Ketua Program D-III Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil FT UNS

(1)

commit to user

i

PERENCANAAN STRUKTUR DAN RENCANA ANGGARAN

BIAYA GEDUNG SEKOLAH 2 LANTAI

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya pada Program D3 Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Dikerjakan Oleh:

PRIYATNO NIM : I 8508066

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

commit to user

ii

LEMBAR PENGESAHAN

PERENCANAAN STRUKTUR DAN RENCANA ANGGARAN BIAYA

GEDUNG SEKOLAH 2 LANTAI

TUGAS AKHIR

PRIYATNO NIM : I 8508066

Diperiksa dan disetujui Oleh : Dosen Pembimbing

PURNAWAN GUNAWAN, ST, MT NIP. 19731209 199802 1 001

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK SIPIL

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(3)

commit to user

iii

LEMBAR PENGESAHAN

PERENCANAAN STRUKTUR DAN RENCANA ANGGARAN BIAYA

GEDUNG SEKOLAH 2 LANTAI

TUGAS AKHIR

PRIYATNO NIM : I 8508066

Dipertahankan didepan tim penguji:

1. PURNAWAN GUNAWAN, ST, MT :……… NIP. 19731209 199802 1 001

2. Ir. SLAMET PRAYITNO, MT :………

NIP. 19531227 198601 1 001

3. EDY PURWANTO, ST, MT :………....

NIP. 19680912 199702 1 001

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

KUSNO ADI SAMBOWO, ST, PhD NIP. 19691026199503 1 002

Mengetahui, Disahkan,

Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

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

Ketua Program D-III Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil FT UNS

(4)

commit to user

vii

DAFTAR ISI

Hal

HALAMAN JUDUL... ... i

HALAMAN PENGESAHAN. ... ii

MOTTO ... iv

PERSEMBAHAN... v

KATA PENGANTAR. ... vi

DAFTAR ISI. ... vii

DAFTAR GAMBAR ... xiii

DAFTAR TABEL ... xvi

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 ... 8

2.3 Perencanaan Tangga ... 10

2.4 Perencanaan Plat Lantai ... 11

2.5 Perencanaan Balok ... 12

2.6 Perencanaan Portal (Balok, Kolom) ... 14

(5)

commit to user

viii BAB 3 RENCANA ATAP

3.1 Perencanaan Atap………... 17

3.2 Dasar Perencanaan ... 18

3.2 Perencanaan Gording ... 18

3.2.1 Perencanaan Pembebanan ... 18

3.2.2 Perhitungan Pembebanan ... 19

3.2.3 Kontrol Terhadap Tegangan ... 21

3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan ... 22

3.3 Perencanaan Jurai ... 23

3.3.1 Perhitungan Panjang Batang Jurai... 23

3.3.2 Perhitungan Luasan Jurai ... 24

3.3.3 Perhitungan Pembebanan Jurai ... 28

3.3.4 Perencanaan Profil Jurai ... 33

3.3.5 Perhitungan Alat Sambung ... 35

3.4 Perencanaan Setengah Kuda-Kuda ... 37

3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda ... 37

3.4.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda ... 38

3.4.3 Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda ... 41

3.4.4 Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda ... 47

3.4.5 Perhitungtan Alat Sambung ... 49

3.5 Perencanaan Kuda-kuda Utama A ( KKA ) ... 51

3.5.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda Utama A ... 51

3.5.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Utama A ... 52

3.5.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A ... 54

3.5.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama A ... 61

3.5.5 Perhitungan Alat Sambung ... 63

3.6 Perencanaan Kuda-kuda B ( KKB ) ... 66

3.6.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda B ... 66

3.6.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda B ... 67

3.6.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda B ... 69

3.6.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda B ... 74

(6)

commit to user

ix BAB 4 PERENCANAAN TANGGA

4.1 Uraian Umum ... 78

4.2 Data Perencanaan Tangga ... 78

4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan ... 80

4.3.1 Perhitungan Tebal Plat Equivalent ... 80

4.3.2 Perhitungan Beban……….. 80

4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes………. 82

4.4.1 Perhitungan Tulangan Tumpuan………. 82

4.4.2 Perhitungan Tulangan Lapangan……… 83

4.5 Perencanaan Balok Bordes………. 85

4.5.1 Pembebanan Balok Bordes………. 85

4.5.2 Perhitungan Tulangan Lentur………. 86

4.5.3 Perhitungan Tulangan Geser……….. 87

4.6 Perhitungan Pondasi Tangga……….. 88

4.6.1 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi……… ... 89

4.6.2 Perhitungan Kapasitas Dukung Pondasi ... 90

4.6.3 Perhitungan Tulangan Lentur ... 91

BAB 5 PERENCANAAN PLAT 5.1 Perencanaan Plat Lantai ... 92

5.1.1 Perhitungan Beban Plat ... 92

5.1.2 Perhitungan Momen ... 93

5.1.3 Penulangan Plat Lantai... 97

5.2 Perencanaan Plat Atap ... 104

5.2.1 Perhitungan Beban Plat atap ... 104

5.2.2 Perhitungan Momen ... 105

(7)

commit to user

x BAB 6 BALOK ANAK

6.1 Perencanaan Balok Anak ... 113

6.1.1 Perhitungan Lebar Equivalent………. 113

6.2 Pembebanan ……… ... 115

6.2.1 Perhitungan Pembebanan Balok Anak AsA’ ... 115

6.2.2 Perhitungan Pembebanan Balok Anak As B-B’ ... 116

6.2.3 Perhitungan Pembebanan Balok Anak As C-C’ ... 117

6.2.4 Perhitungan Pembebanan Balok Anak As D-D’ ... 118

6.2.5 Perhitungan Pembebanan Balok Anak As E-E’ ... 119

6.3 Perhitungan Tulangan Balok Anak ... 121

6.3.1 Perhitungan Tulangan Balok Anak As A-A’ ... 121

6.3.2 Perhitungan Tulangan Balok Anak As B-B’... 124

6.3.3 Perhitungan Tulangan Balok Anak As C-C’... 127

6.3.4 Perhitungan Tulangan Balok Anak As D-D’ ... 129

6.3.5 Perhitungan Tulangan Balok Anak As E-E’ ... 133

BAB 7 PORTAL 7.1 Perencanaan Portal ... 139

7.1.1 Dasar Perencanaan ... 140

7.1.2 Perencanaan Pembebana ... 141

7.1.3 Perhitungan Luas Equivalen Plat ... 142

7.2 Perhitungan Pembebanan Balok ... 144

7.2.1 Perhitungan Pembebanan Balok lantai ... 144

7.2.1.1 Perhitungan Pembebanan Balok Portal Memanjang .. 144

7.2.1.2 Perhitungan Pembebanan Balok Portal Melintang .... 158

7.3 Penulangan Balok Portal ... 170

7.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur Ring Balk ... 170

7.3.2 Perhitungan Tulangan Geser Ring Balk ... 174

7.3.3 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang ... 175

(8)

