

4.7. Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi ... 127

4.7.1. Perhitungan Tulangan Lentur... ..128

4.7.2. Perhitungan Tulangan Geser ... 130

(5)

x

5.1.1. Perhitungan Pembebanan Plat Lantai ... 131

5.1.2. Perhitungan Momen ... 132

5.1.3. Penulangan Tumpuan Arah X ... 136

5.1.4. Penulangan Tumpuan Arah Y ... 137

5.1.5. Penulangan Lapangan Arah X ... 138

5.1.6. Penulangan Lapangan Arah Y ... 139

5.1.7. Rekapitulasi Tulangan Plat Lantai ... 141

5.2. Perencanaan Plat Atap ... 142

5.2.1. Perhitungan Pembebanan Plat Atap ... 142

5.2.2. Perhitungan Momen ... 142

5.2.3. Penulangan Tumpuan Arah X ... 144

5.2.4. Penulangan Tumpuan Arah Y ... 145

5.2.5. Penulangan Lapangan Arah X ... 146

5.2.6. Penulangan Lapangan Arah Y ... 148

5.2.7. Rekapitulasi Tulangan Plat Atap ... 149

BAB 6 PERENCANAAN BALOK ANAK

_{... 150}

6.1. Perencanaan Balok Anak ... 150

6.1.1. Perhitungan Lebar Equivalen ... 151

6.1.2. Perhitungan Lebar Equivalen Balok Anak ... 151

6.2. Perencanaan Balok Anak As 1

’

( A-I) ... 152

6.2.1. Pembebanan ... 152

6.2.2. Perhitungan Tulangan Balok Anak As 1

’

( A-I) ... 153

6.3. Perencanaan Balok Anak As E

’

=As D

’

=(6-6

’

),(8

’

-9) ... 158

6.3.1. Pembebanan ... 158

6.3.2. Perhitungan Tulangan Balok Anak As E

’

=As D

’

=(6-6

’

),(8

’

-9) ... 159

6.4. Perencanaan Balok Anak As 6

’

(D-E) ... 163

6.4.1. Pembebanan ... 163

6.4.2. Perhitungan Tulangan Balok Anak As 6

’

(D-E) ... 163

(6)

6.6. Perencanaan Balok Anak Atas Kanopi ... 175

6.7. Perencanaan Balok Anak As B

’

=As G

’

= (7-8) ... 175

6.7.1. Pembebanan ... 175

6.7.2. Perhitungan Tulangan Balok Anak As C

’

(7-10) ... 176

BAB 7 PERENCANAAN PORTAL

_{... 180}

7.1. Perencanaan Portal ... 180

7.1.1. Dasar Perencanaan ... 181

7.1.2. Perencanaan Pembebanan ... 181

7.1.3. Perhitungan Luas Equivalen Untuk Plat Lantai ... 182

7.2. Perhitungan Pembebanan Portal... 183

7.2.1. Perhitungan Pembebanan Portal Memanjang ... 183

7.2.2. Perhitungan Pembebanan Portal Melintang ... 186

7.3. Penulangan Ring Balk ... 188

7.3.1. Perhitungan Tulangan Lentur Ring Balk ... 188

7.3.2. Perhitungan Tulangan Geser Ring Balk ... 192

7.4. Penulangan Balok Portal ... 194

7.4.1. Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal ... 200

7.5. Penulangan Sloof ... 221

7.5.1. Perhitungan Tulangan Lentur Sloof ... 223

7.5.2. Perhitungan Tulangan Geser Sloof... 228

7.6. Penulangan Kolom ... 229

7.6.1. Perhitungan Tulangan Lentur Kolom ... 231

7.6.2. Perhitungan Tulangan Geser Kolom ... 233

BAB 8 PERENCANAAN PONDASI

_{... 234}

8.1. Perencanaan Pondasi Untuk Kolom 40 cm x 40 cm ... 234

8.1.1. Data Perencanaan ... 234

(7)

xii

BAB 9 RENCANA ANGGARAN BIAYA

_{... 239}

9.1. Rencana Anggaran Biaya... 239

9.2. Langkah Menghitung Rencana Anggaran Biaya (RAB) ... 239

9.3. Volume Pekerjaan ... 240

9.4. RAB ... 245

9.5. Rekapitulasi ... 248

BAB 10 REKAPITULASI

_{... 249}

10.1. Rekapitulasi Konstruksi Kuda-Kuda ... 259

10.2. Rekapitulasi Tulangan Beton ... 254

10.3. Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya ... 256

PENUTUP ...257

DAFTAR PUSTAKA...258

LAMPIRAN – LAMPIRAN...259

(8)

Hal

Gambar 3.1 Rencana Atap ... 20

Gambar 3.2 Skema Pembebanan Mati ... 22

Gambar 3.3 Skema Pembebanan Hidup ... 23

Gambar 3.4 Skema Pembebanan Angin ... 23

Gambar 3.5 Rangka Batang Jurai . ... 27

Gambar 3.6 Luasan Atap Jurai . ... 28

Gambar 3.7 Luasan Plafon Jurai. ... 29

Gambar 3.8 Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati ... 31

Gambar 3.9 Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin ... 36

Gambar 3.10 Rangka Batang Setengah Kuda-Kuda. ... 43

Gambar 3.11 Luasan Atap Setengah Kuda-Kuda . ... 44

Gambar 3.12 Luasan Plafon Setengah Kuda-Kuda . ... 46

Gambar 3.13 Pembebanan Setengah Kuda-Kuda Akibat Beban Mati ... 49

Gambar 3.14 Pembebanan Setengah Kuda-Kuda Akibat Beban Angin ... 54

Gambar 3.15 Rangka Batang Kuda-Kuda Trapesium ... 61

Gambar 3.16 Luasan Atap Kuda-Kuda Trapesium . ... 63

Gambar 3.17 Luasan Plafon Kuda-Kuda Trapesium . ... 64

Gambar 3.18 Pembebanan Kuda-Kuda Trapesium Akibat Beban Mati ... 66

Gambar 3.19 Pembebanan Kuda-Kuda Trapesium Akibat Beban Angin ... 71

Gambar 3.20 Rangka Batang Kuda-Kuda Utama ... 78

Gambar 3.21 Luasan Atap Kuda-Kuda Utama . ... 79

Gambar 3.22 Luasan Plafon Kuda-Kuda Utama . ... 80

Gambar 3.23 Pembebanan Kuda-Kuda Utama Akibat Beban Mati . ... 82

Gambar 3.24 Pembebanan Kuda-Kuda Utama Akibat Beban Angin ... 88

Gambar 3.25 Panjang Batang Kuda-Kuda B . ... 96

(9)

