Tugas Akhir - Perencanaan Struktur Gedung Kantor Pajak 2 Lantai

(1)

BAB 3

PERENCANAAN ATAP

3.1. Rencana Atap

B

U R

L SK1

JL

N

KU G

KU KU

KU

SK1

4.00 4.50 6.00

6.00

12.00

6.00 4.50

6.00

25.00

Gambar 3.1. Rencana Atap Keterangan :

KU = Kuda-kuda utama

SK = Setengah kuda-kuda utama

JL = Jurai luar

G = Gording

B = Bracing

N = Nok

U = Usuk

R = Reng

(2)

3.1.1. Dasar Perencanaan

Dasar perencanaan yang dimaksud di sini adalah data dari perencanaan atap itu

sendiri, seperti perencanaan kuda-kuda dan gording, yaitu :

a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti tergambar.

b. Jarak antar kuda-kuda : 4,5 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 (sijin = 1600 kg/cm2).

(sleleh = 2400 kg/cm2).

3.2. Perencanaan Gording

3.2.1. Perencanaan Pembebanan

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

kait ( ) 200 ´ 75 ´ 20 ´ 3,2 dengan data sebagai berikut :

a. Berat gording = 9,27 kg/m

b. lx = 721 cm4

c. ly = 87,5 cm4

d. h = 200 mm

e. b = 75 mm

f. ts = 3,2 mm

g. tb = 3,2 mm

h. Zx = 72,1 cm3

(3)

+

y

x

qx

qy

q

Kemiringan atap (a) = 30°

Jarak antar gording (s) = 1,73 m

Jarak antar kuda-kuda (L) = 4,5 m

Pembebanan berdasarkan Tata cara Perhitungan Pembebanan Untuk Bangunan

Rumah dan Gedung Revisi SNI 03-1727-1989/Mod SEI/ASCE 7-02, 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 plafond = 18 kg/m2

3.2.2. Perhitungan Pembebanan

a. Beban mati (titik)

Berat gording = = 9,27 kg/m

Berat penutup atap = 1,73 m ´ 50 kg/m2 = 86,5 kg/m

q = 95,77 kg/m

qx = q ´ sin 30° = 95,77 ´ sin 30° = 47,885 kg/m

qy = q ´ cos 30° = 95,77 ´ cos 30° = 82,939 kg/m

Mx1 = 1/8´ qy´ L2 = 1/8 ´ 82,939 ´ (4,5)2 = 209,939 kgm

(4)

y

x

px

py

p

b. Beban hidup

P diambil sebesar 100 kg.

Px = P ´ sin 30° = 100 ´ sin 30° = 50 kg.

Py = P ´ cos 30° = 100 ´ cos 30° = 87 kg.

Mx2 = 1/4´ Py´ L = 1/4´ 87 ´ 4,5 = 97,875 kgm.

My2 = 1/4 ´ Px´ L = 1/4´ 50 ´ 4,5 = 56,250 kgm.

c. Beban angin

TEKAN HISAP

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2

Koefisien kemiringan atap (a) = 30°

1) Koefisien angin tekan = (0,02 a – 0,4) = 0,2

2) Koefisien angin hisap = – 0,4

Beban angin :

1) Angin tekan (W1) = koefisien angin tekan ´ beban angin ´ 1/2 (s1+s2)

= 0,2 ´ 25 ´ ½ ´ (1,73 + 1,73)

= 8,65 kg/m.

2) Angin hisap (W2) = koefisien angin hisap ´ beban angin ´ 1/2 (s1+s2)

= – 0,4 ´ 25 ´ ½ ´ (1,73 + 1,73)

(5)

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

1) Mx (tekan) = 1/8´ W1 ´ L2 = 1/8´ 8,65 ´ (4,5)2 = 21,895 kgm.

2) Mx (hisap) = 1/8´ W2´ L2 = 1/8´ -17,3 ´ (4,5)2 = -43,790 kgm.

Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam pada Gording

Beban Angin Kombinasi Momen Beban

Mati

Beban

Hidup _Tekan _Hisap _Minimum _Maksimum

Mx 209,939 97,875 21,895 -43,790 285,919 329,709

My 121,209 56,250 - - 177,459 177,459

3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan

a. Kontrol terhadap tegangan minimum

Mx = 285,919 kgm = 28591,9 kgcm.

b. Kontrol terhadap tegangan maksimum

(6)

3.2.4. Kontrol Terhadap Lendutan

(7)

3.3. Perencanaan Setengah Kuda-kuda

1 5

6

1 0 2

1 1 9

1.50

1.73

7

8

3 4

1 3

1 5

1 2

1 4

3.46

1.50

Gambar 3.2. Panjang Batang Setengah Kuda-kuda

3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda

Tabel 3.2. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda

Nomor Batang Panjang Batang (m)

1 1,50

2 1,50

3 1,50

4 1,50

5 1,73

6 1,73

7 1,73

8 1,73

9 0,87

10 1,73

11 1,73

12 2,29

13 2,60

14 3,00

(8)

3.3.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda

Gambar 3.3. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda

(9)

(10)

= 1,73

3.3.3. Perhitungan Luasan Plafon Setengah Kuda-kuda

Gambar 3.4. Luasan Plafon Setengah Kuda-kuda

(11)

(12)

= 1,50

3.3.4. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Data-data pembebanan :