commit to user

xi

7.3.5 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang ... 182

7.3.6 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang ... 187

7.3.7 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof ... 189

7.3.8 Perhitungan Tulangan Geser Sloof ... 193

7.3.9 Perhitungan Tulangan Kolom ... 195

7.3.10 Perhitungan Tulangan Geser Kolom ... 198

BAB 8 PERENCANAAN PONDASI 8.1 Data Perencanaan ... 199

8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi ... 201

8.3 Perencanaan Tulangan Pondasi ... 202

8.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur ……….. ... 202

8.3.2 Perhitungan Tulangan Geser……….. ... 203

BAB 9 RENCANA ANGGARAN BIAYA 9.1 Rencana Anggaran Biaya ... 205

9.2 Cara Perhitungan ... ... 205

9.3 Perhitungan Volume ... ... 205

9.3.1 Pekerjaan Persiapan ... ... 205

9.3.2 Pekerjaan Galian Dan Urugan ... 206

9.3.3 Pekerjaan Pondasi ... 207

9.3.4 Pekerjaan Struktur ... 207

9.3.5 Pekerjaan Dinding Dan Plesteran ... 208

9.3.6 Pekerjaan Atap ... 209

9.3.7 Pekerjaan Pemasangan Kusen Pintu Dan Jendela ... 210

9.3.8 Pekerjaan Plafond ... 211

9.3.9 Pekerjaan Penutup Lantai ... 212

(9)

commit to user

xii

9.3.11 Pekerjaan Instalasi Air ... 213

9.3.12 Pekerjaan Instalasi Listrik ... 213

9.3.13 Pekerjaan Pengecatan dan Finishing ... 214

BAB 10 REKAPITULASI 10.1 Perencanaan Atap ... 218

10.2 Perencanaan Tangga ... 220

10.3 Perencanaan Plat ... 221

10.4 Perencanaan Balok Anak ... 222

10.5 Perencanaan Portal ... 222

10.6 Perencanaan Kolom ... 222

10.7 Perencanaan Pondasi Footplat ... 223

BAB 11 KESIMPULAN……… 224

PENUTUP……….. 228

DAFTAR PUSTAKA……… 229

(10)

commit to user

Bab 1 Pendahuluan ₁

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 dimiliki 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 D III

Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret sebagai salah

satu lembaga pendidikan dalam merealisasikan hal tersebut memberikan Tugas

Akhir sebuah perencanaan gedung bertingkat dengan maksud agar dapat

menghasilkan 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 D III Jurusan Teknik Sipil 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

(11)

commit to user

Bab 1 Pendahuluan

Program D III Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta 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 diharapkan dapat memecahkan suatu masalah yang dihadapi

dalam perencanaan suatu struktur gedung.

1.3 Kriteria Perencanaan

a. Spesifikasi Bangunan

1) Fungsi Bangunan : Sekolah

2) Luas Bangunan : 1224 m2

3) Jumlah Lantai : 2 lantai

4) Tinggi Lantai : 4 m

5) Konstruksi Atap : Rangka kuda-kuda baja

6) Penutup Atap : Genteng

7) Pondasi : Foot Plate

b. Spesifikasi Bahan

1) Mutu Baja Profil : BJ 37

2) Mutu Beton (f’c) : 20 MPa

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

Ulir : 320 Mpa.

1.4 Peraturan-Peraturan Yang Berlaku

a. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung SNI

03-2847-2002.

b. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung SNI

03-1729-2002

(12)

commit to user

Bab 2 Dasar Teori ₃

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 Untuk Gedung - 1983, beban-beban tersebut adalah :

a. Beban Mati (qd)

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

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

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

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

bangunan dan komponen gedung adalah :

1) Bahan Bangunan :

a) Beton Bertulang ... .2400 kg/m3

b) Pasir (jenuh air) ... 1800 kg/m3

2) Komponen Gedung :

a) Langit – langit dan dinding (termasuk rusuk – rusuknya,

tanpa penggantung langit-langit atau pengaku), terdiri dari :

(1) Semen asbes (eternit) dengan tebal maksimum 4mm…...11 kg/m2

(2) penggantung langit-langit (dari kayu) dengan bentang

maksimum 5 m dan jarak s.k.s minimum 0,8 m...7 kg/m2

(13)

commit to user

Bab 2 Dasar Teori

c) Penutup lantai dari semen portland, teraso dan beton (tanpa adukan)

per cm tebal ... 17 kg/m2

d) Adukan semen per cm tebal ... 21 kg/m2

b. Beban Hidup (ql)

Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan

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

yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang merupakan bagian yang

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

itu, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan lantai dan atap tersebut.

Khususnya pada atap, beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air

hujan.

Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi

bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan ini terdiri dari :

1) Beban atap... 100 kg

2) Beban tangga dan bordes ... 300 kg/m2

3) Beban lantai ... 250 kg/m2

Berhubung peluang untuk terjadi beban hidup penuh yang membebani semua

bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak selama unsur gedung

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

sistem pemikul beban dari suatu struktur gedung, beban hidupnya dikalikan

dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan gedung

(14)

commit to user

Tabel 2.1 Koefisien reduksi beban hidup

Penggunaan Gedung Koefisien Beban Hidup untuk

Perencanaan Balok Induk · PERUMAHAN/PENGHUNIAN :

Rumah tinggal, hotel, rumah sakit · PERDAGANGAN :

Toko,toserba,pasar · GANG DAN TANGGA :

~ Perumahan / penghunian ~ Pendidikan, kantor

~ Pertemuan umum, perdagangan dan penyimpanan, industri, tempat kendaraan

0,75

0,80

0,75 0,75 0,90

Sumber : PPIUG - 1983

c. Beban Angin (W)

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

yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.

Beban Angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan

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

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

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

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

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

40 kg/m2.

Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup :

1) Dinding Vertikal

(a) Di pihak angin...+ 0,9

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

2) Atap segitiga dengan sudut kemiringan a

(a) Di pihak angin : a < 65° ... 0,02 a - 0,4

65° < a < 90° ... ...+ 0,9

(15)

commit to user

d. Beban Gempa (E)

Beban gempa adalah semua beban statik equivalen yang bekerja pada gedung atau

bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa itu.

2.1.2 Sistem Kerjanya Beban

Bekerjanya beban untuk bangunan bertingkat berlaku sistem gravitasi, yaitu

elemen struktur yang berada di atas akan membebani elemen struktur di

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

besar akan menahan atau memikul elemen struktur yang mempunyai kekuatan

lebih kecil.

Dengan demikian sistem bekerjanya beban untuk elemen-elemen struktur gedung

bertingkat secara umum dapat dinyatakan sebagai berikut :

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 SNI 03-2847-2002, 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 (Ø), yaitu untuk

memperhitungkan kurangnya mutu bahan di lapangan. Pelampauan beban dapat

terjadi akibat perubahan dari penggunaan untuk apa struktur direncanakan dan

penafsiran yang kurang tepat dalam memperhitungkan pembebanan. Sedang

kekurangan kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang merugikan dari

kekuatan bahan, pengerjaan, dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan.

