commit to user
Tugas Akhir
56
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah dan Laboratorium 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap Tahanan geser baut
P
n
= n.0,5.f
ub
.An = 2.0,5.825.¼.
.12,7
2
= 104455,44 N = 10445,54 kgbaut Tahanan tarik penyambung
P
n
= 0,75.f
ub
.An = 0,75.825 .¼.
.12,7
2
= 78341,58 N = 7834,14 kgbaut Tahanan Tumpu baut :
P
n
= 0,75 2,4.fu.dt = 0,75 2,4.370.12,7.8 = 67665,6 N = 6766,56 kgbaut
P yang menentukan adalah P
tumpu
= 6766,56 kg. Perhitungan jumlah baut-mur,
21 ,
6766,56 1427,10
P P
n
maks.
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut :
a 5d S 15t atau 200 mm
Diambil, S
1
= 5 d = 5. 12,7 = 63,5 mm = 65 mm
b 2,5 d S
2
4t +100 atau 200 mm Diambil, S
2
= 2,5 d = 2,5 . 12,7 = 31,75 mm = 35 mm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur. A
490
,F
u b
= 825 Nmm
2
Diameter baut = 12,7 mm ½ inches
Diameter lubang = 14,7 mm. Tebal pelat sambung
= 0,625 . d = 0,625 . 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm. BJ 37,f
u
= 3700 kgcm
2
commit to user
Tugas Akhir
57
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah dan Laboratorium 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap Tahanan geser baut
P
n
= n.0,5.f
ub
.An = 2.0,5.825.¼.
.12,7
2
= 104455,44 N = 10445,54 kgbaut Tahanan tarik penyambung
P
n
= 0,75.f
ub
.An = 0,75.825.¼.
.12,7
2
= 78341,58 N = 7834,16 kgbaut Tahanan Tumpu baut :
P
n
= 0,75 2,4.fu.dt = 0,75 2,4.370.12,7.8 = 67665,6 N = 6766,56 kgbaut
P yang menentukan adalah P
tumpu
= 6766,56 kg. Perhitungan jumlah baut-mur,
18 ,
6766,56 1219,02
P P
n
maks.
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut : a 5d
S 15t atau 200 mm Diambil, S
1
= 5 d = 5. 12,7 = 63,5 mm = 65 mm
b 2,5 d S
2
4t +100 atau 200 mm Diambil, S
2
= 2,5 d = 1,5 . 12,7 = 31,75 mm = 35 mm
commit to user
Tugas Akhir
58
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah dan Laboratorium 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
13 14
15 29
28 27
26 25
24 23
22 41
43 44
45 31
33 35
37 39
30 32
34 36
38 40
1600
225
42 1
2 3
4 5
6 7
8 9
10 11
12 16
17 18
19 20
21
Tabel 3.11. Rekapitulasi perencanaan profil seperempat kuda-kuda B Nomer
Batang Dimensi Profil
Baut mm
1 50. 50 . 5
2 12,7
2 50. 50 . 5
2 12,7
3 50. 50 . 5
2 12,7
4 50. 50 . 5
2 12,7
5 50. 50 . 5
2 12,7
6 50. 50 . 5
2 12,7
7 50. 50 . 5
2 12,7
8 50. 50 . 5
2 12,7
9 50. 50 . 5
2 12,7
10 50. 50 . 5
2 12,7
11 50. 50 . 5
2 12,7
3.5. Perencanaan Kuda-kuda Trapesium
Gambar 3.13. Panjang batang Kuda-kuda trapesium 3.5.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Trapesium
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.12. Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda trapesium Nomor Batang
Panjang Batang m
1 1,33
2 1,33
3 1,33
4 1,33
5 1,33
6 1,33
commit to user
Tugas Akhir
59
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah dan Laboratorium 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Nomor Batang Panjang Batang m
7 1,33
8 1,33
9 1,33
10 1,33
11 1,33
12 1,33
13 1,50
14 1,50
15 1,50
16 1,33
17 1,33
18 1,33
19 1,33
20 1,33
21 1,33
22 1,50
23 1,50
24 1,50
25 0,75
26 1,50
27 1,50
28 2,0
29 2,25
30 2,60
31 2,25
32 2,60
33 2,25
34 2,60
35 2,25
36 2,60
37 2,25
38 2,60
39 2,25
40 2,60
41 2,25
42 2,0
43 1,50
44 1,50
45 0,75
commit to user
Tugas Akhir
60
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah dan Laboratorium 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.5.2. Perhitungan luasan kuda-kuda trapesium
Gambar 3.14. Luasan atap kuda-kuda trapesium
Panjang ab = 1,75 m