Berat gording = 11 kg/m

(13)

a. Perhitungan Beban Mati

1. Beban P1

a). Beban gording = berat profil gording ´ panjang gording CD

= 11 ´ 6

= 66 kg

b). Beban atap = luasan ABEF ´ berat atap

= 11,423 ´ 50

= 571,15 kg

c). Beban kuda-kuda = ½ ´ batang(1 + 5) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,5 + 1,73) ´ 25

= 40,375 kg

d). Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda

= 30% ´ 40,375

= 12,1125 kg

e). Beban bracing = 10% ´ beban kuda-kuda

= 10% ´ 40,375

= 4,0375 kg

f). Beban plafon =luasan ABEF ´ berat plafon

= 10,719 ´ 18

= 192,942 kg

2. Beban P2

a). Beban gording = berat profil gording ´ panjang pording GH

= 11 kg ´ 4,5

= 49,5 kg

b). Beban atap = luasan EFIJ ´ berat atap

= 7,785 ´ 50

= 389,25 kg

c). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(5 + 6 + 9 + 10) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,73 + 1,73 + 0,87 + 1,73) ´ 25

(14)

= 30% ´ 75,75

= 22,725 kg

e). Beban bracing = 10%´ beban kuda-kuda

= 10% ´ 75,75

= 7,575 kg

3. Beban P3

a). Beban gording = berat profil gording ´ panjang gording KL

= ½ (11 ´ 3)

= 16,5 kg

b). Beban atap = luasan IJMN ´ berat atap

= ½ (5,19 ´ 50)

= 112,5 kg

c). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(6 + 7 + 11 + 12) ´ berat profil kuda kuda

= ½ ´ (1,73 + 1,73 +1,73 + 2,29) ´ 25

= 93,5 kg

= 30% ´ 93,5

= 28,05 kg

= 10% ´ 93,5

= 9,35 kg

4. Beban P4

a). Beban gording = berat profil gording ´ panjang gording OP

= 11 ´ 1,50

= 16,5 kg

b). Beban atap = luasan MNQR ´ berat atap

= 2,595 ´ 50

= 129,75 kg

(15)

= ½ ´ (1,73 + 1,73 + 2,6 + 3) ´ 25

= 113,25 kg

= 30% ´ 113,25

= 33,975 kg

= 10% ´ 113,25

= 11,325 kg

5. Beban P5

a). Beban gording = berat profil gording ´ panjang gording

= 11 ´ 0

= 0 kg

b). Beban atap = luasan SQR ´ berat atap

= 0,324 ´ 50

= 16,2 kg

c). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(8 + 15) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,73 + 3,46) ´ 25

= 64,875 kg

= 30% ´ 64,875

= 19,463 kg

= 10% ´ 64,875

= 6,4875 kg

6. Beban P6

a). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(1 + 9 + 2) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,5 + 0,87 + 1,5 ) ´ 25

= 48,375 kg

b). Beban bracing = 10% ´ beban kuda-kuda

(16)

= 4,8375 kg

c). Beban plafon =luasan EFIJ ´ berat plafon

= 6,75 ´ 18

= 121,5 kg

= 30% ´ 48,375

= 14,5125 kg

7. Beban P7

a). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(2 + 10 + 11 + 3) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,5 + 1,73 + 1,73 + 1,5) ´ 25

= 80,75 kg

= 10% ´ 80,75

= 8,075 kg

c). Beban plafon =luasan IJMN ´ berat plafon

= ½ (4,50 ´ 18)

= 40,5 kg

= 30% ´ 87,5

= 24,225 kg

8. Beban P8

a) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(3 + 12 + 13 + 4) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,5 + 2,6 + 3 + 1,5) ´ 25

= 107,5 kg

b) Beban bracing = 10% ´ beban kuda-kuda

= 10% ´ 107,5

= 10,75 kg

c) Beban plafon =luasan MNQR ´ berat plafon

= 2,25 ´ 18

(17)

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

= 30% ´ 107,5

= 32,25 kg

9. Beban P9

a) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(15 + 16 + 8) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (3 + 3,46 + 1,73) ´ 25

= 102,375 kg

= 10% ´ 102,375

= 10,238 kg

c) Beban plafon =Luasan SQR ´ berat plafon

= 0,281 ´ 18

= 5,058 kg

= 30% ´ 102,375

= 30,713 kg

Tabel 3.3. Rekapitulasi Beban Mati Setengah Kuda-kuda

Beban

Beban Atap (kg)

Beban gording

(kg)

Beban Kuda -

kuda (kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plat

Penyam-bung (kg)

Beban Plafon (kg)

Jumlah Beban (kg)

Input SAP 2000 (kg) P1 571,15 66 40,375 4,0375 12,1125 192,942 886,617 887

P2 389,250 49,5 75,75 7,575 22,725 --- 544,8 545

P3 112,5 16,5 93,5 9,35 28,05 --- 259,9 260

P4 129,75 16,50 113,25 11,325 33,975 --- 304,8 305

P5 16,20 0 64,875 6,4875 19,463 --- 107,03 108

P6 --- --- 48,375 4,8375 14,5125 121,5 189,23 190

P7 --- --- 80,75 8,075 24,225 40,5 153,55 154

P8 --- --- 107,50 10,75 32,25 40,5 191 191

(18)

b. Perhitungan Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5 = 100 kg/m2.

c. Perhitungan Beban Angin

1 5

6

1 0 2

1 1 9

7

8

3 4

1 3

1 5

1 2

1 4

W1

W2

W3

W4

W5

Gambar 3.6. Pembebanan Setengah Kuda-kuda 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

