hari sutopo i8507017
(2)
(3)
commit to user
BAB 1 Pendahuluan
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Dengan sumber daya manusia yang berkualitas tinggi, kita sebagai bangsa
Indonesia akan dapat memenuhi tuntutan dalam dunia teknik sipil. Karena dengan
hal ini kita akan semakin siap menghadapi tantangannya.
Dalam merealisasikan hal ini Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai salah
satu lembaga pendidikan yang dapat memenuhi kebutuhan tersebut memberikan
Tugas Akhir sebuah perencanaan struktur gedung bertingkat dengan maksud agar
dapat menghasilkan tenaga yang bersumber daya dan mampu bersaing dalam
dunia kerja.
1.2
Maksud Dan Tujuan
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Program D III Jurusan Teknik Sipil
memberikan Tugas Akhir dengan maksud dan tujuan :
1.
Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana
sampai bangunan bertingkat.
2.
Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam
merencanakan struktur gedung.
3.
Mahasiswa diharapkan dapat memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam
perencanaan suatu struktur gedung.
(4)
commit to user
BAB 1 Pendahuluan
1.3
Kriteria Perencanaan
1.
Spesifikasi Bangunan
a.
Fungsi Bangunan
: Gedung Sekolah
b.Luas Bangunan
: 1656 m
2c.
Jumlah Lantai
: 2 lantai
d.Tinggi Tiap Lantai
: 4 m
e.
Konstruksi Atap
: Rangka kuda-kuda baja
f.
Penutup Atap
: Genteng tanah liat
g.
Pondasi
:
Foot Plate
2.
Spesifikasi Bahan
a.
Mutu Baja Profil
: BJ 37
b.
Mutu Beton (f’c)
: 25 MPa
c.
Mutu Baja Tulangan (fy)
: Polos: 240 Mpa
Ulir : 360 Mpa.
1.4
Peraturan-Peraturan Yang Berlaku
a.
SNI 03-1729-2002_ Tata cara perencanaan struktur baja untuk bangunan
gedung.
b.
SNI 03-2847-2002_ Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan
gedung.
c.
Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1989).
d.
Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI 1984).
(5)
commit to user
BAB 2
DASAR TEORI
2.1. Dasar Perencanaan
2.1.1. Jenis Pembebanan
Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur yang mampu mendukung berat sendiri, gaya angin, beban hidup maupun beban khusus yang bekerja pada struktur bangunan tersebut. Beban-beban yang bekerja pada struktur dihitung menurut Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah
dan Gedung SNI 03-1727-1989, beban-beban tersebut adalah :
1. Beban Mati (qd)
Beban mati adalah berat dari semua bagian suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian–penyelesaian, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung. Untuk merencanakan gedung, beban mati yang terdiri dari berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung adalah :
a) Bahan Bangunan :
1. Beton Bertulang ... 2400 kg/m3 2. Pasir ... 1800 kg/m3 b) Komponen Gedung :
1. Langit – langit dan dinding (termasuk rusuk – rusuknya, tanpa penggantung langit-langit atau pengaku),terdiri dari :
- semen asbes (eternit) dengan tebal maximum 4mm ... ... 11 kg/m2 - kaca dengan tebal 3 – 4 mm... … 10 kg/m2 2. Penutup atap genteng dengan reng dan usuk... 50kg/m2
(6)
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
3. Penutup lantai dari tegel, keramik dan beton (tanpa adukan)
per cm tebal ... 24 kg/m2 4. Adukan semen per cm tebal ... ... 21 kg/m2 5. Dinding pasangan batu merah setengah bata ... .1700 kg/m2
2. Beban Hidup (ql)
Beban hidup adalah semua bahan yang terjadi akibat penghuni atau pengguna suatu gedung, termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan lantai dan atap tersebut. Khususnya pada atap, beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air hujan (SNI 03-1727-1989).Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan ini terdiri dari :
Beban atap ... 100 kg/m2 Beban tangga dan bordes ... 300 kg/m2 Beban lantai ... 250 kg/m2
Berhubung peluang untuk terjadi beban hidup penuh yang membebani semua bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak selama unsur gedung tersebut adalah sangat kecil, maka pada perencanaan balok induk dan portal dari sistem pemikul beban dari suatu struktur gedung, beban hidupnya dikalikan dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan gedung yang ditinjau, seperti diperlihatkan pada tabel :
Tabel 2.1 Koefisien reduksi beban hidup
(7)
commit to user
untuk perencanaan balok Induk dan portal
PERUMAHAN / HUNIAN :
Rumah tinggal, rumah sakit, dan hotel
PERDAGANGAN : Toko, toserba, pasar
GANG DAN TANGGA : - Perumahan / penghunian - Pendidikan, kantor
- Pertemuan umum, perdagangan, dan penyimpanan, industri, tempat kendaraan
0,75 0,80 0,90 0,75 0,90
Sumber : SNI 03-1727-1989
3. Beban Angin (W)
Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (SNI 03-1727-1989).
