commit to user
Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Yosep Denica K I8508078
20
N
KK A KK A
KK A KK A
KK A KK A
KK A J R
JR JR
JR
G G
G G
G G
SK SK
KT KT
B B
B B
B B
B B
B B
B B
RENG USUK
T T
T
300 300
400 400
400 400
400 400
300 300
3 3
3 3
BAB 3 PERENCANAAN ATAP
3.1. Rencana Atap
Gambar 3.1. Rencana Atap
Keterangan : KK A = Kuda-kuda utama
G = Gording
KT = Kuda-kuda trapesium
N = Nok
SK = Setengah kuda-kuda utama
B = Bracing
JR = Jurai
T = Transtank
commit to user 21
Tugas akhir 21
Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Yosep Denica K I8508078
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 : 4 m
c. Kemiringan atap a : 30°
d. Bahan gording : baja profil lip channels .
e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki ûë.
f. Bahan penutup atap : genteng.
g. Alat sambung : baut-mur.
h. Jarak antar gording : 1,5 m
i. Bentuk atap : limasan.
j. Mutu baja profil : Bj-37
σ
ijin
= 1600 kgcm
2
σ
leleh
= 2400 kgcm
2
3.3. Perencanaan Gording
3.3.1. Perencanaan Pembebanan
Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels kanal kait 150 x 75 x 20 x 4,5 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai
berikut : a. Berat gording
= 11 kgm. b. I
x
= 489 cm
4
. c. I
y
= 99,2 cm
4
. d. h = 150 mm
e. b = 75 mm f. t
s
= 4,5 mm g. t
b
= 4,5 mm h. Z
x
= 65,2 cm
3
. i. Z
y
= 19,8 cm
3
.
commit to user 22
Tugas akhir 22
Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Yosep Denica K I8508078
Kemiringan atap a = 30°.
Jarak antar gording s = 1,5 m.
Jarak antar kuda-kuda utama = 4 m.
Jarak antara KU dengan KT = 3 m.
Pembebanan berdasarkan SNI 03-1727-1989, 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 plafond
= 18 kgm
2
3.3.2. Perhitungan Pembebanan
a. Beban Mati titik
Berat gording = 11 kgm
Berat penutup atap = 1,5 x 50
= 75,5 kgm Berat plafon
= 2 x 18 = 36 kgm
q = 122,5 kgm
q
x
= q sin a = 122,5 x sin 30° = 61,25 kgm. q
y
= q cos a = 122,5 x cos 30° = 105,66 kgm. M
x1
=
1 8
. q
y
. L
2
=
1 8
x 105,66 x 3
2
= 118,867 kgm. M
y1
=
1 8
. q
x
. L
2
=
1 8
x 61,25 x 3
2
= 68,91 kgm.
y
a q
q
y
q
x
x
+
commit to user 23
Tugas akhir 23
Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Yosep Denica K I8508078
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° = 86,603 kg. M
x2
=
1 4
. P
y
. L =
1 4
x 86,603 x 3,75 = 81,19 kgm. M
y2
=
1 4
. P
x
. L =
1 4
x 50 x 3,75 = 46,875 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 1,5+1,5 = 7,5 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 1,5+1,5 = -15 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 7,5 x 3
2
= 8,44 kgm. 2 M
x hisap
=
1 8
. W
2
. L
2
=
1 8
x -15x 3
2
= -16,875 kgm.
y
a P
P
y
P
x
x
commit to user 24
Tugas akhir 24
Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Yosep Denica K I8508078
Kombinasi = 1,2D + 1,6L ± 0,8w
1. M
x
Mx max = 1,2D + 1,6L + 0,8w = 1,2118,867 + 1,681,19 + 0,88,44 = 279,296 kgm
Mx min = 1,2D + 1,6L - 0,8w = 1,2118,867 + 1,681,19 - 0,88,44 = 265,792 kgm
2. M
y
Mx max = Mx min = 1,268,91 + 1,646,875 = 157,692 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
118,867 68,91
81,19 46,875
8,44 -
-16,875 -
265,792 157,692
279,296 157,692
3.3.3. Kontrol Terhadap Tegangan
Ø Kontrol terhadap momen Maximum Mx = 279,296 kgm
= 27929,6 kgcm. My = 157,692kgm
= 15769,2kgcm. Asumsikan penampang kompak :
M
nx
= Zx.fy = 65,2. 2400 = 156480 kgcm M
ny
= Zy.fy = 19,8. 2400 = 47520 kgcm Check tahanan momen lentur yang terjadi :
1 .