1. W1 = luasan ABEF × koefsien angin tekan × beban angin

= 11,423 × 0,2 × 25

= 57,115 kg

2. W2 = luasan EFIJ × koefsien angin tekan × beban angin

= 7,785 × 0,2 × 25

= 38,925 kg

3. W3 = luasan IJMN × koefsien angin tekan × beban angin

= ½ (5,19 ×0,2 × 25)

= 12,975 kg

4. W4 = luasan MNQR × koefsien angin tekan × beban angin

= 2,595 × 0,2 × 25

(19)

5. W5 = luasan SQR × koefsien angin tekan × beban angin

= 0,324 × 0,2 × 25

= 1,620 kg

Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin Setengah Kuda-kuda

Beban

Angin

Beban

(kg)

W × Cos 30o

(kg)

Untuk Input

SAP2000

W × Sin 30o

(kg)

Untuk Input

SAP2000

W₁ 57,115 49,463 50 28,558 29

W₂ 38,925 33,710 34 19,463 20

W₃ 12,975 11,237 12 6,488 7

W4 12,975 11,237 12 6,488 7

W5 1,620 1,403 2 0,812 1

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh

gaya batang yang bekerja pada batang setengah kuda-kuda sebagai berikut :

Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-kuda

Nomor batang Tarik ( + ) (kg)

Tekan ( - ) (kg)

1 1070,23 -

2 1058,41 -

3 64,36 -

4 - 758,1

5 - 1294,22

6 - 168,12

7 798,82 -

8 1740,34 -

9 258,28 -

10 - 1143,55

11 860,25 -

12 - 1256,82

13 1268,77 -

14 - 1666,76

(20)

3.3.5. Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda

a. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 1740,34kg

σijin = 1600 kg/ cm2

Fnetto = ijin maks

P

σ

= 1600

34 , 1740

= 1,088 cm2

Fbruto = 1,15 ´ Fnetto

= 1,15 ´ 1,088 cm2

= 1,251 cm2

Dicoba, menggunakan baja profil 45. 45. 5

F = 2 ´ 4,3

= 8,6 cm2 (F = penampang profil)

Kontrol tegangan yang terjadi:

s =

F

P_maks

. 85 , 0

=

6 , 8 85 , 0

34 , 1740

´

= 238,08 kg/cm2

s £ 0,75 sijin

238,08 kg/cm2 £ 1200 kg/cm2

b. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 1666,76 kg

lk = 1,73 m = 173 cm

(21)

ix = 1,35 cm

Kontrol tegangan yang terjadi :

(22)

3.3.6. Perhitungan Alat Sambung

a. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut (Æ) = 12,7 mm (1/2 inci)

Diameter lubang = 13,7 mm

Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d

= 0,625 ´ 12,7

= 7,94 mm

Menggunakan tebal plat 8 mm.

1. Tegangan geser yang diijinkan

Tegangan geser = 0,6 ´sijin

= 0,6 ´ 1600

= 960 kg/cm2

2. Tegangan tumpuan yang diijinkan

Tegangan tumpuan = 1,5 ´sijin

= 1,5 ´ 1600

= 2400 kg/cm2

3. Kekuatan baut :

a) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p´ d2´ tgeser

= 2 ´ ¼ ´ p´ (1,27)2´ 960

= 2430,96 kg

b) Pdesak = d ´ d ´ ttumpuan

= 0,8 ´ 1,27 ´ 2400

= 2438,4 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

geser maks

P P

n= ₌

96 , 2430

76 , 1666

= 0,69 ~ 2 baut

Digunakan : 2 buah baut.

(23)

1. 1,5 d £ S1£ 3 d

Diambil, S1 = 2,5 ´ d

= 2,5 ´ 1,27

= 3,175 cm ~ 3 cm

2. 2,5 d £ S2£ 7 d

Diambil, S2 = 5 ´ d

= 5 ´ 1,27

= 5 cm ~ 6 cm

b. Batang tarik

Diameter baut (Æ) = 12,7 mm.

Diameter lubang = 13,7 mm.

= 0,625 ´ 12,7

= 7,94 mm

Menggunakan tebal plat 8 mm

= 0,6 ´ 1600

= 960 kg/cm2

= 1,5 ´ 1600

= 2400 kg/cm2

3. Kekuatan baut :

a) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p´ d2´ tgeser

= 2 ´ ¼ ´ p´ (1,27)2´ 960

(24)

b) Pdesak = d´ d ´ ttumpuan

= 0,8 ´ 1,27 ´ 2400

= 2438,4 kg

geser maks

P P

n= =

96 , 2430

34 , 1740

= 0,72 ~ 2 baut

Perhitungan jarak antar baut :

1. 1,5 d £ S1£ 3 d

= 2,5 ´ 1,27

= 3,175 cm ~ 3 cm

2. 2,5 d £ S2£ 7 d

= 5 ´ 1,27

(25)

Tabel 3.6. Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda

Nomor

Batang Dimensi Profil Baut (mm) 1 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7 2 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7 3 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7 4 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7 5 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7 6 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7 7 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7 8 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7 9 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7 10 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7 11 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7 12 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7 13 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7 14 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7 15 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7

3.4. Perencanaan Jurai

1 5

2 3 4

9

11

13

15

10

12

14

2.12

3.46 2.29

6

7

8

2.12 2.12 2.12

(26)