Beban Angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif (hisapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau. Besarnya tekanan positif dan negatif yang dinyatakan dalam kg/m2 ini ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup dengan koefisien – koefisien angin. Tekan tiup harus diambil minimum 25 kg/m2, kecuali untuk daerah di laut dan di tepi laut sampai sejauh 5 km dari tepi pantai. Pada daerah tersebut tekanan hisap diambil minimum 40 kg/m2.
Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup : 1.Dinding Vertikal
a) Di pihak angin... + 0,9 b) Di belakang angin ... - 0,4
(8)
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
a) Di pihak angin : < 65 ... 0,02 - 0,4 65 < < 90 ... + 0,9 b) Di belakang angin, untuk semua ... - 0,4
2.1.2. Sistem Kerjanya Beban
Bekerjanya beban untuk bangunan bertingkat berlaku sistem gravitasi, yaitu elemen struktur yang berada di atas akan membebani elemen struktur di bawahnya, atau dengan kata lain elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih besar akan menahan atau memikul elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih kecil. Dengan demikian sistem kerjanya beban untuk elemen – elemen struktur gedung bertingkat secara umum dapat dinyatakan sebagai berikut; Beban pelat lantai didistribusikan terhadap balok anak dan balok portal, beban balok portal didistribusikan ke kolom dan beban kolom kemudian diteruskan ke tanah dasar melalui pondasi.
2.1.3. Provisi Keamanan
Dalam pedoman beton SNI 03-2847-2002, struktur harus direncanakan untuk memiliki cadangan kekuatan untuk memikul beban yang lebih tinggi dari beban normal. Kapasitas cadangan ini mencakup faktor pembebanan (U), yaitu untuk memperhitungkan pelampauan beban dan faktor reduksi (), yaitu untuk memperhitungkan kurangnya mutu bahan di lapangan. Pelampauan beban dapat terjadi akibat perubahan dari penggunaan untuk apa struktur direncanakan dan penafsiran yang kurang tepat dalam memperhitungkan pembebanan. Sedang kekurangan kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang merugikan dari kekuatan bahan, pengerjaan, dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan.
Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U untuk beton
(9)
commit to user
1.2. 3
D D, L D, L,W
1.4 D
1,2 D +1,6 L + 0,5
1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5
Tabel 2.3 Faktor Pembebanan U untuk baja
No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U
1. 2. 3
D D, L D, L,W
1.4 D
1,2 D +1,6 L + 0,5
1,2 D + 1,0 L ± 1,3 W + 0,5
Keterangan :
A = Beban Atap D = Beban mati L = Beban hidup
Lr = Beban hidup tereduksi R = Beban air hujan W = Beban angin
Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan
No GAYA
1. 2. 3. 4. 5.
Lentur tanpa beban aksial
Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur Geser dan torsi
Tumpuan Beton
0,80 0,80 0,65 – 0,80
0,60 0,70
Karena kandungan agregat kasar untuk beton struktural seringkali berisi agregat kasar berukuran diameter lebih dari 2 cm, maka diperlukan adanya jarak tulangan minimum agar campuran beton basah dapat melewati tulangan baja tanpa terjadi pemisahan material sehingga timbul rongga – rongga pada beton. Sedang untuk
(10)
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
melindungi dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus kebakaran, maka diperlukan adanya tebal selimut beton minimum :
Beberapa persyaratan utama pada pedoman beton SNI 03-2847-2002 adalah sebagai berikut :
a. Jarak bersih antara tulangan sejajar yang selapis tidak boleh kurang dari db atau 25 mm, dimana db adalah diameter tulangan
b. Jika tulangan sejajar tersebut diletakkan dalam dua lapis atau lebih, tulangan pada lapisan atas harus diletakkan tepat diatas tulangan di bawahnya dengan jarak bersih tidak boleh kurang dari 25 mm
Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dicor setempat adalah:
a. Untuk pelat dan dinding = 20 mm
b. Untuk balok dan kolom = 40 mm
c. Beton yang berhubungan langsung dengan tanah atau cuaca = 50 mm
2.2. Perencanaan Atap
1. Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah : Beban mati
Beban hidup Beban angin 2. Asumsi Perletakan
Tumpuan sebelah kiri adalah Sendi. Tumpuan sebelah kanan adalah Rol.
3. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-1729-2002. 4. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000
Perhitungan dimensi profil rangka kuda kuda: a. Batang tarik
Ag perlu = Fy Pmak
(11)
commit to user
An perlu = 0,85.Ag) . . . 4 , 2
( Fudt
Rn
Rn P n
An = Ag-dt
L = Sambungan dengan Diameter = d+ 1/2d + (1/2(profil- Yp) + Yp
Yp Y
x
L x
U 1
Ae = U.An
Cek kekutan nominal ;
Fy Ag
Pn0,9. .
P
Pn
( aman )
b. Batang tekan Ag perlu =
Fy Pmak
An perlu = 0,85.Ag Fy
t h
w
300
E Fy r
l K c
.
Apabila = λc ≤ 0,25 ω = 1
0,25 < λs < 1 ω
0,67λ -1,6
1,43 c
λs ≥ 1,2 ω 2
s
1,25.
(12)
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
) . . . 2 ,1
( Fudt
Rn Rn P n Fy Fcr Fy Ag
Pn . .
