commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap 17
BAB 3 PERENCANAAN ATAP
3.1. Rencana Atap
N
KU KU
KU KU
KU
SK J
J KT
KT SK
J J
KT KT
KU KU
KU KU
KU KU
KU
Gambar 3.1. Denah Rencana Atap
Keterangan : KU
= Kuda-kuda utama G
= Gording KT
= Kuda-kuda trapesium N
= Nok SK
= Setengah kuda-kuda utama JR = Jurai
commit to user
18
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
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 : 3 m
c. Kemiringan atap : 30
o
d. Bahan gording : baja profil lip channels
e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki
f. Bahan penutup atap : genteng
g. Alat sambung : baut-mur
h. Jarak antar gording : 1,732 m
i. Bentuk atap : limasan
j. Mutu baja profil : BJ-37
ijin
= 1600 kgcm
2 leleh
= 2400 kgcm
2
SNI 03 –1729-2002
1 2
3 4
5 6
7 8
9 17
18 19
20 21
22 23
24 25
26 27
28 29
10 11
12
16 15
14 13
Gambar 3.2. Rencana kuda-kuda
commit to user
19
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
3.3. Perencanaan Gording
3.3.1. Perencanaan Pembebanan
Pembebanan berdasarkan PPIUG 1983, 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 plafon = 18 kgm
2
3.3.2. Perhitungan Pembebanan
Kemiringan atap = 30
Jarak antar gording s = 1,732 m
Jarak antar kuda-kuda utama L = 3,00 m
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 = 11,0 kgm b.
Ix = 489 cm
4
c. Iy
= 99,2 cm
4
d. h
= 150 mm e.
b = 75 mm
f. ts = 4,5 mm
g. tb = 4,5 mm
h. Zx = 65,2 cm
3
i. Zy =19,8cm
3
commit to user
20 Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1 Beban Mati
Gambar 3.3. Diagram Gaya Beban Mati
Berat gording =
11,0 kgm Berat penutup atap
= 1,73 × 50
= 86,5 kgm
q = 97,5 kgm
q
x
= q sin = 97,5 × sin 30
= 48,75 kgm q
y
= q cos = 97,5 × cos 30
= 84,44 kgm M
x1
=
1 8
. q
y
. L
2
=
1 8
× 84,44 × 3,0
2
= 94,995 kgm M
y1
=
1 8
. q
x
. L
2
=
1 8
× 48,75 × 3,0
2
= 54,844 kgm
2 Beban Hidup
Gambar 3.4. Diagram Gaya Beban Hidup
P diambil sebesar 100 kg. P
x
= P sin = 100 × sin 30 = 50 kg
P
y
= P cos = 100 × cos 30 = 86,60 kg M
x2
=
1 4
. P
y
. L =
1 4
× 86,60 × 3 = 64,95 kgm M
y2
=
1 4
. P
x
. L =
1 4
× 50 × 3 = 37,5 kgm
+ y
q q
y
q
x
x
y
P P
y
P
x
x
commit to user
21 Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
3 Beban Angin
TEKAN HISAP
Gambar 3.5. Diagram Gaya Beban Angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kgm
2
PPIUG 1983
Koefisien kemiringan atap = 30 1 Koefisien angin tekan = 0,02
– 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 × 1,73+ 1,73 = 8,65 kgm 2 Angin hisap W
2
= koef. Angin hisap × beban angin × ½ × s
1
+s
2
= – 0,4 × 25 × ½ × 1,73 + 1,73 = -17,3 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
× 8,65 × 3,0
2
= 9,731 kgm 2 M
x hisap
=
1 8
. W
2
. L
2
=
1 8
× -17,3 × 3,0
2
= -19,4625 kgm
Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam pada Gording
Momen Beban
Mati Beban
Hidup Beban Angin
Kombinasi Tekan
Hisap Minimum
Maksimum M
x
M
y
94,995 54,844
64,95 37,5
9,731 -
-19,4625 -
210,129 125,813
225,699 125,813
commit to user
22 Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
3.3.3. Kontrol Terhadap Tegangan
Kontrol terhadap Tegangan Maksimum M
x
= 225,699 kgm = 22569,9 kgcm
M
y
= 125,813 kgm = 12581,3 kgcm
σ =
2 Y
2 X
Z M
Z M
x y
=
2 2
65,2 12581,3
19,8 22569,9
= 1156,111 kgcm
2 ijin
= 1600 kgcm
2
Kontrol terhadap Tegangan Minimum M
x
= 210,129 kgm = 21012,9 kgcm M
y
= 125,813 kgm = 12581,3 kgcm
σ =
2 Y
2 X
Z M
Z M
x y
=
2 2
65,2 12581,3
19,8 21012,9
= 1078,658 kgcm
2 ijin
= 1600 kgcm
2
commit to user
23 Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Kontrol Terhadap Lendutan
Di coba profil : 150 × 75 × 20 × 4,5 q
x
= 0,487 kgcm E
= 2,1 × 10
6
kgcm
2
q
y
= 0,844 kgcm I
x
= 489 cm
4
P
x
= 50 kg I
y
= 99,2 cm
4
P
y
= 86,60 kg
L Zijin
240 1
300 240
1
ijin
Z
1,25 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
300 50
2 ,
99 10
. 1
, 2
384 300
487 ,
5
. 6
3 6
4
= 0,382 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
300 60
, 86
489 10
. 1
, 2
384 300
844 ,
5
6 3
6 4
= 0,134 cm
Z =
2 y
2 x
Z Z
=
2 2
134 ,
382 ,
0,4048 cm Z Z
ijin
0,4048 cm 1,25
cm …………… aman Jadi, baja profil lip channels dengan dimensi 150 × 75 × 20 × 4,5 aman dan
mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
commit to user
24 Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
3.4. Perencanaan Setengah Kuda-Kuda
Gambar 3.6.