xiv

Gambar 3.28 Pembebanan Kuda-Kuda Utama B Akibat Beban Mati. ... 99

Gambar 3.29 Pembebanan Kuda-Kuda Utama B Akibat Beban Angin . ... 104

Gambar 4.1 Tangga Tampak Atas. ... 113

Gambar 4.2 Tangga Tampak Samping. ... 114

Gambar 4.3 Tebal Equivalen... 115

Gambar 4.4 Rencana Tumpuan Tangga. ... 117

Gambar 4.5 Pondasi Tangga. ... 126

Gambar 5.1 Denah Plat lantai ... 131

Gambar 5.2 Plat Tipe A ... 132

Gambar 5.3 Plat Tipe B. ... 133

Gambar 5.4 Plat Tipe C. ... 133

Gambar 5.5 Plat Tipe D. ... 134

Gambar 5.6 Perencanaan Tinggi Efektif ... 135

Gambar 5.7 Tipe Plat Atap. ... 142

Gambar 6.1 Denah Rencana Balok Anak ... 150

Gambar 6.2 Lebar Equivalen Tipe 1 ... 151

Gambar 6.3 Lebar Equivalen Tipe 2. ... 151

Gambar 6.4 Lebar Equivalen Balok Anak As 1

’

(A-I)... 152

Gambar 6.5 Lebar Equivalen Balok Anak E

’

=As D

’

=(6-6

’

),(8;-9). ... 158

Gambar 6.6 Lebar Equivalen Balok Anak As 6

’

(D-E) ... 163

Gambar 6.7 Lebar Equivalen Balok Anak As 8

’

(D-F). ... 168

Gambar 6.8 Lebar Equivalen Balok Anak As B

’

=As G

’

=(7-8) ... 175

Gambar 7.1 Areal Pembebanan Balok Portal ... 180

Gambar 7.2 Lebar Equivalen Balok Portal As C (1-3). ... 183

Gambar 7.3 Lebar Equivalen Balok Portal As G (1-13) ... 184

Gambar 7.4 Lebar Equivalen Balok Portal As B (7-8). ... 186

Gambar 7.5 Lebar Equivalen Balok Portal As 2 (A-K)... 186

Gambar 7.6 Lebar Equivalen Balok Portal As 8 (B-J) ... 187

Gambar 7.7 Bidang Momen Lapangan dan Tumpuan Ring Balk H (3-13) ... 188

(10)

Gambar 7.11 Bidang Momen Tumpuan Portal Melintang Panjang ... 194

Gambar 7.12 Bidang Geser Lap.dan Tumpuan Portal Melintang Panjang ...192

Gambar 7.13 Bidang Momen Lap. Dan Tumpuan Portal Melintang Pendek... .. 195

Gambar 7.14 Bidang Geser Lapangan Portal Melintang Pendek ... 196

Gambar 7.15 Bidang Geser Tumpuan Portal Melintang Pendek ... 196

Gambar 7.16 Bidang Momen Lap. Dan Tumpuan Portal Memanjang Panjang. 197

Gambar 7.17 Bidang Geser Lapangan Portal Memanjang Panjang ... 197

Gambar 7.18 Bidang Geser Tumpuan Portal Memanjang Panjang ... 198

Gambar 7.19 Bidang Momen Lap.dan Tumpuan Portal Memanjang Pendek. ... 198

Gambar 7.20 Bidang Geser Lapangan Portal Memanjang Pendek ... 199

Gambar 7.21 Bidang Geser Tumpuan Portal Memanjang Pendek ... 199

Gambar 7.22 Tulangan Lapangan dan Tumpuan Portal Melintang Panjang. ... 204

Gambar 7.23 Tulangan Lapangan dan Tumpuan Portal Melintang Pendek ... 208

Gambar 7.24 Penulangan Lap. Dan Tumpuan Portal Memanjang Pendek... 216

Gambar 7.25 Tulangan Lapangan dan Tumpuan Portal Memanjang Panjang.... 221

Gambar 7.26 Bidang Momen Lapangan Sloof As A (1-3). ... 221

Gambar 7.27 Bidang Momen Tumpuan Sloof As K (1-3)... 222

Gambar 7.28 Bidang Geser Lapangan Sloof As K (1-3). ... 222

Gambar 7.29 Bidang Geser Tumpuan Sloof As A (1-3)... 223

Gambar 7.30 Tulangan Lapangan dan Tumpuan Sloof. ... 229

Gambar 7.31 Bidang Aksial Kolom. ... 229

Gambar 7.32 Bidang Momen Kolom... 230

Gambar 7.23 Bidang Geser Kolom... 230

Gambar 7.34 Penulangan Kolom ... 233

Gambar 8.1 Perencanaan Pondasi Untuk Kolom 40 cm x 40 cm ... 234

(11)

