commit to user
Tugas Akhir 37
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.4. Perencanaan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.13. Panjang batang setengah kuda- kuda
3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.7. Perhitungan panjang batang pada setengah kuda-kuda
Nomor Batang Panjang Batang m
1 1,33 2
1,33 3
1,33 4
1,33 5
1,33 6
1,33 7 1,50
8 1,50
8.00 4.
50
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
13 14
15 16
17 18
19 20
21 22
23
commit to user
Tugas Akhir 38
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap Nomor Batang
Panjang Batang m 9
1,50 10
1,50 11
1,50 12
1,50 13 0,75
14 1,50 15 1,50
16 2,0 17 2,25
18 2,64 19 3,0
20 3,37 21 3,75
22 4,0 23 4,50
3.4.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.14. Luasan atap
a b
c e
f a
g h
i u j
t k
d s
l r
q p
m n
o v
commit to user
Tugas Akhir 39
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap Panjang ab = on = 1,75 m
Panjang bc = cd = nm = ml = st = tu = uv =1,50 m Panjang ao = bn = cm = dl = 4m
Panjang ek = 3,33 m
Panjang fj = 2,0 m
Panjang gi = 0,67 m
Panjang vh = 0,75 m
Luas abno = ab x ao
=1,75 x 4,0 = 7,0 m
2
Luas bcmn = bc x bn
= 1,50 x 4,0 = 6,0 m
2
Luas cdlm = cd x cm
= 1,50 x 4,0 = 6,0 m
2
Luas dekl = ½ st x dl + ½ ½ st ek + dl
= ½ 1,5 x 4 + ½ ½ 1,5 3,33 + 4 = 3+2,75 = 5,75m
2
Luas efjk = ½ tu ek + fj
= ½ 1,5 3,33 + 2 = 3,99 m
2
Luas fgij = ½ uv gi+ fj
= ½ 1,5 0,67 + 2 = 2,0 m
2
Luas ghi =½. vh. gi
=½. 0,75. 0,67 = 0,25 m
2
commit to user
Tugas Akhir 40
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Gambar 3.15. Luasan plafon
Panjang ab = on = 1,67 m Panjang bc = cd = nm = ml = st = tu = uv =1,33 m
Panjang ao = bn = cm = dl = 4m Panjang ek
= 3,33 m Panjang fj
= 2,0 m Panjang gi
= 0,67 m Panjang vh
= 0,67 m
Luas abno = ab x ao
=1,67 x 4,0 = 6,68 m
2
Luas bcmn = bc x bn
= 1,33 x 4,0 = 5,32 m
2
Luas cdlm = cd x cm
= 1,33 x 4,0 = 5,32 m
2
a b
c e
f a
g h
i u j
t k
d s
l r
q p
m n
o v
commit to user
Tugas Akhir 41
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Luas dekl = ½ st x dl + ½ ½ st ek + dl
= ½ 1,33 x 4 + ½ ½ 1,33 3,33 + 4 = 2,66 + 2,44 = 5,1m
2
Luas efjk = ½ tu ek + fj
= ½ 1,33 3,33 + 2 = 3,54 m
2
Luas fgij = ½ uv gi+ fj
= ½ 1,33 0,67 + 2 = 1,78 m
2
Luas ghi =½. vh. gi
=½. 0,67. 0,67 = 0,22 m
2
3.4.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda Data-data pembebanan :
Berat gording = 11 kgm
Jarak antar kuda-kuda = 4,00 m
Berat penutup atap = 50 kgm
2
Berat profil = 5,42 kgm baja profil
⎦⎣ 60 . 60 . 6
commit to user
Tugas Akhir 42
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
13 14
15 16
17 18
19 20
21 22
23 P1
P2 P3
P4 P5
P6 P7
P8 P9
P10 P11
P12 P13
Gambar 3.16. Pembebanan setengah kuda-kuda akibat beban mati
Perhitungan Beban ¾ Beban Mati
1 Beban P
1
a Beban gording
= Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 4,0 = 44 kg b
Beban atap
= Luasan abno x Berat atap
= 7,0 x 50 = 350 kg c
Beban kuda-kuda = ½ x Btg 1 + 7 x berat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,50 x 5,42 = 7,67 kg d
Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 7,67 = 2,3 kg
e Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 7,67 = 0,767 kg
f Beban plafon
= Luasan abno x berat plafon
= 6,68 x 18 = 120,24 kg
commit to user
Tugas Akhir 43
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap 2 Beban P
2
a Beban gording =
Berat profil gording x panjang gording = 11 x 4,0 = 44 kg
b Beban atap = Luasan bcmn x Berat atap
= 6,0 x 50 = 300 kg c Beban kuda-kuda
= ½ x Btg 7+8+13+14 x berat profil kuda kuda = ½ x 1,5 + 1,5 + 0,75 + 1,5 x 5,42
= 14,23kg d Beban plat sambung
= 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 14,23= 4,268 kg
e Beban bracing = 10
x beban kuda-kuda = 10
x 14,23 = 1,423 kg 3
Beban P
3
a Beban gording =
Berat profil gording x panjang gording = 11 x 4,0 = 44 kg
b Beban atap = Luasan cdlm x Berat atap
= 6,0 x 50 = 300 kg c Beban kuda-kuda
= ½ x Btg 8+9+15+16 x berat profil kuda kuda = ½ x 1,5 + 1,5 + 1,5 + 2,0 x 5,42
= 17,615 kg d Beban plat sambung
= 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 17,615 = 5,2845 kg
e Beban bracing = 10
x beban kuda-kuda = 10
x 17,615 = 1,7615 kg 4
Beban P
4
a Beban gording =
Berat profil gording x panjang gording = 11 x 4,0 = 44 kg
b Beban atap = Luasan ½ st x dl ½ ½ st ek + dl x Berat atap
= 5,75 x 50 = 287,5 kg
commit to user
Tugas Akhir 44
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap c Beban kuda-kuda
= ½ x Btg 9+10 +17+18 x berat profil kuda kuda = ½ x 1,5 +1,5 + 2,25+2,64 x 5,42
= 21,,38 kg d Beban plat sambung
= 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 21,38 = 6,415 kg
e Beban bracing = 10
x beban kuda-kuda = 10
x 21,38 = 2,14 kg 5
Beban P
5
a Beban gording =
Berat profil gording x panjang gording = 11 x 2,67 = 29,37 kg
b Beban atap = Luasan efjk x Berat atap
= 3,99 x 50 = 199,5 kg c Beban kuda-kuda
= ½ x Btg 10+11+19+20 x berat profil kuda kuda = ½ x 1,5 +1,5+3+3,37 x 5,42 = 25,393kg
d Beban plat sambung = 30
x beban kuda-kuda = 30
x 25,393 = 7,618 kg e Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 25,393 = 2,54 kg
6 Beban P
6
a Beban gording =
Berat profil gording x panjang gording = 11 x 1,33 = 14,63 kg
b Beban atap = Luasan fgij x Berat atap
= 2,0 x 50 = 100 kg c Beban kuda-kuda
= ½ x Btg 11+12+21 x berat profil kuda kuda = ½ x 1,5 +1,5+4,7 x 5,42 = 20,867 kg
d Beban plat sambung = 30
x beban kuda-kuda = 30
x 20,867 = 6,26 kg e Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 20,867 = 2,09 kg
commit to user
Tugas Akhir 45
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap 7
Beban P
7
a Beban atap = Luasan ghi x berat atap
= 0,25 x 50 = 12,5 kg b Beban kuda-kuda
= ½ x Btg 12+22+23x berat profil kuda kuda = ½ x 1,5 + 4,7 + 4,5 x 5,42 = 28,997 kg
c Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 28,997= 8,699 kg
d Beban bracing = 10
x beban kuda-kuda = 10
x 28,997 = 2,9 kg 8
Beban P
8
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg 1 + 2 + 13x berat profil kuda kuda
= ½ x 1,33 + 1,33 + 0,75 x 5,42 = 9,24 kg b Beban plat sambung = 30