(16)

commit to user

Tabel 2.2 Faktor pembebanan U untuk beton

No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U

1.

2.

3.

L

D, L

D, L, W

1,4 D

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

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

Sumber : SNI 03-2847-2002

Tabel 2.3 Faktor pembebanan U untuk baja

No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U

1.

2.

3.

L

D, L

D, L, W

1,4 D

1,2 D +1,6 L + 0,5 ( La atau H )

1,2 D + 1,6 L ± 0,8 W

Sumber : SNI 03-1729-2002

Keterangan :

D = Beban mati

L = Beban hidup

A = Beban atap

R = Beban hujan

W = Beban angin

Tabel 2.4 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

Ø Komponen dengan tulangan spiral Ø Komponen lain

Geser dan torsi

Tumpuan Beton

0,80

0,70

0,65

0,75

(17)

commit to user

6.

7.

Komponen struktur yang memikul gaya tarik

1) Terhadap kuat tarik leleh

2) Terhadap kuat tarik fraktur

Komponen struktur yang memikul gaya tekan

0,9

0,75

0,85

Sumber : SNI 03-2847-2002

Karena kandungan agregat kasar untuk beton struktural seringkali berisi agregat

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

minimum agar campuran beton basah dapat melewati tulangan baja tanpa terjadi

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

melindungi dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus kebakaran, maka

diperlukan adanya tebal selimut beton minimum.

Beberapa persyaratan utama pada pedoman beton SNI 03-2847-2002 adalah

sebagai berikut :

a. Jarak bersih antara tulangan sejajar dalam lapis yang sama, tidak boleh kurang

dari db ataupun 25 mm, dimana db adalah diameter tulangan.

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

pada lapisan atas harus diletakkan tepat diatas tulangan di bawahnya dengan

jarak bersih tidak boleh kurang dari 25 mm.

Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dicor setempat adalah:

a. Untuk pelat dan dinding = 20 mm

b. Untuk balok dan kolom = 40 mm

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

2.2. Perencanaan Atap

a. Pembebanan

Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah :

1) Beban mati

2) Beban hidup

(18)

commit to user

b. Asumsi Perletakan

1) Tumpuan sebelah kiri adalah sendi.

2) Tumpuan sebelah kanan adalah rol.

c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.

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

e. Perhitungan dimensi profil kuda-kuda.

1) Batang tarik

Ag perlu =

y mak

f P

An perlu = 0,85.Ag

An = Ag-ndt

L = Panjang sambungan dalam arah gaya tarik

Yp Y x=

-L x U =1

-Ae = U.An

Cek kekuatan nominal :

Kondisi leleh

y

f Ag Pn=0,9. . f

Kondisi fraktur

u

f Ae Pn=0,75. . f

P Pn>

(19)

commit to user

2) Batang tekan

Periksa kelangsingan penampang :

y

w f

t

b 200 =

r l K. = l

E f

c y

p l l =

Apabila = λc≤ 0,25 ω = 1

0,25 < λc < 1,2 ω

0,67λ -1,6

1,43 c

=

λc ≥ 1,2 ω =1,25.lc 2

w

y

f fcr =

w

y

f Ag fcr Ag Pn= . =

1

<

n u

P P

f ……. ( aman )

2.3 Perencanaan Tangga

a. Pembebanan :

1) Beban mati

2) Beban hidup : 300 kg/m2

1)Tumpuan bawah adalah jepit.

2)Tumpuan tengah adalah sendi.

(20)

commit to user

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

e. Perhitungan untuk penulangan tangga

Mn =

rmin < r < rmaks tulangan tunggal r < rmin dipakai rmin = 0,0025 As = rada . b . d

2.4 Perencanaan Plat Lantai

a. Pembebanan :

1) Beban mati

b. Asumsi Perletakan : jepit elastis dan jepit penuh

c. Analisa struktur menggunakan tabel SKSNI T-15-1991-03.

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

Pemasangan tulangan lentur disyaratkan sebagai berikut :

1) Jarak minimum tulangan sengkang 25 mm

(21)

commit to user

Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah

sebagai berikut :

dimana,

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

As = rada . b . d

Luas tampang tulangan

As = Jumlah tulangan x Luas

2.5 Perencanaan Balok

a. Pembebanan :

1) Beban mati

b. Asumsi Perletakan : jepit jepit

(22)

commit to user

(23)

commit to user

2.6 Perencanaan Portal

a. Pembebanan :

1) Beban mati

1) Jepit pada kaki portal.

2) Bebas pada titik yang lain

Perhitungan tulangan lentur :

(24)

commit to user

( pilih tulangan terpasang )

Vs ada =

2.7 Perencanaan Pondasi

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

beban mati dan beban hidup.

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

Perhitungan kapasitas dukung pondasi :

s yang terjadi =

Sedangkan pada perhitungan tulangan lentur

(25)

commit to user

rmin < r < rmaks tulangan tunggal r < rmin dipakai rmin = 0,0036

As = rada . b . d

Luas tampang tulangan

As =

Perhitungan tulangan geser :

Vu= s x A efektif

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

( pilih tulangan terpasang )

Vs ada = s

d fy Av. . ) (

( pakai Vs perlu ) xbxd r

(26)

commit to user

Bab 3 Perencanaan Atap 17

BAB 3

PERENCANAAN ATAP

3.1 Rencana Atap

Gambar 3.1 Rencana Atap

Keterangan :

KK A = Kuda-kuda A, panjang 8 m

KK B = Kuda-kuda B, panjang 6 m

SK = Setengah kuda-kuda A

JR = Jurai, panjang 5,66 m

G = Gording

L = Lisplank

TS = Track Stank

(27)

commit to user

Bab 3 Perencanaan Atap

3.1.1 Dasar Perencanaan

Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai

berikut :

a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti gambar 3.1

b. Jarak antar kuda-kuda : 4 m

c. Kemiringan atap (a) : 30°

d. Bahan gording : baja profil kanal ( )

e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki (û ë)

f. Bahan penutup atap : genteng tanah liat

g. Alat sambung : baut-mur.

h. Jarak antar gording : 1.54m

i. Bentuk atap : limasan

j. Mutu baja profil : Bj-37

Fy = 2400 kg/cm2

Fu = 3700 kg/cm2 (SNI 03–1729-2002)

3.2 Perencanaan Gording

3.2.1 Perencanaan Pembebanan

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

kait ( ) 150 x 75 x 20 x 4,5 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.