xvi

DAFTAR TABEL

Hal

Tabel 2.1 Koefisien Reduksi Beban Hidup. ... 6

Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U ... 8

Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan

ø

. ... 9

Tabel 3.1 Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording ... 24

Tabel 3.2 Panjang Batang Pada Jurai ... 27

Tabel 3.3 Rekapitulasi Pembebanan Jurai ... 35

Tabel 3.4 Perhitungan Beban Angin Jurai ... 37

Tabel 3.5 Rekapitulasi Gaya Batang Jurai ... 37

Tabel 3.6 Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai ... 42

Tabel 3.7 Perhitungan Panjang Batang Pada Setengah Kuda-Kuda ... 43

Tabel 3.8 Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-Kuda ... 53

Tabel 3.9 Perhitungan Beban Angin Setengah Kuda-Kuda ... 55

Tabel 3.10 Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-Kuda ... 55

Tabel 3.11 Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-Kuda ... 60

Tabel 3.12 Rekapitulasi Panjang Batang Pada Kuda-Kuda Trapesium ... 61

Tabel 3.13 Rekapitulasi Pembebanan Kuda-Kuda Trapesium ... 70

Tabel 3.14 Perhitungan Beban Angin Kuda-Kuda Trapesium ... 72

Tabel 3.15 Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-Kuda Trapesium ... 72

Tabel 3.16 Rekapitulasi Perencaan Profil Kuda-Kuda Trapesium ... 77

Tabel 3.17 Perhitungan Panjang Batang Pada Kuda-Kuda Utama ... 78

Tabel 3.18 Rekapitulasi Beban Mati Kuda-Kuda Utama ... 87

Tabel 3.19 Perhitungan Beban Angin Kuda-Kuda Utama ... 89

Tabel 3.20 Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-Kuda Utama ... 90

Tabel 3.21 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-Kuda Utama ... 95

Tabel 5.1 Perhitungan Momen Plat Lantai . ... 134

(12)

Tabel 10.2 Rekapitulasi Jurai. ... 250

Tabel 10.3 Rekapitulasi Kuda-Kuda Trapesium... 251

Tabel 10.4 Rekapitulasi Kuda

–

Kuda Utama A. ... 252

Tabel 10.5 Rekapitulasi Kuda

–

Kuda Utama B. ... 253

Tabel 10.6 Rekapitulasi Tulangan Beton. ... 254

Tabel 10.7 Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya. ... 256

(13)

xviii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Data SAP

Lampiran 2 Kurva S

Lampiran 3 Spesifikasi Proyek

Lampiran 4 Analisa Pekerjaan

Lampiran 5 Harga Upah dan Bahan

Lampiran 6 Harga Satuan Pokok Kegiatan (HSPK)

Lampiran 7 Gambar

(14)

A

= Luas penampang batang baja (cm

2

)

B

= Luas penampang (m

2

)

AS

’

= Luas tulangan tekan (mm

2

)

AS

= Luas tulangan tarik (mm

2

)

B

= Lebar penampang balok (mm)

C

= Baja Profil Canal

D

= Diameter tulangan (mm)

Def

= Tinggi efektif (mm)

E

= Modulus elastisitas(m)

e

= Eksentrisitas (m)

F

’

c

= Kuat tekan beton yang disyaratkan (Mpa)

Fy

= Kuat leleh yang disyaratkan (Mpa)

g

= Percepatan grafitasi (m/dt)

h

= Tinggi total komponen struktur (cm)

H

= Tebal lapisan tanah (m)

I

= Momen Inersia (mm

2

)

L

= Panjang batang kuda-kuda (m)

M

= Harga momen (kgm)

Mu

= Momen berfaktor (kgm)

N

= Gaya tekan normal (kg)

Nu

= Beban aksial berfaktor

P

’

= Gaya batang pada baja (kg)

q

= Beban merata (kg/m)

q

’

= Tekanan pada pondasi ( kg/m)

S

= Spasi dari tulangan (mm)

Vu

= Gaya geser berfaktor (kg)

W

= Beban Angin (kg)

(15)

xx

f

= Diameter tulangan baja (mm)

q

= Faktor reduksi untuk beton

r

= Ratio tulangan tarik (As/bd)

s

= Tegangan yang terjadi (kg/cm

3

)

w

= Faktor penampang

(16)

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Semakin pesatnya perkembangan dunia teknik sipil di Indonesia saat ini, menuntut

terciptanya sumber daya manusia yang dapat mendukung kemajuannya dalam bidang

ini. Dengan sumber daya manusia yang berkualitas tinggi, kita sebagai bangsa

Indonesia akan dapat memenuhi tuntutan ini. Karena dengan hal ini kita akan

semakin siap menghadapi tantangannya.

Bangsa Indonesia telah menyediakan berbagai sarana guna memenuhi sumber daya

manusia yang berkualitas. Dalam merealisasikan hal ini Universitas Negeri Sebelas

Maret Surakarta sebagai salah satu lembaga pendidikan yang dapat memenuhi

kebutuhan tersebut, memberikan Tugas Akhir sebuah perencanaan gedung bertingkat

dengan maksud agar dapat menghasilkan tenaga yang bersumber daya tinggi dan

mampu bersaing dalam dunia kerja.

1.2 Maksud Dan Tujuan

Dalam menghadapi pesatnya perkembangan zaman yang semakin modern dan

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

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

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

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai lembaga pendidikan

bertujuan untuk menghasilkan ahli teknik yang berkualitas, bertanggungjawab,

kreatif dalam menghadapi masa depan serta dapat mensukseskan pembangunan

nasional di Indonesia.

(17)

Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai

Bab I Pendahuluan

Program D III Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

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 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

: Bangunan Lembaga Pendidikan

b.Luas bangunan

:

±

898 m

2

c.

Jumlah lantai

: 2 lantai

d.Tinggi lantai

: 4,0 m

e.

Konstruksi atap

: Rangka kuda-kuda baja

f.

Penutup atap

: Genteng

g.Pondasi

:

Foot Plat

2. Spesifikasi Bahan

a.