Panjang Batang Setengah Kuda- kuda
3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-Kuda
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.2. Panjang Batang pada Setengah Kuda-kuda
Nomor Batang Panjang Batang m
1 1,500
2 1,500
3 1,500
4 1,500
5 1,732
6 1,732
7 1,732
8 1,732
9 0,866
10 1,732
11 1,732
12 1,732
13 2,291
14 2,598
15 3,000
16 3,464
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10 11 12
13 14 15
commit to user
25 Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
3.4.2. Perhitungan luasan setengah kuda-kuda
a
a b
c d
e f
g h
i j
k l
m n
o p
c i
n
Gambar 3.7.
Luasan Atap Setengah Kuda-kuda Panjang ab = jk = lm = 2,021 m
Panjang bc = ij = mn = no = op = 1,732 m Panjang ak = bj = ci = 3,000 m
Panjang dh = 2,250 m
Panjang eg = 0,750 m
Panjang pf = 0,866 m Pan
jang cc’ = n’o = 1,146 m
Luas abjk = ab × ak
= 2,021 × 3,00 = 6,063 m
2
Luas bcij = bc × bj
= 1,732 × 3,000
= 5,196 m
2
Luas cc’i’i = ci × cc’
= 3,00 × 1,146
commit to user
26 Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap = 3,438 m
2
Luas c’dhi’ = ½ × n’o × c’i’ + dh
= ½ × 1,146 × 3,00 + 2,250 = 3,008 m
2
Luas degh = ½ × op × eg + dh
= ½ × 1,732 × 0,750 + 2,250 = 2,598 m
2
Luas efg
= ½ × pf × eg = ½ × 0,866 × 0,750
= 0,325 m
2
a
a b
c d
e f
g
h
i
j
k l
m n
o p
c i
n
Gambar 3.8. Luasan Plafon Setengah Kuda-Kuda
Panjang ab = jk = lm = 1,750 m Panjang bc = ij = mn = no = op = 1,500 m
Panjang ak = bj = ci = c’i’ = 3,000 m
Panjang dh = 2,250 m
Panjang eg = 0,750 m
Panjang pf = cc’= 0,750 m
commit to user
27 Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Luas abjk = ab × ak
= 1,750 x 3,00 = 5,25 m
2
Luas bcij = bc × bj
= 1,500 × 3,000
= 4,500 m
2
Luas c c’i’i = ci × cc’
= 3,00 × 0,75 = 2,25 m
2
Luas c’dhi’ = ½ × n’o × c’i’ + dh
= ½ × 0,75 × 3,00 + 2,25 = 1,969 m
2
Luas degh = ½ × op × eg + dh
= ½ × 1,500 × 0,750 + 2,250 = 2,25 m
2
Luas efg = ½ × pf × eg
= ½ × 0,750 × 0,750 =0,281 m
2
3.4.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-Kuda
Data pembebanan : Berat gording
= 11 kgm
2
Berat penutup atap = 50 kgm
2
Berat plafon dan penggantung = 18 kgm
2
commit to user
28 Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
15 14
13
Gambar 3.9. Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat Beban Mati
a. Beban Mati
1 Beban P1 a Beban Gording
= berat profil gording × panjang gording = 11,00 × 3,00 = 33,00 kg
b Beban Atap = luasan abjk × berat atap
= 6,063 × 50 = 303,15 kg c Beban Plafon
= luasan abjk × berat plafon
= 5,25 × 18 = 94,50 kg d Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 1 + 5 = ½ × 1,500+1,732
= 1,616 kg e Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 1,616 = 0,4848 kg f Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 1,616 = 0,1616 kg
2 Beban P2 a Beban Gording
= berat profil gording × panjang gording = 11,00 × 3,00 = 33,00 kg
b Beban Atap = luasan bcij × berat atap
= 5,196 × 50 = 259,8 kg
commit to user
29 Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap c Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 5 + 9 + 10 + 6 = ½ × 1,732 + 0,866 + 1,732 + 1,732
= 3,031 kg d Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 3,031 = 0,9093 kg e Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 3,031 = 0,3031 kg
3 Beban P3 a Beban Gording
= berat profil gording × panjang gording = 11,00 × 3,000 = 33,00 kg
b Beban Atap = luasan c
c’i’i × berat atap
= 3,438 × 50 = 171,9 kg c Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 6 + 11 = ½ × 1,732 + 1,732
= 1,732 kg d Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 1,732 = 0,520 kg e Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 1,732 = 0,1732 kg
4 Beban P4 a Beban Gording
