STRUKTUR BANGUNAN CAFE DAN RESTO
2 LANTAI
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya Pada Program DIII Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Dikerjakan oleh :
BINAR NINDOKO
I 85 07 038
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK SIPIL
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
PERENCANAAN
STRUKTUR BANGUNAN CAFE DAN RESTO
2 LANTAI
TUGAS AKHIR
Dikerjakan oleh :
BINAR NINDOKO
I 85 07 038
Diperiksa dan disetujui, Dosen Pembimbing
EDY PURWANTO, ST., MT. NIP. 19680912 199702 1 001
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
PERENCANAAN
STRUKTUR BANGUNAN CAFE DAN RESTO
2 LANTAI
TUGAS AKHIR
Dikerjakan Oleh :
BINAR NINDOKO
I 85 07 038
Dipertahankan didepan tim penguji :
1. EDY PURWANTO., ST., MT. : . . . NIP. 19680912 199702 1 001
2. FAJAR SRI H., ST., MT. : . . . NIP. 19750922 199903 2 001
3. AGUS SETYA BUDI, ST., MT. : . . . NIP. 19700909 199802 1 001
Mengetahui, a.n. Dekan Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS
Ir. NOEGROHO DJARWANTI., MT
Mengetahui, Disahkan,
Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS
Ir. BAMBANG SANTOSA., MT NIP. 19590823 198601 1 001
Ketua Program D-III Teknik Jurusan Teknik Sipil FT UNS
Ir. SLAMET PRAYITNO., MT NIP. 19531227 198601 1 001
commit to user
Segala puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul PERENCANAAN STRUKTUR
BANGUNAN CAFE DAN RESTO dengan baik. Dalam penyusunan Tugas
Akhir ini, penyusun banyak menerima bimbingan, bantuan dan dorongan yang sangat berarti dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penyusun ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada :
1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta stafnya.
2. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta stafnya.
3. Segenap pimpinan Program D-III Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta stafnya.
4. Edy Purwanto, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir yang telah memberikan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas akhir ini.
5. Bapak dan ibu dosen pengajar yang telah memberikan ilmunya beserta karyawan di Fakultas Teknik UNS yang telah banyak membantu dalam proses perkuliahan.
6. Bapak, Ibu dan kakak yang telah memberikan dukungan dan dorongan baik moril maupun materiil dan selalu mendoakan penyusun.
7. Rekan – rekan dari Teknik sipil semua angkatan yang telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini, dan semua pihak yang telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini.
commit to user
kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran maupun masukan yang membawa ke arah perbaikan dan bersifat membangun sangat penyusun harapkan. Semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya.
Surakarta, Februari 2011
Hal HALAMAN JUDUL... ... i HALAMAN PENGESAHAN. ... ii MOTTO ... iv PERSEMBAHAN... v KATA PENGANTAR. ... vi
DAFTAR ISI. ... vii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ... xviii
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Maksud dan Tujuan. ... 1
1.3 Kriteria Perencanaan ... 2
1.4 Peraturan-Peraturan Yang Berlaku ... 2
BAB 2 DASAR TEORI 2.1 Dasar Perencanaan ... 3
2.1.1 Jenis Pembebanan……… 3
2.1.2 Sistem Bekerjanya Beban……… 6
2.1.3 Provisi Keamanan………... 6
2.2 Perencanaan Atap ... 9
2.3 Perencanaan Tangga ... 11
2.4 Perencanaan Plat Lantai ... 12
2.5 Perencanaan Balok Anak ... 13
3.1 Perencanaan Atap………... 19
3.2 Dasar Perencanaan ... 21
3.2 Perencanaan Gording ... 22
3.2.1 Perencanaan Pembebanan ... 23
3.2.2 Perhitungan Pembebanan ... 20
3.2.3 Kontrol Terhadap Tegangan ... 26
3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan ... 26
3.3 Perencanaan Setengah Kuda-kuda ... 28
3.3.1 Perhitungan Panjang ... ... 28
3.3.2 Perhitungan Luasan ... 29
3.3.3 Perhitungan Pembebanan ... 32
3.3.4 Perencanaan Profil ... 40
3.3.5 Perhitungan Alat Sambung ... 42
3.4 Perencanaan Jurai ... 46
3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Jurai ... ... 46
3.4.2 Perhitungan Luasan Jurai ... 47
3.4.3 Perhitungan Pembebanan Jurai ... 50
3.4.4 Perencanaan Profil Jurai ... 57
3.4.5 Perhitungtan Alat Sambung ... 59
3.5 Perencanaan Kuda-kuda Trapesium ... 63
3.5.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda Trapesium ... 63
3.5.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Trapesium ... 65
3.5.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Trapesium ... 67
3.5.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Trapesium ... 75
3.5.5 Perhitungan Alat Sambung ... 77
3.6 Perencanaan Kuda-kuda Utama ... 81
3.6.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda Utama ... 81
3.6.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Utama ... 81
3.6.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama ... 83
3.7.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda Utama B ... 99
3.7.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Utama B ... 99
3.7.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama B ... 100
3.7.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama B ... 107
3.7.5 Perhitungan Alat Sambung ... 109
BAB 4 PERENCANAAN TANGGA 4.1 Uraian Umum ... 112
4.2 Data Perencanaan Tangga ... 112
4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan ... 114
4.3.1 Perhitungan Tebal Plat Equivalent ... 114
4.3.2 Perhitungan Beban……….. 115
4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes………. 117
4.4.1 Perhitungan Tulangan Tumpuan………. 117
4.4.2 Perhitungan Tulangan Lapangan……… 118
4.5 Perencanaan Balok Bordes………. 119
4.5.1 Pembebanan Balok Bordes………. 120
4.5.2 Perhitungan Tulangan Lentur………. 120
4.5.3 Perhitungan Tulangan Geser……….. 122
4.6 Perhitungan Pondasi Tangga……….. 123
4.7 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi……… 124
4.7.1 Perhitungan Kapasitas Dukung Pondasi ... 124
4.7.2 Perhitungan Tulangan Lentur ... 124
BAB 5 PLAT LANTAI 5.1 Perencanaan Plat Lantai ... 127
5.2 Perhitungan Beban Plat Lantai……….. . 127
5.6 Penulangan Lapangan Arah y………... ... 137
5.7 Penulangan Tumpuan Arah x………... ... 137
5.8 Penulangan Tumpuan Arah y………... ... 139
5.9 Rekapitulasi Tulangan………. 140
BAB 6 PERENCANAAN BALOK ANAK 6.1 Perencanaan Balok Anak ... 141
6.1.1 Perhitungan Lebar Equivalent………. 142
6.1.2 Lebar Equivalent Balok Anak……… 142
6.2 Perhitungan Pembebanan Balok Anak As 1’……… . 143
6.2.1 Perhitungan Pembebanan……… ... 143
6.2.2 Perhitungan Tulangan ……… ... 145
6.3 Perhitungan Pembebanan Balok Anak As 1’(E-J)……… . 149
6.3.1 Perhitungan Pembebanan……… ... 149
6.3.2 Perhitungan Tulangan ……… ... 151
6.4 Perhitungan Pembebanan Balok Anak As B’ ……… 155
6.4.1 Perhitungan Pembebanan……… ... 155
6.4.2 Perhitungan Tulangan ……… ... 157
BAB 7 PERENCANAAN PORTAL 7.1 Perencanaan Portal……… 161
7.1.1 Dasar Perencanaan……….. ... 161
7.1.2 Perencanaan Pembebanan………. . 162
7.2 Perhitungan Luas Equivalen Plat………. .. 163
7.3 Perhitungan Pembebanan Balok………. ... 163
7.3.1 Perhitungan Pembebanan Balok Portal Memanjang ... 163
7.3.2 Perhitungan Pembebanan Balok Portal Mlintang ... 167
7.4 Penulangan Rink Balk………. ... 175
7.4.1 Perhitungan Tulangan Lentur Rink Balk ... 175
7.4.2 Perhitungan Tulangan Geser Rink Balk ... 179
7.5 Penulangan Balok Portal………. ... 183
7.5.1 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang ... 183
7.5.2 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang ... 186
7.5.3 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang ... 188
7.5.4 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang ... 189
7.6 Penulangan Kolom……….. 192
7.6.1 Perhitungan Tulangan Lentur Kolom………. 192
7.6.2 Perhitungan Tulangan Geser Kolom……… 194
7.7 Penulangan Sloof……… 195
7.7.1 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof Memanjang…………... 195
7.7.2 Perhitungan Tulangan Geser Sloof Memanjang ………….. . 198
7.7.3 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof Melintang……… . 199
7.7.4 Perhitungan Tulangan Geser Sloof Melintang ……… .. 202
BAB 8 PERENCANAAN PONDASI 8.1 Data Perencanaan ... 205
8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi……… 207
8.2.1 Perhitungan Kapasitas Dukung Pondasi ……….. . 207
8.2.1 Perhitungan Tulangan Lentur ……….. ... 207
BAB 9 RENCANA ANGGARAN BIAYA 9.1 Rencana Anggaran Biaya ... 209
9.2 Data Perencanaan ... ... 209
10.1 Perencanaan Atap ... 218
10.2 Perencanaan Tangga ... 225
10.2.1 Penulangan Tangga……….. ... 225
10.2.2 Pondasi Tangga……….. ... 225
10.3 Perencanaan Plat ... 226
10.4 Perencanaan Balok Anak ... 226
10.5 Perencanaan Portal ... 226
10.6 Perencanaan Pondasi Footplat ... 227
PENUTUP……….. xix
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
commit to user
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pesatnya perkembangan dunia teknik sipil menuntut bangsa Indonesia untuk dapat menghadapi segala kemajuan dan tantangan. Hal itu dapat terpenuhi apabila sumber daya yang memiliki oleh bangsa Indonesia memiliki kualitas pendidikan yang tinggi, Karena pendidikan merupakan sarana utama bagi kita untuk semakin siap menghadapi perkembangan ini.