Mutu baja profil

: BJ 37 (

σ

leleh

= 2400 kg/cm

2

)

(

σ

ijin

= 1600 kg/cm

2

)

b. Mutu beton (f

’

c)

: 25 MPa

c.

Mutu baja tulangan (fy)

: Polos : 240 Mpa

Ulir

: 320 MPa

(18)

2002.

b.

Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung ( PPIUG 1983 ).

c.

Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung

SNI

03-1729-2002

d.

Harga Satuan Pekerjaan (HSP) tahun 2011 dari DPU Pemkot Surakarta.

(19)

Bab 2 Dasar Teori

4 BAB 2

DASAR TEORI

2.1 Dasar Perencanaan

2.1.1 Jenis Pembebanan

Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur

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

khusus yang bekerja pada struktur bangunan tersebut.

Beban-beban yang bekerja pada struktur dihitung menurut

Peraturan

Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, beban - beban tersebut adalah :

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/m

3

2. Pasir basah ... ... 1800 kg/m

3

kering ... 1000 kg/m

3

3. Beton biasa ... 2200 kg/m

3

b) Komponen Gedung :

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

3

2. Langit

–

langit dan dinding (termasuk rusuk

–

rusuknya, tanpa penggantung

langit-langit atau pengaku),terdiri dari :

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

2

- kaca dengan tebal 3

–

4 mm ... 10 kg/m

2

(20)

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

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

per cm tebal ... 24 kg/m

2

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

2

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 ini terdiri dari :

Beban atap ... 100 kg/m

2

Beban tangga dan bordes ... 300 kg/m

2

Beban lantai ... 250 kg/m

2

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

yang ditinjau, seperti diperlihatkan pada tabel 2.1.

(21)

Tugas Akhir

Bab 2 Dasar Teori

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 :

Pendidikan dan kantor

0,75

0,90

0,75

Sumber : PPIUG 1983

3. Beban Angin (W)

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

yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (kg/m

2

).

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/m

2

ini ditentukan dengan

mengalikan tekanan tiup dengan koefisien

–

koefisien angin. Tekan tiup harus

diambil minimum 25 kg/m

2

, 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/m

2

.

P =

16

2

V

( kg/m

2

)

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

tertutup :

1. Dinding Vertikal

(22)

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

(23)

Tugas Akhir

Bab 2 Dasar Teori

Tabel 2.2 Faktor Pembebanan 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

jenis dan tinggi maksimumnya yang terkontrol.

Yang digunakan dalam perhitungan perencanaan ini adalah Faktor Pembebanan U

nomer 1,2, dan 3.

(24)

Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan

Æ

No

GAYA

Æ

1.

2.

3.

4.

5. Lentur tanpa beban aksial

Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur

Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur

Geser dan torsi

Tumpuan Beton

0,80

0,65

–

0,80

0,60

0,70

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 d

b

atau 25 mm, dimana d

b

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

(25)

Tugas Akhir

Bab 2 Dasar Teori

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. Perencanaan struktur menggunakan program SAP 2000 versi 8

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

5. Perhitungan profil kuda-kuda

a. Batang tarik

ijin

(26)

λ

kontrol tegangan :

ijin

2.2.2. Perhitungan Alat Sambung

Alat sambung yang digunakan adalah baut. Dalam PPBBI 1984 pasal 8.2 butir 1

dijelaskan bahwa tegangan-tegangan yang diijinkan dalam menghitung kekuatan

baut-baut adalah sebagai berikut :

a.Tegangan geser yang diijinkan

Teg. Geser

= 0,6 .

s

ijin

Untuk menentukan jumlah baut tiap sambungan menggunakan kekuatan baut

terhadap tegangan geser atau desak yang memiliki hasil lebih kecil dengan cara

beban maksimal yang ditahan oleh batang dibagi dengan kekuatan baut yang

terkecil.

(27)

Tugas Akhir

s1 = jarak antar baut dengan tepi sambungan

2.3 Perencanaan Tangga

1. Pembebanan :

a.

Beban mati

b.

Beban hidup : 300 kg/m

2

2. Asumsi Perletakan

a.

Tumpuan bawah adalah Jepit.

b.

Tumpuan tengah adalah Jepit .

c.

Tumpuan atas adalah Jepit.

3. Perencanaan struktur menggunakan program SAP 2000 versi 8

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

Perhitungan untuk penulangan tangga :

Mn =

(28)

r

b =

_÷÷

Luas tampang tulangan

As =

r

xbxd

(29)

Tugas Akhir

Bab 2 Dasar Teori

2.4 Perencanaan Plat Lantai

1. Pembebanan :

a.

Beban mati

b.

Beban hidup : 250 kg/m

2

2. Asumsi Perletakan : jepit penuh

3. Analisa struktur menggunakan tabel 13.3.2 PPIUG 1983.

4. Perencanaan tampang menggunakan peraturan SKSNI T-15-1991-03.

Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah

sebagai berikut :

Mn =

Luas tampang tulangan

As =

r

xbxd

(30)

2.5 Perencanaan Balok

1. Pembebanan :

a.

Beban mati

b.

Beban hidup : 300 kg/m

2

2. Asumsi Perletakan : sendi sendi

3. Perencanaan struktur menggunakan program SAP 2000 versi 8.

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

5. Perhitungan tulangan lentur :

f

(31)

Tugas Akhir

Bab 2 Dasar Teori

b. Perhitungan tulangan geser :

Æ

= 0,75

V

c

=

1 ₆

x

f

'

c

xbxd

Æ

Vc = 0,75 x Vc

Æ

.Vc

≤

Vu

≤

3 Æ

Vc

( perlu tulangan geser )

Vs perlu = Vu

–

Vc

( pilih tulangan terpasang )

Vs ada =

S d fy

Av. . )

(

( pakai Vs perlu )

Tetapi jika terjadi Vu <

Ø

Vc, maka harus selalu dipasang tulangan geser

minimum, kecuali untuk :

1. Pelat dan fondasi telapak.

2. Konstruksi pelat perusuk.

3. Balok dengan tinggi total yang tidak lebih dari nilai terbesar di antara 250

mm, 2,5 kali tebal sayap atau 0,5 kali lebar badan.