. £
+
ny nx
b
M My
M Mx
f f
1 56
, 47520
. 9
, 2
, 15769
0,9.156480 27929,6
£ =
+ ……..ok
commit to user 25
Tugas akhir 25
Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Yosep Denica K I8508078
Ø Kontrol terhadap momen Minimum Mx = 265,792 kgm
= 26579,2 kgcm. My = 157,692kgm
= 15769,2kgcm. Asumsikan penampang kompak :
M
nx
= Zx.fy = 65,2. 2400 = 156480 kgcm M
ny
= Zy.fy = 19,8. 2400 = 47520 kgcm Check tahanan momen lentur yang terjadi :
1 .
. £
+
ny nx
b
M My
M Mx
f f
1 55
, 47520
. 9
, 2
, 15769
0,9.156480 26579,2
£ =
+ ……..ok
commit to user 26
Tugas akhir 26
Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Yosep Denica K I8508078
3.3.4. Kontrol Terhadap Lendutan
Di coba profil : 150 x 75 x 20 x 4,5 E = 2,1 x 10
6
kgcm
2
qy = 1,057 kgcm
Ix = 489 cm
4
Px = 50 kg
Iy = 99,2 cm
4
Py = 86,603 kg
qx = 0,613 kgcm
Z
ijin
= ´
= 400
250 1
1,6 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
400 50
x99,2 384x2,1.10
00 5x0,613x4
6 3
6 4
x x
x +
= 1,3 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
400 603
, 86
x489 384x2,1.10
00 5x1,057x4
6 3
6 4
x x
x +
= 0,46 cm Z
=
2 y
2 x
Z Z
+
= =
+
2 2
46 ,
3 ,
1 1,38 cm
Z £ Z
ijin
1,38 cm £ 1,6 cm …………… aman
Jadi, baja profil lip channels dengan dimensi 150 × 70 × 20 × 4,5 aman dan
mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
commit to user 27
Tugas akhir 27
Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Yosep Denica K I8508078
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
13 14
15
3.4.Perencanaan Jurai
Gambar 3.2. Rangka Batang Jurai
` 3.4.1.
Perhitungan Panjang Batang Jurai
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.2. Panjang Batang pada Jurai
Nomer Batang Panjang Batang m
1 2,12
2 2,12
3 2,12
4 2,12
5 2,29
6 2,29
7 2,29
8 2,29
9 0,87
10 2,29
11 1,73
commit to user 28
Tugas akhir 28
Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Yosep Denica K I8508078
a b
c d
d e
f a
b c
e f
g h
i k
l m
n o
p q
r s
g h
i j
a b
c d
d e
f a
b c
e f
g h
i k
l m
n o
p q
r s
g h
i j
150 212
212
12 2,74
13 2,60
14 3,35
15 3,46
3.4.2. Perhitungan luasan jurai
Gambar 3.3. Luasan Atap Jurai
Panjang j1 = ½ . 1,5= 0,75 m
Panjang j1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 7-8 = 8-9 = 0,75 m
Panjang aa’ = 3,0 m
Panjang a’s = 5,29 m
Panjang cc’ = 1,69 m
Panjang c’q = 3,97 m
Panjang ee’ = 0,56 m
Panjang e’o = 2,83 m
Panjang gg’ = g’m = 1,69 m Panjang ii’
= i’k = 0,57 m
· Luas aa’sqc’c
= ½ aa’ + cc’ 7-9 + ½ a’s + c’q 7-9 = ½ 3+1,69 2 . 0,75+½5,29 + 3,97 2 . 0,0,75
= 10,4625 m
2
commit to user 29
Tugas akhir 29
Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Yosep Denica K I8508078
a b
c d
d e
f a
b c
e f
g h
i k
l m
n o
p q
r s
g h
i j
a b
c d
d e
f a
b c
e f
g h
i k
l m
n o
p q
r s
g h
i j
1 50 2 12
2 1 2
· Luas cc’qoe’e
= ½ cc’ + ee’ 5-7 + ½ c’q + e’o 5-7 = ½ 1,69+0,56 2 . 0,75+½ 3,97+2,83 2 . 0,75
= 6,7875 m
2
· Luas ee’omg’gff’ = ½ 4-5 . ee’ + ½ e’o + g’m 3-5 + ½ ff’ + gg’ 3-5
=½×0,75×0,56+½2,83+1,691,5+½2,27+1,691,5 = 6,57m
2
· Luas gg’mki’i
= ½ gg’ + ii’ 1-3 × 2 = ½ 1,69 + 0,57 2 . 0,75 × 2
= 3,39 m
2