= berat profil gording × panjang gording = 11,00 × 3,00 = 33,00 kg
b Beban Atap = luasan
c’dhi’ × berat atap
= 3,008 × 50 = 150,4 kg c Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 7 + 13 + 12 = ½ × 1,732 + 2,291 + 1,732
= 2,8775 kg d Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 2,8775 = 0,863 kg e Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 2,8775 = 0,288 kg
commit to user
30 Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap 5 Beban P5
a Beban Gording = berat profil gording × panjang gording
= 11,00 × 1,500 = 16,50 kg b Beban Atap
= luasan degh × berat atap
= 2,598 × 50 = 129,9 kg c Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 7 + 13 + 14 + 8 = ½ × 1,732 + 2,598 + 3,00 + 1,732
= 4,531 kg d Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 4,531 = 1,359 kg e Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 4,531 = 0,453 kg
6 Beban P6 a Beban Atap
= luasan efg × berat atap
= 0,325 × 50 = 16,25 kg b Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 8 + 15 = ½ × 1,732 + 3,464
= 2,598 kg c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 2,598 = 0,7794 kg d Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 2,598 = 0,2598 kg
7 Beban P7 a Beban Plafon
= luasan bcij × berat plafon
= 4,500 × 18 = 81,00 kg b Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 2 + 9 + 1 = ½ × 1,50 + 0,866 + 1,50
= 1,933 kg c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 1,933 = 0,5799 kg d Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 1,933 = 0,1933 kg
commit to user
31 Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap 8 Beban P8
a Beban Plafon = luasan
cc’i’i × berat plafon
= 2,25 × 18 = 40,5 kg b Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 2 + 10 + 11 = ½ × 1,50 + 1,732 + 1,732
= 2,482 kg c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 2,482 = 0,7446 kg d Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 2,482 = 0,248 kg
9 Beban P9 a Beban Plafon
= luasan
c’dhi’ × berat plafon
= 1,969 × 18 = 35,442 kg b Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 12 + 3 = ½ × 1,732 + 1,500
= 1,616 kg c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 1,616 = 0,4848 kg d Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 1,616 = 0,1616 kg
10 Beban P10 a Beban Plafon
= luasan degh × berat plafon
= 2,25 × 18 = 40,50 kg b Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 4 + 12 + 13 + 3 = ½ × 1,50 + 2,291 + 2,598 + 1,50
= 3,9445 kg c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 3,9445 = 1,183 kg d Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 3,9445 = 0,395 kg
commit to user
32 Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Asrama 2 Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap 11 Beban P11
a Beban Plafon = luasan efg × berat plafon
= 0,281 × 18 = 5,058 kg b Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 15 + 14 + 4 = ½ × 3,464 + 3,00 + 1,50
= 3,982 kg c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 3,982 = 1,195 kg d Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 3,982 = 0,398 kg
Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-Kuda
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
303,15 33,00
1,616 0,1616
0,4848 94,50
432,912
433
P2 259,8
33,00 3,031
0,3031 0,9093
- 297,043
298
P3 171,9
33,00 1,732
0,1732 0,520
- 207,325
208
P4 150,4
33,00 2,8775
0,288 0,863
- 187,429
188
P5 129,9
16,50 4,531
0,453 1,359
- 152,743
153
P6 16,25
- 2,598
0,2598 0,7794
- 19,887
20
P7 -
- 1,933
0,1933 0,5799
81,00 83,706
84
P8 -
- 2,482
0,248 0,7446
40,5 43,975
44
P9 -
- 1,616
0,1616 0,4848
35,442 37,704
38
P10 -
- 3,9445
0,395 1,183
40,50 46,022
47
P11 -
- 3,982
0,398 1,195
5,058 10,633
11
b. Beban Hidup
Kategori