2.6 Perencanaan Portal

1. Pembebanan :

a.

Beban mati

b.

Beban hidup : 300 kg/m

2

2. Asumsi Perletakan

a.

Jepit pada kaki portal.

b.

Bebas pada titik yang lain

3. Perencanaan struktur menggunakan program SAP 2000 versi 8.

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

(32)

a.

Perhitungan tulangan lentur :

b. Perhitungan tulangan geser :

Æ

= 0,75

V

c

=

1 ₆

x

f

'

c

xbxd

Æ

Vc = 0,75 x Vc

Æ

.Vc

≤

Vu

≤

3 Æ

Vc

( perlu tulangan geser )

Vs perlu = Vu

–

Vc

(33)

Tugas Akhir

Bab 2 Dasar Teori

( pakai Vs perlu )

Tetapi jika terjadi Vu <

Ø

Vc, maka harus selalu dipasang tulangan geser

minimum, kecuali untuk :

1. Pelat dan fondasi telapak.

2. Konstruksi pelat perusuk.

3. Balok dengan tinggi total yang tidak lebih dari nilai terbesar di antara 250

mm, 2,5 kali tebal sayap atau 0,5 kali lebar badan.

2.7 Perencanaan Pondasi

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

beban mati dan beban hidup

2. Perencanaan tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002

q

ada

=

(34)

r

b

=

_÷÷

Luas tampang tulangan

As = Jumlah tungan x Luas

b. Perhitungan tulangan geser :

Æ

= 0,75

V

c

=

1 ₆

x

f

'

c

xbxd

Æ

Vc = 0,75 x Vc

Æ

.Vc

≤

Vu

≤

3 Æ

Vc

( perlu tulangan geser )

Vs perlu = Vu

–

Vc

Tetapi jika terjadi Vu <

Ø

Vc, maka harus selalu dipasang tulangan geser

minimum, kecuali untuk :

1. Pelat dan fondasi telapak.

2. Konstruksi pelat perusuk.

3. Balok dengan tinggi total yang tidak lebih dari nilai terbesar di antara 250

(35)

Tugas Akhir

Bab 3 Perencanaan Atap 20

N

KK A

JR

JR G

SK KT KT SK

G G G G G

KK B KK B KK B KK B KK B KK A

JR

300 300 400 400 400 400 400 400 300 300

300

BAB 3

PERENCANAAN ATAP

3.1. Rencana Atap

Gambar 3.1. Rencana Atap

Keterangan :

KK A = Kuda-kuda utama A

KK B = Kuda-kuda utama B G = Gording

KT = Kuda-kuda trapesium N = Nok

SK = Setengah kuda-kuda utama

JR = Jurai

(36)

3.2. 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 : 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 ( )

f. Bahan penutup atap : genteng

g. Alat sambung : baut-mur

h. Jarak antar gording : 1,73 m

i. Bentuk atap : limasan.

j. Mutu baja profil : Bj-37 ( ijin = 1600 kg/cm2 )

( leleh = 2400 kg/cm2 )

3.3. Perencanaan Gording

3.3.1. Perencanaan Pembebanan

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 cm 4

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

(37)

22

Tugas akhir 22

Bab 3 Perencanaan Atap

Kemiringan atap (a₎ _{= 30} Jarak antar gording (s) = 1,73 m

Jarak antar kuda-kuda utama = 4 m

Jarak antara KU dengan KT = 3 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

d. Berat penggantung dan plafon = 18 kg/m2

3.3.2. Perhitungan Pembebanan

a. Beban Mati (titik)

Gambar 3.2. Skema Pembebanan Mati

Berat gording = 11 kg/m

Berat penutup atap = ( 1,73 x 50 ) = 86,5 kg/m

Berat plafon = ( 2 x 18 ) = 36 kg/m

q = 133,5 kg/m

qx = q sin a = 133,5 x sin 30 = 66,75 kg/m.

qy = q cos a = 133,5 x cos 30 = 115,6 kg/m.

Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 115,6 x (3)2 = 130,05 kgm.

y

a

q qy qx

x

+

(38)

Px

y _x

Py

P

a

TEKAN HISAP

My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 66,75 x (3)2 = 75,09 kgm.

b. Beban hidup

Gambar 3.3. Skema Pembebanan Hidup

P diambil sebesar 100 kg.

Px = P sin a = 100 x sin 30 = 50 kg

Py = P cos a = 100 x cos 30 = 86,603 kg

Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 86,603 x 3,75 = 81,19 kgm

My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 50 x 3,75 = 46,875 kgm

c. Beban angin

Gambar 3.4. Skema Pembebanan Angin

(39)

24

Tugas akhir 24

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2

Koefisien kemiringan atap (a_{) = 30}

1) Koefisien angin tekan = (0,02a_{0,4) = 0,2} 2) Koefisien angin hisap = 0,4

Beban angin :

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

= 0,2 x 25 x x (1,5+1,5) = 7,5 kg/m

2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap x beban angin x 1/2 x (s1+s2)

= 0,4 x 25 x x (1,5+1,5) = -15 kg/m.

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

1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 7,5 x (3)2 = 8,44 kgm

2) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -15x (3)2 = -16,875 kgm

Kombinasi = 1,2D + 1,6L 0,8w

1. Mx

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

= 1,2(130,05 ) + 1,6(81,19) + 0,8(8,44) = 292,72 kgm

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

= 1,2(130,05 ) + 1,6(81,19) - 0,8(8,44) = 279,2 kgm

2. My

Mx (max) = Mx (min)

= 1,2(75,09 ) + 1,6(46,875) = 165,11 kgm

Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam pada Gording

Momen Beban Mati

Beban Hidup

Beban Angin Kombinasi Tekan Hisap Minimum Maksimum Mx

My

130,05

75,09

81,19

46,875

8,44

-

-16,875

-

279,2

165,11

292,72

165,11

(40)

3.3.3. Kontrol Terhadap Tegangan

Kontrol terhadap momen Maximum

Mx = 292,72 kgm = 29272 kgcm.