(28)

commit to user

Pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung

(PPIUG) 1983, sebagai berikut :

a. Berat penutup atap = 50 kg/m2.

b. Beban angin = 25 kg/m2.

c. Berat hidup (pekerja) = 100 kg.

d. Berat penggantung dan plafond = 18 kg/m2

3.2.2 Perhitungan Pembebanan

a. Beban Mati (titik)

Berat gording = 11 kg/m

Berat penutup atap = 1,540 x 50 = 77 kg/m

Berat Plafond = (1,333 x 18 ) = 23,994 kg/m +

= 111,994 kg/m

qx = q sin a = 111,994 x sin 30° = 55,997 kg/m.

qy = q cos a = 111,994 x cos 30° = 96,9896 kg/m.

Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 96,9896 x (4)2 = 193,9792 kgm.

My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 55,997 x (4)2 = 111,994 kgm

b. Beban hidup

y

a

P Py Px

x y

a

P qy qx

(29)

commit to user

Bab 3 Perencanaan Atap 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 4 = 86,603 kgm.

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

c. Beban angin

TEKAN HISAP

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

Koefisien kemiringan atap (a) = 30°.

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

2) Koefisien angin hisap = – 0,4

Beban angin :

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

= 0,2 x 25 x ½ x (1,54+1,54) = 7,7 kg/m.

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

= – 0,4 x 25 x ½ x (1,54+1,54) = -15,4 kg/m.

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

1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 7,7 x (4)2 = 15,4 kgm.

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

Kombinasi = 1,2D + 1,6L ± 0,8w

1. Mx

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

= 1,2(193,9792) + 1,6(86,603) + 0,8(15,4) = 383,6598 kgm

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

(30)

commit to user

Bab 3 Perencanaan Atap 2. My

Mx (max) = Mx (min)

= 1,2(111,994) + 1,6(50) = 161,994kgm

Kombinasi gaya dalam pada gording dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Tabel 3.1 Kombinasi Gaya Dalam pada Gording

Momen Beban Mati

Beban

Hidup

Beban Angin Kombinasi

Tekan Hisap Maksimum Minimum

Mx

3.2.3 Kontrol Terhadap Tegangan

Ø Kontrol terhadap momen Maximum

Mx = 383,6598 kgm = 38365,98 kgcm.

My = 161,994 kgm = 16199,4 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 :

Ø Kontrol terhadap momen Minimum

Mx = 346,6998 kgm = 34669,98 kgcm.

My = 161,994 kgm = 16199,4 kgcm.

Asumsikan penampang kompak :

(31)

commit to user

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

Check tahanan momen lentur yang terjadi :

3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan

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

E = 2,1 x 106 kg/cm2 qy = 0,9698 kg/cm

Ix = 489 cm4 Px = 50 kg

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

qx = 0,5599 kg/cm

(32)

commit to user

Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 150 × 75 × 20 × 4,5 aman dan

mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.

3.3 Perencanaan Jurai

Gambar 3.2 Rangka Batang Jurai

3.3.1 Perhitungan Panjang Batang Jurai

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel 3.2.

Tabel 3.2 Panjang Batang pada Jurai

Nomer Batang Panjang Batang (m)

1 1,886

2 1,886

3 1,886

4 2,037

5 2,037

6 2,037

7 0,77

8 2,037

9 1,54

10 2,434

(33)

commit to user

3.3.2 Perhitungan luasan jurai

Gambar 3.3 Luasan Jurai

Panjang atap bc’ = 0.5 x 1,54 = 0,77 m

Panjang atap bc’ = c’d’ = d’e’ = e’f’ = f’g’ = g’h = 0,77 m

Panjang atap a’b’ = 1,155 m

Panjang atap a’c’ = a’b’ + b’c’ = 1,155 + 0,77 = 1,925 m

(34)

commit to user

(35)

commit to user

Bab 3 Perencanaan Atap = qj + jb

= 2 + 2 = 4 m

· Panjang Gording sld = sl + ld

= 1,333 + 1,333 = 2,666 m

· Panjang Gording unf = un + nf

= 0,667 + 0,667 = 1,334 m

Gambar 3.4 Luasan Plafon Jurai

Panjang plafond b’c’ = 0.5 x 1,333 = 0,666 m

Panjang plafond b’c’ = c’d’ = d’e’ = e’f’ = f’g’ = g’h = 0,666 m

Panjang plafond a’b’ = 1 m

Panjang plafond a’c’ = a’b’ + b’c’ = 1 + 0,666 = 1,666

Panjang plafond ia = 2,5 m

Panjang plafond kc = 1,667 m

Panjang plafond me = 1 m

Panjang plafond og = 0,333 m

(36)

commit to user

Bab 3 Perencanaan Atap · Luas plafond ackrpi

· Luas plafond ghvo

= 2 x ( ½ x og x g’h)

= 2 x ( ½ x 0,333 x 0,666) = 0,222 m2

3.3.3 Perhitungan Pembebanan Jurai

Data pembebanan :

Berat gording = 11 kg/m (sumber tabel baja)

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

Berat plafond = 18 kg/m2 (sumber PPIUG 1989)

(37)

commit to user

Gambar 3.5 Pembebanan jurai akibat beban mati

a. Perhitungan Beban

Ø Beban Mati

1) Beban P1

a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording qjb

= 11 × 4 = 44 kg

b) Beban atap = Luasan atap ackrpi × Berat atap

= 8,021 × 50 = 401,05 kg

c) Beban plafon = Luasan plafond ackrpi × berat plafon

= 6,942 ×18 = 124,956 kg

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

= ½ x (1,886 + 2,037) x (9,9 ) = 19,419 kg

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

= 30% x 19,419 = 5,826 kg

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

= 10% x 19,419 = 1,942 kg

2) Beban P2

a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording sld

= 11 x 2,666 = 29,326 kg

b) Beban atap = Luasan atap cemtrk x berat atap

= 4,107 x 50 = 205,35 kg

(38)

commit to user

= ½ x (2,037 + 2,037 + 0,77 + 2,037) x ( 9,9 )

= 34,061 kg

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

= 30% x 34,061 = 10,218 kg

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

= 10% x 34,061 = 3,406 kg

3) Beban P3

a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording unf

= 11 x 1,334 = 14,674 kg

b) Beban atap = Luasan atap egovtm x berat atap

= 2,053 x 50 = 102,65 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (5 + 6+ 9 + 10 ) x ( berat profil )

= ½ x (2,037 + 2,037 + 1,54 + 2,434) x ( 9,9)

= 39,838 kg

= 30% x 39,838 = 11,951 kg

= 10% x 39,838 = 3,984 kg

4) Beban P4

a) Beban atap = Luasan atap ghvo x berat atap

= 0,256 x 50 = 12,8 kg

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

= ½ x (2,037 + 2,309) x ( 9,9 ) = 21,513 kg

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

= 30% x 21,513 = 6,454 kg

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

= 10% x 21,513 = 2,151 kg

5) Beban P5

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

= ½ x (1,886 + 1,886+ 0,77) x ( 9,9 )

(39)

commit to user

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

= 10% x 22,483 = 2,248 kg

c) Beban plafon =Luasan plafond cemtrk x berat plafon

= 3,554 x 18 = 63,972 kg d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda

= 30% x 22,483 = 6,745 kg

6) Beban P6

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(2+3+8+9) x ( berat profil )

= ½ x (1,886+1,886+2,037+1,54) x ( 9,9 )

= 36,378 kg

= 10% x 36,378 = 3,638 kg

c) Beban plafon =Luasan plafond egovtm x berat plafon

= 30% x 36,378 = 10,913 kg

7) Beban P7

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (3 + 10 + 11) x ( berat profil )

= ½ x (1,886 + 2,434+ 2,309) x ( 9,9 )

= 32,814 kg

= 10% x 32,814 = 3,281 kg

c) Beban plafon =Luasan plafond ghvo x berat plafon

= 0,222 x 18 = 3,996 kg

(40)

commit to user

Rekapitulasi beban mati disajikan dalam Tabel 3.3.

