Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai
x x
BAB 3 PERENCANAAN ATAP
3.1. Rencana Atap
KU SK
J KT
N L
G
Gambar 3.1. Rencana Atap
Keterangan : KU
= Kuda-kuda utama G
= Gording KT
= Kuda-kuda trapesium N
= Nok SK
= Setengah kuda-kuda L
= Lisplank J
= Jurai
18
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai
xi xi
3.2. Dasar Perencanaan
Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai berikut :
a. Bentuk rangka kuda-kuda
: seperti tergambar. b.
Jarak antar kuda-kuda : 4 m
c. Kemiringan atap a
: 30° d.
Bahan gording : baja profil
lip channels
. e.
Bahan rangka kuda-kuda : baja profil
double
siku sama kaki ûë. f.
Bahan penutup atap : genteng.
g. Alat sambung
: baut-mur. h.
Jarak antar gording : 2.02 m
i. Bentuk atap
: limasan. j. Mutu baja profil
: Bj-37 σ
ijin
= 1600 kgcm
2
σ
leleh
= 2400 kgcm
2
3.3. Perencanaan Gording
3.3.1. Perencanaan Pembebanan
Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe
lip channels
kanal kait 150 × 75 × 20× 4.5 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai
berikut : a.
Berat gording = 11 kgm. b.
I
x
= 489 cm
4
. c.
I
y
= 99.2 cm
4
. d.
h = 150 mm e.
b = 75 mm f.
t
s
= 4.5 mm g.
t
b
= 4.5mm h.
Z
x
= 65.2 cm
3
. i.
Z
y
= 19.8 cm
3
.
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai
xii xii
Kemiringan atap a = 30°.
Jarak antar gording s = 2.02 m.
Jarak antar kuda-kuda utama = 4 m.
Pembebanan berdasarkan SNI 03-1727-1989, sebagai berikut : a.
Berat penutup atap = 50 kgm
2
. b.
Beban angin = 25 kgm
2
. c.
Berat hidup pekerja = 100 kg.
d. Berat penggantung dan plafond
= 18 kgm
2
3.3.2. Perhitungan Pembebanan
a. Beban Mati titik
x y
qx qy
P
Berat gording =
11.00 kgm Berat Plafond
= 2,0 × 18
= 36 kgm
Berat penutup atap =
2.02× 50 =
101 kgm
q
= 148 kgm
q
x
= q sin a = 148 × sin 30°
= 74 kgm.
q
y
= q cos a = 148 × cos 30°
= 128.17 kgm.
M
x1
=
1 8
. q
y
. L
2
=
1 8
× 128.17 × 4
2
= 256,34 kgm.
M
y1
=
1 8
. q
x
. L
2
=
1 8
× 74 × 4
2
= 148 kgm.
b. Beban hidup
+
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai
xiii xiii
x y
Px Py
P
P diambil sebesar 100 kg. P
x
= P sin a = 100 × sin 30°
= 50 kg.
P
y
= P cos a = 100 × cos 30°
= 86,603 kg. M
x2
=
1 4
. P
y
. L =
1 4
× 86,603 × 4 = 86,603 kgm.
M
y2
=
1 4
. P
x
. L =
1 4
× 50 × 4 = 50
kgm.
c. Beban angin
TEKAN HISAP
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kgm
2
. 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 W
1
= koef. Angin tekan × beban angin × ½ × s
1
+s
2
= 0,2 × 25 × ½ × 2,02 + 2,02 = 10.1 kgm. 2
Angin hisap W
2
= koef. Angin hisap × beban angin × ½ × s
1
+s
2
= – 0,4 × 25 × ½ × 2,02 + 2,02 = -20,2 kgm. Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga M
x
: 1
M
x tekan
=
1 8
. W
1
. L
2
=
1 8
× 10.1 × 4
2
= 20,2 kgm. 2
M
x hisap
=
1 8
. W
2
. L
2
=
1 8
× -20,2 × 4
2
= -40,4 kgm. Tabel 3.1.
Kombinasi Gaya Dalam pada Gording
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai
xiv xiv
Beban Angin Kombinasi
M omen
Be ban Mati
Beba n Hidup
Te kan
Hi sap
Min imum
Maks imum
M
x
M
y
25 6,34 148
86,6 03
50 20
,2 -
- 40,4
- 302
,543 198
363.3 43
198
3.3.3. Kontrol Terhadap Tegangan
Ø Kontrol terhadap tegangan Minimum
M
x
= 302,543 kgm = 30254,3 kgcm.