P
Pn
( aman )
2.3. Perencanaan Tangga
Untuk perhitungan penulangan tangga dipakai kombinasi pembebanan akibat beban mati dan beban hidup yang disesuaikan dengan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1989) dan SNI 03-2847-2002 dan analisa struktur mengunakan perhitungan SAP 2000.
sedangkan untuk tumpuan diasumsikan sebagai berikut : Tumpuan bawah adalah Jepit.
Tumpuan tengah adalah Jepit. Tumpuan atas adalah Jepit. Perhitungan untuk penulangan tangga
u
n M
M
dimana,0,80 m =
c y xf f ' 85 , 0
Rn = 2 bxd Mn = fy 2.m.Rn 1 1 m 1
(13)
commit to user
b =
fy 600
600 . . fy
fc . 85 , 0
max = 0,75 . b
min < < maks tulangan tunggal
< min dipakai min = 0,0025 As = ada . b . d
Luas tampang tulangan As = xbxd
2.4. Perencanaan Plat Lantai
1. Pembebanan : Beban mati
Beban hidup : 250 kg/m2 2. Asumsi Perletakan : jepit penuh
3. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000 4. Analisa tampang menggunakan SNI 03-2847-2002
Pemasangan tulangan lentur disyaratkan sebagai berikut : 1. Jarak minimum tulangan sengkang 25 mm
2. Jarak maksimum tulangan sengkang 240 atau 2h
Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah sebagai berikut :
u
n M
M
dimana,0,80 m =
c y
xf f
' 85 , 0 Rn = 2
bxd Mn
(14)
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
=
fy 2.m.Rn 1
1 m
1
b =
fy 600
600 . . fy
fc . 85 , 0
max = 0,75 . b
min < < maks tulangan tunggal
< min dipakai min = 0,0025 As = ada . b . d
Luas tampang tulangan As = xbxd
2.5. Perencanaan Balok Anak
1. Pembebanan
2. Asumsi Perletakan : jepit jepit
3. Analisa struktur pada perencanaan atap ini menggunakan program SAP 2000. 4. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.
Perhitungan tulangan lentur :
u
n
M M
dimana,0,80 m =
c y
xf f
' 85 , 0 Rn = 2
bxd Mn
(15)
commit to user
= fy 2.m.Rn 1 1 m 1b =
fy 600 600 . . fy fc . 85 , 0
max = 0,75 . b
min < < maks tulangan tunggal
< min dipakai min =
y
f' 4 , 1 Perhitungan tulangan geser :
60 , 0
Vc = 16x f'cxbxd
Vc = 0,6 x Vc Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc ( perlu tulangan geser ) Vu < Vc < 3 Ø Vc (tidak perlu tulangan geser) Vs perlu = Vu – Vc
( pilih tulangan terpasang ) Vs ada =
s d fy
Av. . )
(
( pakai Vs perlu )
2.6. Perencanaan Portal
1. Pembebanan 2. Asumsi Perletakan
Jepit pada kaki portal. Bebas pada titik yang lain
(16)
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
4. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.
Perhitungan tulangan lentur :
u
n M
M
dimana,0,80 m =
c y xf f ' 85 , 0 Rn = 2
bxd Mn = fy 2.m.Rn 1 1 m 1
b =
fy 600 600 . . fy fc . 85 , 0
max = 0,75 . b
min < < maks tulangan tunggal
< min dipakai min =
y
f' 4 , 1 Perhitungan tulangan geser :
60 , 0
Vc = 16x f'cxbxd
Vc = 0,6 x Vc Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc ( perlu tulangan geser ) Vu < Vc < 3 Ø Vc (tidak perlu tulangan geser) Vs perlu = Vu – Vc
(17)
commit to user
Vs ada =s d fy Av. . ) (
( pakai Vs perlu )
2.7. Perencanaan Pondasi
1. Pembebanan : Beban aksial dan momen dari analisa struktur portal akibat beban mati dan beban hidup.
2. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002. Perhitungan kapasitas dukung pondasi :
yang terjadi =
2 .b.L 6 1Mtot A Vtot
= σtanahterjadi< ijin tanah…...( dianggap aman )
Sedangkan pada perhitungan tulangan lentur
Mu = ½ . qu . t2 m =
c y xf f ' 85 , 0 Rn = 2
bxd Mn = fy 2.m.Rn 1 1 m 1
b =
fy 600 600 . . fy fc . 85 , 0
max = 0,75 . b
(18)
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
< min dipakai min = 0,0036 As = ada . b . d
Luas tampang tulangan As = xbxd
Perhitungan tulangan geser : Vu = x A efektif
60 , 0
Vc = 16x f'cxbxd
Vc = 0,6 x Vc Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc ( perlu tulangan geser ) Vu < Vc < 3 Ø Vc (tidak perlu tulangan geser) Vs perlu = Vu – Vc
( pilih tulangan terpasang ) Vs ada =
s d fy
Av. . )
(
(19)
commit to user
N KU
Sp.K
JR
KT L
Sp.K Sp.K
Sp.K
KU KU KU KU
KU KU KU
KT
JR
JR JR
G G
BAB
3
PERENCANAAN ATAP
3.1.