x beban kuda-kuda = 30
x 9,24 = 2,77 kg c Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 9,24 = 0,924 kg
d Beban plafon = Luasan bcmn x berat plafon
= 5,32 x 18 = 95,76 kg 9
Beban P
9
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg 2 +3+14+15x berat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,33+1,5+1,5 x 5,42 = 15,34 kg b Beban plat sambung = 30
x beban kuda-kuda = 30
x 15,34 = 4,602 kg c Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 15,34 = 1,534 kg
d Beban plafon = Luasan cdlm x berat plafon
= 5,32 x 18 = 95,76 kg 10
Beban P
10
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg 3+ 4+ 6+17x berat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,33+2+2,25 x 5,42 = 18,73 kg
commit to user
Tugas Akhir 46
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap b Beban plat sambung = 30
x beban kuda-kuda = 30
x 18,73 = 5,618 kg c Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 18,73 = 1,873 kg
d Beban plafon = Luasan dekl x berat plafon
= 5,1 x 18 = 91,8 kg 11
Beban P
11
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg 4+5+18+19x berat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,33+2,64+3 x 5,42 = 22,493 kg b Beban plat sambung = 30
x beban kuda-kuda = 30
x 22,493 = 6,75 kg c Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 22,493 = 2,25 kg
d Beban plafon = Luasan efjk x berat plafon
= 3,54x 18 = 63,72 kg 12
Beban P
12
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg 5+6+20+21+22x berat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,33+3,37+3,75+4,7 x 5,42 = 39,42 kg b Beban plat sambung = 30
x beban kuda-kuda = 30
x 39,42 = 11,77 kg c Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 39,42 = 3,942 kg
d Beban plafon = Luasan fgij x berat plafon
= 1,78 x 18 = 32,04 kg 13
Beban P
13
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg 6+23x berat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+4,5 x 5,42 = 15,799 kg b Beban plat sambung = 30
x beban kuda-kuda = 30
15,799 = 4,74 kg
commit to user
Tugas Akhir 47
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap c Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 15,799 = 1,58 kg
d Beban plafon = Luasan ghi x berat plafon
= 0,22 x 18 = 3,96 kg
Tabel 3.8. Rekapitulasi beban mati setengah kuda-kuda
Beban Beban
Atap kg
Beban gording
kg Beban
Kuda - kuda
kg Beban
Bracing kg
Beban Plat
Penyam- bung
kg Beban
Plafon kg
Jumlah Beban
kg Input
SAP 2000
kg P
1
350 44 7,67 0,767 2,3 120,24 524,98 525
P
2
300 44 14,23 1,423 4,27 --- 363,92 364 P
3
300 44 17,62 1,762 5,285 --- 368,66 369 P
4
287.5 44 21,38 2,138 6,42 --- 361,44 361 P
5
199.5 29.37
25,393 2,54 7,62 --- 264,42
264 P
6
100 14.63 20,87 2,087 6,26 --- 143,85 144 P
7
12.5 --- 28,997 2,9 8,7 --- 53,1 53
P
8
--- --- 9,24 0,924 2,77 95,76
108,69 109
P
9
--- --- 15,34 1,534 4,6 95,76 117,234
117 P
10
--- --- 18,73 1,87 5,62 91,8 118,014
118 P
11
--- --- 22,49 2,25 6,75 63,72 95,21 95
P
12
--- --- 39,24 3,924 11,77 32,04
86,97 87 P
13
--- --- 15,8 1,58 4,74 3,92 26,04 26
