commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
b. Beban hidup
P diambil sebesar 100 kg. P
x
= P sin a = 100 x sin 30° = 50 kg. P
y
= P cos a = 100 x cos 30° = 86,602 kg. M
x2
=
1 4
. P
y
. L =
1 4
x 86,603 x 4 = 86,602 kgm. M
y2
=
1 4
. P
x
. L =
1 4
x 50 x 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 x beban angin x 12 x s
1
+s
2
= 0,2 x 25 x ½ x 2,31+2,31 = 11,5 kgm. 2 Angin hisap W
2
= koef. Angin hisap x beban angin x 12 x s
1
+s
2
= – 0,4 x 25 x ½ x 2,31+2,31 = -23,1 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
x 11,5 x 4
2
= 23 kgm. 2 M
x hisap
=
1 8
. W
2
. L
2
=
1 8
x -23,1 x 4
2
= -46,2 kgm
y
a P
P
y
P
x
x
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
Tabel 3.1 Kombinasi gaya dalam pada gording Beban Angin
Kombinasi Momen
Beban Mati
Beban Hidup
Tekan Hisap
Minimum Maksimum
Mx My
219,2 126,5
86,602 50
23 -
-46,2 -
328,802 176,5
375,002 176,5
3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan
Kontrol terhadap tegangan Maximum Mx = 328,802 kgm = 32880 kgcm.
My =176,5 kgm = 17650 kgcm.
σ =
2 2
Zy My
Zx Mx
÷÷ ø
ö çç
è æ
+ ÷
ø ö
ç è
æ
=
2 2
16,8 17650
72,1 32880
÷ ø
ö ç
è æ
+ ÷
ø ö
ç è
æ
= 1145,3 kgcm
2
σ ijin = 1600 kgcm
2
Ø Kontrol terhadap tegangan Minimum Mx = 375,002 kgm = 37500 kgcm.
My =176,5 kgm = 17650 kgcm.
σ =
2 2
Zy My
Zx Mx
÷÷ ø
ö çç
è æ
+ ÷
ø ö
ç è
æ
=
2 2
16,8 17650
72,1 37500
÷ ø
ö ç
è æ
+ ÷
ø ö
ç è
æ
= 1172,29 kgcm
2
σ ijin = 1600 kgcm
2
3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan
Di coba profil : 200 ´ 75 ´ 20 ´ 3,2
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
E = 2,1 x 10
6
kgcm
2
Ix = 721 cm
4
Iy = 87,5 cm
4
qx = 0,58792 kgcm
qy = 0,83963 kgcm
Px = 57,358 kg
Py = 81,915
= ´
= 400
180 1
Zijin
2,22 cm Zx =
Iy E
L Px
Iy E
L qx
. .
48 .
. .
384 .
. 5
3 4
+
= 5
, 87
10 .
1 ,
2 48
400 358
, 57
5 ,
87 10
. 1
, 2
384 400
58792 ,
5
. 6
3 6
4
x x
x x
x x
x +
= 1,4827 cm
Zy = Ix
E L
Py Ix
E L
qy .
. 48
. .
. 384
. .
5
3 4
+
= 721
10 .
1 ,
2 48
400 915
, 81
721 10
. 1
, 2
384 400
83963 ,
5
6 3
6 4
x x
x x
x x
x +
= 0,257 cm Z
=
2 2
Zy Zx +
=
= +
2 2
257 ,
4827 ,
1
1,504 cm Z £ Z
ijin
1,504 cm £ 2,22 cm …………… aman
Jadi, baja profil lip channels dengan dimensi 200 ´ 75 ´ 20 ´ 3,2 aman dan
mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
3.3. Perencanaan 14 Kuda-kuda
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
C D
E F
1 2
5 7
6 4
3
Gambar 3.3. Rangka Batang 14 Kuda-kuda
3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Seperempat Kuda-kuda
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel di bawah ini :
Tabel 3.2. Perhitungan Panjang Batang pada ¼ Kuda – Kuda Nomor
Batang Panjang Batang
m
1 2
3 4
5 6
7 2,00
2,00 2,31
2,31 1.15
2,31 2,31
3.3.2. Perhitungan Luasan
a. Seperempat Kuda-kuda
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
H A
B C
D E
F G
A B
C D
B C
D E
F G
Gambar 3.4. Luasan 14 Kuda-kuda Panjang AH
= 3,55 m Panjang BG
= 2,53 m Panjang CF
= 1,51 m Panjang DE
= 1,00 m Panjang AB
= 2,31 m Panjang BC
= 2,31 m Panjang CD
= 1,15 m
· Luas ABGH
= ½ AB. AH + BG = ½ 2,31x 3,55 + 2,53
= 7,0224 m
2
· Luas BGCF
= ½ BC. BG + CF = ½ 2,31x 2,53 + 1,51
= 4,7 m
2
· Luas CFDE
= ½ CD. CF+ DE = ½ 1,15 x 1,51 + 1
= 1,44325 m
2
b. Plafon ¼ kuda-kuda
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