Dalam hal ini bangsa Indonesia telah menyediakan berbagai sarana guna memenuhi sumber daya manusia yang berkualitas. Sehingga Program DIII Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai salah satu lembaga pendidikan dalam merealisasikan hal tersebut memberikan Tugas Akhir sebuah perencanaan gedung bertingkat dengan maksud agar dapat menghasilkan tenaga yang bersumber daya dan mampu bersaing dalam dunia kerja.
1.2. Maksud Dan Tujuan
Dalam menghadapi pesatnya perkembangan jaman yang semakin modern dan berteknologi, serta semakin derasnya arus globalisasi saat ini, sangat diperlukan seorang teknisi yang berkualitas. Khususnya dalam ini adalah teknik sipil, sangat diperlukan teknisi-teknisi yang menguasai ilmu dan keterampilan dalam bidangnya. Program DIII Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta bertujuan menghasilkan ahli teknik yang berkualitas, bertanggungjawab, kreatif dalam menghadapi masa depan serta dapat mensukseskan pembangunan nasional di Indonesia.
commit to user memberikan Tugas Akhir dengan maksud dan tujuan :
a. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana sampai bangunan bertingkat.
b. Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan, pengertian dan pengalaman dalam merencanakan struktur gedung.
c. Mahasiswa dapat terangasang daya pikirnya dalam memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam perencanaan suatu struktur gedung.
1.3. Kriteria Perencanaan
a. Spesifikasi Bangunan
1) Fungsi Bangunan : Resto dan Cafe
2) Luas Bangunan : ±1138 m2
3) Jumlah Lantai : 2 lantai
4) Tinggi Lantai : 4,0 m
5) Konstruksi Atap : Rangka kuda-kuda baja
6) Penutup Atap : Genteng
7) Pondasi : Foot Plat
b. Spesifikasi Bahan
1) Mutu Baja Profil : BJ 37 (
σ
leleh = 3700 kg/cm2 )(
σ
ijin = 2400 kg/cm2 )2) Mutu Beton (f’c) : 25 MPa
3) Mutu Baja Tulangan (fy) : Polos : 240 MPa. Ulir : 340 Mpa.
1.4. Peraturan-Peraturan Yang Berlaku
a. Standart tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung (SNI 03-2847-2002).
b. Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBBI 1971).
commit to user
DASAR TEORI
2.1 Dasar Perencanaan
2.1.1 Jenis Pembebanan
Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur yang mampu mendukung berat sendiri, beban hidup, gaya angin maupun beban khusus yang bekerja pada struktur bangunan tersebut.
Beban-beban yang bekerja pada struktur dihitung menurut Peraturan
Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, beban - beban tersebut adalah :
1. Beban Mati (qd)
Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian–penyelesaian, mesin – mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung itu.Untuk merencanakan gedung ini, beban mati yang terdiri dari berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung adalah :
a) Bahan Bangunan : 1. Beton bertulang ... 2400 kg/m3 2. Pasir basah ... ... 1800 kg/m3 3. Pasir kering ... 1000 kg/m3 4. Beton biasa ... 2200 kg/m3 b) Komponen Gedung :
1. Dinding pasangan batu merah setengah bata ... 250 kg/m3 2. Langit – langit dan dinding (termasuk rusuk – rusuknya, tanpa penggantung
langit-langit atau pengaku),terdiri dari :
commit to user
- kaca dengan tebal 3 – 4 mm ... 10 kg/m 3. Penutup atap genteng dengan reng dan usuk ... . 50 kg/m2 4. Penutup lantai dari tegel, keramik dan beton (tanpa adukan)
per cm tebal ... 24 kg/m2 5. Adukan semen per cm tebal ... 21 kg/m2
2. Beban Hidup (ql)
Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghuni atau pengguna suatu gedung, termasuk beban – beban pada lantai yang berasal dari barang – barang yang dapat berpindah, mesin – mesin serta peralatan yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan lantai dan atap tersebut. Khususnya pada atap, beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air hujan (PPIUG 1983).
Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan gedung Resto dan Cafe ini terdiri dari :
Beban atap ... 100 kg/m2 Beban tangga dan bordes ... 300 kg/m2 Beban lantai untuk Resto dan cafe ... 250 kg/m2
Berhubung peluang untuk terjadi beban hidup penuh yang membebani semua bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak selama unsur gedung tersebut adalah sangat kecil, maka pada perencanaan balok induk dan portal dari sistem pemikul beban dari suatu struktur gedung, beban hidupnya dikalikan dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan gedung yang ditinjau, seperti diperlihatkan pada tabel 2.1.
commit to user
Tabel 2.1 Koefisien reduksi beban hidup
Penggunaan Gedung Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk · PERUMAHAN:
Rumah sakit / Poliklinik · PENDIDIKAN:
Sekolah, Ruang kuliah · PENYIMPANAN : Gudang, Perpustakaan · TANGGA : Perdagangan, penyimpanan 0,75 0,90 0,80 0,90 Sumber : PPIUG 1983 3. Beban Angin (W)
Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (kg/m2).
Beban Angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif (hisapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau. Besarnya tekanan positif dan negatif yang dinyatakan dalam kg/m2 ini ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup dengan koefisien – koefisien angin. Tekan tiup harus diambil minimum 25 kg/m2, kecuali untuk daerah di laut dan di tepi laut sampai sejauh 5 km dari tepi pantai. Pada daerah tersebut tekanan hisap diambil minimum 40 kg/m2. P = 16 2 V ( kg/m2 )
Di mana V adalah kecepatan angin dalam m/det, yang harus ditentukan oleh instansi yang berwenang.