3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai

Tabel 3.7. Perhitungan Panjang Batang pada Jurai

Nomor Batang Panjang Batang (m)

1 2,12

3.4.2. Perhitungan Luasan Jurai

Gambar 3.8. Luasan Atap Jurai

(27)

(28)

(29)

3.4.3. Perhitungan Luasan Plafon Jurai

Gambar 3.9. Luasan Plafon Jurai

(30)

(31)

3.4.4. Pembebanan Jurai

1 5

2 3 4

9

1 1

1 3

1 5

1 0

1 2

1 4 6

7

8

P1

P2

P3

P4

P6 P7 P8 P9

RJ1

RJ2

Gambar 3.10. Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati

Data-data pembebanan:

Berat gording = 11 kg/m2

Berat penutup atap = 50 kg/m2

Berat profil = 25 kg/m

Berat plafon = 18 kg/m

a. Perhitungan Beban Mati

1. Beban P1

a).Beban gording = berat profil gording ´ panjang gordingCB’D

= 11 ´ 6

= 66 kg

b). Beban atap = luasanAA’BEC’F ´ berat atap

= 11,431 ´ 50

= 571,55 kg

c). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(1 + 5) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (2,12 + 2,29) ´ 25

(32)

= 30% ´ 55,154

= 16,546 kg

= 10% ´ 55,154

= 5,5154 kg

f). Beban plafon =luasanAA’BEC’F ´ berat plafon

= 10,726 ´ 18

= 193,07 kg

2. Beban P2

a). Beban gording = berat profil gording ´ panjang gordingGD’H

= 11 ´ 4,51

= 49,61 kg

b). Beban atap = luasanEC’FIE’J ´ berat atap

= 7,806 ´ 50

= 390,3 kg

= ½ ´ (2,29 + 2,29 + 0,87 + 2,29) ´ 25

= 96,75 kg

= 30% ´ 96,75

= 29,03 kg

= 10% ´ 96,75

= 9,675 kg

3. Beban P3

a). Beban gording = berat profil gording ´ panjang Gording KF’L

= ½ ´ (11 ´ 3,02)

= 16,51 kg

(33)

= ½ ´ (5,223 ´ 50)

= 130,575 kg

= ½ ´ (2,29 + 1,73 + 2,74 + 2,29) ´ 25

= 113,125 kg

= 30% ´ 113,125

= 33,9375 kg

= 10% ´ 113,125

= 11,3125 kg

4. Beban P4

a). Beban gording = berat profil gording ´ panjang gording OH’P

= 11 ´ 1,53

= 16,83 kg

b). Beban atap = luasanMG’NQI’R ´ berat atap

= 2,640 ´ 50

= 132 kg

= ½ ´ (2,29 + 2,29 + 2,60 + 3,35) ´ 25

= 131,625 kg

= 30% ´ 131,625

= 39,488 kg

= 10% ´ 131,625

= 13,163 kg

5. Beban P5

a). Beban gording = berat profil gording ´ panjang gording

(34)

= 0 kg

b). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(8 + 15) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (2,29 + 3,46) ´ 25

= 71,875 kg

c). Beban bracing = 10% ´ beban kuda-kuda

= 10% ´ 71,875

= 7,1875 kg

d). Beban atap = luasanSQH’R ´ berat atap

= 0,338 ´ 50

= 16,90 kg

e). Beban plat sambung = 30% ´ beban kuda-kuda

= 30% ´ 71,875

= 21,5625 kg

6. Beban P6

a). Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(1 + 9 + 2) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (2,12 + 0,87 + 2,12) ´ 25

= 63,875 kg

= 10% ´ 63,875

= 6,388 kg

c). Beban plafon =LuasanEC’FIE’J ´ berat plafon

= 6,768 ´ 18

= 121,824 kg

= 30% ´ 63,875

= 19,163 kg

7. Beban P7

a) . Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(2 + 10 + 11 + 3) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (2,12 + 2,29 + 1,73 + 2,12) ´ 25

(35)

= 10% ´ 103,25

= 10,325 kg

c). Beban plafon =luasan IE’JMG’N ´ berat plafon

= ½ ´ (4,523 ´ 18)

= 40,707 kg

= 30% ´ 103,25

= 30,975 kg

8. Beban P8

a) . Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(3 + 12 + 13 + 4) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (2,12 + 2,74 + 2,60 + 2,12) ´ 25

= 119,75 kg

= 10% ´ 119,75

= 11,975 kg

c). Beban plafon =luasanMG’NQI’R ´ berat plafon

= 2,289 ´ 18

= 41,202 kg

= 30% ´ 119,75

= 35,925 kg

9. Beban P9

= ½ ´ (2,12 + 3,35 + 3,46) ´ 25

= 111,625 kg

= 10% ´ 111,625

= 11,163 kg

(36)

= 0,293 ´ 18

= 5,274 kg

= 30% ´ 111,625

= 33,488 kg

Tabel 3.8. Rekapitulasi Beban Mati Jurai

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 SAP2000

(kg) P1 571,6 66 55,15 5,52 16,55 193,07 907,89 908

P2 390,3 49,61 96,75 9,67 29,03 --- 575,36 576

P3 130,58 16,51 113,13 11,31 33,92 --- 305,47 306

P4 132 16,83 131,63 13,16 39,49 --- 333,11 334

P5 16,9 --- 71,88 7,19 21,56 --- 117,53 118

P6 --- --- 63,88 6,39 19,15 121,82 211,24 212

P7 --- --- 103,25 10,33 30,98 40,71 185,27 186

P8 --- --- 119,75 11,98 35,93 41,20 208,86 209

P9 --- --- 111,63 11,16 33,49 5,28 161,56 162

d. Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5 = 100 kg/m2

(37)