My = 165,11 kgm = 16511 kgcm.

Asumsikan penampang kompak :

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

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

Check tahanan momen lentur yang terjadi :

1

Kontrol terhadap momen Minimum

Mx = 279,2 kgm = 27920 kgcm.

My = 165,11 kgm = 16511 kgcm.

Asumsikan penampang kompak :

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

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

Check tahanan momen lentur yang terjadi :

1

(41)

26

Tugas akhir 26

3.3.4. Kontrol Terhadap Lendutan

Di coba profil : 150 x 75 x 20 x 4,5

mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.

(42)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

3.4.Perencanaan Jurai

Gambar 3.5. Rangka Batang Jurai

`

3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :

Tabel 3.2. Panjang Batang pada Jurai

Nomer Batang Panjang Batang (m) Nomer Batang Panjang Batang

1 2,12 12 2,74

2 2,12 13 2,60

3 2,12 14 3,35

4 2,12 15 3,46

5 2,29

6 2,29

7 2,29

8 2,29

9 0,87

10 2,29

11 1,73

(43)

28

Tugas akhir 28

a

3.4.2. Perhitungan luasan jurai

Gambar 3.6. Luasan Atap Jurai

Panjang j1 = . 1,5= 0,75 m =( 0,75 0,38)+( (1,89+1,13)1,5)+( (1,51+1,13)1,5)

(44)

a

Gambar 3.7. Luasan Plafon Jurai

Panjang j1 = . 1,5 = 0,75 m

(45)

30

Tugas akhir 30

= ( (1,13 +0,38) 2 . 0,75) + ( (2,64+2,89)2 . 0,75)

=5,28 m2

Luas ee omg gff = ( 4-5 . ee ) + ( (e o + g m) 3-5) + ( (ff + gg ) 3-5) =( 0,75 0,38)+ ( (1,89+1,13)1,5) + ( (1,5+1,13)1,5)

=4,38 m2

Luas gg mki i = ( (gg + ii ) 1-3) 2 = ( (1,13 +0,38) 2 . 0,75 ) 2

= 2,265 m2

Luas jii k = ( ii j1) 2

= ( 0,38 0,75) 2

= 0,285 m2

3.4.3. Perhitungan Pembebanan Jurai

Data pembebanan :

Berat gording = 11 kg/m

Berat penutup atap = 50 kg/m2

Berat plafon dan penggantung = 18 kg/m2

(46)

1 2 3 4 5

6

7

8

9 10 11

12 13 14

15 P 1

P 2

P 3

P 4

P 5

P 6 P 7

P 8 P 9

Gambar 3.8. Pembebanan jurai akibat beban mati

a. Beban Mati 1) Beban P1

a) Beban Gording = berat profil gording panjang gording bb r

= 11 (1,5 +3,02) = 49,72 kg

b) Beban Atap = luasan aa sqc c berat atap

= 6,765 50 = 338,25 kg

c) Beban Plafon = luasan bb rqc c berat plafon

= 3,1085 18 = 55,953 kg

d) Beban Kuda-kuda = btg (1 + 5) berat profil kuda-kuda

= (2,12+ 2,29) 9,9

= 21,83 kg

e) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda

= 30 % 21,83 = 6,549 kg

f) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda

= 10 % 21,83 = 2,183 kg

2) Beban P2

a) Beban Gording = berat profil gording panjang gording dd p

= 11 (0,75+2,27) = 33,22 kg

(47)

32

Tugas akhir 32

= 4,53 50 = 226,5 kg

c) Beban Kuda-kuda = btg (5 + 9 + 10 + 6) berat profil kuda-kuda

= (2,29 + 0,87 + 2,29 + 2,29 ) 9,9

= 38,313 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda

= 30 % 38,313 = 11,49 kg

e) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda

= 10 % 38,313 = 3,8313 kg

3) Beban P3

a) Beban Gording = berat profil gording panjang gording ff n

= 11 (1,51+1,51) = 33,22 kg

b) Beban Atap = luasan ee omg gff berat atap

= 4,3875 50 = 219,375 kg

= (2,29 + 1,73 + 2,74 + 2,29) 9,9

= 44,798 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda

= 30 % 44,798 = 13,44 kg

e) Beban Bracing = 10 % beban kuda-kuda

= 10 % 44,798 = 4,4798 kg

4) Beban P4

a) Beban Gording = berat profil gording panjang gording hh l

= 11 (0,76+0,76) = 16,72 kg

b) Beban Atap = luasan gg mki i berat atap

= 2,265 50 = 113,25 kg

= (2,29 + 2,6 + 3,46 + 2,29) 9,9

= 52,67 kg

(48)

= 30 % 52,67 = 15,8 kg

e) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda

= 10 % 52,67 = 5,267 kg

5) Beban P5

a) Beban Atap = luasan jii k berat atap

= 0,285 50 = 14,25 kg

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

= (2,29 + 3,46) 9,9

= 28,46 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda

= 30 % 28,46 = 8,54 kg

d) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda

= 10 % 28,46 = 2,846 kg

6) Beban P6

a) Beban Plafon = luasan jii k berat plafon

= 0,285 18 = 5,13 kg

b) Beban Kuda-kuda = btg (15 + 14 + 4) berat profil kuda-kuda

= (3,46 + 3,35 + 2,12) 9,9

= 44,204 kg

= 30 % 44,204 = 13,26 kg

= 10 % 44,204 = 4,4204 kg

7) Beban P7

a) Beban Plafon = luasan gg mki i berat plafon

= 2,265 18 = 40,77 kg

(49)