Sedangkan koefisien angin ( + berarti tekanan dan – berarti isapan ), untuk gedung tertutup :
commit to user
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 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 kekuatan bahan, pengerjaan, dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan.
commit to user
Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U
No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U
1. D 1,4 D 2. D, L, A,R 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R) 3. D,L,W, A, R 1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5 (A atau R) 4. D, W 0,9 D ± 1,6 W 5. D,L,E 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E 6. D,E 0,9 D ± 1,0 E 7. D,F 1,4 ( D + F ) 8. D,T,L,A,R 1,2 ( D+ T ) + 1,6 L + 0,5 ( A atau R ) Sumber : SNI 03-2847-2002 Keterangan : D = Beban mati L = Beban hidup W = Beban angin A = Beban atap R = Beban air hujan E = Beban gempa
T = Pengaruh kombinasi suhu, rangkak, susut dan perbedaan penurunan
F = Beban akibat berat dan tekanan fluida yang diketahui dengan baik berat jenis dan tinggi maksimumnya yang terkontrol.
commit to user
Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan Æ
No Kondisi gaya Faktor reduksi (Æ)
1. 2.
3. 4.
Lentur, tanpa beban aksial
Beban aksial, dan beban aksial dengan lentur :
a. Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur
b. Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur :
· Komponen struktur dengan tulangan spiral
· Komponen struktur lainnya Geser dan torsi
Tumpuan beton 0,80 0,8 0,7 0,65 0,75 0,65 Sumber : SNI 03-2847-2002
Karena kandungan agregat kasar untuk beton struktural seringkali berisi agregat kasar berukuran diameter lebih dari 2 cm, maka diperlukan adanya jarak tulangan minimum agar campuran beton basah dapat melewati tulangan baja tanpa terjadi pemisahan material sehingga timbul rongga-rongga pada beton. Sedang untuk melindungi dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus kebakaran, maka diperlukan adanya tebal selimut beton minimum.
Beberapa persyaratan utama pada SNI 03-2847-2002 adalah sebagai berikut : a. Jarak bersih antara tulangan sejajar yang selapis tidak boleh kurang dari db
commit to user
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
2.2.1. Perencanaan Kuda-Kuda
1. Pembebanan
Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah : a. Beban mati
b. Beban hidup c. Beban angin 2. Asumsi Perletakan
a. Tumpuan sebelah kiri adalah Sendi. b. Tumpuan sebelah kanan adalah Rol..
3. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.
4. Perencanaan tampang menggunakan peraturan SNI 03-1729-2002. 5. Perhitungan profil kuda-kuda
a) Batang tarik Ag perlu = Fy Pmak An perlu = 0,85.Ag An = Ag-dt
commit to user Yp Y x= -L x U =1 -Ae = U.An
Cek kekuatan nominal : Kondisi leleh Fy Ag Pn=0,9. . f Kondisi fraktur Fu Ae Pn=0,75. . f P Pn> f ……. ( aman ) b) Batang tekan
Periksa kelangsingan penampang :
Fy t b w 300 = E Fy r l K c p l = . Apabila = λc ≤ 0,25 ω = 1 0,25 < λs < 1,2 ω 0,67λ -1,6 1,43 c = λs ≥ 1,2 ω =1,25.ls2
commit to user w f fy Ag Fcr Ag Pn= . . = 1 < n u P P f ……. ( aman )
2.3. Perencanaan Tangga
Untuk perhitungan penulangan tangga dipakai kombinasi pembebanan akibat beban mati dan beban hidup yang disesuaikan dengan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung ( PPUIG 1983 ) dan SNI 03-2847-2002. analisa struktur mengunakan perhitungan SAP 2000.
Sedangkan untuk tumpuan diasumsikan sebagai berikut : Ø Tumpuan bawah adalah Jepit.
Ø Tumpuan tengah adalah Sendi. Ø Tumpuan atas adalah Jepit.
Perhitungan untuk penulangan tangga : Mn = F Mu Dimana Φ = 0.8 M c f fy ' . 85 . 0 = Rn 2 .d b Mn = r = ÷÷ ø ö ç ç è æ -fy 2.m.Rn 1 1 m 1 rb = ÷÷ ø ö çç è æ + fy fy fc 600 600 . . . 85 . 0 b rmax = 0.75 . rb
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
commit to user As = rada . b . d dimana, m = Rn = r = ÷÷ ø ö ç ç è æ -fy 2.m.Rn 1 1 m 1 rb = ÷÷ ø ö çç è æ + fy fy fc 600 600 . . . 85 . 0 b rmax = 0.75 . rb
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
r < rmin dipakai rmin = 0.0025
As = rada . b .
Luas tampang tulangan As =
2.4. Perencanaan Plat Lantai
1. Pembebanan : 1) Beban mati
2) Beban hidup : 250 kg/m2 2. Asumsi Perletakan : jepit penuh
3. Analisa struktur menggunakan tabel 13.3.2 PPIUG 1989. 4. Analisa tampang menggunakan SNI 03-2847-2002. Pemasangan tulangan lentur disyaratkan sebagai berikut : a. Jarak minimum tulangan sengkang 25 mm
f u n M M = 80 , 0 = f c y xf f ' 85 , 0 2 bxd Mn xbxd r
commit to user b. Jarak maksimum tulangan sengkang 240 atau 2h
Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah sebagai berikut : dimana, m = Rn = r = ÷÷ ø ö ç ç è æ -fy 2.m.Rn 1 1 m 1 rb = ÷÷ ø ö çç è æ + fy fy fc 600 600 . . . 85 , 0 b rmax = 0,75 . rb
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
r < rmin dipakai rmin = 0,0025
As = rada . b . d
Luas tampang tulangan As =
2.5. Perencanaan Balok
1. Pembebanan : 1) Beban mati
2) Beban hidup : 250 kg/m2 2. Asumsi Perletakan : sendi sendi
3. Analisa struktur pada perencanaan atap ini menggunakan program SAP 2000. 4. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.
Perhitungan tulangan lentur : f u n M M = 80 , 0 = f c y xf f ' 85 , 0 2 bxd Mn xbxd r
commit to user dimana, m = Rn = r = ÷÷ ø ö ç ç è æ -fy 2.m.Rn 1 1 m 1 rb = ÷÷ ø ö çç è æ + fy fy fc 600 600 . . . 85 , 0 b rmax = 0,75 . rb
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
r < rmin dipakai rmin = 0,004 (
340 4 , 1 4 , 1 = Fy ) As = rada . b . d n = ƭy RnȖ=Ϝ:
Perhitungan tulangan geser :
Vc = 16x f'cxbxd
f Vc=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 ) fu n M M = 80 , 0 = f c y xf f ' 85 , 0 2 bxd Mn 75 , 0 = f
commit to user Vs ada = s d fy Av. . ) ( ( pakai Vs perlu )
2.3. Perencanaan Portal
1. Pembebanan : Ø Beban mati Ø Beban hidup : 250 kg/m2 2. Asumsi Perletakan Ø Jepit pada kaki portal. Ø Bebas pada titik yang lain3. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000. a. Perhitungan tulangan lentur :
dimana, m = Rn = r = ÷÷ ø ö ç ç è æ -fy 2.m.Rn 1 1 m 1 rb = ÷÷ ø ö çç è æ + fy fy fc 600 600 . . . 85 . 0 b rmax = 0.75 . rb r min = fy 1,4
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
As = r f u n M M = 80 , 0 = f c y xf f ' 85 , 0 2 bxd Mn
commit to user n = ƭy RnȖ=Ϝ:
r < rmin dipakai rmin =
fy 4 , 1 = 240 4 , 1 = 0,0058 b. Perhitungan tulangan geser :
Æ = 0,75
Vc = 16x f'cxbxd
Æ Vc = 0,75 x Vc Æ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Æ Vc
( perlu tulangan geser ) ÆVs perlu = Vu – Æ Vc
c
RnȖ=Ϝ=
Ϝ ∅∅( pilih tulangan terpasang ) Vs ada = S d fy Av. . ) ( ( pakai Vs perlu )