Tabel 3.3 Rekapitulasi Pembebanan jurai

Beban

Beban Atap

(kg)

Beban gording

(kg)

Beban Kuda -

kuda (kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plat Penyambug

(kg)

Beban Plafon

(kg)

Jumlah Beban

(kg)

Input SAP

(kg)

P1 401,05 44 19,419 1,942 5,826 124,956 597,193 598

P2 205,35 29,326 34,061 3,406 10,218 - 282,361 283

P3 102,65 14,674 39,838 3,984 11,951 - 173,097 174

P4 12,8 - 21,513 2,151 6,454 - 42,918 43

P5 - - 22,483 2,248 6,745 63,972 95,457 96

P6 - - 36,378 3,638 10,913 31,986 82,915 83

P7 - - 32,814 3,281 9,844 3,996 49,935 50

Ø Beban Hidup

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

Ø Beban Angin

Perhitungan beban angin

Gambar 3.6 Pembebanan jurai akibat beban angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (SNI 03-1727-1989)

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

(41)

commit to user

a) W1 = luasan atap ackrpi x koef. angin tekan x beban angin

= 8,021 x 0,2x 25

= 40,105 kg

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

= 4,107 x 0,2x 25

= 20,535 kg

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

= 2,053 x 0,2 x 25

= 10,265 kg

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

= 0,256 x 0,2 x 25

= 1,28 kg

Perhitungan beban angin jurai seperti terlihat dalam Tabel 3.4.

Tabel 3.4 Perhitungan beban angin

Beban

Angin Beban (kg)

Wx W.Cos a (kg)

(Untuk

Input

SAP2000)

Wy W.Sin a (kg)

(Untuk

Input

SAP2000)

W1 40,105 34,732 35 kg 20,053 20 kg

W2 20,535 17,784 18 kg 10,268 11 kg

W3 10,265 8,890 9 kg 5,133 6 kg

W4 1,28 1,109 2 kg 0,64 1 kg

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh

gaya batang yang bekerja pada batang jurai pada Tabel 3.5.

Tabel 3.5 Rekapitulasi gaya batang jurai

Batang

kombinasi

Tarik (+)

( kg )

Tekan (-)

( kg )

1 581.68 -

(42)

commit to user

3.3.4 Perencanaan Profil jurai

a. Perhitungan profil batang tarik

P. = 1094.25 kg

Kondisi leleh ∅v ∅Ag.

Kondisi fraktur

Pmaks. = f.fu .Ae

Pmaks. = f.fu .An.U

(U = 0,75 Karena 2 baut, didapat dari buku LRFD hal.39)

2

u

maks. _0,526 _cm

.0,75

min 0,849cm

(43)

commit to user

Berdasarkan Ag kondisi leleh

Ag = 0,507/2 = 0,254 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

Ag = An + n.d.t

= ( 0,526/2) + 1.1,47.0,6

= 1,145cm2

Ag yang menentukan = 1,145cm2

Digunakan profil ûë 55.55.6 maka, luas profil 12,62 > 1,145 (Aman)

inersia 1,66 > 0,849 (Aman)

b. Perhitungan profil batang tekan

Pu = 975.40 kg

L = 2,434 m = 2434 mm

Bj 37 fy = 240 MPa

fu = 370 Mpa

E = 200000 MPa

Dicoba, menggunakan baja profil ûë 55.55.6

Dari tabel didapat nilai – nilai :

Ag = 2 . 6,31 = 12,62 cm2

r = 1,66 cm = 16,6 mm

b = 55mm

t = 6 mm

y

f t

b 200

£ =

240 200 6

55

£ = 9,167£ 12,91

r kL

=

l =

6 , 16

) 2434 .( 1

(44)

commit to user

E

3.3.5 Perhitungan Alat Sambung

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches) =1,27 cm

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

Kuat tarik baut, tipe A325 (diameter 12,7 mm – 25,4 mm) = 825 MPa

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

= 0,625 . 1,27 = 0,794 cm.

Menggunakan tebal plat 0,80 cm

Ø Tahanan geser baut Rn = m.0,5.fub.Ab

= 2.(0,5).(8250) (.¼ . p . 1,272₎

= 10445,554 kg/baut

Ø Tahanan tarik baut

Rn = 0,75. fub.Ab

=0,75x8250x(.¼ . p . 1,272₎

(45)

commit to user

Bab 3 Perencanaan Atap Ø Tahanan Tumpu baut :

Rn = f(2,4xf_uxdt)

= 0,75(2,4x3700x1,27x0,8)

= 6766,56 kg/baut

P yang menentukan adalah Ptumpu =6766,56 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

162 , 0 6766,56

1094.25 P

P n

tumpu

maks. ₌ ₌

= ~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.4) :

a) 3db £ S £ 15t atau 200 mm

Diambil, S = 3db = 3. 12,7

= 38,1 mm = 40 mm

S = Jarak antar pusat lubang baut

b) 1,5 db £ S1 £ (4t +100) atau 200 mm

Diambil, S1 = 1,5 db = 1,5 . 12,7

= 19,05 mm = 20 mm

S1 = Jarak tepi maksimum

Rekapitulasi perencanaan profil jurai seperti tersaji dalam Tabel 3.6.