Rencana Atap
Gambar 3.1.
Rencana Atap
Keterangan :
KU = Kuda-kuda utama
G = Gording
KT
= Kuda-kuda trapesium
N = Nok
Sp.K = Seperempat kuda-kuda
L
= Lisplank
JR
= Jurai
(20)
commit to user
BAB 3 Perencanaan AtapDasar 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 () : 30
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 : 2.02 m
i. Bentuk atap : limasan.
j. Mutu baja profil : Bj-37 ( σ ijin = 1600 kg/cm2 ) ( σ leleh = 2400 kg/cm2 )
3.2. Perencanaan Gording 3.2.1. Perencanaan Pembebanan
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 kg/m b. Ix = 489 cm4 c. Iy = 99,2 cm4 d. h = 150 mm e. b = 75 mm
f. ts = 4,5 mm g. tb = 4.5mm h. Zx = 65,2 cm3 i. Zy = 19,8 cm3
(21)
commit to user
Kemiringan atap () = 30. Jarak antar gording (s) = 2.02 m. Jarak antar kuda-kuda utama = 4 m.Pembebanan berdasarkan SNI 03-1727-1989, sebagai berikut : a. Berat penutup atap = 50 kg/m2.
b. Beban angin = 25 kg/m2. c. Berat hidup (pekerja) = 100 kg. d. Berat penggantung dan plafond = 18 kg/m2
3.2.2. Perhitungan Pembebanan a. Beban Mati (titik)
Berat gording = 11 kg/m
Berat Plafond = ( 2,0 × 18 ) = 36 kg/m Berat penutup atap = ( 2.02× 50 ) = 101 kg/m q = 148 kg/m qx = q sin = 148 × sin 30 = 74 kg/m. qy = q cos = 148 × cos 30 = 128,17 kg/m. M1x = 1/8 . qy . L2 = 1/8 × 128.17 × (4)2 = 256,34 kgm. M1y = 1/8 . qx . L2 = 1/8 × 74 × (4)2 = 148 kgm.
+ y
P qy qx
(22)
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atapb. Beban hidup
P diambil sebesar 100 kg.
Px = P sin = 100 × sin 30 = 50 kg. Py = P cos = 100 × cos 30 = 86,603 kg. Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 × 86,603 × 4 = 86,603 kgm. My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 × 50 × 4 = 50 kgm.
c. Beban angin
TEKAN HISAP
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2. 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 (W1) = koef. Angin tekan × beban angin × ½ × (s1+s2) = 0,2 × 25 × ½ × (2,02 + 2,02) = 10.1 kg/m. 2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap × beban angin × ½ × (s1+s2)
= – 0,4 × 25 × ½ × (2,02 + 2,02) = -20,2 kg/m. Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx :
1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 × 10.1 × (4)2 = 20,2 kgm. 2) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 × -20,2 × (4)2 = -40,4 kgm.
y
P Py Px
(23)
commit to user
Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam pada Gording
Momen Beban Mati Beban Hidup Tekan Beban Angin Hisap Minimum Maksimum Kombinasi Mx My 256,34 148 86,603 50 20,2 - -40,4 - 302,543 198 363.343 198
3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan
Kontrol terhadap tegangan Minimum Mx = 302,543 kgm = 30254,3 kgcm. My = 198 kgm = 19800 kgcm. σ =
2 Y Y 2 X X Z M Z M = 2 2 19,8 19800 2 , 65 30254,3
= 1102,41 kg/cm2 <
ijin = 1600 kg/cm2
Kontrol terhadap tegangan Maksimum Mx = 363,343 kgm = 36344,3 kgcm. My = 198 kgm = 19800 kgcm. σ =
2 Y Y 2 X X Z M Z M = 2 2 19,8 19800 65,2 36334,3
= 1144,79 kg/cm2 <
(24)
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atap3.2.4. Kontrol Terhadap Lendutan
Di coba profil : 150 × 75 × 20× 4.5 qx = 0,74 kg/cm E = 2,1 × 106 kg/cm2 q
y = 1,2817 kg/cm
Ix = 489 cm4 Px = 50 kg
Iy = 99,2 cm4 Py = 86,603 kg
400 180 1 ijin
Z 2,22 cm
Zx =
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 2 , 99 10 . 1, 2 384 ) 400 ( 74 , 0 5 6 3 6 4
= 1,52 cm Zy =
x 3 y x 4 y 48.E.I .L P 384.E.I .l 5.q = 489 10 . 1, 2 48 ) 400 ( 603 , 86 489 10 . 1 , 2 384 ) 400 ( 2817 , 1 5 6 3 6 4
= 0,53 cm
Z = 2
y 2
x Z
Z
= (1,52)2(0,53)2 1,249 cm
Z Zijin
1,61 cm 2,22 cm ……… aman !
Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 150 × 75 × 20× 4.5 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
(25)
commit to user
5 4
3 2
1
6 7
8
9 10
19 18 17 16 15 14 13 12 11
3.3. Perencanaan Jurai
Gambar 3.2. Rangka Batang Jurai
3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai
Perhitungan panjang batang disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.2. Panjang Batang pada Jurai
Nomer Batang Panjang Batang (m)
1 2,83
2 2,47
3 2,47
4 2,47
5 2,47
6 3,06
7 2,67
8 2,67
9 2,67
10 2,67
11 1,15
12 2,73
13 2,16
14 3,29
15 3,18
16 4,03
17 4,03
18 4,86
(26)
commit to user
BAB 3 Perencanaan AtapN G Sp.K JR KT L Sp.K a'' b'' d'' f'' i'' k'' m k i h f d b a a' b' d' f' c'' e'' g'' g e c c' e' g' j l l'' j'' k' j' l' 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 a'' b'' d'' f'' i'' k'' m k i h f d b a a' b' d' f' c'' e'' g'' g e c c' e' g' j l l'' j'' k' j' l' 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
3.3.2.
Perhitungan luasan jurai
Gambar 3.3.
Luasan Atap Jurai
Panjang a-a’=a’-a’’ = 3,33 m
Panjang j’-j’’ = 1,31 m
Panjang c-c’=c’-c’’ = 2,25 m
Panjang l-l’ = 0,88 m
Panjang e-e’=e’-e’’ = 1,31 m
Panjang i’-i’’ = 0,44 m
Panjang g-g’=g’-g’’ = 0,44 m
Panjang g’-g’’ = 2,19 m
Panjang j-j’’
= 2,63 m
Panjang l’-m = 1,24 m
Panjang j-1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 7-8 = 8-9 = 9-10
Panjang 10-11 =1,29
(27)
commit to user
Luas aa’a’’c’’c’c = (½ (aa’ + cc’) 9-11) + (½ (a’a’’ + c’c’’) 9-11) = (½ ( 3,33 + 2,25 ) 2,40) + (½ (3,33 + 2,25) 2,40) = 14,568 m2
Luas cc’c’’e’’e’e = (½ (cc’ + ee’) 7-9 ) + (½ (c’c’’ + e’e’’) 7-9) = ( ½ ( 2,25 + 1,31) 2,10 ) + (½ (2,25 + 1,31) 2,10) = 12,285 m2
Luas ee’e’’g’’g’g = (½ (ee’+ gg’) 5-7) + (½ (e’e’’ + g’’g’) 5-7)
= (½(1,31+0,44)1,96 + (½ (1,31+0,44)1,96) = 6,86 m2
Luas gg’g’’i’’i’ihh’’= (½ gg’+gh’’)+ (½(g’g’’+i’i’’)3-5)+(½(hh’+i’i)3-5) = (½x0,44)0,98 +(½(2,19+1,31)1,75+(½(1,75+1,31)1,75) = 5,957 m2
Luas ii’i’’k’’k’k = (½ (ii’+ kk’) 1-3) + (½ (i’i’’ + k’’k’) 1-3) = (½(1,31+0,44)1,75+(½(1,31+0,44)1,75) = 3,064 m2
Luas ll’l’’m = (½ alas x tinggi) 2 = (½ x 0,44 x 0,88) 2 = 0,383 m2
(28)
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atapa'' b'' d'' f'' i'' k'' m k i h f d b a a' b' d' f' c'' e'' g'' g e c c' e' g' j l l'' j'' k' j' l' 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 N G Sp.K JR KT L Sp.K a'' b'' d'' f'' i'' k'' m k i h f d b a a' b' d' f' c'' e'' g'' g e c c' e' g' j l l'' j'' k' j' l' 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Gambar 3.4.
Luasan Plafon Jurai
Panjang a-a’=a’-a’’ = 3,33 m
Panjang j’-j’’ = 1,31 m
Panjang c-c’=c’-c’’ = 2,25 m
Panjang l-l’ = 0,88 m
Panjang e-e’=e’-e’’ = 1,31 m
Panjang i’-i’’ = 0,44 m
Panjang g-g’=g’-g’’ = 0,44 m
Panjang g’-g’’ = 2,19 m
Panjang j-j’’
= 2,63 m
Panjang l’-m = 1,24 m
Panjang j-1
= 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 7-8 = 8-9 = 9-10
Panjang 10-11 =1,29
(29)
commit to user
Luas bb’b’’c’’c’c = (½ (bb’ + cc’) 9-10) + (½ (b’b’’ + c’c’’) 9-10) = (½ (2,75 + 2,25) 1,00) + (½ (4,50 + 4,00) 1,00) = 6,75 m2
Luas cc’c’’e’’e’e = (½ (cc’ + ee’) 7-9) + (½ (c’c’’ + e’e’’) 7-9) = (½ (2,25 + 1,31) 1,87) + (½ (4,00 + 3,06) 1,87) = 9,93 m2
Luas ee’e’’g’’g’g = (½ (ee’+gg’)5-7) +(½ (e’e’’+g’g’’)5-7) =(½ (3,06+0,44)1,75+(½(3,06+2,19)1,75) = 7,657 m2
Luas gg’g’’i’’i’ihh’’= (½ gg’x4-5) +(½ (hh’+ii’)3-4) + (½ (g’g’’ + i’i’’) 3-5) =(½ ×0,44x0,88)+(½(3,06+2,19)0,88)+(½(2,19+1,31)1,75) = 7,313 m2
Luas ii’i’’k’’k’k = (½ ×( ii’+kk’)1-3)+ (½ (i’i’’+k’k’’)1-3 = (½ ×(1,31+ 0,44)1,75) +(½ (1,31+0,44)1,75) = 3,063 m2
Luas ll’l’’m =(½ × kk’ × l1) × 2 = (½ x 0,44 x 0,88) 2 = 0,383 m2
3.3.3. Perhitungan Pembebanan Jurai
Data-data pembebanan :
Berat gording = 11 kg/m Berat penutup atap = 50 kg/m2 Berat plafon dan penggantung = 18 kg/m2 Berat profil kuda-kuda = 25 kg/m
(30)
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atap5 4 3 2 1
6 7
8
9 10
19 18 17 16 15 14 13 12 11 P1
P2 P3
P4
P6 P5
P7 P8 P9 P11 P10
Gambar 3.5. Pembebanan jurai akibat beban mati
a. Beban Mati 1) Beban P1
a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording = 11 × 7,25 = 79,75 kg
b) Beban Atap = luasan aa’a’’c’’c’c × berat atap = 14,568 × 50 = 728,4 kg
c) Beban Plafon = luasan bb’rqc’c’ × berat plafon = 6,75 × 18 = 121,5 kg
d) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 6) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,83 + 3,06) × 25
= 73,625 kg
e) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 73,625 = 22,088 kg f) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 73,625 = 7,363 kg
2) Beban P2
a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording dd’d’’ = 11 × (1,75+3,50) = 57,75 kg
b) Beban Atap = luasan cc’c’’e’’e’e × berat atap = 12,285 × 50 = 614,25 kg
(31)
commit to user
c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (6 + 11 + 12 + 7) × berat profil kuda-kuda = ½ × (3,06 + 1,15 + 2,73 + 2,67 ) × 25
= 120,125 kg
d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 120,125 = 36,038 kg e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 120,125 = 12,013 kg
3) Beban P3
a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording ff’f’’ = 11 × (0,88+2,63) = 38,61 kg
b) Beban Atap = luasan ee’e’’g’’g’g × berat atap = 6,86 × 50 = 343 kg
c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (7 + 13 + 14 + 8)× berat profil kuda-kuda = ½ ×(2,67+2,16+3,29+2,67) × 25
=134,875 kg
d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 134,875 = 40,463 kg e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 134,875 = 13,488 kg
4) Beban P4
a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording hh’h’’ = 11 × (1,75+1,75) = 38,5 kg
b) Beban Atap = luasan gg’g’’i’’i’ihh’’× berat atap = 5,957 × 50 = 297,85 kg
c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (8+ 15+ 16+9) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,67 + 3,18 + 4,03+2,67) × 25
= 156,875 kg
d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 156,875 = 47,063 kg e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
(32)
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atap5) Beban P5
a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording jj’j’’ = 11 × (0,44+0,44) = 9,68 kg
b) Beban Atap = luasan ii’i’’k’’k’k × berat atap = 3,064 × 50 = 153,2 kg
c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (9 + 17+ 18+10) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,67 +4,19 + 4,86 + 2,67) × 25
= 179,875 kg
d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 179,875 = 53,963 kg e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % ×179,875 = 17,988 kg
6) Beban P6
a) Beban Atap = luasan ikk’k’’ × berat atap = 0,383 × 50 = 19,15 kg
b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (10+19) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,67 + 5,20) × 25
= 98,375 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 98,375 = 29,513 kg d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 98,375 = 9,838kg
7) Beban P7
a) Beban Plafon = luasan ikk’k’’ × berat plafon = 0,383 × 18 = 6,894 kg
b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (5 + 18 + 19) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,47 + 4,86 + 5,20) × 25
= 156,625 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 156,625 = 46,988 kg
(33)
commit to user
d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda= 10 % × 156,625 = 15,663 kg
8) Beban P8
a) Beban Plafon = luasan ii’i’’k’’k’k × berat plafon = 3,063 × 18 = 55,134 kg
b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (4 + 16+ 17 + 5) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,47 + 4,03 + 4,19 + 2,47) × 25
= 164,5 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 164,5 = 49,35 kg d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 164,5 = 16,45 kg
9) Beban P9
a) Beban Plafon = luasan gg’g’’i’’i’ihh’’ × berat plafon = 7,313 × 18 = 131,634 kg
b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (3 + 14+15+4) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,47+3,29+3,18+2,47) × 25
= 142,625 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 142,625 = 42,788 kg d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 142,625 = 14,263 kg
10)Beban P10
a) Beban Plafon = luasan ee’e’’g’’g’g × berat plafon = 9,93 × 18 = 178,74 kg
b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (2 + 13+ 14+3) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,47 + 2,16 + 3,29+ 2,47) × 25
= 129,875 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 129,875 = 38,963 kg
(34)
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atapd) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda = 10 % × 129,875 = 12,988 kg
11)Beban P11
a) Beban Plafon = luasan bb’b’’c’’c’c × berat plafon = 6,75 × 18 = 121,5 kg
b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 11 + 2) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,83+ 1,15 + 2,47) × 25