2.8. Perencanaan Pondasi
1. Pembebanan : Beban aksial dan momen dari analisa struktur portal akibat beban mati dan beban hidup.
2. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-1729-2002. Perhitungan kapasitas dukung pondasi (Terzaghi) :
qada = A p qu = 1,3 cNc + qNq + 0,4 g B Ng qijin = qu / SF
qada £ qijin ... (aman)
Sedangkan pada perhitungan tulangan lentur
commit to user m = Rn = r = ÷÷ ø ö ç ç è æ -fy 2.m.Rn 1 1 m 1 rb = ÷÷ ø ö çç è æ + fy fy fc 600 600 . . . 85 , 0 b rmax = 0,75 . rb
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
r < rmin dipakai rmin = 0,004 (
340 4 , 1 4 , 1 = Fy ) As = rada . b . d Luas tampang tulangan
As = Jumlah tungan x Luas Perhitungan tulangan geser : Vu = s x A efektif
Vc = 16x f'cxbxd
f Vc=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 )
c y xf f ' 85 , 0 2 bxd Mn 75 , 0 = f
commit to user Vs ada = s d fy Av. . ) ( ( pakai Vs perlu )
commit to user S K a l b c d e f gh i j k
Gambar 3.21. Luasan Atap Kuda-kuda Utama
Panjang al = Panjang bk = Panjang cj = 3,875 m Panjang di = 3,406 m Panjang eh = 2,469 m Panjang fg = 2 m Panjang ab = 1,937 m , bc = cd = de = 1,875 m Panjang ef = ½ . 1,875 = 0,937 m · Luas abkl = al × ab = 3,875 × 1,937 = 7,5 m2 · Luas bcjk = bk × bc = 3,875 × 1,875 = 7,265 m2 · Luas cdij = (cj × ½ cd ) + ÷ ø ö ç è æ + ´ .cd 2 di cj 2 1 = (3,875 × ½ . 1,875) + ÷ ø ö ç è æ + ´ 875 , 1 . 2 406 , 3 875 , 3 2 1 = 7,05 m2
commit to user S K a l b c d e f gh i j k · Luas dehi = ÷ ø ç è 2 × de = ÷ ø ö ç è æ + 2 875 , 1 406 , 3 × 1,875 = 4,95 m2 · Luas efgh = ÷ ø ö ç è æ + 2 fg eh × ef = ÷ ø ö ç è æ + 2 2 469 , 2 × 0,937 = 2,1 m2
Gambar 3.22. Luasan Plafon Kuda-kuda Utama
Panjang al = Panjang bk = Panjang cj = 3,875 m Panjang di = 3,406 m Panjang eh = 2,469 m Panjang fg = 2 m Panjang ab = 0,937 m Panjang bc = cd = de = 1,875 m Panjang ef = 0,937 m · Luas abkl
commit to user · Luas bcjk = bk × bc = 3,875 × 1,875 = 7,265 m2 · Luas cdij = (cj × ½ cd ) + ÷ ø ö ç è æ + ´ .cd 2 di cj 2 1 = (3,875 × ½ 1,875) + ÷ ø ö ç è æ + ´ 875 , 1 . 2 406 , 3 875 , 3 2 1 = 7,05 m2 · Luas dehi = ÷ ø ö ç è æ + 2 eh di × de = ÷ ø ö ç è æ + 2 469 , 2 406 , 3 × 1,875 = 4,95 m2 · Luas efgh = ÷ ø ö ç è æ + 2 fg eh × ef = ÷ ø ö ç è æ + 2 2 469 , 2 × 0,937 = 2,1 m2
3.3.2. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama
Data-data pembebanan :
Berat gording = 11 kg/m Jarak antar kuda-kuda utama = 4 m Berat penutup atap = 50 kg/m2 Berat profil = 25 kg/m Berat plafon = 25 kg/m2
commit to user 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 P1 P2 P3 P4 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16
Gambar 3.23. Pembebanan Kuda- kuda Utama akibat Beban Mati
a. Beban Mati
1) Beban P1 = P9
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 11 × 4 = 44 kg b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 7,5 × 50 = 375 kg c) Beban plafon =Luasan × berat plafon
= 3,875 × 25 = 96,875 kg
d) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (1 + 9) × berat profil kuda kuda = ½ × (1,875 + 2,165) × 25 = 50,5 kg e) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-k1uda
= 30 % × 50,5 = 15,15 kg f) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 50,5 = 5,05 kg 2) Beban P2 = P8
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 11 × 4 = 44 kg b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 7,625 × 50 = 381,25 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (9+17+18+10) × berat profil kuda kuda = ½ × (2,165 + 1,083 + 2,165 + 2,165) × 25
commit to user
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 94,725 = 28,41 kg e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 94,725 = 9,47 kg 3) Beban P3 = P7
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 11× 4 = 44 kg b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 7,05 × 50 = 352,5 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (10+19+20+11) × berat profil kuda kuda = ½ × (2,165 + 2,165 + 2,864 + 2,165) × 25
= 116,99 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 116,99 = 35,07 kg e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 116,99 = 11,69 kg 4) Beban P4 = P6
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 11 × 4 = 44 kg b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 4,95 × 50 = 247,5 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (11+21+22+12) × berat profil kuda kuda = ½ × (2,165 + 3,248 + 3,75 + 2,165) × 25
= 141,6 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 141,6 = 42,48 kg e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda = 10 % × 141,6 = 14,16 kg 5) Beban P5
commit to user = 2,1 × 50 = 105 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (12 + 23 + 13) × berat profil kuda kuda = ½ × (2,165 + 4,33 + 2,165) × 25 = 108,25 kg d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 108,25 = 32,47 kg e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 108,25 = 10,825 kg f) Beban reaksi = reaksi ½ kuda-kuda
= 809,38 kg
6) Beban P10 = P16
a) Beban plafon =Luasan × berat plafon = 7,625 × 25 = 190,625 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (8 + 29 + 7) × berat profil kuda kuda = ½ × ( 1,875 + 1,083 + 1,875) × 25
= 60,41 kg
c) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 60,41 = 18,12 kg d) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda = 10 % × 60,41 = 6,04 kg
7) Beban P11 = P15
a) Beban plafon =Luasan × berat plafon = 7,05 × 25 = 176,25 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (7+28+27+6) × berat profil kuda kuda = ½ × (1,875 + 2,165 + 2,165 + 1,875) × 55 = 101 kg
c) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % ×101 = 30,3 kg = 10 % × beban kuda-kuda
commit to user 8) Beban P12 = P14
a) Beban plafon =Luasan × berat plafon = 4,95 × 25 = 123 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (6+26+25+5) × berat profil kuda kuda = ½ × (1,875 + 2,864 + 3,248 + 1,875) × 25
= 123,275 kg