Tabel 3.6 Rekapitulasi perencanaan profil jurai

Nomer 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

(46)

commit to user

3.4 Perencanaan Setengah Kuda-Kuda

Gambar 3.7 Panjang Batang Setengah Kuda- Kuda

3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-Kuda

Tabel 3.7 Perhitungan panjang batang pada setengah kuda-kuda

Nomer. Batang Panjang (m)

1 1,333 m

2 1,333 m

3 1,333m

4 1,54 m

5 1,54 m

6 1,54 m

7 0,77 m

8 1,54 m

9 1,54 m

10 2,037 m

(47)

commit to user

3.4.2 Perhitungan luasan Setengah Kuda-Kuda

Gambar 3.8 Luasan Setengah Kuda-kuda

Panjang atap ve = 3 x 1,54 =4,62 m

Panjang atap eb = 1,155 m

Panjang atap vb = ve + eb = 5,775 m

Panjang atap vh = (2 x 1,54) + 0,77 = 3,85 m

Panjang atap vk = 2 x 1,54 = 3,08 m

Panjang atap vn = 1,54 + 0,77 = 2,31 m

Panjang atap vq = 1,54 m

Panjang atap vt = ½ x 1,54= 0, 77 m

(48)

commit to user

(49)

commit to user

Gambar 3.9 Luasan Plafon

Panjang plafond ve = 3 x 1,333 = 4 m

Panjang plafond eb = 1 m

Panjang plafond vb = ve + eb = 5 m

Panjang plafond ac = 5 m

Panjang plafond vh = (2 x 1,333) + 0,667 = 3,333 m

Panjang plafond vk = 2 x 1,333 = 2,667

Panjang plafond vn = 1,333 + 0,666 = 2 m

Panjang plafond vq = 1,333 m

Panjang plafond vt = ½ x 1,333 = 0,667

Panjang plafond df = vb

ac ve.

= 4 m

Panjang plafond gi = vb

ac vh.

= 3,333 m

Panjang plafond jl = vb

ac vk.

= 2.667 m

Panjang plafond mo = vb

ac vn.

= 2 m

Panjang plafond pr = vb

ac vq.

= 1,333 m

Panjang plafond su = vb

ac vt.

(50)

commit to user

Bab 3 Perencanaan Atap · Luas plafond giac

= )

2

(gi+ac xhb

= ) 1,667 2

5 333 , 3

( + x

= 6,945 m2

· Luas plafond mogi

= )

2

(mo+ gi xnh

= ) 1,333 2

333 , 3 2

( + x

= 3,554 m2

· Luas plafond sumo

= )

2

(su + mo xtn

= ) 1,333 2

2 667 , 0

( + x

= 1,778 m2

· Luas plafond vsu

=½. Su. tv

=½. 0,667.0,667

=0,222 m2

3.4.3 Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda A

Data pembebanan :

Berat gording = 11 kg/m (sumber tabel baja)

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

(51)

commit to user

Bab 3 Perencanaan Atap Gamba

r 3.10 Pembebanan Setengah Kuda-kuda A akibat beban mati

a) Perhitungan Beban

Ø Beban Mati

1) Beban P1

a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording

= 11 x 4 = 44 kg

b) Beban atap = Luasan atap giac x Berat atap

= 8,021 x 50 = 401,05 kg

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

= ½ x (1,333 + 1,54) x 9,9 = 14,221 kg

= 30% x 14,221 = 4,226 kg

= 10% x 14,221 = 1,422 kg

f) Beban plafon = Luasan plafond giac x berat plafon

= 6,945 x 18 = 125,01 kg

2) Beban P2

a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording jl

= 11 x 2.667 = 29,337 kg

b) Beban atap = Luasan atap mogi x berat atap

= 4,107 x 50 = 205,35 kg

(52)

commit to user

= ½ x (1,54 + 1,54 + 0,77 + 1,54) x 9,9 = 26,681 kg

= 30% x 26,681 = 8,004 kg

= 10% x 26,681 = 2,668 kg

3) Beban P3

a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording pr

= 11 x 1,333 = 14,663 kg

b) Beban atap = Luasan atap sumo x berat atap

= 2,054 x 50 = 102,7 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (5 + 6 + 9 + 10) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,54 + 1,54 + 1,54 + 2,037) x 9,9

= 32,952 kg

= 30% x 32,952 = 9,886 kg

= 10% x 32,952 = 3,295 kg

4) Beban P4

a) Beban atap = Luasan atap vsu x berat atap

= 0,257 x 50 = 12,85 kg

b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(5 +11) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,54 + 2,309 ) x 9,9 = 19,053 kg

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

= 10% x 19,053 = 1,905 kg

= 30% x 19,053 = 5,716 kg

5) Beban P5

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

= ½ x (1,333 +1,333 +0,77) x 9,9

= 17,008 kg

(53)

commit to user

= 10% x 17,008 = 1,7 kg

c) Beban plafon = Luasan plafond mogi x berat plafon

= 30% x 17,008 = 5,102 kg

6) Beban P6

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(2+ 3+ 8+9) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,333 +1,333 +1,54+1,54) x 9,9

= 28,443 kg

= 10% x 28,443 = 2,844 kg

c) Beban plafon = Luasan plafond sumo x berat plafon

= 30% x 28,443 = 8,533 kg

7) Beban P7

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(3 + 10 + 11) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,333 +2,037 + 2,309) x 9,9

= 28,111 kg

= 10% x 28,111 = 2,811 kg

c) Beban plafon =Luasan plafond vsu x berat plafon

(54)

commit to user

Rekapitulasi beban mati Setengah Kuda-kuda A disajikan dalam Tabel 3.8.

Tabel 3.8 Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-kuda A

Beban

Beban Atap

(kg)

Beban gording

(kg)

Beban Kuda -

kuda (kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plat Penyambug

(kg)

Beban Plafon (kg)

Jumlah Beban

(kg)

Input SAP 2000 ( kg )

P1 401,05 44 14,221 1,422 4,226 125,01 589,929 590

P2 205,35 29,337 26,681 2,668 8,004 --- 272,04 273

P3 102,7 14,663 32,952 3,295 9,886 --- 163,496 164

P4 12,85 --- 19,053 1,905 5,716 --- 39,524 40

P5 --- --- 17,008 1,7 5,102 63,972 87,782 88

P6 --- --- 28,443 2,844 8,533 32,004 71,824 72

P7 --- --- 28,111 2,811 8,433 3,996 49,351 50

Ø Beban Hidup

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

Ø Beban Angin

Perhitungan beban angin :

Gambar 3.11 Pembebanan setengah kuda-kuda utama akibat beban angin

(55)

commit to user

= (0,02 x 30) – 0,40 = 0,2

e) W1 = luasan atap giac x koef. angin tekan x beban angin

= 8,021 x 0,2 x 25 = 40,105 kg

f) W2 = luasan atap mogi x koef. angin tekan x beban angin

= 4,107 x 0,2 x 25 = 20,535 kg

g) W3 = luasan atap sumo x koef. angin tekan x beban angin

= 2,054 x 0,2 x 25 = 10,27 kg

h) W4 = luasan atap vsu x koef. angin tekan x beban angin

= 0,257 x 0,2 x 25 = 1,285 kg

Perhitungan beban angin setengah kuda-kuda terlihat dalam Tabel 3.9.