¾ Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P
1
, P
2
, P
3
, P
4,
P
5,
P
6,
P
7
= 100 kg
commit to user
Tugas Akhir 48
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
¾ Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.17. Pembebanan setengah kuda-kuda akibat beban angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kgm
2
• Koefisien angin tekan = 0,02α − 0,40 = 0,02 x 30 – 0,40 = 0,2
1 W
1
= luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,0 x 0,2 x 25 = 35 kg
2 W
2
= luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 6,0 x 0,2 x 25 = 30 kg
3 W
3
= luasan x koef. angin tekan x beban angin = 6,0 x 0,2 x 25 = 30 kg
4 W
4
= luasan x koef. angin tekan x beban angin = 5,75 x 0,2 x 25 = 28,75 kg
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
13 14
15 16
17 18
19 20
21 22
23 16
W1 W2
W3 W4
W5 W6
W7
commit to user
Tugas Akhir 49
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap 5
W
5
= luasan x koef. angin tekan x beban angin = 3,99x 0,2 x 25 = 19,95 kg
6 W
6
= luasan x koef. angin tekan x beban angin = 2,0 x 0,2 x 25 = 10 kg
7 W
7
= luasan x koef. angin tekan x beban angin = 0,25 x 0,2 x 25 = 1,25 kg
Tabel 3.9. Perhitungan beban angin
Beban Angin
Beban kg Wx
W.Cos
α
kg Input SAP
2000 kg
Wy W.Sin
α
kg Input SAP
2000 kg
W
1
35 30,31 31 17,5
18 W
2
30 25,98 26 15
15 W
3
30 25,98 26 15
15 W
4
28,75 24,9 25
14,375 15
W
5
19,95 17,28 18
9,78 10
W
6
10 8,66 9 5
5 W
7
1.25 1,08 2
0,625 1
Berikut sketsa gambar perhitungan setengah kuda – kuda menggunakan SAP 2000 versi 8 :
1. Sketsa Struktur
Gambar 3.18. Sketsa Sturktur
commit to user
Tugas Akhir 50
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap 2. Pembebanan satuan dalam kg
Gambar 3.19. Beban Mati
Gambar 3.20. Beban Hidup
commit to user
Tugas Akhir 51
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Gambar 3.21. Beban Angin
3. Analisa Stuktur
Gambar 3.22. Gaya Axial
commit to user
Tugas Akhir 52
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
Tabel 3.10. Rekapitulasi gaya batang setengah kuda-kuda Kombinasi
Batang Tarik +
kg Tekan -
kg
1
3344,09 -
2 3344.09
- 3
2663,70 -
4 1964,66
- 5
1259,47 -
6 -
109,60 7 -
3839,15 8 -
3058,03 9 -
2258,03 10 -
1449,33 11 - 690,41
12 -
690,41 13
174,68 -
14 - 788,33 15
558,64 -
16 - 1065,47
17 975,41 -
18 - 1402,17
19 1363,53 -
20 - 1645,93
21 -
380,31 22
2131,75
- 23 -
1980,08
commit to user
Tugas Akhir 53
Perencanaan Struktur Gedung Dan Rencana Anggaran Biaya Bangunan Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.4.4. Perencanaan Profil Setengah Kuda- kuda a. Perhitungan profil batang tarik
P
maks.
= 3344,09 kg σ
ijin
= 1600 kgcm
2 2
ijin maks.
netto
cm 2,09
1600 3344,09
σ P
F =
= =
F
bruto
= 1,15 . F
netto
= 1,15 . 2,09 cm
2
= 2,4035 cm
2
Dicoba, menggunakan baja profil
⎦⎣ 60.60.6 F
= 2 . 6,91 cm
2
= 13,82 cm
2
F = penampang profil dari tabel profil baja
Kontrol tegangan yang terjadi :
2 maks.
kgcm 284,68
13,82 .
0,85 3344,09
F .
0,85 P
σ
= =
=
σ ≤ 0,75σ
ijin
284,68 kgcm
2
≤ 1200 kgcm
2
……. aman
b. Perhitungan profil batang tekan