c) Beban plat sambung = 30% × beban kuda-kuda = 30% × 123,275 = 36,99kg d) Beban bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10% × 123,275 = 12,33 kg 9) Beban P13
a) Beban plafon =2 x Luasan × berat plafon = 2 x 2,1 × 25 = 105 kg
b) Beban kuda-kuda =½ × Btg (4+22+23+24+5) × berat profil kuda-kuda = ½ × (1,875 + 3,75 + 3,75 + 4,33 + 1,875) × 25 = 194,75 kg
c) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 194,75 = 58,425 kg d) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 194,75 = 19,475 kg e) Beban reaksi = reaksi ½ kuda-kuda
commit to user Beban Beban Atap (kg) Beban gording (kg) Beban Kuda - kuda (kg) Beban Bracing (kg) Beban Plat Penyambung (kg) Beban Plafon (kg) Beban Reaksi (kg) Jumlah Beban (kg) Input SAP (kg) P1=P9 375 44 50,5 5,05 15,15 96,875 - 586,75 587 P2=P8 381,25 44 94,725 9,47 28,41 - - 557,85 558 P3=P7 352,5 44 116,99 11,69 35,07 - - 560 560 P4=P6 247,5 44 141,6 14,16 42,48 - - 489,74 490 P5 105 44 108,25 10,82 32,47 - 809,38 1109,92 1110 P10=P16 - - 60,41 6,04 18,13 190,625 - 275,20 275 P11=P15 - - 101 10,1 30,3 176,25 - 317,65 318 P12=P14 - - 123,25 12,33 36,99 123 - 295,57 296 P13 - - 194,76 19,47 58,42 105 995,69 1373,34 1373 b. Beban Hidup
commit to user 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 W1 W2 W3 W4 W5 W6 W 7 W 8 W 9 W 10 Perhitungan beban angin :
Gambar 3.24. Pembebanan Kuda-kuda Utama akibat Beban Angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2. Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40
= (0,02 × 30) – 0,40 = 0,2
a. W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 7,5 × 0,2 × 25 = 37,5 kg
b. W2 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 7,625 × 0,2 × 25 = 38,125 kg
c. W3 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 7,05 × 0,2 × 25 = 35,25 kg
d. W4 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 4,95 × 0,2 × 25 = 24,75 kg
e. W5 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 2,1 × 0,2 × 25 = 10,25 kg
commit to user
a. W6 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 2,1 × -0,4 × 25 = -21 kg
b. W7 = luasan x koef. angin tekan x beban angin = 4,95 × -0,4 × 25 = -49,5 kg
c. W8 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 7,05 × -0,4 × 25 = -70,5 kg
d. W9 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 7,265 × -0,4 × 25 = -72,65 kg
e. W10 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 7,5 × -0,4 × 25 = -75 kg
Tabel 3.19. Perhitungan Beban Angin Kuda-kuda Utama
Beban Angin Beban (kg) Wx W.Cos a (kg) (Untuk Input SAP2000) Wy W.Sin a (kg) (Untuk Input SAP2000) W1 37,5 32,5 33 18,75 19 W2 38,125 33,01 33 19,06 19 W3 35,25 30,527 31 17,625 18 W4 24,75 21,43 21 12,37 12 W5 10,25 8,87 9 5,675 6 W6 -21 -18,18 -18 -10,5 -11 W7 -49,5 -42,87 -43 -24,75 -25 W8 -70,5 -61,05 -61 -35,25 -35 W9 -72,05 -62,39 -62 -36,02 -36 W10 -75 -64,95 -65 -37,5 -38
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
commit to user Batang Kombinasi Tarik (+) kg Tekan(+) kg 1 9769,66 2 9801,94 3 8776,14 4 7550,93 5 7488,51 6 8639,56 7 9592,44 8 9558,66 9 11319,43 10 10183,628 11 8808,23 12 7435,73 13 7452,39 14 8811,84 15 10186,03 16 1323,89 17 271,69 18 1154,52 19 1069,08 20 1811,43 21 1796,44 22 2264,36 23 5705,3 24 2215,83 25 1788,41 26 1749,68 27 1076,68 28 1096,43 29 298,61
commit to user
a. Perhitungan Profil Batang Tarik
Pmaks. = 9801,94 kg L = 1,875 m fy = 2400 kg/cm2 fu = 3700 kg/cm2 Kondisi leleh Pmaks. = f.fy .Ag 2 y maks. cm 4,53 0,9.2400 9801,94 .f P Ag = = F = Kondisi fraktur Pmaks. = f.fu .Ae Pmaks. = f.fu .An.U
(U = 0,75 didapat dari buku LRFD hal.39) 2 u maks. cm 4,71 0,75 0,75.3700. 9801,94 . .f P An = = F = U 2 min 0,781cm 240 187,5 240 L i = = =
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 70.70.7 Dari tabel didapat Ag = 9,4 cm2
i = 2,12 cm
Berdasarkan Ag kondisi leleh Ag = 4,53 /2 = 2,26 cm2
Berdasarkan Ag kondisi fraktur Diameter baut = 1/2. 2,54 = 12,7 mm
Diameter lubang = 12,7 + 2 = 14,7 mm = 1,47 cm
commit to user = 3,38 cm2
Ag yang menentukan = 3,38 cm2
Digunakan ûë 70.70.7 maka, luas profil 9,4 > 3,38 ( aman ) inersia 2,12 > 0,781 ( aman )
b. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 11323,89 kg
L = 2,165 m fy = 2400 kg/cm2
fu = 3700 kg/cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 70.70.7 Dari tabel didapat nilai – nilai :
Ag = 2.9,4 = 18,8 cm2 r = 2,12 cm = 21,2 mm b = 70 mm
t = 7 mm
Periksa kelangsingan penampang :
y f t b£ 200 = 240 200 7 70 £ = 10 £ 12,910 r kL λc 2 E fy p = 10 2 3,14 240 21,2 (2165) 1 2 5 x x = = 1,13
commit to user w c 0,67 -1,6 1,43 l = w 13 , 1 . 0,67 -1,6 1,43 = =1,69 Pn = Ag.fcr = Ag w y f = 1880 69 , 1 240 = 266982,25 N = 26698,23 kg 49 , 0 23 , 26698 85 , 0 11323,89 = = x P P n u f < 1 ... ( aman )
3.3.4. Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches) Diameter lubang = 14,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . db
= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm
Tahanan geser baut
Pn = m.(0,4.fub).An
= 2.(0,4.825) .¼ . p . 12,72 = 8356,43 kg/baut Tahanan tarik penyambung
Pn = 0,75.fub.An
=7833,9 kg/baut Tahanan Tumpu baut :
Pn = 0,75 (2,4.fu.db.t)
= 0,75 (2,4.370.12,7.9) = 7612,38 kg/baut
commit to user 28 , 1 7612,38 9801,94 P P n geser maks. = = = ~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut : a. 1,5d £ S1 £ 3d Diambil, S1 = 2,5 db = 3. 12,7 = 3,175 mm = 30 mm b. 2,5 d £ S2 £ 7d Diambil, S2 = 5 db = 1,5 . 12,7 = 6,35 mm = 6 mm b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches ) Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . db
= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm
Tahanan geser baut
Pn = n.(0,4.fub).An
= 2.(0,4.825) .¼ . p . 12,72 = 8356,43 kg/baut Tahanan tarik penyambung
Pn = 0,75.fub.An
=7833,9 kg/baut Tahanan Tumpu baut :
Pn = 0,75 (2,4.fu. db t)
= 0,75 (2,4.370.12,7.9) = 7612,38 kg/baut
P yang menentukan adalah Ptumpu = 7612,38 kg.
