commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 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 24
25 26 27
28 29 30 31
32 33
34 35 36 37
3.5. Perencanaan Kuda-kuda Trapesium
Gambar 3.12. Rangka Batang Kuda-kuda Trapesium 3.5.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Trapesium
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 3.11. Perhitungan Panjang Batang pada Kuda-kuda Trapesium
Nomer Batang Panjang Batang m
1 2,00
2 1,75
3 1,75
4 1,75
5 1,75
6 1,75
7 1,75
8 1,75
9 1,75
10 2,00
11 2,31
12 2,02
13 2,02
14 1,75
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap 15
1,75 16
1,75 17
1,75 18
2,02 19
2,02 20
2,31 21
1,15 22
2,10 23
2,16 24
2,78 25
3,18 26
3,63 27
3,18 28
3,63 29
3,18 30
3,63 31
3,18 32
3,63 33
3,18 34
2,78 35
2,16 36
2,10 37
1,15
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
a e
f d
c b
g h
i j
a e
f d
c b
g h
i j
3.5.2. Perhitungan luasan kuda-kuda trapesium
Gambar 3.13. Luasan Atap Kuda-kuda Trapesium
Panjang aj = 5,03 m
Panjang fg = 0,98 m
Panjang bi = 4,00 m
Panjang gh = 1,96 m Panjang ch
= 3,06 m Panjang hi
= 2,10 m Panjang dg = 2,20 m
Panjang ij = 2,40 m
Panjang ef = 1,75 m
Panjang ab = 1,15 m Panjang bc = 2,00 m
Panjang cd = 1,75 m Panjang de
= 0,88 m
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Luas abij =
2 bi
aj × ij
=
2 00
, 4
03 ,
5 × 2,40
= 10,836 m
2
Luas bchi =
2 ch
bi × hi
=
2 06
, 3
00 ,
4 × 2,10
= 7,413 m
2
Luas cdgh =
2
dg ch
× gh =
2
20 ,
2 06
, 3
× 1,96 = 5,155 m
2
Luas defg =
2
ef dg
× fg =
2
75 ,
1 20
, 2
× 0,98 = 1,936 m
2
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap a
e f
d c
b g
h i
j
a b
c d
f e
g h
i j
Gambar 3.14. Luasan Plafon Kuda-kuda Trapesium
Panjang aj = 4,50 m
Panjang bi = 4,00 m
Panjang ch = 3,06 m
Panjang dg = 2,20 m Panjang ef
= 1,75 m Panjang ab = 1,15 m
Panjang bc = 1,87 m Panjang cd = 1,75 m
Panjang de
= 0,88 m
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Luas abij =
2 bi
aj × ab
=
2 00
, 4
40 ,
4 × 1,01
= 3,313 m
2
Luas bchi =
2 ch
bi × bc
=
2 06
, 3
00 ,
4 × 1,87
= 6,602 m
2
Luas cdgh =
2
dg ch
× cd =
2
20 ,
2 06
, 3
× 1,75 = 4,603 m
2
Luas defg =
2
ef dg
× ed =
2
75 ,
1 20
, 2
x 0,88 = 1,738 m
2
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.5.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Trapesium Data-data pembebanan :
Berat gording = 11 kgm
Berat penutup atap = 50 kgm
2
Berat profil kuda-kuda = 25 kgm
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
13 14
15 16 17
18 19
20 21 22
23 24
25 26 27
28 29 30 31
32 33
34 35 36 37
P1 P2
P3 P4
P5 P6
P7 P8
P9 P10
P11
P20 P19 P18 P17 P16 P15 P14 P13 P12
Gambar 3.15. Pembebanan Kuda-kuda Trapesium akibat Beban Mati a. Beban Mati
1 Beban P1 = P11
a Beban gording =
Berat profil gording × Panjang Gording = 11 × 4,5 = 49,5 kg
b Beban atap = Luasan × Berat atap
= 10,836 × 50 = 541,8 kg c Beban plafon
= Luasan × berat plafon
= 3,313 × 18 = 59,634 kg d Beban kuda-kuda
= ½ × Btg 1 + 11 × berat profil kuda kuda = ½ × 2,00 + 2,31 × 25
= 53,875 kg e Beban plat sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 53,875 = 16,163 kg f Beban bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 53,875 = 5,388 kg
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
2 Beban P2 = P10
a Beban gording =
Berat profil gording × Panjang Gording = 11 × 3,50 = 38,5 kg
b Beban atap = Luasan × Berat atap
= 7,413 × 50 = 370,65 kg c Beban kuda-kuda
= ½ × Btg 11+21+22+12 × berat profil kuda kuda = ½ × 2,31 + 1,15 + 2,10 + 2,02 × 25
= 94,75 kg d Beban plat sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 94,75 = 28,425 kg e Beban bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 94,75 = 9,475 kg