34

Tugas akhir 34

= (2,12 + 2,74 + 2,6 + 2,12) 9,9

= 47,42 kg

= 30 % 47,42 = 14,23 kg

= 10 % 47,42 = 4,742 kg

8) Beban P8

a) Beban Plafon = luasan ee omg gff berat plafon

= 4,38 18 = 78,84 kg

b) Beban Kuda-kuda = btg (3 + 11 + 4 + 10) berat profil kuda-kuda

= (2,12+1,73+ 2,12 + 2,29) 9,9

= 40,89 kg

= 30 % 40,89 = 12,27 kg

d) Beban Bracing = 10 % beban kuda-kuda

= 10 % 40,89 = 4,089 kg

9) Beban P9

a) Beban Plafon = luasan cc qoe e berat plafon

= 5,28 18 = 95,04 kg

b) Beban Kuda-kuda = btg (2 + 9 + 1) berat profil kuda-kuda

= (2,12 + 0,87 + 2,12) 9,9

= 25,29 kg

= 30 % 25,29 = 7,59 kg

= 10 % 25,29 = 2,529 kg

(50)

Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Jurai

Beban

Beban Atap

(kg)

Beban gording

(kg)

Beban Bracing (kg)

Beban Plat Penyambung

(kg)

Beban Plafon (kg)

Jumlah Beban (kg)

Input SAP 2000 ( kg ) P1 338,25 49,72 2,183 6,549 55,953 452,65 453

P2 226,5 33,22 3,83 11,49 - 275,02 276

P3 219,375 33,22 4,4798 13,44 - 270,51 271

P4 113,25 16,72 5,267 15,8 - 151,04 152

P5 14,25 - 2,846 8,54 - 25,64 26

P6 - - 4,4204 13,26 5,13 22,81 23

P7 - - 4,742 14,23 40,77 59,742 60

P8 - - 4,089 12,27 78,84 95,2 96

P9 - - 2,529 7,59 95,04 105,16 104

b. Beban Hidup

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

(51)

36

Tugas akhir 36

1 2 3 4

5 6

7 8

9 10 11 12 13

14 15 c. Beban Angin

Perhitungan beban angin :

Gambar 3.9. Pembebanan Jurai 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 = 6,765 0,2 25 = 33,825 kg

b) W2 = luasan koef. angin tekan beban angin = 4,53 0,2 25 = 22,65 kg

c) W3 = luasan koef. angin tekan beban angin

= 4,3875 0,2 25 = 21,9375 kg

d) W4 = luasan koef. angin tekan beban angin

= 2,265 0,2 25 = 11,34 kg

e) W5 = luasan koef. angin tekan beban angin = 0,285 0,2 25 = 1,425 kg

(52)

Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin Jurai Beban

Angin Beban (kg)

Wx W.Cos (kg)

(Untuk Input SAP2000)

Wy W.Sin (kg)

(Untuk Input SAP2000)

W1 33,825 29,29 30 16,912 17

W2 22,65 19,615 20 11,325 12

W3 21,94 18,99 19 10,97 11

W4 11,34 9,82 10 5,67 6

W5 1,425 1,234 2 0,712 1

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh

gaya batang yang bekerja pada batang jurai sebagai berikut :

Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Jurai

Batang kombinasi

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

1 386,6

2 384,17

3 93,8

4 93,8

5 404,71

6 413,01

7 227,63

8 402,93

9 143,91

10 828,17

11 713,05

12 242,02

13 82,33

14 270,86

15 - -

(53)

38

Tugas akhir 38

3.4.4. Perencanaan Profil Jurai

a. Perhitungan profil batang tarik Pmaks. = 413,01kg

Dari tabel baja didapat data-data =

Ag = 6,31 cm2

x = 1,56 cm

An = 2.Ag-dt

= (2x631)-(17x6) = 1160 mm2

L =Sambungan dengan Diameter

= 3.12,7 =38,1 mm

Check kekuatan nominal

Fu

(54)

b. Perhitungan profil batang tekan

Periksa kelangsingan penampang :

Fy

(55)

40

Tugas akhir 40

3.3.5. Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur

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

Diameter lubang = 14 mm

Tebal pelat sambung (d_{) = 0,625 . d}_b

= 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) . . p_{. 12,7}2_{= 83606,73 kg/baut} Tahanan tarik penyambung

Pn = 0,75.fub.An

=78381,31 kg/baut

Tahanan Tumpu baut :

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

= 0,75 (2,4.370.12,7.8)

= 6766,56 kg/baut

P yang menentukan adalah Ptumpu = 6766,56 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

122 , 0 6766,56

828,17 P

P n

tumpu

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

= 38,1 mm

= 40 mm

(56)

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 ( ) = 12,7 mm ( inches )

Diameter lubang = 13,7 mm

Tebal pelat sambung (d_{) = 0,625 . d}_b

= 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) . . p_{. 12,7}2_{= 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 (2,4.370.12,7.8)

= 6766,56 kg/baut

P yang menentukan adalah Ptumpu 6766,56 kg

Perhitungan jumlah baut-mur,

0,061 6766,56

413,01 P

P n

tumpu

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

(57)

42

Tugas akhir 42

= 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

Tabel 3.6. Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai Nomer

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

15 55.55.6 2 12,7

(58)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

3.5. Perencanaan Setengah Kuda-kuda

Gambar 3.10. Rangka Batang Setengah Kuda-kuda

3.5.1. 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 Nomer Batang Panjang Batang

1 1,5 12 2,29

2 1,5 13 2,60

3 1,5 14 3,00

4 1,5 15 3,46

5 1,73

6 1,73

7 1,73

8 1,73

9 0,87

10 1,73

11 1,73

(59)

44

Tugas akhir 44

a

3.5.2. Perhitungan luasan Setengah Kuda-kuda

Gambar 3.11. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda

Panjang b e = 6 m

(60)

Panjang atap b-z = 0,76 m

Luas atap mogi

= )

Luas atap sumo

= )

(61)

46

Tugas akhir 46

a

Gambar 3.12. Luasan Plafon Setengah Kuda-Kuda

Panjang plafond b e = 4 x 1,5 = 6 m

(62)

Panjang plafond bt = 2,26 m

Luas plafond giac

= )

Luas plafond mogi

= )

Luas plafond sumo

= )

Luas plafond y.a .su

= )

2 ' .