= 80,625 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 80,625 = 24,188 kg d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 80,625 = 8,063 kg
Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Jurai
b. Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1 = P2 = P3 = P4= P5 = P6 = 100 kg 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 728,4 79,75 73,625 7,363 22,088 121,5 1032,726 1033 P2 614,25 57,75 120,125 12,013 36,038 - 840,176 841 P3 343 38,61 134,875 13,488 40,463 - 570,436 571 P4 297,85 38,5 156,875 15,688 47,063 - 555,976 556 P5 153,2 9,86 179,875 17,988 53,963 - 414,886 415
P6 19,15 - 19,375 9,838 29,513 - 77,876 78
P7 - - 156,625 15,663 46,988 6,894 226,17 227
P8 - - 164,5 16,45 49,35 55,134 285,434 286
P9 - - 142,625 14,263 42,788 131,634 331,31 332
P10 - - 129,875 12,988 38,963 178,74 360,566 361
(35)
commit to user
5
4
3
2
1
6
7
8
9
10
19
18
17
16
15
14
13
12
11
W6
W5
W2
W3
W4
W1
Beban AnginPerhitungan beban angin :
Gambar 3.6. Pembebanan Jurai akibat Beban Angin Perhitungan beban angin :
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
Koefisien angin tekan = 0,02 0,40
= (0,02 × 30) – 0,40 = 0,2 a) W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 14,568 × 0,2 × 25 = 72,84 kg
b) W2 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 12,285 × 0,2 × 25 = 61,425 kg
c) W3 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 6,86 × 0,2 × 25 = 34,3 kg
d) W4 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 5,957 × 0,2 × 25 = 29,785 kg
e) W5 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 3,064 × 0,2 × 25 = 15,32 kg
f) W6 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 0,383 × 0,2 × 25 = 1,915 kg
(36)
commit to user
BAB 3 Perencanaan AtapTabel 3.4. Perhitungan Beban Angin Jurai Beban
Angin Beban (kg) W.Cos Wx (kg) (Untuk Input SAP2000) W.Sin Wy (kg) (Untuk Input SAP2000)
W1 72,84 63,082 64 36,42 37
W2 61,425 53,196 54 30,713 31
W3 34,3 29,047 30 14,524 15
W4 29,785 25,795 26 14,893 15
W5 15,32 13,268 14 7,66 8
W6 1,915 1,659 2 0,958 1
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang setengah kuda-kuda sebagai berikut :
Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Jurai
Batang kombinasi
Tarik (+) (kg) Tekan (-) (kg)
1 1019,75
2 973,41
3 599,87
4 130,77
5 130,77
6 1153,49
7 505,97
8 2255,87
9 151,88
10 151,88
11 226,16
12 1572,37
13 1189,91
14 1986,21
15 1021,1
(37)
commit to user
17 53,72
18 552,61
19 103,51
3.3.4. Perencanaan Profil jurai a. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 2255,87kg L = 2,67 m fy = 2400 kg/cm2 fu = 3700 kg/cm2
Kondisi leleh
Pmaks. = .fy .Ag
2 y
maks. 1,045cm
0,9.2400 2255,87 .f
P
Ag
Kondisi fraktur
Pmaks. = .fu .Ae Pmaks. = .fu .An.U
2 u
maks. 1,085cm
0,75 0,75.3700.
2255,87 .
.f P
An
U
2 min 240L 240267 1,12cm
i
Dicoba, menggunakan baja profil 50.50.5
Dari tabel didapat Ag= 4,8cm2 i = 1,51 cm
Berdasarkan Ag kondisi leleh
(38)
commit to user
BAB 3 Perencanaan AtapBerdasarkan Ag kondisi fraktur
Diameter baut = 1/2. 2,54 = 12,7 mm
Diameter lubang = 12,7 + 2 = 14,7 mm = 1,47 cm Ag = An + n.d.t
= (1,204/2) + 1.1,47.0,5 = 1,337 cm2
Ag yang menentukan = 1,337 cm2
Digunakan50.50.5 maka, luas profil 4,8 > 1,337 ( aman ) inersia 1,51 > 0,81 ( aman )
b.Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. =1986,21 kg L = 3,29 m fy = 2400 kg/cm2 fu = 3700 kg/cm2
Dicoba, menggunakan baja profil 50.50.5
Dari tabel didapat nilai – nilai : Ag = 2.4,8 = 9,6 cm2
r = 1,51 cm = 15,1 mm b = 50 mm
t = 5 mm
Periksa kelangsingan penampang :
y
f t
b 200 =
240 200 5
50 = 10
12,910r kL
λc 2E
fy
10 2 3,14
240 15,1
(3290) 1
2 5
x x
(39)
commit to user
Karena c >1,2 maka : = 1,25 c2
= 1,25. 2,41 2 = 7,27
Pn = Ag.fcr = Ag
f y = 960 7240,27 = 31691,89 N = 3169,189 kg 74, 0 189 , 3169 85 , 0
1986,21
max
x P
P
n
< 1 ... ( aman )
3.3.5. Perhitungan Alat Sambung a.Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur ( A490,Fub = 825 Mpa = 8250 kg/cm2 ) Diameter baut () = 12,7 mm = 1,27 cm
Diamater lubang = 1,47 cm
Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 . 1,27 = 0,794 cm
Menggunakan tebal plat 0,80 cm (BJ 37,fu = 3700 kg/cm2)
Tegangan tumpu penyambung Rn =
(2,4xfuxdt)= 0,75(2,4x3700x1,27x0,5) = 4229,1 kg/baut
Tegangan geser penyambung Rn = nx0,5xfubxAb
= 2x0,5x8250x(0,25x3,14x(,127)2)
= 10445,544 kg/baut
Tegangan tarik penyambung Rn = 0,75xfubxAb
= 0,75x8250x(0,25x3,14x( ,127)2)
(40)
commit to user
BAB 3 Perencanaan AtapP yang menentukan adalah Ptumpu = 4229,1 kg Perhitungan jumlah baut-mur :
46 , 0 4229,1 1986,21 P
P n
tumpu
maks.