W5

1 5

2 3 4

9

11

13

15

10

12

14 6

7

8

W1

W2

W3

W4

Gambar 3.11. Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin

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

Koefisien angin tekan = 0,02a – 0,40

= (0,02 ´ 22°) – 0,40 = 0,04

1. W1 = koefisien angin tekan ´ beban angin ´ luasan AA’BEC’F

=0,04 ´ 25 ´ 11,431

= 11,431 kg

2. W2 = koefisien angin tekan ´ beban angin ´ luasan EC’FIE’J

= 0,04 ´ 25 ´ 7,086

= 7,086 kg

3. W3 = koefisien angin tekan ´ beban angin ´ ½ luasanIE’JMG’N

= 0,04´ 25 ´ (0,5 ´ 5,223)

= 2,6115 kg

4. W4 = koefisien angin tekan ´ beban angin ´ luasanMG’NQI’R

= 0,04 ´ 25 ´ 2,640

= 2,640 kg

5. W5 = koefisien angin tekan ´ beban angin ´ luasanSQH’R

= 0,04 ´ 25 ´ 0,338

(38)

Tabel 3.9. Perhitungan Beban Angin

Beban Angin

Beban (kg)

W ´ Cos a (kg)

Untuk Input

SAP2000

W ´ Sin a (kg)

Untuk Input

SAP2000

W1 11,431 10,599 11 4,282 5

W2 7,086 6,570 7 2,654 3

W3 2,6115 2,421 3 0,978 1

W4 2,640 2,448 3 0,989 1

W5 0,338 0,313 1 0,127 0,5

gaya batang yang bekerja pada batang jurai sebagai berikut :

Tabel 3.10. Rekapitulasi Gaya Batang

Nomor batang

Tarik ( + ) (kg)

Tekan ( - ) (kg) 1 1639,76 - 2 1619,05 -

3 130,76 -

4 - 1162,13

5 - 1792,43

6 - 181,7

7 1245,54 - 8 2638,13 -

9 302,2 -

10 - 1598,51

11 961,07 -

12 - 1677,96

13 1435,71 -

14 - 2062,54

(39)

3.4.5. Perencanaan Profil Jurai

a. Perhitungan Profil Batang Tarik

Pmaks. = 2638,13 kg sijin = 1600 kg/cm2

Fnetto = ijin maks

P

σ

= 1600

13 , 2638

= 1,649 cm2

= 1,15 ´ 1,649 cm2

= 1,896 cm2

F = 2 ´ 6,31

= 12,62 cm2 (F = Penampang profil)

s =

F

Pmaks

´

85 , 0

=

62 , 12 85 , 0

13 , 2638

´

= 245,93 kg/cm2

s £ 0,75sijin

245,93 kg/cm2 £ 1200 kg/cm2……. aman !

b. Perhitungan Profil Batang Tekan

Pmaks. = 2062,54kg

(40)

(41)

a. Batang Tekan

Diameter baut (Æ) = 12,7 mm

Diameter lubang = 13,7 mm

= 0,625 ´ 12,7

= 7,94 mm

= 0,6 ´ 1600

= 960 kg/cm2

= 1,5 ´ 1600

= 2400 kg/cm2

3. Kekuatan baut :

a) Pgeser = 2 ´ ¼ ´p´ d2´ tgeser

= 2 ´ ¼ ´p´ (1,27)2´ 960

= 2430,96 kg

b) Pdesak = d´ d ´ ttumpuan

= 0,8 ´ 1,27 ´ 2400

= 2438,40 kg

geser maks

P P

n= ₌

96 , 2430

54 , 2062

= 0,848 ~ 2 baut

(42)

1. 1,5 d £ S1£ 3 d

= 2,5 ´ 1,27

= 3,175 cm ~ 3 cm

2. 2,5 d £ S2£ 7 d

= 5 ´ 1,27

= 6,35 cm ~ 6 cm

b. Batang tarik

= 0,625 ´ 12,7

= 7,94 mm.

= 0,6 ´ 1600

= 960 kg/cm2

= 1,5 ´ 1600

= 2400 kg/cm2

6. Kekuatan baut :

a) Pgeser = 2 ´ ¼ ´p´ d2´tgeser

= 2 ´ ¼ ´p´ (1,27)2´ 960

= 2430,96 kg

(43)

= 0,8 ´ 1,27 ´ 2400

= 2438,4 kg

geser maks

P P

n= =

96 , 2430

13 , 2638

= 1,085 ~ 2 baut

a) 1,5 d £ S1£ 3 d

= 2,5 ´ 1,27

= 3,175 cm ~ 3 cm

b) 2,5 d £ S2£ 7 d

= 5 ´ 1,27

(44)