Panjang bg = 3,67 m
Panjang bc = 1,50 m
Panjang ch = 3,0 m
Panjang cd = 1,50 m
Panjang di = 2,34 m
Panjang de = 0,75 m
Panjang ej = 2,0 m
Panjang af = 4,5 m
Luas abfg = ½ ab af + bg
= ½ 1,75 4,5+ 3,67 = 7,15 m
2
Luas bcgh = ½ bc ch + bg
= ½ 1,50 3,0+ 3,67 = 5,00 m
2
Luas cdhi = ½ cd ch + di
= ½ 1,50 3,0+ 2,34 = 4,00 m
2
Luas deij = ½ de ej + di
= ½ 0,75 2+ 2,34 = 1,63 m
2
commit to user
Tugas Akhir
61
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah dan Laboratorium 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Gambar 3.15. Luasan plafon kuda-kuda trapesium
Panjang ab = 1,67m
Panjang bg = 3,67 m
Panjang bc = 1,33 m
Panjang ch = 3,0 m
Panjang cd = 1,33 m
Panjang di = 2,34 m
Panjang de = 0,6,7 m
Panjang ej = 2,0 m
Panjang af = 4,5 m
Luas abfg = ½ ab af + bg
= ½ 1,67 4,5+ 3,67 = 6,82 m
2
Luas bcgh = ½ bc ch + bg
= ½ 1,33 3,0+ 3,67 = 4,43 m
2
Luas cdhi = ½ cd ch + di
= ½ 1,33 3,0+ 2,34 = 3,55 m
2
Luas deij = ½ de ej + di
= ½ 0,67 2+ 2,34 = 1,45 m
2
commit to user
Tugas Akhir
62
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah dan Laboratorium 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
13 14
15
1 2
3 29
28 27
26 25
24 23
22
12 11
10 41
43 44 45
4 5
6 7
8 9
16 17
18 19
20 21
31 33
35 37
39 30
32 34
36 38
40 42
P2 P3
P4
P1 P5
P6 P7
P8 P9
P10 P11
P12 P13
P16 P15
P14 P19
P18 P17
P22 P21
P20 P24
P23
3.5.3. Perhitungan Pembebanan kuda-kuda trapesium
Data-data pembebanan : Berat gording
= 11,0 kgm Jarak antar kuda-kuda = 4,0 m
Berat penutup atap = 50 kgm
2
Berat profil = 7,38 kgm baja profil
70 . 70 . 7
Berat plafon = 18 kgm
Gambar 3.16. Pembebanan kuda-kuda trapesium akibat beban mati a.
Perhitungan Beban Beban Mati
1 Beban P
1
= P
13
a Beban gording =
berat profil gording x panjang gording = 11 x 4 = 44 kg
b Beban atap = luasan abfg x berat atap
= 7,15 x 50 = 357,5 kg c Beban plafon
= luasan abfg x berat plafon
= 6,82 x 18 = 122,76 kg d Beban kuda-kuda = ½ x btg 1 + 13 x berat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,33 x 7,38 = 9,815 kg e Beban plat sambung = 30
x beban kuda-kuda = 30
x 9,815 = 2,944 kg f Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 9,815 = 0,981 kg
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung
Kuliah dan Laboratorium 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
63
2 Beban P
2
= P
12
a Beban gording =
berat profil gording x panjang gording = 11 x 3,33 = 36,63 kg
b Beban atap = luasan bcgh x berat atap
= 5 x 50 = 250 kg c Beban kuda-kuda = ½xbtg13+14+25+26xberat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,33+0,75+1,5 x 7,38 = 18,117 kg d Beban plat sambung = 30
x beban kuda-kuda = 30
x 18,117 = 5,435 kg e Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 18,117 = 1,811 kg
3 Beban P
3
= P
11
a Beban gording =
berat profil gording x panjang gording = 11 x 2,66 = 29,26 kg
b Beban atap = luasan cdhi x berat atap
= 4 x 50 = 200 kg c Beban kuda-kuda = ½xbtg14+15+27+28xberat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,33+1,5+2 x 7,38 = 22,73 kg d Beban plat sambung = 30
x beban kuda-kuda = 30
x 22,73 = 6,819 kg e Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 22,73 = 2,273 kg
4 Beban P
4
= P
10
a Beban gording =
berat profil gording x panjang gording = 11 x 2 = 22 kg
b Beban atap = luasan deij x berat atap
= 1,63 x 50 = 81,5 kg c Beban kuda-kuda = ½xbtg15+16+29+30xberat profil kuda kuda
= ½ x 1,33+1,33+2,25+2,6 x 7,38 = 27,711 kg d Beban plat sambung = 30
x beban kuda-kuda
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung
Kuliah dan Laboratorium 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
64
= 30 x 27,711 = 8,313 kg
e Beban bracing = 10
x beban kuda-kuda = 10
x 27,711 = 2,771 kg 5 Beban P
5
= P
7
= P
9
a Beban kuda-kuda = ½ x btg 16+17+31 x berat profil kuda kuda = ½ x 1,33+1,33+2,25 x 7,38 = 18,117 kg
b Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 18,117 = 5,435 kg
c Beban bracing = 10
x beban kuda-kuda = 10
x 18,117 = 1,811 kg 6 Beban P
6
= P
8
a Beban kuda-kuda = ½xb
tg17+18+32+34
xberat profil kuda kuda = ½ x 1,33+1,33+2,6+2,6 x 7,38 = 29,003 kg
b Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 29,003 = 8,701 kg
c Beban bracing = 10
x beban kuda-kuda = 10
x 29,003 = 2,9 kg 7 Beban P
14
= P
24
a Beban kuda-kuda = ½ x btg1+2+25 x berat profil kuda kuda = ½ x 1,33+1,33+0,75 x 7,38 = 12,582 kg
b Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 12,582 = 3,774 kg
c Beban bracing = 10
x beban kuda-kuda = 10
x 12,582 = 1,258 kg d Beban plafon
= luasan bcgh x berat plafon
= 4,43 x 18 = 79,74 kg 8 Beban P
15
= P
23
a Beban kuda-kuda = ½ x btg2+3+26+27 x berat profil kuda kuda = ½ x 1,33+1,33+1,5+1,5 x 7,38 = 20,885 kg
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung
Kuliah dan Laboratorium 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
65
b Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 20,885 = 6,265 kg
c Beban bracing = 10
x beban kuda-kuda = 10
x 20,885 = 2,088 kg d Beban plafon
= luasan cdhi x berat plafon
= 3,55 x 18 = 63,9 kg 9 Beban P
16
= P
22
a Beban kuda-kuda = ½ x btg3+4+28+29 x berat profil kuda kuda = ½ x 1,33+1,33+2+2,25 x 7,38 = 25,497 kg
b Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 25,497 = 7,649 kg
c Beban bracing = 10
x beban kuda-kuda = 10
x 25,497 = 2,549 kg d Beban plafon
= Luasan deij x berat plafon
= 1,45 x 18 = 26,1 kg 10 Beban P
17
= P
19
= P
21
a Beban kuda-kuda = ½xbtg4+5+30+31+32xberatprofil kuda-kuda =½x1,33+1,33+2,6+2,25+2,6x7,83=37,305 kg
b Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 37,305 = 11,19 kg
c Beban bracing = 10
x beban kuda-kuda = 10
x 37,305 = 3,731 kg 11 Beban P
18
= P
20
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg5+6+33 x berat profil kuda kuda = ½ x 1,33+1,33+2,25 x 7,38 = 18,117 kg
b Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 18,117 = 5,435 kg
c Beban bracing = 10
x beban kuda-kuda = 10
x 18,117 = 1,811 kg
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung
Kuliah dan Laboratorium 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
66
W1 W3
W2 13
14 15
1 2
3 29
28 27
26 25
24 23
22
12 11
10 41
43 44
45 4
5 6
7 8
9 16
17 18
19 20
21 31
33 35
37 39
30 32
34 36
38 40
42 W4
W5 W6
W7 W8
Tabel 3.13. Rekapitulasi Pembebanan Kuda-kuda Trapesium
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=
P
13
357,5 44
9,815 2,944
0,981 122,76
538 538
P
2=
P
12
250 36,63
18,117 5,435
1,811 -
311,993 312
P
3=
P
11
200 29,26
22,73 6,819
0,681 -
261,082 261
P
4=
P
10
81,5 22
27,711 8,313
0,831 -
142,295 143
P
5=
P
7=
P
9
- -
18,117 5,435
1,811 -
25,363 26
P
6=
P
8
- -
29,003 8,701
2,9 -
40,604 41
P
14=
P
24
- -
12,582 3,774
1,258 79,74
97,354 98
P
15=
P
23
- -
20,885 6,265
2,088 63,9
93,138 94
P
16=
P
22
- -
25,497 7,649
2,549 26,1
61,795 62
P
17=
P
19=
P
21
- -
37,305 11,19
3,73 -
52,226 53
P
18
=P
20
- -
18,117 5,435
1,811 -
25,363 26
Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P
1
, P
2
, P
3
, P
4
, P
10
, P
11
, P
12
, P
13
= 100 kg
Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.17. Pembebanan kuda-kuda akibat beban angin
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung
Kuliah dan Laboratorium 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
67
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kgm
2
1 Koefisien angin tekan = 0,02 0,40
= 0,02 x 30 – 0,40 = 0,2
a W
1
= luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,15 x 0,2 x 25 = 35,75 kg
b W
2
= luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 5 x 0,2 x 25 = 25 kg
c W
3
= luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 4 x 0,2 x 25 = 20 kg
d W
4
= luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 1,63 x 0,2 x 25 = 8,15 kg
2 Koefisien angin hisap = - 0,40 a W
5
= luasan x koef. angin hisap x beban angin = 1,63 x -0,4 x 25 = -16,3 kg
b W
6
= luasan x koef. angin hisap x beban angin = 4 x -0,4 x 25
= -40 kg c W
7
= luasan x koef. angin hisap x beban angin
= 5 x -0,4 x 25 = -50 kg
d W
8
= luasan x koef. angin hisap x beban angin
= 7,15 x -0,4 x 25 = -71,5 kg Tabel 3.14. Perhitungan beban angin
Beban Angin
Beban kg
W x Cos
kg Input
SAP2000 W x Sin
kg
Input SAP2000
W
1
35,75 30,96
31 17,875
18 W
2
25 21,65
22 12,5
13 W
3
20 17,32
18 10
10 W
4
8,15 7,0579
8 4.075
5 W
5
-16,3 -14.1158
-15 -8.15
-9 W
6
-40 -34.64
-35 -20
-20 W
7
-50 -43.3
-44 -25
-25 W
8
-71,5 -61.919
-62 -35.75
-36
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung
Kuliah dan Laboratorium 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
68
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000
diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang jurai sebagai berikut :
Tabel 3.15. Rekapitulasi gaya batang kuda-kuda trapesium
Batang Kombinasi
Tarik + kg
Tekan - kg
1
3260,36 -
2 3260,36
- 3
2662,76 -
4 2106,76
- 5
2306,77 -
6 2306,77
- 7
2299,13 -
8 2299,13
- 9
2083,84 -
10 2624,08
- 11
3203,46 -
12 3203,46
- 13
- 3839,90
14 -
3174,44 15
- 2553,04
16 -
2359,65 17
- 2359,65
18 -
2455,84 19
- 2455,84
20 -
2344,38 21
- 2344,38
22 -
2520,31 23
- 3108,03
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung
Kuliah dan Laboratorium 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
69
Batang Kombinasi
Tarik + kg
Tekan - kg
24 -
3732,39 25
117,60 -
26 685,65
27 448,95
- 28
- 836,89
29 699,90
- 30
251,26 -
31 -
31,20 32
- 141,06
33 31,20
- 34
47,60 -
35 -
31,20 36
62,59 -
37 31,20
- 38
- 156,05
39 -
31,20 40
266,24 -
41 682,17
- 42
- 813,16
43 438,70
- 44
- 664,75
45 117,60
-
3.5.4. Perencanaan Profil Kuda-kuda Trapesium a.
Perhitungan profil batang tarik
P
maks.
= 3260,36 kg L
= 1,33 m
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung
Kuliah dan Laboratorium 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
70
f
y
= 2400 kgcm
2
f
u
= 3700 kgcm
2
Kondisi leleh
P
maks. =
.
f
y
.Ag
2 y
maks.
cm 1,51
0,9.2400 3260,36
.f P
Ag
Kondisi fraktur
P
maks. =
.
f
u
.Ae P
maks. =
.
f
u
.An.U
2 u
maks.
cm 1,15
.0,85 .3700
0,9 3260,36
. .f
P An
U
2 min
cm 0,55
240 133
240 L
i
Dicoba, menggunakan baja profil
70.70.7 Dari tabel didapat Ag = 9,40 cm
2
i = 2,12 cm
Berdasarkan Ag kondisi leleh
Ag = 1,512 = 0,75 cm
2
Berdasarkan Ag kondisi fraktur
Diameter baut = 12. 25,4 = 12,7 mm
Diameter lubang = 12,7 + 2 = 14,7 mm = 1,47 cm Ag = An + n.d.t
= 1,152 + 1.1,47.0,7 = 1,60 cm
2
Digunakan 70.70.7 maka, luas profil 9,40 1,60 aman
inersia 2,12 0,55 aman
Jadi, baja profil double siku-siku sama kaki dengan dimensi 70.70.7
aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk Trapesium batang tarik.
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung
Kuliah dan Laboratorium 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
71
b. Perhitungan profil batang tekan