3 Beban P3 = P9
a Beban gording =
Berat profil gording × Panjang Gording = 11 × 2,60 = 28,6 kg
b Beban atap = Luasan × Berat atap
= 5,155 × 50 = 257,75 kg c Beban kuda-kuda
= ½ × Btg 12+23+24+13 × berat profil kuda kuda = ½ × 2,02 + 2,61 + 2,78 + 2,02 × 25
= 117,875 kg d Beban plat sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 117,875 = 35,363 kg e Beban bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 117,875 = 11,788 kg
4 Beban P4 = P8
a Beban gording =
Berat profil gording × Panjang Gording = 11 × 2,60 = 28,6 kg
b Beban atap = Luasan × Berat atap
= 1,936 × 50 = 96,8 kg
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap c Beban kuda-kuda
= ½ × Btg 13+25+26+14 × berat profil kuda kuda = ½ × 2,02 + 3,18 + 3,63 + 1,75 × 25
= 132,25 kg d Beban plat sambung = 30
× beban kuda-kuda = 30 × 132,25 = 39,675 kg
e Beban bracing = 10
× beban kuda-kuda = 10 × 132,25 = 13,225 kg
f Beban reaksi = reaksi jurai
= 1978 kg
5 Beban P5=P7
a Beban kuda-kuda = ½ × Btg 14 + 27 + 15 × berat profil kuda kuda
= ½ × 1,75 + 3,18 + 1,75 × 25 = 83,5 kg
b Beban plat sambung = 30
× beban kuda-kuda = 30 × 83,5 = 25,05 kg
c Beban bracing = 10
× beban kuda-kuda = 10 × 83,5 = 8,35 kg
6 Beban P6
a Beban kuda-kuda =½×Btg 15+28+29+30+16×berat profil kuda kuda
= ½ × 1,75 + 3,63 +3,18+3,63+ 1,75 × 25 = 174,25 kg
b Beban plat sambung = 30
× beban kuda-kuda = 30 × 174,25 = 52,275 kg
c Beban bracing = 10
× beban kuda-kuda = 10 × 174,25 = 17,425 kg
d Beban reaksi = reaksi ½ kuda-kuda
= 1883 kg
7 Beban P12 = P20
a Beban plafon =
Luasan × berat plafon = 6,602 × 18 = 118,836 kg
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap b Beban kuda-kuda
= ½ × Btg 9+37+10 × berat profil kuda kuda = ½ × 1,75 + 1,15 +2,00 × 25
= 61,25 kg c Beban plat sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 61,25 = 18,375 kg d Beban bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 94,25 = 9,425 kg
8 Beban P13= P19
a Beban plafon =
Luasan × berat plafon = 4,603 × 18 = 82,854 kg
b Beban kuda-kuda = ½ × Btg 8+35+36+9 × berat profil kuda kuda
= ½ × 1,75 + 2,16 +2,10+1,75 × 25 = 97 kg
c Beban plat sambung = 30
× beban kuda-kuda = 30 × 97= 29,1 kg
d Beban bracing = 10 × beban kuda-kuda
= 10 × 97= 9,7 kg
9 Beban P14 = P18
a Beban plafon =
Luasan × berat plafon = 1,738 × 18 = 31,284 kg
b Beban kuda-kuda = ½ × Btg 8+35+36+9 × berat profil kuda kuda
= ½ × 1,75 + 2,16 +2,10+1,75 × 25 = 97 kg
c Beban plat sambung = 30
× beban kuda-kuda = 30 × 97= 29,1 kg
d Beban bracing = 10 × beban kuda-kuda
= 10 × 97= 9,7 kg e Beban reaksi
= reaksi jurai = 1955 kg
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
10 Beban P15 = P17
a Beban kuda-kuda = ½ × Btg 8+35+36+9 × berat profil kuda kuda
= ½ × 1,75 + 2,16 +2,10+1,75 × 25 = 97 kg
b Beban plat sambung = 30
× beban kuda-kuda = 30 × 97= 29,1 kg
c Beban bracing = 10 × beban kuda-kuda
= 10 × 97= 9,7 kg
11 Beban P16
a Beban kuda-kuda = ½ × Btg 5+29+6 × berat profil kuda kuda
= ½ × 1,75 + 3,18 +1,75 × 25 = 83,5 kg
b Beban plat sambung = 30
× beban kuda-kuda = 30 × 83,5 = 25,05 kg
c Beban bracing = 10
× beban kuda-kuda = 10 × 83,5 = 8,35 kg
d Beban reaksi = reaksi ½ kuda-kuda
= 1823 kg
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.12. Rekapitulasi Pembebanan Kuda-kuda Trapesium
b. Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12,
P13, P14, P15,P16 = 100 kg
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=P11
541,8 53,875
5,388 16,163
59,634 676,86
677 P2=P10 370,65
38,5 94,75
9,475 28,425
541,8 542
P3=P9 257,75
28,6 117,875 11,788
35,363 451,376
452 P4=P8
96,8 28,6
132,25 13,225