Tabel 3.11. Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai

Nomor

Batang Dimensi Profil Baut (mm) 1 ûë 55 . 55 . 6 2 Æ 12,7 2 ûë 55 . 55 . 6 2 Æ 12,7 3 ûë 55 . 55 . 6 ₂_Æ_12,7 4 ûë 55 . 55 . 6 2 Æ 12,7 5 ûë 55 . 55 . 6 2 Æ 12,7 6 ûë 55 . 55 . 6 2 Æ 12,7 7 ûë 55 . 55 . 6 2 Æ 12,7 8 ûë 55 . 55 . 6 2 Æ 12,7 9 ûë 55 . 55 . 6 2 Æ 12,7 10 ûë 55 . 55 . 6 2 Æ 12,7 11 ûë 55 . 55 . 6 2 Æ 12,7 12 ûë 55 . 55 . 6 2 Æ 12,7 13 ûë 55 . 55 . 6 2 Æ 12,7 14 ûë 55 . 55 . 6 ₂_Æ_12,7 15 ûë 55 . 55 . 6 2 Æ 12,7

3.5. Perencanaan Kuda-kuda Utama (KK)

3.5.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama

1 2 3 4 5 6 7 8

9

1 0

1 1

1 2

1 6 1 5

1 4 1 3

1 8 1 9

1 7

2 1

2 3

2 0

2 2

2 8 2 7

2 9 2 5

2 6 2 4

1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50

12.00 1.73

(45)

Tabel 3.12. Perhitungan Panjang Batang pada Kuda-kuda Utama (KK)

3.5.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda Utama

Gambar 3.13. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda Utama

(46)

(47)

= 5,18 m2

3.5.3. Perhitungan Luasan Plafon Setengah Kuda-kuda Utama

Gambar 3.14. Luasan Plafon Setengah Kuda-kuda Utama

(48)

(49)

3.5.4. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama

Data-data pembebanan :

Berat gording = 11 kg/m

Jarak antar kuda-kuda = 4,5 m

Berat penutup atap = 50 kg/m2

Berat profil = 25 kg/m (diasumsikan untuk profil secara umum)

1 2 3 4 5 6 7 8

9

1 0

1 1

1 2

1 6 1 5

1 4 1 3

1 8 1 9 1 7

2 1

2 3

2 0

2 2

2 8 2 7

2 9 2 5

2 6 2 4

P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

P9 RJ

RJ

P1 0 P1 1 P1 2 P1 3 P1 4 P1 5 P1 6 RJ

RJ

Gambar 3.15. Pembebanan Kuda-kuda Utama Akibat Beban Mati

a) Perhitungan Beban Mati

1) Beban P1 = P9

a) Beban gording = berat profil gording ´ panjang gording rs

= 11 ´ 5,25

= 57,75 kg

b) Beban atap = luasan ABCD ´ berat atap

= 10,73 ´ 50

= 536,5 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x btg.(1 + 9) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,5 + 1,73) ´ 25

= 40,375 kg

(50)

= 30% ´ 40,375

= 12,1125 kg

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

= 10% ´ 40,375

= 4,0375 kg

f) Beban plafon =luasan ABCD ´ berat plafon

= 9,29 ´ 18

= 167,22 kg

2) Beban P2 = P8

a) Beban gording = Berat profil gording ´ panjang gording tu

= 11 ´ 4,5

= 49,5 kg

b) Beban atap = luasan CDEF ´ berat atap

= 7,78 ´ 50

= 389 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(9 + 10 + 17 + 18) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,73 + 1,73 + 0,87 + 1,73) ´ 25

= 75,75 kg

= 30% ´ 75,75

= 22,725 kg

= 10% ´ 75,75

= 7,575 kg

3) Beban P3 = P7

a) Beban gording = berat profil gording ´ panjang gording vw

= 11 ´ 3,75

= 41,25 kg

b) Beban atap = luasan EFGH ´ berat atap

(51)

= 324 kg

= ½ ´ (1,73 + 1,73 + 1,73 + 2,30) ´ 25

= 93,625 kg

= 30% ´ 93,625

= 28,087 kg

= 10% ´ 93,625

= 9,3625 kg

4) Beban P4 = P6

a) Beban gording = berat profil gording ´ panjang gording xy

= 11 ´ 3

= 33 kg

b) Beban atap = luasan GHIJ ´ berat atap

= 5,18 ´ 50

= 259 kg

= ½ ´ (1,73 + 1,73 + 2,60 + 3,00) ´ 25

= 113,25 kg

= 30% ´ 113,25

= 33,975 kg

= 10% ´ 113,25

= 11,325 kg

5) Beban P5

a) Beban gording = berat profil gording ´ panjang gording KL

= 11 ´ 2,25

(52)

b) Beban atap = luasan IJKL ´ berat atap

= 2,12 ´ 2 ´ 50

= 212 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(12 + 13 + 23) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,73 + 1,73 + 3,46) ´ 25

= 86,5 kg

= 30% ´ 86,5

= 25,95 kg

= 10% ´ 86,5

= 8,65 kg

f) Beban reaksi = 2 ´ reaksi jurai + reaksi setengah kuda-kuda

= 2 ´ 1366,37 + 1211,26

= 3944 kg

6) Beban P10 = P16

= ½ ´ (1,5 + 0,87 + 1,5) ´ 25

= 48,375 kg

= 10% ´ 48,375

= 4,8375 kg

c) Beban plafon =luasan CDEF ´ berat plafon

= 6,74 ´ 18

= 121,32 kg

= 30% ´ 48,375

= 14,5125 kg

7) Beban P11 = P15

(53)