Tabel 3.9 Perhitungan beban angin

Beban

Angin Beban (kg)

Wx W.Cos a (kg)

(Untuk Input

SAP2000)

Wy W.Sin a (kg)

(Untuk Input

SAP2000)

W1 40,105 34,731 35 kg 20,053 20 kg

W2 20,535 17,783 18 kg 10,268 11 kg

W3 10,27 8,894 9 kg 5,135 6 kg

W4 1,285 1,113 2 kg 0,643 1 kg

gaya batang yang bekerja pada batang jurai pada Tabel 3.10.

Tabel 3.10 Rekapitulasi gaya batang setengah kuda-kuda

Batang

kombinasi

Tarik (+)

( kg )

Tekan (-)

( kg )

1 411.34 -

2 409.42 -

3 - 189.18

4 - 478.13

5 205.36 -

(56)

commit to user

7 151.95 -

8 - 661.74

9 458.75 -

10 - 764.39

11 - -

3.4.4 Perencanaan Profil Setengah Kuda-Kuda

a. Perhitungan profil batang tarik

P. = 761.39 kg

Kondisi leleh ∅v ∅A_g.

Kondisi fraktur

Pmaks. = f.fu .Ae

min 0,642cm

240

(57)

commit to user

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

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

Ag = An + n.d.t

= ( 0,366/2) + 1.1,47.0,6

= 1,065cm2

Ag yang menentukan = 1,065cm2

Digunakan profil ûë 55.55.6 maka, luas profil 12,62 > 1,065 (Aman)

inersia 1,66 > 0,642 (Aman)

b. Perhitungan profil batang tekan

Pu = 764.39 kg

L = 2,037 m = 2037 mm

Bj 37 fy = 240 MPa

fu = 370 Mpa

E = 200000 Mpa

Dicoba, menggunakan baja profil ûë 55.55.6

Dari tabel profil didapat nilai – nilai :

Ag = 2 x 6,31 = 12,62 cm2

r = 1,66 cm = 16,6 mm

b = 55mm

t = 6 mm

(58)

commit to user

ω =1,25.l_c2 = 1,25. (1,354) 2

= 2,292

w

y

f

fcr= 104,712

292 , 2

240

=

fcr Ag

Pn= . _{= 1262 . 104,712}

= 132146,544 N

= 13214,654 kg

1

< n u

P P

f 0,85 13214,654 0,068 764.39

=

x < 1 ... (Aman)

3.4.5 Perhitungan Alat Sambung

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches) =1,27 cm

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

Kuat tarik baut, tipe A325 (diameter 12,7 mm – 25,4 mm) = 825 MPa Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . db

= 0,625 . 1,27 = 0,794 cm.

Menggunakan tebal plat 0,80 cm

Ø Tahanan geser baut Pn = m.0,5.fub.Ab

= 2.(0,5).(8250) (.¼ . p . 1,272)

= 10445,554 kg/baut

Ø Tahanan tarik baut Pn = 0,75. fub.Ab

=0,75x8250x(.¼ . p . 1,272₎

=7834,158 kg/baut

Ø Tahanan Tumpu baut : Rn = f(2,4xf uxdt)

(59)

commit to user

Bab 3 Perencanaan Atap = 6766,56 kg/baut

P yang menentukan adalah Ptumpu = 6766,56 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

113 , 0 6766,56

764.39 P

P n

tumpu

maks. ₌ ₌

= ~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.4) :

a) 3db £ S £ 15t atau 200 mm

Diambil, S = 3db = 3. 12,7

= 38,1 mm = 40 mm

S = Jarak antar pusat lubang baut

b) 1,5 db £ S1 £ (4t +100) atau 200 mm

Diambil, S1 = 1,5 db = 1,5 . 12,7

= 19,05 mm = 20 mm

S1 = Jarak tepi maksimum

Rekapitulasi perencanaan profil setengah kuda-kuda A seperti tersaji dalam

Tabel 3.11.

Tabel 3.11 Rekapitulasi perencanaan profil setengah kuda-kuda A

Nomer 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

(60)

commit to user

3.5 Perencanaan Kuda-Kuda Utama (KKA)

3.5.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda

Gambar 3.12 Panjang batang kuda-kuda A ( KKA)

Tabel 3.12 Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda A (KKA)

No batang Panjang batang

1 1,333 m

2 1,333 m

3 1,333 m

4 1,333 m

5 1,333 m

6 1,333 m

7 1,54 m

8 1,54 m

9 1,54 m

10 1,54 m

11 1,54 m

12 1,54 m

13 0,77 m

14 1,54 m

15 1,54 m

16 2,037 m

17 2,309 m

18 2,037 m

19 1,54 m

(61)

commit to user

21 0,77 m

3.5.2 Perhitungan Luasan Kuda-Kuda A (KKA)

Gambar 3.13 Luasan Kuda-kuda

Panjang atap mo = 1,54 m

Panjang atap no = ½ . mo = 0,77 m

Panjang atap no = ij = 0,77 m

Panjang atap wi = 1,155 m

Panjang atap wj = wi+ij = 1,925 m

(62)

commit to user

Bab 3 Perencanaan Atap Panjang atap ln = 1,54 m

Panjang atap ap = 4,50 m

Panjang atap cr = 3,667 m

Panjang atap et = 3,00 m

Panjang atap gv = 2,333 m

Panjang Gording bq = 4,00 m

Panjang Gording ds = 3,333 m

Panjang Gording fu = 2,667 m

Panjang Gording ho = 2,00 m

Luas atap acpr = ½ x (ap + cr) x wj

= ½ x (4,50 + 3,667) x 1,925

= 7,861 m2

Luas atap cert = ½ x (cr + et) x jl

= ½ x (3,667 + 3) x 1,54

= 5,134 m2

Luas atap egtv = ½ x (et + gv) x ln

= ½ x (3 + 2,333) x 1,54

= 4,106 m2

Luas atap ghvo = ½ x (gv + ho) x no

= ½ x (2,333 + 2) x 0,77

= 1,668 m2

(63)

commit to user

Bab 3 Perencanaan Atap Panjang plafon wi = 1,00 m

Panjang plafon ik = jl = km = ln = kl = mo = 1,333 m

Panjang plafon ij = jk = kl = lm = no = ½ ik =0,667 m

Panjang plafon wj = wi + ij = 1,667 m

Panjang plafon ap = 4,50 m

Panjang plafon cr = 3,667 m

Panjang plafon et = 3,00 m

Panjang plafon gv = 2,333 m

Panjang plafon ho = 2,00 m

Luas plafon acpr = ½ x (ap + cr) x wj

= ½ x (4,50 + 3,667) x 1,667

= 6,807 m2

Luas plafon cert = ½ x (cr + et) x jl

= ½ x (3,667 + 3) x 1,333

= 4,443 m2

Luas plafon egtv = ½ x (et + gv) x ln

= ½ x (3 + 2,333) x 1,333

= 3,554 m2

Luas plafon ghvo = ½ x (gv + ho) x no

= ½ x (2,333 + 2) x 0,667 = 1,445 m2

3.5.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-Kuda A (KKA)

Data pembebanan :