· Luas jii’k = ½ × ii’ × j1 × 2
= ½ × 0,57 × 0,75 × 2 = 0,4275 m
2
Gambar 3.4. Luasan Plafon Jurai
Panjang j1 = ½ . 1,5 = 0,75 m
Panjang j1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 7-8 = 8-9 = 0,75 m
Panjang bb’ = 2,25 m Panjang b’r
= 4,53 m Panjang cc’
= 1,69 m Panjang c’q
= 3,97 m Panjang ee’
= 0,56 m Panjang e’o
= 2,83 m Panjang gg’ = g’m = 1,69 m
Panjang ii’ = i’k = 0,57 m
commit to user 30
Tugas akhir 30
Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Yosep Denica K I8508078
· Luas bb’rqc’c
= ½ bb’ + cc’ 7-8 + ½ b’r + c’q 7-8 = ½ 2,25 + 1,69 0,75 + ½ 4,53 + 3,97 0,75
= 4,665 m
2
· Luas cc’qoe’e
= ½ cc’ + ee’ 5-7 + ½ c’q + e’o 5-7 = ½ 1,69 +0,56 2 . 0,75 + ½ 3,97+2,832 . 0,75
=6,7875 m
2
· Luas ee’omg’gff’ = ½ 4-5 . ee’ + ½ e’o + g’m 3-5 + ½ ff’ + gg’ 3-5
=½×0,75×0,56+ ½ 2,83+1,691,5 + ½2,27+1,691,5 =6,57 m
2
· Luas gg’mki’i
= ½ gg’ + ii’ 1-3 × 2 = ½ 1,69 +0,57 2 . 0,75 × 2
= 3,39 m
2
· Luas jii’k = ½ × ii’ × j1 × 2
= ½ × 0,57× 0,75 × 2 = 0,4275 m
2
3.4.3. Perhitungan Pembebanan Jurai
Data-data pembebanan : Berat gording
= 11 kgm Berat penutup atap
= 50 kgm
2
Berat plafon dan penggantung = 18 kgm
2
Berat profil kuda-kuda = 8,94 kgm
commit to user 31
Tugas akhir 31
Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Yosep Denica K I8508078
1 2
3 4
5 6
7 8
9 1 0
11 1 2
1 3 1 4
1 5 P 1
P 2 P 3
P 4 P 5
P 6 P 7
P 8 P 9
Gambar 3.5. Pembebanan jurai akibat beban mati
a. Beban Mati
1 Beban P1 a Beban Gording
= berat profil gording × panjang gording bb’r = 11 × 2,25 +4,53 = 74,58 kg
b Beban Atap = luasan aa’sqc’c × berat atap
= 10,4625 × 50 = 523,125 kg c Beban Plafon
= luasan bb’rqc’c’ × berat plafon = 4,665 × 18 = 83,97 kg
d Beban Kuda-kuda = ½ × btg 1 + 5 × berat profil kuda-kuda
= ½ × 2,12+ 2,29 × 8,94 = 30,2626 kg
e Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 30,2626 = 9,078 kg
f Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda
= 10 × 30,2626 = 3,02626 kg 2 Beban P2
a Beban Gording = berat profil gording × panjang gording dd’p
= 11 × 1,13+3,39 = 49,72kg
commit to user 32
Tugas akhir 32
Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Yosep Denica K I8508078
b Beban Atap = luasan cc’qoe’e × berat atap
= 6,7875 × 50 = 339,375 kg c Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 5 + 9 + 10 + 6 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,29 + 0,87 + 2,29 + 2,29 × 8,94
= 52,1676 kg d Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 52,1676 = 15,65 kg e Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 52,1676 = 5,21676 kg
3 Beban P3 a Beban Gording
= berat profil gording × panjang gording ff’n = 11 × 2,27+2,27 = 49,94 kg
b Beban Atap = luasan ee’omg’gff’ × berat atap
= 6,57 × 50 = 328,5 kg c Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 6 + 11 + 12 + 7 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,29 + 1,73 + 2,74 + 2,29 × 8,94
= 60,997 kg d Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 60,997 = 18,299 kg e Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 × 60,997 = 6,0997 kg
4 Beban P4 a Beban Gording