= ½ ´ (1,5 + 1,5 + 1,73 + 1,73) x 25

= 80,75 kg

= 10% ´ 80,75

= 8,075 kg

c) Beban plafon =luasan EFGH ´ berat plafon

= 5,62 ´ 18

= 101,16 kg

= 30% ´ 80,75

= 24,225 kg

8) Beban P12 = P14

a) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(3 + 20 + 21 + 4) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,5 + 2,3 + 2,6 + 1,5) ´ 25

= 98,75 kg

= 10% ´ 98,75

= 9,875 kg

c) Beban plafon =luasan GHIJ ´ berat plafon

= 4,49 ´ 18

= 80,82 kg

= 30% ´ 98,75

= 29,625 kg

9) Beban P13

a) Beban kuda-kuda = ½ ´ btg.(4 + 22 + 23 + 24 + 5) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,5 + 3 + 3,46 + 3 + 1,5) ´ 25

= 155,75 kg

(54)

= 15,575 kg

c) Beban plafon =luasan ´ berat plafon

= 1,83 ´ 18 x 2

= 65,88 kg

= 30% ´ 155,75

= 46,725 kg

e) Beban reaksi = 2 ´ reaksi jurai + reaksi setengah kuda-kuda

= 2 ´ 1873,79 + 1701,58

= 5449,16

Tabel 3.13. Rekapitulasi Beban Mati Kuda-kuda Utama

Beban

Beban Atap

(kg)

Beban Gording

(kg)

Beban

Kuda-kuda (kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plat Sambung

(kg)

Beban Plafon (kg)

Beban Reaksi (kg)

Jumlah Beban

(kg)

Input SAP 2000 (kg) P1=P9 536,5 57,75 40,375 4,0375 12,1125 167,22 --- 818 818

P2=P8 389 49,5 75,75 7,575 22,725 --- --- 544,56 545

P3=P7 324 41,25 93,625 9,3625 28,087 --- --- 496,33 497

P4=P6 259 33 113,25 11,325 33,975 --- --- 450,54 451

P5 212 24,75 86,5 8,65 25,95 --- 962,62 4305,85 4306

P10= P16 --- --- 48,375 4,8375 14,5125 121,32 --- 189,05 190

P11=P15 --- --- 80,75 8,075 24,225 101,16 --- 214,22 215

P12=P14 --- --- 98,75 9,875 29,625 80,82 --- 219,08 220

P13 --- --- 155,75 15,575 46,725 65,88 5449,16 5733,1 5734

b) Beban Hidup

(55)

Perhitungan Beban Angin

Gambar 3.16. Pembebanan Kuda-kuda Utama Akibat Beban Angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2

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

= (0,02 x 30o) – 0,40 = 0,2

a) W1 = luasan atap ABCD ´ koefisien angin tekan ´ beban angin

= 10,73 ´ 0,2 ´ 25

= 53,65 kg

b) W2 = luasan atap CDEF ´ koefisien angin tekan ´ beban angin

= 7,78 ´ 0,2 ´ 25

= 38,9 kg

c) W3 = luasan atap EFGH ´ koefisien angin tekan ´ beban angin

= 6,48 ´ 0,2 ´ 25

= 32,4 kg

d) W4 = luasan atap GHIJ ´ koefisien angin tekan ´ beban angin

= 5,18 ´ 0,2 ´ 25

= 25,9 kg

e) W5 = luasan atap IJKL ´ koefisien angin tekan ´ beban angin

= 2,12 ´ 0,2 ´ 25

= 10,6 kg

1 2 3 4 5 6 7 8

9

10

11

12

17 18

19 20

21

22 23

16 15

14

29 28 2 7 26 2 5

24 13

W1

W2

W3

W4

W5 W6

W7

W8

W9

(56)

2) Koefisien angin hisap = - 0,40

a) W6 = luasan atap IJKL ´ koefisien angin hisap ´ beban angin

= 2,12 ´ (-0,4) ´ 25

= -21,2 kg

b) W7 = luasan atap GHIJ ´ koefisien angin hisap ´ beban angin

= 5,18 ´ (-0,4) ´ 25

= -51,8 kg

c) W8 = luasan atap EFGH ´ koefisien angin hisap ´ beban angin

= 6,48 ´ (-0,4) ´ 25

= -64,8 kg

d) W9 = luasan atap CDEF ´ koefisien angin hisap ´ beban angin

= 7,78 ´ (-0,4) ´ 25

= -77,8 kg

e) W10 = luasan atap ABCD ´ koefisien angin hisap ´ beban angin

= 10,73 ´ (-0,4) ´ 25

= -107,3 kg

Tabel 3.14. Perhitungan Beban Angin

Beban Angin

Beban (kg)

W ´ Cos a (kg)

Input

SAP2000

W ´ Sin a (kg)

Input

SAP2000

W₁ 53,65 46,46 47 26,83 27

W₂ 38,9 33,69 34 19,45 20

W₃ 32,4 28,06 29 16,2 17

W₄ 25,9 22,43 23 12,45 13

W₅ 10,6 9,18 10 5,3 6

W6 - 21,2 -18,36 19 -10,2 -11

W7 - 51,8 -44,86 45 -25,9 -26

W8 - 64,8 -56,12 57 -32,4 -33

W9 -77,8 -67,38 68 -38,9 -39

(57)

gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :

Tabel 3.15. Rekapitulasi Gaya Batang

3.5.5. Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama

a. Perhitungan Profil Batang Tarik

1. Untuk batang atas dan batang bawah :

(58)