Berat gording = 11 kg/m (sumber tabel baja, profil 150 x 75 x 20 x4,5)

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

(64)

commit to user

Gambar 3.15 Pembebanan Kuda- kuda utama A akibat beban mati

a. Perhitungan Beban

Ø Beban Mati

1) Beban P1 = P7

a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording bq

= 11 x 4,00 = 44,00 kg

b) Beban atap = Luasan atap acpr x Berat atap

= 7,861 x 50 = 393,05 kg

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

= ½ x (1,333 + 1,54) x 9,9 = 14,221 kg

= 30% x 14,221 = 4,266 kg

= 10% x 14,221 = 1,422 kg

f) Beban plafon = Luasan plafond acpr x berat plafon

= 6,807 x 18 = 122,256 kg

2) Beban P2 =P6

a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording ds = 11 x 3,333 = 36,663 kg

(65)

commit to user

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(7+8 +13 +14) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,54 + 1,54 + 0,77 + 1,54) x 9,9

= 26,681 kg

= 30% x 26,681 = 8,004 kg e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda

= 10% x 26,681 = 2,668 kg 3) Beban P3 = P5

a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording fu

= 11 x 2,667 = 29,337 kg

b) Beban atap = Luasan atap egtv x berat atap

= 4,106 x 50 = 205,3 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (8 +9 +15+16) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,54 +1,54 +1,54+2,037) x 9,9 = 32,952 kg

= 30% x 32,952 = 9,886 kg

= 10% x 32,952 = 3,295 kg

4) Beban P4

a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording ho

= 11 x 2 = 22 kg

b) Beban atap = ( 2 x Luasan atap ghop ) x berat atap

= ( 2x1,668) x 50 = 166,8 kg

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

= ½ x (1,54 + 1,54 + 2,309) x 9,9

= 26,676 kg

= 30% x 26,676 = 8,003 kg

= 10% x 26,676 = 2,668 kg

f) Reaksi kuda-kuda = reaksi setengah kuda-kuda + (2 × jurai)

(66)

commit to user

Bab 3 Perencanaan Atap 5) Beban P8 = P12

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

= ½ x (1,333+1,333+0,77 ) x 9,9 = 17,008 kg

b) Beban plafon = Luasan plafond cert x berat plafon

= 4,443 x 18 = 79,974 kg

= 30% x 17,008 = 5,102 kg

= 10% x 17,008 = 1,701 kg

6) Beban P9 = P11

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

= ½ x (1,333+1,333+1,54+1,54)x9,9 = 28,443 kg

b) Beban plafon = Luasan plafond egtv x berat plafon

= 3,554 x 18 = 63,972 kg

= 30% x 28,443 = 8,531 kg

= 10% x 28,443 = 2,844 kg

7) Beban P10

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (3+4+16+17+18) x berat profil kuda kuda

= ½ x (1,333+1,333+2,037+2,309+2,037) x 9,9

= 44,793 kg

b) Beban plafon = ( 2 x luasan plafond ghvo ) x berat plafon

= ( 2 x 1,445) x 18 = 52,02 kg

= 30% x 44,793 = 13,438 kg

= 10% x 44,793 = 4,479 kg

e) Reaksi kuda-kuda = reaksi setengah kuda-kuda + (2 × jurai)

= 662.13+ (2 ×706.64)

(67)

commit to user

Rekapitulasi beban mati kuda-kuda A (KKA) tersaji dalam Tabel 3.13.

Tabel 3.13 Rekapitulasi Beban Mati Kuda-kuda A (KKA)

Beban

Atap

(kg)

Beban

gording

(kg)

Beban

Kuda -

kuda

(kg)

Beban

Bracing

(kg)

Beban Plat

Penyambung

(kg)

Beban

Plafon

(kg)

Reaksi

kuda-kuda

(kg)

Jumlah

Beban

(kg)

Input

SAP

(kg)

P1=P7 393,05 44 14,221 1,422 4,266 122,256 - 579,215 580

P2=P6 222,15 36,663 26,681 2,668 8,004 - - 296,166 297

P3=P5 205,3 29,337 32,952 3,295 9,886 - - 280,77 281

P4 166,8 22 26,676 2,668 8,003 - 1902,53 2128,677 2129

P8=P12 - - 17,008 1,701 5,102 79,974 - 103,785 104

P9=P11 - - 28,443 2,844 8,531 63,972 - 103,79 104

P10 - - 44,793 4,479 13,438 52,02 2075,41 2190,14 2191

Ø Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 = 100 kg.

Ø Beban Angin

Perhitungan beban angin :

(68)

commit to user

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

= (0,02 x 30) – 0,40 = 0,2

a). W1 = luasan atap acpr x koef. angin tekan x beban angin

= 7,861 x 0,2 x 25

= 39,305 kg

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

= 4,443 x 0,2 x 25

= 22,215 kg

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

= 4,106 x 0,2 x 25

= 20,53 kg

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

= 1,668 x 0,2 x 25

= 8,34 kg

2). Koefisien angin hisap = - 0,40

a). W5 = luasan atap ghvo x koef. angin tekan x beban angin

= 1,668 x -0,4 x 25

= -16,68 kg

b). W6 = luasan atap egtv x koef. angin tekan x beban angin

= 4,106 x -0,4 x 25

= -41,06 kg

c). W7 = luasan atap cert x koef. angin tekan x beban angin

= 4,443 x -0,4 x 25

= -44,43 kg

d). W8 = luasan atap acpr x koef. angin tekan x beban angin

= 7,861 x -0,4 x 25

(69)

commit to user

Perhitungan beban angin kuda-kuda A (KKA) seperti terlihat dalam Tabel 3.14.

Tabel 3.14 Perhitungan Beban Angin Kuda-kuda A (KKA) Beban

Angin Beban (kg)

Wx W.Cos a (kg)

(Untuk Input

SAP2000)

Wy W.Sin a (kg)

(Untuk Input

SAP2000)

W1 39,305 34,038 34 kg 19,653 20 kg

W2 22,215 19,238 20 kg 11,108 12 kg

W3 20,53 17,779 18 kg 10,265 11kg

W4 8,34 7,222 8 kg 4,17 5 kg

W5 -16,68 -14,445 -15 kg -8,34 -9 kg

W6 -41,06 -35,558 -36 kg -20,53 -21 kg

W7 -44,43 -38,476 -39 kg -22,215 -23 kg

W8 -78,61 -68,076 -68 kg -39,305 -40 kg

gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda A (KKA) seperti terlihat dalam

Tabel 3.15.

Tabel 3.15 Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-kuda A (KKA)

Batang

Kombinasi

Tarik (+)

( kg )

Tekan (-)

( kg )

1 7433.35 -

2 7442.60 -

3 6929.51 -

4 6931.38 -

5 7450.04 -

6 7440.82 -

7 - _8593.48

8 - _8010.49

9 - _7388.59

10 - _7388.59

11 - _8012.66