39,675 1978 2288,55
2289 P5=P7
83,5 8,35
25,05 116,9
117 P6
174,25 17,425
52,275 1883 2126,95
2127 P12=P20
61,25 9,425
18,375 118,836 207,886
208 P13=P19
97 9,7
29,1 82,854
218,654 219
P14=P18 97
9,7 29,1
31,284 1955 2122,09 2123
P15=P17 97
9,7 29,1
135,8 136
P16 83,5
8,35 25,05
1823 1939,9
1940
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 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 24
25 26 27
28 29 30 31
32 33
34 35 36 37
W1 W2
W3 W4
W8 W7
W6 W5
c Beban Angin
Gambar 3.16. Pembebanan Kuda-kuda Trapesium akibat Beban Angin
Perhitungan beban angin : Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kgm
2
. 1 Koefisien angin tekan = 0,02 0,40
= 0,02 × 35 – 0,40 = 0,2
a W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 10,836 × 0,2 × 25 = 54,18 kg
b W2 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 7,413 × 0,2 × 25 = 37,065 kg
c W3 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 5,155 × 0,2 × 25 = 25,775 kg
d W4 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 1,936 × 0,2 × 25 = 9,68 kg 2 Koefisien angin hisap = - 0,40
a W5 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 1,936 × -0,4 × 25 = -19,36 kg
b W6 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 5,155 × -0,4 × 25 = -51,55 kg c W7 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 7,413 × -0,4 × 25 = -74,13 kg d W8 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 10,836 × -0,4 × 25 = -108,36 kg
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.13. Perhitungan Beban Angin Kuda-kuda Trapesium
Beban Angin
Beban kg W
x
W.Cos kg Untuk Input
SAP2000 W
y
W.Sin kg Untuk Input
SAP2000 W
1
54,18 46,93
47 27,10
28 W
2
37,065 32,10
33 18,54
19 W
3
25,775 22,33
23 12,89
13 W
4
9,68 8,39
9 4,84
5 W
5
-19,36 -16,77
-17 -9,68
-10 W
6
-51,55 -44,65
-45 -25,78
-26 W
7
-74,13 -64,20
-65 -37,06
-38 W
8
-108,36 -93,90
-94 -54,18
-55
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang jurai sebagai berikut :
Tabel 3.13. Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-kuda Trapesium
Batang Kombinasi
Tarik + kg Tekan - kg
1 17474,3
2 17990,61
3 18446,05
4 17952,75
5 20990,28
6 20990,28
7 17952,75
8 18446,05
9 17990,61
10 17474,3
11 20440,16
12 21326,85
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap 13
20555,91 14
19585,05 15
19687,16 16
19687,16 17
19585,05 18
20555,91 19
21326,85 20
20440,16 21
879,53 22
661,18 23
253,33 24
727,68 25
3520,79 26
3430,93 27
122,27 28
2693,35 29
1988,6 30
2693,35 31
122,27 32
3430,93 33
3520,79 34
738,98 35
241,37 36
661,18 37
879,53
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.5.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda Trapesium a. Perhitungan Profil Batang Tarik
P
maks.
= 20990,28 kg L = 1,75 m
f
y
= 2400 kgcm
2
f
u
= 3700 kgcm
2
Kondisi leleh P
maks. =
.
f
y
.Ag
2 y
maks.
cm 9,72
0,9.2400 20990,28
.f P
Ag
Kondisi fraktur
L x
- 1
U L = 4 x 3d
= 4 x 3.1,27 = 15,24 cm
84 ,
15,24 2,42
- 1
L x
- 1
U
P
maks. =
.
f
u
.Ae P
maks. =
.
f
u
.An.U
2 u
maks.
cm 9,01
0,84 0,75.3700.
20990,28 .
.f P
An
U
2 min
cm 0,73
240 175
240 L
i
Dicoba, menggunakan baja profil 80.80.8 Dari tabel didapat Ag = 12,3 cm
2
i = 2,42 cm
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Sekolah2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Berdasarkan Ag kondisi leleh Ag = 8,364 2 = 4,182 cm
2
Berdasarkan Ag kondisi fraktur
Diameter baut = 12. 2,54 = 12,7 mm Diameter lubang = 12,7 + 2 = 14,7 mm = 1,47 cm
Ag = An + n.d.t
= 7,752 + 1.1,47.0,8 = 5,051 cm
2
Ag yang menentukan = 5,051 cm
2
Digunakan 80.80.8 maka, luas profil 12,3 5,051 aman
inersia 2,42 0,629 aman
b. Perhitungan profil batang tekan