M
y
= 198 kgm = 19800 kgcm.
σ =
2 Y
Y 2
X X
Z M
Z M
÷÷ ø
ö çç
è æ
+ ÷÷
ø ö
çç è
æ
=
2 2
19,8 19800
2 ,
65 30254,3
÷ ø
ö ç
è æ
+ ÷
ø ö
ç è
æ
= 1102,41 kgcm
2
s
ijin
= 1600 kgcm
2
Ø Kontrol terhadap tegangan Maksimum
M
x
= 363,343 kgm = 36344,3 kgcm.
M
y
= 198 kgm = 19800 kgcm.
σ =
2 Y
Y 2
X X
Z M
Z M
÷÷ ø
ö çç
è æ
+ ÷÷
ø ö
çç è
æ
=
2 2
19,8 19800
65,2 36334,3
÷ ø
ö ç
è æ
+ ÷
ø ö
ç è
æ
= 1144,79 kgcm
2
s
ijin
= 1600 kgcm
2
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai
xv xv
3.3.4. Kontrol Terhadap Lendutan
Di coba profil : 150 × 75 × 20× 4.5 q
x
= 0,74 kgcm E
= 2,1 × 10
6
kgcm
2
q
y
= 1,2817 kgcm
I
x
= 489 cm
4
P
x
= 50 kg I
y
= 99,2 cm
4
P
y
= 86,603 kg
= ´
= 400
180 1
ijin
Z
2,22 cm Z
x
=
y 3
x y
4 x
48.E.I .L
P 384.E.I
.L 5.q
+
= 2
, 99
10 .
1 ,
2 48
400 50
2 ,
99 10
. 1
, 2
384 400
74 ,
5
6 3
6 4
´ ´
´ +
´ ´
´ ´
= 1,52 cm Z
y
=
x 3
y x
4 y
48.E.I .L
P 384.E.I
.l 5.q
+
= 489
10 .
1 ,
2 48
400 603
, 86
489 10
. 1
, 2
384 400
2817 ,
1 5
6 3
6 4
´ ´
´ +
´ ´
´ ´
= 0,53 cm Z
=
2 y
2 x
Z Z
+
=
= +
2 2
53 ,
52 ,
1
1,249 cm Z £ Z
ijin
1,249 cm £ 2,22 cm …………… aman
Jadi, baja profil
lip channels
dengan dimensi 150 × 75 × 20× 4.5 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai
xvi xvi
3.4. Perencanaan Jurai
Gambar 3.2. Rangka Batang Jurai
3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai
Perhitungan panjang batang disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.2. Panjang Batang pada Jurai
Nomer Batang Panjang Batang m
1 2,14
2 2,14
3 2,14
4 2,14
5 2,48
6 2,48
7 2,48
8 2,48
9 1,24
10 2,48
11 2,48
12 2,48
13 3,27
14 3,71
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai
xvii xvii
15 4,29
16 4,95
3.4.2. Perhitungan luasan jurai
G
j 1
2 3
4 5
6 7
8 9
a b
c d
e g
h i
k l
m n
o p
q r
s a
i h
g f
e d
c b
f
j 1
2 3
4 5
6 7
8 9
a b
c d
e g
h i
k l
m n
o p
q r
s
a i
h g
f e
d c
b f
Gambar 3.3. Luasan Atap Jurai
Panjang j1 = ½ . 2,02 = 1,01 m
Panjang j1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 7-8 = 8-9 = 1,01 m
Panjang aa’ = 2,00 m
Panjang a’s = 3,5 m
Panjang cc’ = 1,31 m
Panjang c’q = 3,06 m
Panjang ee’ = 0,44 m
Panjang e’o = 2,19 m
Panjang gg’ = g’m = 1,31 m
Panjang ii’ = i’k = 0,44 m
·
Luas aa’sqc’c = ½ aa’ + cc’ 7-9 + ½ a’s + c’q 7-9
= ½ 2 + 1,31 2 . 1,01 + ½ 3,5 + 3,06 2 . 1,01 = 9,99 m
2
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai
xviii xviii
·
Luas cc’qoe’e = ½ cc’ + ee’ 5-7 + ½ c’q + e’o 5-7
= ½ 1,31 + 0,44 2 . 1,01 + ½ 3,06 + 2,19 2 . 1,01 = 7,07 m
2
·
Luas ee’omg’gff’ = ½ 4-5 . ee’ + ½ e’o + g’m 3-5 + ½ ff’ + gg’ 3-5
= ½×1,01×0,44+½ 2,19+1,312,02+½ 1.75+1,31 2,02 = 6,85 m
2
·
Luas gg’mki’i = ½ gg’ + ii’ 1-3 × 2
= ½ 1,31 + 0,44 2,02 × 2 = 3,535 m
2
·
Luas jii’k = ½ × ii’ × j1 × 2
= ½ × 0,44 × 1,01 × 2 = 0,444 m
2
G
j 1
2 3
4 5
6 7
8 9
a b
c d
e g
h i
k l
m n
o p
q r
s a
i h
g f
e d
c b
f
j 1
2 3
4 5
6 7
8 9
a b
c d
e g
h i
k l
m n
o p
q r
s
a i
h g
f e
d c
b f
Gambar 3.4. Luasan Plafon Jurai
Panjang j1 = ½ . 1,75 = 0.88 m
Panjang j1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 7-8 = 8-9 = 0.88 m
Panjang bb’ = 1,75 m
Panjang b’r = 3,5 m
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai
xix xix
Panjang cc’ = 1,31 m
Panjang c’q = 3,06 m
Panjang ee’ = 0,44 m