Gambar 3.5. Plafon ¼ kuda-kuda
Panjang AH = 3,55 m
Panjang BG = 2,53 m
Panjang CF = 1,51 m
Panjang DE = 1,00 m
Panjang AB = 2,00 m
Panjang BC = 2,00 m
Panjang CD = 1,00 m
· Luas ABGH
= ½ AB. AH + BG = ½ 2,00 x 3,55 + 2,53
= 6,08 m
2
· Luas BGCF
= ½ BC. BG + CF = ½ 2x 2,53 + 1,51
= 4,04 m
2
· Luas CFDE
= ½ CD. CF+ DE = ½ 1x 1,51 + 1
= 1,26 m
2
3.3.3. Pembebanan
Data - data pembebanan :
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
Berat gording = 11 kgm
Jarak antar kuda - kuda = 4 m Berat penutup atap
= 50 kgm
2
. Berat profil
= 25 kgm
1 2
5 7
6 4
3 P1
P2 P3
P4 P5
Gambar 3.6. Pembebanan Seperempat Kuda-kuda
a. Perhitungan Beban Mati
1 Beban P
1
a Beban Gording =
Berat gording x panjang gording = 11 x 4 = 44 kg
b Beban Atap = Luas ABGH x beban atap
= 7 x 50 = 350 kg c Beban Kuda-kuda
= ½ x Btg 1 + 3 x berat profil kuda kuda = ½ x 2,00 + 2,31 x 25 = 54 kg
d Beban Plat Sambung = 30 x beban kuda-kuda = 30 x 54 = 16,2 kg
e Beban Bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 54 = 5,4 kg f Beban Plafon
= luas ABGH x beban plafon = 6,1 x 18 = 109,8 kg
2 Beban P
2
a Beban gording = Berat gording x Panjang gording
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
= 11 x 3 = 33 kg b Beban Atap
= Luas BGCF x beban atap = 5 x 50 =250 kg
c Beban Kuda-kuda = ½ x Btg 3 + 4 + 5 + 6 x berat profil kuda kuda
= ½ x 2,31+2,31+1,15+2,31 x 25 = 101 kg
d Beban Plat Sambung = 30 x beban kuda-kuda = 30 x 101 = 30 kg
e Beban Bracing = 10 x beban kuda-kuda
= 10 x 101 = 10 kg 3 Beban P
3
a Beban atap =
CFDE x beban atap = 1,44 x 50 = 72 kg
b Beban kuda-kuda = ½ x Btg 4 + 7 x berat profil kuda kuda
= ½ x 2,31 + 2,31 x 25 = 58 kg c Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 58 = 17,4 kg d Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 58 = 5,8kg
e Beban Gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 2,00 = 22 4 Beban P
4
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg 1 + 2 + 5 x berat profil kuda kuda
= ½ x 2,00 + 2,00 + 1,15 x 25 = 64,4 kg b Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 64,4 = 19,32 kg c Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 64,4 = 6,44 kg
d Beban plafon = Luas BGCF x beban plafon
= 4,04 x 18 = 72,72 kg
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
5 Beban P
5
a Beban kuda-kuda = ½ x Btg 2 + 6 + 7 x berat profil kuda kuda
= ½ x 2,00 + 2,31 + 2,31 x 25 = 83 kg b Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda
= 30 x 83 = 24,9 kg c Beban bracing
= 10 x beban kuda-kuda = 10 x 83 = 8,3 kg
d Beban plafon = Luas CFDE x beban plafon
= 1,26 x 18 = 22,7 kg Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan
Beban Beban
Atap kg
Beban Gording
kg Beban
Kuda- kuda
kg Beban
Bracing kg
Beban Plat Penyambung
kg Beban
Plafon kg
Jumlah Beban
kg P
1
350 44
54 5,4
16,2 109,8
579,4 P
2
250 33
101 10,1
30 -
424,1 P
3
72 22
58 5,8
17,4 -
175,2 P
4
- -
64,4 6,44
19,32 72,72
109,92 P
5
- -
83 8,3
24,9 22,7
138,9
b. Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P
1
, P
2,
P
3
, P
4
dan P
5
= 100 kg
c. Beban Angin
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
1 2
5 7
6 4
3 W3
W2 W3
Gambar 3.7. Pembebanan ¼ Kuda - Kuda Akibat Beban Angin
Beban angin tekan minimum = 25 kgm
2
. Koefisien kemiringan atap a = 30°.