(y a +su xtz

(63)

48

Tugas akhir 48

= ) 1,5 2

26 , 2 76 , 0

( + x = 2,265 m2

Luas plafond b y.a = . ya'. b z

= . 0,76.0,76 =0,2888 m2

3.3.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Data pembebanan :

Berat gording = 11 kg/m (sumber : tabel baja dengan profil lip

channels 150 x 75 x 20 x 4,5 )

Jarak antar kuda-kuda = 4,00 m (sumber : gambar perencanaan)

Berat penutup atap = 50 kg/m2 (Genteng; sumber : PPIUG 1989)

Beban hujan = (40- 0,8 ) kg/m2

= 40 0,8.30 = 16 kg/m2

(64)

5

6

7

8

1 2 3 4

9 10

11 12

13 14 15

P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

P9

Gambar 3.13

.

Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat beban mati

Perhitungan Beban a. Beban Mati 1) Beban P1

a) Beban gording =Berat profil gording x Panjang Gording

= 11 x 6 = 66 kg

b) Beban atap = Luasan atap giac x Berat atap

= 12,32x 50 = 616 kg

c) Beban kuda-kuda = (1+5) . berat profil kuda-kuda

= (1,73+1,5) x 9,9=15,99 kg

d) Beban plat sambung = 30%_{x beban kuda-kuda} = 30%_{x 15,99 = 4,79 kg} e) Beban bracing = 10%_{x beban kuda-kuda}

= 10%_{x 15,99 = 1,599 kg}

f). Beban plafon =Luasan plafond giac x berat plafon

(65)

50

Tugas akhir 50

= 10,6662 x 18 = 191,992 kg

2) Beban P2

= 11 x 4,5 = 49,5 kg

b) Beban atap = Luasan atap mogi x berat atap

= 9,0651 x 50 = 453,255 kg

c). Beban kuda-kuda = (5+9+10+6) . berat profil kuda-kuda

= (1,73+0,87+1,73+1,73) x 9,9=29,97 kg

d). Beban plat sambung = 30%_{x beban kuda-kuda} = 30%_{x 29,97= 8,99 kg} e). Beban bracing = 10%_{x beban kuda-kuda}

= 10%_{x 29,97= 2,997kg} 3) Beban P3

= 11 x 3 = 33 kg

b) Beban atap = Luasan atap sumo x berat atap

= 6,0501 x 50 = 302,505 kg

c). Beban kuda-kuda = (6+11+12+7) . berat profil kuda-kuda

= (1,73+1,73+2,29+1,73) x 9,9=37,03 kg

d) Beban plat sambung = 30%_{x beban kuda-kuda} = 30%_{x 37,03 = 11,11 kg} e) Beban bracing = 10%_{x beban kuda-kuda} = 10%_{x 37,03 = 3,703 kg} 4) Beban P4

a) Beban atap = Luasan atap ya su x berat atap

= 3,0351 x 50 = 151,755 kg

b). Beban kuda-kuda = (7+8+13+14) . berat profil kuda-kuda

= (1,73+1,73+2,6+3) x 9,9=44,87 kg

c). Beban bracing = 10%_{x beban kuda-kuda} = 10%_{x 44,87 = 4,487 kg}

(66)

d). Beban plat sambung = 30%_{x beban kuda-kuda} = 30%_{x 44,87 = 13,45 kg}

e) Beban gording =Berat profil gording x Panjang Gording

= 11 x 1,5 = 16,5 kg

5) Beban P5

a). Beban kuda-kuda = (8+15) . berat profil kuda-kuda

= (1,73+3,46) x 9,9=23,69 kg

b) Beban bracing = 10%_{x beban kuda-kuda} = 10%_{x 23,69 = 2,369 kg} c) Beban atap =Luasan atap b y a x berat atap

= 0,33 x 50 = 16,5kg

d) Beban plat sambung = 30%_{x beban kuda-kuda} = 30%_{x 23,69 = 7,71 kg} 6) Beban P9

a). Beban kuda-kuda = (1+9+2) . berat profil kuda-kuda

= (1,5+0,87+1,5) x 9,9=19,16 kg

b) Beban bracing = 10%_{x beban kuda-kuda} = 10%_{x 19,16 = 1,916 kg}

c) Beban plafon =Luasan plafond mogi x berat plafon

= 6,7575 x 18 = 121,635 kg

a). Beban kuda-kuda = (2+10+11+3) . berat profil kuda-kuda

= (1,5+1,73+1,73+1,5) x 9,9=31,98 kg

c) Beban plafon =Luasan plafond sumo x berat plafon

= 4,515 x 18 = 81,27 kg

(67)

52

Tugas akhir 52

a). Beban kuda-kuda = (3+12+13+4) . berat profil kuda-kuda

= (1,5+2,29+2,6+1,5) x 9,9=39,06 kg

c) Beban plafon =Luasan plafond ya su x berat plafon

= 2,265 x 18 = 40,77 kg

a). Beban kuda-kuda = (4+14+15) . berat profil kuda-kuda

= (1,5+3+3,46) x 9,9=39,402 kg

c) Beban plafon =Luasan plafond b y a x berat plafon

= 0,2888 x 18 = 5,1984 kg

d) Beban plat sambung = 30%_{x beban kuda-kuda} = 30%_{x 39,402 = 11,8 kg}