Panjang e’o = 2,19 m
Panjang gg’ = g’m = 1,31 m
Panjang ii’ = i’k = 0,44 m
·
Luas bb’rqc’c = ½ bb’ + cc’ 7-8 + ½ b’r + c’q 7-8
= ½ 1,75 + 1,31 0,88 + ½ 3,5 + 3,06 0,88 = 4,23 m
2
·
Luas cc’qoe’e = ½ cc’ + ee’ 5-7 + ½ c’q + e’o 5-7
= ½ 1,31 + 0,44 1,75 + ½ 3,06 + 2,19 1,75 = 6,13 m
2
·
Luas ee’omg’gff’ = ½ 4-5 . ee’ + ½ e’o + g’m 3-5 + ½ ff’ + gg’ 3-5
=½ ×0,88×0,44+½2,19+1,311,75+½1,75+1,311,75 = 5,93 m
2
·
Luas gg’mki’i = ½ gg’ + ii’ 1-3 × 2
= ½ 1,31 + 0,44 1,75 × 2 = 3,5 m
2
·
Luas jii’k = ½ × ii’ × j1 × 2
= ½ × 0,44 × 0,88 × 2 = 0,39 m
2
3.4.3. Perhitungan Pembebanan Jurai
Data-data pembebanan : Berat gording
= 11 kgm Berat penutup atap
= 50 kgm
2
Berat plafon dan penggantung = 18 kgm
2
Berat profil kuda-kuda = 25 kgm
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai
xx xx
P1 P2
P3 P4
P5 P6
P11 P10
P9 P8
P7
Gambar 3.5. Pembebanan jurai akibat beban mati
a. Beban Mati
1 Beban P1
a Beban Gording
= berat profil gording × panjang gording bb’r = 11 × 1,75+3,75 = 60,5 kg
b Beban Atap
= luasan aa’sqc’c × berat atap = 9,99 × 50 = 499,5 kg
c Beban Plafon
= luasan bb’rqc’c’ × berat plafon = 4,23 × 18 = 76,14 kg
d Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 1 + 5 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,14 + 2,48 × 25
= 57,75 kg e
Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 57,75 = 17,325 kg
f Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 57,75 = 5,775 kg
2 Beban P2
a Beban Gording
= berat profil gording × panjang gording dd’p = 11 × 0,88+2,63 = 38,61 kg
b Beban Atap
= luasan cc’qoe’e × berat atap
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai
xxi xxi
= 7.07 × 50 = 353,5 kg c
Beban Kuda-kuda = ½ × btg 5 + 9 + 10 + 6 × berat profil kuda-kuda
= ½ × 2,48 + 1,24 + 2,48 + 2,48 × 25 = 108,5 kg
d Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 108,5 = 32,55 kg e
Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda
= 10 × 108,5 = 10,85 kg 3
Beban P3 a
Beban Gording = berat profil gording × panjang gording ff’n
= 11 × 1,75+1,75 = 38,5 kg b
Beban Atap = luasan ee’omg’gff’ × berat atap
= 6,85 × 50 = 342,5 kg c
Beban Kuda-kuda = ½ × btg 6 + 11 × berat profil kuda-kuda
= ½ × 2,48 + 2,48 × 25 = 62 kg
d Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 62 = 18,6 kg e
Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda
= 10 × 62 = 6,2 kg 4
Beban P4 a
Beban Gording = berat profil gording × panjang gording ff’n
= 11 × 1,75+1,75 = 38,5 kg b
Beban Atap = luasan ee’omg’g × berat atap
= 6,85 × 50 = 342,5 kg
c Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 12 + 13 + 7 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,48 + 3,27 + 2,48 × 25
= 102,875 kg d
Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 102,875 = 30,86 kg
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai
xxii xxii
e Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 102,875 = 10,29 kg
5 Beban P5
a Beban Gording
= berat profil gording × panjang gording hh’l = 11 × 0,88+0,88 = 19,36 kg
b Beban Atap
= luasan gg’mki’i × berat atap = 3,535 × 50 = 176,75 kg
c Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 7 + 14 + 15 + 8 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,48 + 3,71 + 4,29 + 2,48 × 25