Koefisien angin tekan = 0,02a – 0,4 = 0,02x30° – 0,4
= 0,2
a. W
1
= koef. angin tekan x beban angin x Luas ABGH = 0,2 x 25 x 7
= 35 kg b. W
2
= koef. angin tekan x beban angin x Luas BGCF = 0,2 x 25 x 5
= 25 kg c. W
3
= koef. angin tekan x beban angin x Luas CFDE = 0,2 x 25 x 2
= 10 kg
Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin Beban Angin
Beban kg Wx
Wy
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
W.Cos
a
kg W.Sin
a
kg W
1
35 30,31
17,5 W
2
25 22
12,5 W
3
10 9
5
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang Seperempat kuda-kuda sebagai berikut : Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Seperempat Kuda-kuda
Kombinasi Batang
Tarik + kg
Tekan - kg
1 239.53
- 2
233.79 -
3 -
-315.37 4
670.32 -
5 205.95
- 6
- -986.64
7 26.88
-
3.3.4 Perencanaan Profil Seperempat Kuda – Kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
P
maks.
= 670,32kg s
ijin
= 1600 kgcm
2
2 ijin
maks. netto
0,42cm 1600
670,32 σ
P F
= =
= F
bruto
= 1,15 . F
netto
= 1,15 . 0,42 cm
2
= 0,265 cm
2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50. 50. 5
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
F = 2 . 4,30 cm
2
= 8,60 cm
2
. F = penampang profil dari tabel profil baja
Kontrol tegangan yang terjadi :
2 maks.
kgcm 91,699
8,60 .
0,85 670,32
F .
0,85 P
σ
= =
=
s £ 0,75s
ijin
91,699 kgcm
2
£ 1200 kgcm
2
……. aman
b. Perhitungan profil batang tekan
P
maks.
= 986,64 kg lk = 2,31 m = 231 cm
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 45 . 45 . 5 i
x
= 1,35 cm F = 2 . 4,30 cm
2
= 8,60 cm
2
.
cm 1
, 171
1,35 231
i lk
λ
x
= =
=
cm 111
2400 x
0,7 10
x 2,1
3,14 σ
. 0,7
E π
λ
6 leleh
g
= =
=
1,54 111
171 λ
λ λ
g 2
s
= =
=
Karena λ
s
≥ 1 …….. ω = 2,381 x λ
s 2
= 3,67
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
Kontrol tegangan yang terjadi :
2 maks.
1
kgcm 421,04
8,60 3,67
. 64
, 986
F ω
. P
σ
= =
=
s £ s
ijin
421,04 kgcm
2
£ 1600 kgcm
2
………….. aman
3.3.5. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut Æ = 12,7 mm ½ inches Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung d = 0,625 . d = 0,625 . 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm Ø Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin
= 0,6 . 1600 = 960 kgcm
2
Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin
= 1,5 . 1600 = 2400 kgcm
2
Ø Kekuatan baut : a P
geser
= 2 . ¼ . p . d
2
. t geser = 2 . ¼ . p . 1,27
2
. 960 = 2430,96 kg b P
desak
= d . d . t tumpuan = 0,8 . 1,27 . 2400 = 2438,40 kg
P yang menentukan adalah P
geser
= 2430,96 kg. Perhitungan jumlah baut-mur,
406 ,
2430,96 986,64
P P
n
geser maks.
= =
= ~ 2 buah baut
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut :
a 1,5 d £ S
1
£ 3 d Diambil, S
1
= 2,5 d = 2,5 . 1,27 = 3,175 cm = 3 cm
b 2,5 d £ S
2
£ 7 d Diambil, S
2
= 5 d = 5 . 1,27 = 6,35 cm = 6 cm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut Æ = 12,7 mm ½ inches
Diameter lubang = 13,7 mm. Tebal pelat sambung d = 0,625 . d
= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm
Ø Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser
= 0,6 . s ijin = 0,6 . 1600 =960 kgcm
2
Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin = 1,5 . 1600
= 2400 kgcm
2
Ø Kekuatan baut : a P
geser
= 2 . ¼ . p . d
2
. t geser = 2 . ¼ . p . 127
2
. 960 = 2430,96 kg
b P
desak
= d . d . t tumpuan = 0,8 . 1,27. 2400
= 2438,40kg P yang menentukan adalah P
geser
= 2430,96 kg. Perhitungan jumlah baut-mur,
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
0,28 2430,96
670,32 P
P n
geser maks.
= =
= ~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut :
a 1,5 d £ S
1
£ 3 d Diambil, S
1
= 2,5 d = 2,5 . 1,27 = 3,175 cm
= 3 cm b 2,5 d £ S
2
£ 7 d Diambil, S
2
= 5 d = 5 . 1,27 = 6,35 cm
= 6 cm
Tabel 3.6. Rekapitulasi perencanaan profil Seperempat kuda-kuda Nomer
Batang Dimensi Profil
Baut mm
1 ûë 45. 45. 5
2 Æ 12,7 2
ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
3 ûë 45. 45. 5
2 Æ 12,7 4
ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
5 ûë 45. 45. 5
2 Æ 12,7 6
ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
7 ûë 45. 45. 5
2 Æ 12,7
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan At ap
3.4. Perencanaan Setengah Kuda-kuda