= berat profil gording × panjang gording hh’l = 11 × 1,13+1,13 = 24,86 kg
b Beban Atap = luasan gg’mki’i × berat atap
= 3,39 × 50 = 169,5 kg c Beban Kuda-kuda
= ½ × btg 7 + 13 + 15 + 8 × berat profil kuda-kuda = ½ × 2,29 + 2,6 + 3,46 + 2,29 × 8,94
commit to user 33
Tugas akhir 33
Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Yosep Denica K I8508078
= 71,7136 kg d Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda
= 30 × 71,7136 = 21,514 kg e Beban Bracing
= 10 × beban kuda-kuda = 10 ×71,7136 = 7,17136 kg
5 Beban P5 a Beban Atap
= luasan jii’k × berat atap = 0,4275 × 50 = 21,375 kg
b Beban Kuda-kuda = ½ × btg 8+15 × berat profil kuda-kuda
= ½ × 2,29 + 3,46 × 8,94 = 38,75 kg
c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 38,75 = 21,563 kg
d Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda
= 10 × 38,75 = 3,875 kg
6 Beban P6 a Beban Plafon
= luasan jii’k × berat plafon = 0,4275 × 18 = 7,695 kg
b Beban Kuda-kuda = ½ × btg 15 + 14 + 4 × berat profil kuda-kuda
= ½ × 3,46 + 3,35 + 2,12 × 8,94 = 60,188 kg
c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 60,188 = 18,056 kg
d Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda
= 10 × 60,188 = 6,0188 kg
commit to user 34
Tugas akhir 34
Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Yosep Denica K I8508078
7 Beban P7 a Beban Plafon
= luasan gg’mki’i × berat plafon = 3,39 × 18 = 61,02 kg
b Beban Kuda-kuda = ½ × btg 4 + 12 + 13 + 3 × berat profil kuda-kuda
= ½ × 2,12 + 2,74 + 2,6 + 2,12 × 8,94 = 64,569 kg
c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 64,569 = 19,37 kg
d Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda
= 10 × 64,569 = 6,4569 kg
8 Beban P8 a Beban Plafon
= luasan ee’omg’gff’ × berat plafon = 6,57 × 18 = 118,26 kg
b Beban Kuda-kuda = ½ × btg 3 + 11 + 4 + 10 × berat profil kuda-kuda
= ½ × 2,12+1,73+ 2,12 + 2,29 × 8,94 = 55,672 kg
c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 55,672= 16,7 kg
d Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda
= 10 × 55,672= 5,5672kg
9 Beban P9 a Beban Plafon
= luasan cc’qoe’e × berat plafon = 6,7875 × 18 = 122,175 kg
b Beban Kuda-kuda = ½ × btg 2 + 9 + 1 × berat profil kuda-kuda
= ½ × 2,12 + 0,87 + 2,12 × 8,94 = 34,44 kg
c Beban Plat Sambung = 30 × beban kuda-kuda = 30 × 34,44 = 10,33 kg
commit to user 35
Tugas akhir 35
Perencanaan Struktur Gedung Lembaga Pendidikan dan Keterampilan 2 lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Yosep Denica K I8508078
d Beban Bracing = 10 × beban kuda-kuda
= 10 × 34,44 = 3,444 kg
Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Jurai
Beban Beban
Atap kg
Beban gording
kg Beban Bracing
kg Beban Plat
Penyambung kg
Beban Plafon
kg Jumlah
Beban kg
Input SAP
2000 kg
P1 523,125
74,58 3,02626
9,078 83,97
693,7 694
P2 339,375
49,72 5,21676
15,65 -
409,9 410
P3 328,5
49,94 6,0997
18,299 -
402,8 403
P4 169,5
24,86 7,17136
21,514 -
223,04 224
P5 21,375
- 3,875
21,563 -
46,8 47
P6 -
- 6,0188
18,056 7,695
31,7 32
P7 -
- 6,4569
19,37 61,02
86,8 87
P8 -
- 5,5672
16,7 118,26
140,5 141
P9 -
- 3,444
10,33 122,175
135,9 136
b. Beban Hidup