= 162 kg d
Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 162= 48,6 kg
e Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 162= 16,2 kg
6 Beban P6
a Beban Atap
= luasan jii’k × berat atap = 0,444 × 50 = 22,2 kg
b Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 8+16 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,48 + 4,95 × 25
= 92,875 kg c
Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 92,875 = 27,863 kg
d Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 92,875 = 9,288 kg
7 Beban P7
a Beban Plafon
= luasan jii’k × berat plafon = 0,39 × 18 = 7,02 kg
b Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 16 + 15 + 4 × berat profil kuda-kuda = ½ × 4,95 + 4,29 + 2,14 × 25
= 142,25 kg
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai
xxiii xxiii
c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 142,25 = 42,675 kg d
Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda
= 10 × 142,25 = 14,225 kg 8
Beban P8 a
Beban Plafon = luasan gg’mki’i × berat plafon
= 3,5 × 18 = 63 kg b
Beban Kuda-kuda = ½ × btg 4 + 14 + 13 + 3 × berat profil kuda-kuda
= ½ × 2,14 + 3,71 + 3,27 + 2,14 × 25 = 140,75 kg
c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 140,75 = 42,225 kg d
Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda
= 10 × 140,75 = 14,075 kg 9
Beban P9 a
Beban Plafon = luasan ee’omg’gff’ × berat plafon
= 5,93 × 18 = 106,74 kg b
Beban Kuda-kuda = ½ × btg 3 + 12 × berat profil kuda-kuda
= ½ × 2,14+2,48 × 25 = 57,75 kg
c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 57,75 = 17,325 kg d
Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda
= 10 × 57,75 = 5,775 kg
10 Beban P10
a Beban Plafon
= luasan ee’omg’g × berat plafon = 5,93 × 18 = 106,74 kg
b Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 11 + 10 + 2 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,48 + 2,48 + 2,14 × 25
= 88,75 kg c
Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai
xxiv xxiv
= 30 × 88,75 = 26,625 kg d
Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda
= 10 × 88,75 = 8,875 kg 11
Beban P11 a
Beban Plafon = luasan cc’qoe’e × berat plafon
= 6,13 × 18 = 110,34 kg b
Beban Kuda-kuda = ½ × btg 2 + 9 + 1 × berat profil kuda-kuda
= ½ × 2,14+ 1,24 + 2,14 × 25 = 69 kg
c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 69 = 20,7 kg d
Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda
= 10 × 69 = 6,9 kg
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai
xxv xxv
Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Jurai
Beban Beban
Atap kg
Beban gording
kg Beban
Kuda- kuda
kg Beban
Bracing kg
Beban Plat Penyambung
kg Beban
Plafon kg
Jumlah Beban
kg Input
SAP 2000
kg P1
499,5 60,5
57,75 5,575
17,325 76,14
700,79 701
P2 353,5
38,61 108,5
10,85 32,55
- 544,01
545 P3
342,5 38,5
62 6,2
18,6 -
467,8 468
P4 342,5
38,5 102,875
10,288 30,86
- 525,023
526 P5
176,75 19,36
162 16,2
48.6 -
422,91 423
P6 22,5
- 92,875
9,288 27,863
- 152,526
153 P7
- -
142,25 14,225
42,675 7,02
206,17 207
P8 -
- 140,75
14,075 42,225
63 260,05
261 P9
- -
57,75 5,775
17,325 106,75
187,6 188
P10 -
- 88,75
8,875 26,625
106,74 230,99
231 P11
- -
69 6,9
20,7 110,34
206,94 207
b. Beban Hidup
Kategori