commit to user 1,49 7612,38 P n geser = = = ~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) : 1) 3d £ S1£ 15 tp ,atau 200 mm Diambil, S1 = 3 d = 3 . 1,27 = 3,81 cm = 4 cm 2) 1,5 d £ S2£ (4tp + 100mm) ,atau 200 mm Diambil, S2 = 1,5 d = 1,5 . 1,27 = 1,905 cm = 2 cm
Tabel 3.21. Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda
Nomor Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 2 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 3 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 4 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 5 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 6 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 7 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 8 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 9 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 10 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 11 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 12 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 13 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 14 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 15 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 16 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 17 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 18 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7
commit to user 20 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 21 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 22 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 23 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 24 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 25 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 26 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 27 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 28 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7 29 70 . 70 . 7 2 Æ 12,7
3.6.Perencanaan Kuda-kuda Utama B (KKB)
3.7.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda B
5
6
7
8
1
2
3
4
9
10
11
12
13
Gambar 3.17. Panjang batang kuda-kuda B
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.17. Perhitungan Panjang Batang Pada Kuda-kuda Utama (KKB)
No batang Panjang batang (m)
1 1,875 2 1,875 3 1,875 4 1,875 5 2,165 6 2,165 7 2,165 8 2,165 9 1,083 10 2,165
SK a b c d h g f e a b c d h g f e
3.6.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda Utama B
Gambar 3.18. Luasan Atap Kuda-kuda B
Panjang de, cf, bg, ah = 4 m Panjang ef = 0,937 m Panjang fg = 1,875 m Panjang gh = 1,937 m Luas decf = de x ef = 4 x 0,937 = 3,75 m2 Luas cfgb = cf x fg = 4 x 1,875 = 7,5 m2 Luas bgha = bg x gh = 4 x 1,937 = 7,75 m2 11 2,165 12 2,165 13 1,083
SK a b c d h g f e a b c d h g f e
Gambar 3.19. Luasan Plafon Kuda-kuda B Panjang de, cf, bg, ah = 4 m Panjang ef = 0,937 m Panjang fg = 1,875 m Panjang gh = 0,97 m Luas decf = de x ef = 4 x 0,937 = 3,75 m2 Luas cfgb = cf x fg = 4 x 1,875 = 7,5 m2 Luas bgha = bg x gh = 4 x 0,97 = 3,9 m2
3.6.3.Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama B
Data-data pembebanan :
Berat gording = 11 kg/m Jarak antar kuda-kuda utama = 4,00 m Berat penutup atap = 50 kg/m2 Berat profil = 25 kg/m
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 5 6 7 8 1 2 3 4 9 10 11 12 13
Gambar 3.20. Pembebanan Kuda- kuda utama akibat beban mati
Perhitungan Beban a. Beban Mati
1) Beban P1 = P5
a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 4 = 44 kg
b) Beban atap = Luasan atap bgha x Berat atap = 7,75 x 50 = 87,5 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (5 + 1) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,165 + 1,875) x 25 = 50,5 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda = 0,3 x 50,5 = 15,15 kg e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 50,5 = 5,05 kg f) Beban plafon = Luasan x berat plafon
= 3,9 x 25 = 97,5 kg
a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 44 = 44 kg
b) Beban atap = Luasan atap cfgb x berat atap = 7,5 x 50 = 375 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(5 + 9 + 6 + 10) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,165 + 1,083 + 2,165 + 2,165) x 25
= 94,72 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda = 0,3 x 94,72 = 28,42 kg e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 94,72 = 9,47 kg
3) Beban P3
a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 4 = 44 kg
b) Beban atap = Luasan atap bgha x berat atap = 7,75 x 50 = 387,5 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (6 + 11 + 7) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,165+2,165+2,165) x 25 = 81,19 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda = 0,3 x 81,19 = 24,36 kg e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 81,19 = 8,12 kg
4) Beban P6 = P8
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(3 +13 + 4) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,875 + 1,083 + 1,875) x 25
= 60,41 kg
b) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda = 0,3 x 60,41 = 18,12 kg
c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 60,41 = 6,04 kg
d) Beban Plafon = Luasan plafon x berat plafon = 3,9 x 25 = 97,5 kg
5) Beban P7
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (2+10+11+12+3) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,875+2,165+2,165 +2,165+1,875 ) x 25
= 128,06 kg
b) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda = 0,3 x 128,06 = 38,42 kg c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 128,06 = 12,81 kg d) Beban Plafon = Luasan plafon x berat plafon
= 3,9 x 25 = 97,5 kg
Tabel 3.18. Rekapitulasi Beban Mati
Beban Beban Atap (kg) Beban gording (kg) Beban Kuda - kuda (kg) Beban Bracing (kg) Beban Plat Penyambung (kg) Beban Plafon (kg) Jumlah Beban (kg) Input SAP (kg) P1=P5 87,5 44 50,5 5,05 15,15 97,5 299,7 300 P2=P4 375 44 94,72 9,47 28,42 - 551,61 552 P3 387,5 44 81,19 8,12 24,36 - 545,17 545 P6=P8 - - 60,41 6,04 18,12 97,5 182,07 182 P7 - - 128,06 12,81 38,42 97,5 276,79 277 b. Beban Hidup
W1 W2 W3 W4 W5 W6 5 6 7 8 1 2 3 4 9 10 11 12 13 c. Beban Angin Perhitungan beban angin :
Gambar 3.21. Pembebanan kuda-kuda utama B akibat beban angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
a. Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40 = (0,02 x 30) – 0,40 = 0,2 a) W1 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,75 x 0,2 x 25
= 38,75 kg
b) W2 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,5 x 0,2 x 25
= 37,5 kg
c) W3 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 3,75 x 0,2 x 25
= 18,75 kg
b. Koefisien angin hisap = - 0,40
a) W4 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 3,75 x -0,4 x 25
b) W5 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,5 x -0,4 x 25
= -75 kg
c) W6 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,75 x -0,4 x 25
= -77,5 kg
Tabel 3.19. Perhitungan Beban Angin
Beban Angin Beban (kg) Wx W.Cos a (kg) (Untuk Input SAP2000) Wy W.Sina(kg) (Untuk Input SAP2000) W1 38,75 33,56 34 19,375 19 W2 37,5 32,47 32 18,75 19 W3 18,75 16,3 16 9,375 9 W4 -37,5 32,47 32 -18,75 19 W5 -75 64,95 65 -37,5 38 W6 -77,5 67,11 67 -38,75 38
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
Tabel 3.20. Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-kuda Utama Batang
kombinasi
Tarik (+) kg Tekan(+) kg 1 3101,22 - 2 3096,59 - 3 3020,39 - 4 3023,71 - 5 3630,93 6 2505,39 7 - 3634,75 8 - 2509,12 9 22547,15 10 - 1120,81 11 1567,11 - 12 - 1058,26 13 250,26 -3.6.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 3101,22 kg Fy = 2400 kg/cm2 (240 MPa) Fu = 3700 kg/cm2 (370 MPa) Ag perlu = Fy Pmak = 2400 22 , 3101 = 1,3 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 55 . 55 . 8 Dari tabel baja didapat data-data =