F = 2 ´ 9,40 cm2

8

2. Untuk batang tengah :

Pmaks. = 10180,45 kg

(59)

s £ 0,75 sijin

912,881 kg/cm2 £ 1200 kg/cm2……. aman !

b. Perhitungan Profil Batang Tekan

1. Untuk batang atas dan batang bawah:

Pmaks. = 18914,32kg

lk = 1,73 m = 173 cm

Dicoba, menggunakan baja profil ûë 70.70.7

ix = 1,94 cm

F = 2 × 9,40

= 18,8 cm2

i lk

λ

x

=

= 94 , 1

173

= 81,60

lg = p

leleh

E

σ

7 ,

0 × =……dimana, sleleh = 2400 kg/cm

2

= 111,02 cm

ls = g

l l

= 02 , 111

60 , 81

= 0,74

Karena ls £ 1, maka w = 2,381 ´ls2

= 2,381 ´(0,74)2

= 1,304

s =

(60)

=

8 , 18

304 , 1 32 ,

18914 ´

= 1311,93 kg/cm2

s£sijin

1311,93 kg/cm2£ 1600 kg/cm2

2. Untuk batang tengah:

Pmaks. = 1871,32 kg

sijin = 1600 kg/cm2

σ

P F

ijin maks. netto =

= 1600

32 , 1871

= 1,169 cm2

= 1,15 ´ 1,169 cm2

= 1,344 cm2

Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50.50.7

F = 2 ´ 6,56 cm2

12 , 13 0,85

1871,32

F 0,85

P

σ maks.

´ =

= 167,801 kg/cm2

s £ 0,75 sijin

(61)

a. Batang Tarik

1. Untuk batang atas dan batang bawah:

Diameter baut (Æ) = 5/8 inch = 15,9 mm.

Diameter lubang = 17 mm.

= 0,625 ´ 15,9

= 9,9 mm.

a) Tegangan geser yang diijinkan

= 0,6 ´ 1600

= 960 kg/cm2

b) Tegangan tumpuan yang diijinkan

Tegangan tumpuan = 1,5 ´ sijin

= 1,5 ´ 1600

= 2400 kg/cm2

c) Kekuatan baut :

1. Pgeser = 2 ´ ¼ ´p´ d2´tgeser

= 2 ´ ¼ ´ p´ (1,59)2´ 960

= 3810,35 kg

2. Pdesak = d´ d ´ ttumpuan

= 1 ´ 1,59 ´ 2400

= 3816 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 3810,35 kg

4,39 3810,35

16716,06 P

P n

geser

maks. ₌ ₌

= ~ 5 baut

(62)

a) 1,5 d £ S1£ 3 d

= 2,5 ´ 1,59

= 3,975 cm ~ 3,5 cm

b) 2,5 d £ S2£ 7 d

= 5 ´ 1,59

= 7,95 cm ~ 7,5 cm

= 0,625 ´ 12,7

= 7,94 mm.

= 0,6 ´ 1600

= 960 kg/cm2

= 1,5 ´ 1600

= 2400 kg/cm2

c) Kekuatan baut :

= 2 ´ ¼ ´ p´ (1,27)2´ 960

(63)

= 0,8 ´ 1,27 ´ 2400

= 2438,4 kg

4,19 2430,96

10180,45 P

P n

geser

maks. ₌ ₌

= ~ 5 baut

Digunakan : 5 buah baut

a) 1,5 d £ S1£ 3 d

= 2,5 ´ 1,27

= 3,175 cm ~ 3 cm

= 3 cm

b) 2,5 d £ S2£ 7 d

= 5 ´ 1,27

= 6,35 cm ~ 6 cm

b. Batang Tekan

1. Untuk batang atas dan batang bawah :

Diameter lubang = 17 mm.

= 0,625 ´ 15,9

= 9,9 mm.

(64)

= 0,6 ´ 1600

= 960 kg/cm2

= 1,5 ´ 1600

= 2400 kg/cm2

c) Kekuatan baut :

= 2 ´ ¼ ´p´ (1,59)2´ 960

= 3810,35 kg

2. Pdesak = d´ d ´ttumpuan

= 1 ´ 1,59 ´ 2400

= 3816 kg

96 , 4 3810,35 18914,32 P

P n

geser

maks. ₌ ₌

= ~ 5 baut

a) 1,5 d £ S1£ 3 d

= 2,5 ´ 1,59

= 3,975 cm ~ 3,5 cm

b) 2,5 d £ S2£ 7 d

= 5 ´ 1,59

= 7,95 cm ~ 7,5 cm

(65)

= 0,625 ´ 12,7

= 7,94 mm.

= 0,6 ´ 1600

= 960 kg/cm2

= 1,5 ´ 1600

= 2400 kg/cm2

c) Kekuatan baut :

= 2 ´ ¼ ´ p´ (1,27)2´ 960

= 2430,96 kg

= 0,8 ´ 1,27 ´ 2400

= 2438,4 kg

0,77 2430,96 1871,32 P

P n

geser

maks. ₌ ₌

= ~ 3 baut

a) 1,5 d £ S1£ 3 d

= 2,5 ´ 1,27

(66)

b) 2,5 d £ S2£ 7 d

= 5 ´ 1,27

= 6,35 cm ~ 6 cm

Tabel 3.16. Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama

Nomor Batang

Dimensi Profil

Baut (mm)

Nomor Batang

Dimensi Profil

Baut (mm)