Ag = 8,23 cm2 x = 1,64 cm An = 2.Ag-dt
= 1646 -17.8 = 1510 mm2 L =Sambungan dengan Diameter
= 3.12,7 =38,1 mm 4 , 16 = x mm L x U =1 = 1- 1 , 38 16,4 = 0,569 Ae = U.An = 0,569.1510 = 859,19 mm2
Check kekuatan nominal Fu Ae Pn=0,75. . f = 0,75. 859,19 .370 = 238425,2 N = 23842,52 kg > 5173,44 kg……OK
a. Perhitungan profil batang tekan Pmaks. = 3630,39 kg lk = 2,165 m = 216,5 cm Ag perlu = Fy Pmak = 2400 95 , 3634 = 1,51 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 55 . 55 . 8 (Ag = 8,23 cm2
) Periksa kelangsingan penampang :
Fy t b w 200 . 2 < = 240 200 8 55 < = 6,87 < 12,9 r L K. = l = 64 , 1 5 , 216 . 1 = 132,01 E Fy c p l l = = 200000 240 14 , 3 132,01 = 1,46…… λc ≥ 1,2 ω =1,25.lc2 ω 2 c 1,25.l = = 1,25. (1,462) = 2,67 Fcr Ag Pn=2. . = 2.8,23. 2,67 2400 = 14795,5 5 , 14795 . 85 , 0 75 , 3634 = Pn P f = 0,3 < 1………OK
3.3.5. Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches) Diameter lubang = 14 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . db
= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm
a. Tahanan geser baut Pn = m.(0,4.fub).An
= 2.(0,4.825) .¼ . p . 12,72
= 8356,43 kg/baut
d. Tahanan tarik penyambung Pn = 0,75.fub.An
=7833,9 kg/baut e. Tahanan Tumpu baut :
Pn = 0,75 (2,4.fu.db.t)
= 0,75 (2,4.370.12,7.9) = 7612,38 kg/baut
P yang menentukan adalah Ptumpu = 7612,38 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur, 48 , 0 7612,38 3634,75 P P n geser maks. = = = ~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut : a. 3d £ S £ 15t atau 200 mm Diambil, S1 = 3 db = 3. 12,7
= 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
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches ) Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . db
= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm Menggunakan tebal plat 8 mm
a. Tahanan geser baut Pn = n.(0,4.fub).An
= 2.(0,4.825) .¼ . p . 12,72
= 8356,43 kg/baut
b. Tahanan tarik penyambung Pn = 0,75.fub.An
= 7833,9 kg/baut c. Tahanan Tumpu baut :
Pn = 0,75 (2,4.fu. db t)
= 0,75 (2,4.370.12,7.9) = 7612,38 kg/baut
P yang menentukan adalah Ptumpu = 7612,38 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur, 0,41 7612,38 3101,22 P P n geser maks. = = = ~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut : d. 3d £ S £ 15t atau 200 mm Diambil, S1 = 3 db = 3. 12,7
= 38,1 mm = 40 mm e. 1,5 d £ S2 £ (4t +100) atau 200 mm Diambil, S2 = 1,5 db = 1,5 . 12,7 = 19,05 mm = 20 mm
Tabel 3.21. Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda
Nomer Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 55 . 55 . 8 2 Æ 12,7 2 ûë 55 . 55 . 8 2 Æ 12,7 3 ûë 55 . 55 . 8 2 Æ 12,7 4 ûë 55 . 55 . 8 2 Æ 12,7 5 ûë 55 . 55 . 8 2 Æ 12,7 6 ûë 55 . 55 . 8 2 Æ 12,7 7 ûë 55 . 55 . 8 2 Æ 12,7 8 ûë 55 . 55 . 8 2 Æ 12,7 9 ûë 55 . 55 . 8 2 Æ 12,7 10 ûë 55 . 55 . 8 2 Æ 12,7 11 ûë 55 . 55 . 8 2 Æ 12,7 12 ûë 55 . 55 . 8 2 Æ 12,7 13 ûë 55 . 55 . 8 2 Æ 12,7
commit to user SK SK KT JL G N KKA SK KT G JD 375 375 400 400 400 400 400 375 375 3500 3 7 5 4 0 0 4 0 0 KKA N KKB B B B 1 5 0 0 2 6 7 5 JL JL N N 5 0 0 5 0 0 5 0 0
PERENCANAAN ATAP
3.1 Rencana Atap ( Sistem Kuda-Kuda)
Gambar 3.1 Rencana Atap
Keterangan :
KK A = Kuda-kuda utama G = Gording KT = Kuda-kuda trapesium N = Nok SK = Setengah kuda-kuda JD = Jurai dalam KK B = Kuda-kuda samping JL = Jurai luar B = Bracing
commit to user 1 2 3 4 15 13 12 11 10 9 5 6 7 8 14 Gambar 3.2 Setengah Kuda- kuda
Gambar 3.3 Jurai 1 2 3 4 5 6 7 8 15 9 10 13 14 12 11
commit to user 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17
Gambar 3.4 Kuda-kuda trapesium
Gambar 3.5 Kuda-kuda utama
3.1.1.Dasar Perencanaan
Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai berikut :
a. Bentuk denah : seperti gambar 3.1 b. Jarak antar kuda-kuda : 4 m
c. Kemiringan atap (a) : 30°
d. Bahan gording : baja profil lip channels ()
e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki (ûë) f. Bahan penutup atap : genteng tanah liat
commit to user
i. Bentuk atap : limasan
j. Mutu baja profil : Bj-37
sijin= 2400 kg/cm2
sLeleh= 3700 kg/cm2(SNI 03–1729-2002)
3.2 Perencanaan Gording
Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels/ kanal kait ( ) 150 x 75 x 20 x 4,5 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai berikut : a. Berat gording = 11 kg/m. b. Ix = 489 cm4. c. Iy = 99,2 cm4. d. h = 150 mm e. b = 75 mm f. ts = 4,5 mm g. tb = 4,5 mm h. Zx = 65,2 cm3. i. Zy = 19,8 cm3.
Kemiringan atap (a) = 30°. Jarak antar gording (s) = 2,165 m. Jarak antar kuda-kuda utama = 4 m. Jarak antaraKUdengan KT = 3,75 m.
Pembebanan berdasarkan SNI 03-1727-1989, sebagai berikut : a. Berat penutup atap = 50 kg/m2.
b. Beban angin = 25 kg/m2. c. Berat hidup (pekerja) = 100 kg. d. Berat penggantung dan plafond = 18 kg/m2
commit to user
a. Beban Mati (titik)
Gambar 3.5Beban mati
Berat gording = 11 kg/m
Berat penutup atap Berat plafon = = ( 2,165 x 50 ) ( 1,5 x 25 ) = = 108,25 kg/m 37,5 kg/m
Q
= 156,75 kg/m qx = q sin a = 156,75 x sin 30° = 78,375 kg/m. qy = q cos a = 156,75x cos 30° = 135,75 kg/m. Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 135,75 x ( 4 )2 = 271,5 kgm. My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 78,375 x ( 4 )2 = 156,75 kgm. + y a P qy qx xcommit to user Gambar 3.6 Beban hidup
P diambil sebesar 100 kg. Px = P sin a = 100 x sin 30° = 50 kg. Py = P cos a = 100 x cos 30° = 86,60 kg. Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 86,60 x 4 = 86,60 kgm. My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 50 x 4 = 50 kgm. c. Beban angin TEKAN HISAP
Gambar 3.7 Beban angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (PPIUG 1989) Koefisien kemiringan atap (a) = 30°
1) Koefisien angin tekan = (0,02a – 0,4) = (0,02.30 – 0,4) = 0,2
2) Koefisien angin hisap = – 0,4 Beban angin :
1) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2)
= 0,2 x 25 x ½ x (2,165+2,165) = 10,83 kg/m. y a P Py Px x
commit to user
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx :
1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 10,83 x (4)2 = 21,63kgm. 2) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -21,65 x (4)2 = -43,30 kgm. Kombinasi = 1,2D + 1,6L ± 0,8w 1) Mx Mx(max) =1,2D + 1,6L + 0,8 w = 1,2(271,5) + 1,6(86.6) + 0,8(21,63) = 481,64 kgm Mx(min) =1,2D + 1,6L - 0,8W = 1,2(271,5) + 1,6(86,6) - 0,8(-43,30) = 429,72 kgm 2) My Mx (max) = Mx(min) = 1,2(155,25) + 1,6(50) = 268,1 kgm Tabel 3.1 Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording
Momen
Beban Mati
Beban Hidup
Beban Angin Kombinasi
Tekan Hisap Maksimum Minimum Mx (kgm) My (kgm) 268,9 155,25 86,60 50,00 10,83 - -43,30 - 481,64 268,1 429,72 268,1
commit to user a. Kontrol terhadap momen maksimum
Mux = 481,64kgm = 4816,4 Kgcm Muy = 268,1kgm = 2681 Kgcm
Mnx = Zx.fy = 65,2. 2400 = 156480 kgcm Mny = Zy.fy = 19,8. 2400 = 47520 kgcm Cek tahanan momen lentur
0 , 1 £ + Mny Muy Mnx Mux b b f f 0 , 1 47520 9 , 0 2681 156480 9 , 0 4 , 4816 + £ x x 0 , 1 94 , 0 £ ………….. ( aman ) 3.2.3. Kontrol TerhadapLendutan Dicobaprofil : 150 x 75x 20 x 4,5 E = 2,1 x 106kg/cm2 qy = 1,4073kg/cm Ix = 489cm4 Px = 50 kg Iy = 99,2cm4 Py = 86,603 kg qx = 0,8125kg/cm N2 2, òy × y = , Ķmcm Zx = y 3 x y 4 x 48.E.I .L P 384.E.I .L 5.q +
commit to user = 2 , 99 10 . 1 , 2 48 x99,2 384x2,1.106 + x 6x = 1,37 cm Zy = = 489 10 . 1 , 2 48 400 603 , 86 x489 384x2,1.10 400) 5x1,4073x( 6 3 6 4 x x x + = 0,48 cm Z = Zx2 +Zy2 = (1,37)2 +(0,48)2 =1,45 cm Z £ Zijin 1,45 cm £1,67 cm ……… aman !
Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 150× 70 × 20 ×4,5 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
x 3 y x 4 y 48.E.I .L P 384.E.I .L 5.q +
commit to user 1 2 3 4 5 6 7 8 15 9 10 13 14 12 11
Gambar 3.8 Rangka Batang Setengah Kuda- kuda
3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.2 Perhitungan Panjang Batang Pada Setengah Kuda-kuda
Nomer Batang Panjang Batang
1 1,875 2 1,875 3 1,875 4 1,875 5 2,165 6 2,165 7 2,165 8 2,165 9 1,083 10 2,165 11 2,165
commit to user a b c j k a' b' d e f i h g c' d' e' SK 13 3,248 14 3,750 15 4,330
3.2. Perhitungan luasan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.9 Luasan Atap Setengah Kuda-kuda
Panjang ak = 7,5 m Panjang bj = 6,6 m Panjang ci = 4,7 m Panjang dh = 2,8 m Panjang eg = 0,9 m Panjang atap ab = jk = 2,166 m Panjang b’c’ = c’d’ = d’e’ = 1,875 m Panjang e’f = ½ × 1,875 = 0,937 m Panjang atap a’b’ = 1,938 m
commit to user = 14,475 m2
b.
Luas atap bcij = ½ x (bj + ci) x b’c’ = ½ x (6,6 + 4,7) x 1,875 = 10,594 m2
c. Luas atap cdhi = ½ x (ci + dh) x c’d’ = ½ x (4,7 + 2,8) x 1,875 = 7,031 m2
d. Luas atap degh = ½ x (dh + eg) x d’e’
= ½ x (2,8 + 0,9) x 1,875 = 3,469 m2
e. Luas atap efg = ½ x eg x e’f
= ½ x 0,9 x 0,937 = 0,422 m2
commit to user a b c j k a' b' d e f i h g c' d' e' SK
Gambar 3.10 Luasan Plafon Setengah Kuda-Kuda
Panjang ak = 7,5 m Panjang bj = 6,6 m Panjang ci = 4,7 m Panjang dh = 2,8 m Panjang eg = 0,9 m
Panjang a’b’ = e’f = 0,9 m
Panjang b’c’ = c’d’ = d’e’ = 1,8 m
Luas abjk = ½ × (ak + bj) × a’b’
= ½ × (7,5 + 6,6) × 0,9 = 6,345 m2
Luas bcij = ½ × (bj + ci) × b’c’
= ½ × (6,6 + 4,7) × 1,8 = 10,17 m2
Luas cdhi = ½ × (ci + dh) × c’d’
= ½ (4,7 + 2,8) × 1,8 = 6,75 m2
commit to user
Luas efg = ½ × eg × e’f
= ½ × 0,9 × 0,9 = 0,405 m2
3.3.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda
Data-data pembebanan :
Berat penutup atap = 50 kg/m2 Berat profil rangka kuda-kuda = 25 kg/m Berat profil gording = 11 kg/m
Gambar 3.11Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat beban mati
1 2 3 4 5 6 7 8 1 5 9 1 0 1 3 1 4 1 2 1 1 P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 P 9 P 8 P 7 P 6
commit to user
1) Beban Mati Beban P1
Beban gording =Berat profil gording x Panjang Gording ac = 11 x 4
= 44 kg
Beban atap = Luas atap abjk x Berat atap = 14.475 x 50
= 707, kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 5 ) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,875 + 2,165) x 25
= 50,5 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda = 0,3 x 50,5
= 15,15 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 50,5
= 5,05 kg
Beban plafon =Luasplafon abjk x berat plafon = 6,345 x 25
= 128,25 kg
Beban P2
Beban gording =Berat profil gording x Panjang Gording gi = 11 x 2
= 22 kg
Beban atap = Luasatap atap bcij x berat atap = 10,594 x 50
commit to user
= ½ × (2,165+1,083+2,165+2,165) × 25 = 94,725 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda = 0,3 x 94,725
= 28,41 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 94,725
= 9,4725 kg
Beban P3
Beban atap = Luas atap cdhi x berat atap = 7,031 x 50
= 351,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(6 +11 +13 +7) x berat profil kuda kuda = ½ × (2,165 + 2,165 + 2,864 + 2,165) × 25
= 116,99 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 116,99
= 11,699 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda = 0,3 x 1116,99
= 35,1 kg
Beban P4
Beban kuda-kuda = ½ × btg (7 + 13 + 14 + 8) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,165+3,248+3,750+2,165) × 25
= 141,6 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 141,6
commit to user = 3,469 x 25 = 173,45 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda = 0,3 x 141,6
= 42,48 kg
Beban P5
Beban Atap = luasan efg × berat atap = 0,422 × 50 = 21,25 kg
Beban Kuda-kuda = ½ × btg (8 + 15) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,165 + 4,33) × 25
= 81,187 kg
Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 81,187 = 24,356 kg Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 81,187 = 8,119
Beban P6
Beban Plafon = luasan efg × berat plafon = 0,422× 25 = 10,155 kg
Beban Kuda-kuda = ½ × btg (15 + 14 + 4) × berat profil kuda-kuda = ½ × (4,33 + 3,75 + 1,875) × 25
= 124,437 kg
Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 124,437 = 37,331 kg Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
commit to user
Beban Plafon = luasan degh × berat plafon = 3,469 × 25 = 86,725kg
Beban Kuda-kuda = ½ × btg (4 + 12 + 13 + 3) × berat profil kuda-kuda = ½ × (1,875 +3,248 + 2,864 + 1,875) × 25
= 123,275 kg
Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 123,275 = 36,982 kg Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 123,275 = 12,327 kg
Beban P8
Beban Plafon = luasan cdhi × berat plafon = 7,031 × 25 = 175,775 kg
Beban Kuda-kuda = ½ × btg (2 + 3 + 10 + 11) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,165 + 2,165 + 1,875 + 1,875) × 25
= 101,000 kg
Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 101,000 = 30,300 kg Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 101,000 = 10,100 kg
Beban P9
Beban Plafon = luasan bcij × berat plafon = 10,594 × 25 = 264,85 kg
Beban Kuda-kuda = ½ × btg (2 + 9 + 1) × berat profil kuda-kuda = ½ × (1,875 + 1,083 + 1,875) × 25
= 60,412 kg
Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 60,412 = 18,124 kg Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
commit to user Beban Beban Atap (kg) Beban gording (kg) Beban Kuda-kuda (kg) Beban Bracing (kg) Beban Plat Penyambung (kg) Beban Plafon (kg) Jumlah Beban (kg) Input SAP 2000 ( kg ) P1 707,8 82,5 50,5 5,05 15,15 158,625 1019,6 1020 P2 529,7 61,875 94,725 9,472 28,418 - 776,6 777 P3 351,55 41,25 116,99 11,699 35,096 - 542,535 543 P4 173,45 20,625 141,6 14,16 42,48 - 392,15 392 P5 21,1 - 81,187 8,119 24,356 - 134,762 135 P6 - - 124,437 12,444 37,331 10,55 184,73 185 P7 - - 123,275 12,327 36,982 86,725 259,2 259 P8 - - 101,00 10,10 30,30 168,75 317,175 317 P9 - - 60,412 6,041 18,124 264,85 349,4 349 2) Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1,P2,P3 = 100 kg
3) Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.12 Pembebanan setengah kuda-kuda utama akibat beban angin
1 2 3 4 5 6 7 8 15 9 10 13 14 12 11 W1 W2 W3 W4 W5
commit to user
= (0,02 ´ 30) – 0,40 = 0,2
a) W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 14,156 × 0,2 × 25 = 70,78 kg
b) W2 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 10,594 × 0,2 × 25 = 52,97 kg
c) W3 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 7,031 × 0,2 × 25 = 35,155 kg
d) W4 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 3,469 × 0,2 × 25 = 17,345 kg
e) W5 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 0,422 × 0,2 × 25 = 2,11 kg
Tabel 3.9. Perhitungan Beban Angin Setengah Kuda-kuda
Beban Angin Beban (kg) Wx W.Cos a (kg) Untuk Input SAP2000 Wy W.Sin a (kg) Untuk Input SAP2000 W1 70,780 61,297 61 35,390 35 W2 52,970 45,873 46 26,485 26 W3 35,155 30,445 30 17,577 18 W4 17,345 15,021 15 8,672 9 W5 2,110 1,827 2 1,055 1