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) : Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5d S1 3d
Diambil, S1 = 2,5 . d = 2,5 . 1,27 = 3,175 cm
= 3 cm 2) 2,5 d S2 7d
Diambil, S2 = 5 db = 1,5 . 1,27 = 1,905 cm = 2 cm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur ( A490,Fub = 825 Mpa = 8250 kg/cm2 ) Diameter baut () = 12,7 mm = 1,27 cm
Diamater lubang = 1,47 cm
Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 . 1,27 = 0,794 cm
Menggunakan tebal plat 0,80 cm (BJ 37,fu = 3700 kg/cm2)
Tegangan tumpu penyambung Rn =
(2,4xfuxdt)= 0,75(2,4x3700x1,27x0,5) = 4229,1 kg/baut
(41)
commit to user
Tegangan geser penyambungRn = nx0,5xfubxAb
= 2x0,5x8250x(0,25x3,14x(,127)2)
= 10445,544 kg/baut
Tegangan tarik penyambung Rn = 0,75xfubxAb
= 0,75x8250x(0,25x3,14x( ,127)2)
= 7834,158 kg/baut
P yang menentukan adalah Ptumpu = 4229,1 kg Perhitungan jumlah baut-mur :
54 , 0 4229,1 2255,87 P
P n
tumpu
maks.
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut : 1) 1,5d S1 3d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27 = 3,175 cm = 3 cm 2) 2,5 d S2 7d
Diambil, S2 = 5 db = 1,5 . 1,27 = 1,905 cm = 2 cm
(42)
commit to user
BAB 3 Perencanaan AtapRekapitulasi Perencanaan Profil Jurai
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 12 50. 50. 5 2 12,7 13 50. 50. 5 2 12,7 14 50. 50. 5 2 12,7 15 50. 50. 5 2 12,7 16 50. 50. 5 2 12,7 17 50. 50. 5 2 12,7 18 50. 50. 5 2 12,7 19 50. 50. 5 2 12,7
(43)
commit to user
3
2
1
4
5
6
10
9
8
7
11
3.4. Perencanaan Seperempat Kuda-kuda
Gambar 3.7. Rangka Batang Seperempat Kuda-kuda
3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Seperempat Kuda-kuda
Perhitungan panjang batang disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.6. Perhitungan Panjang Batang Pada Seperempat Kuda-kuda
Nomer Batang Panjang Batang (m)
1 2,85
2 2,45
3 2,45
4 3,05
5 2,65
6 2,65
7 1,15
8 2,75
9 2,15
10 3,30
(44)
commit to user
BAB 3 Perencanaan AtapN G
Sp.K
JR
KT L
Sp.K
p o n am l k j i
h g f e d c b a
a' b' c' d' e' f' g'
p
o n a
m l
k j
i
h
g
f
e
d
c
b
a
a' b' c' d' e' f' g'
3.4.2.
Perhitungan Luasan Seperempat Kuda-Kuda
Gambar 3.8.
Luasan Atap Seperempat Kuda-kuda
Panjang a-p = 6,85 m
Panjang p-n = 2,4 m
Panjang c-n = 5,75 m
Panjang n-l = 2,1 m
Panjang e-l = 4,8 m
Panjang l-j
= 1,95 m
Panjang g-j = 3,95 m
Panjang j-i
= 1,00 m
Panjang h-i = 3,5 m
(45)
commit to user
Luas acnp = 2 cn
ap × pn
= 2 75 , 5 85 ,
6 × 2,40
= 15,12 m2
Luas celn = 2 el cn × ln
= 2 8 , 4 75 ,
5 × 2,1
= 11,08 m2
Luas egjl = 2 gj el × jl
= 2 95 , 3 8 ,
4 × 1,95
= 8,54 m2
Luas ghij = 2 hi gj × ij
= 2 5 , 3 95 ,
3 × 1,00
(46)
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atapp
o n a
m l
k j
i
h
g
f
e
d
c
b
a
a' b' c' d' e' f' g'
N G
Sp.K
JR
KT L
Sp.K
p o n am l k j i
h g f e d c b a
a' b' c' d' e' f' g'
Gambar 3.9.
Luasan Plafon
Panjang a-p = 6,85 m
Panjang b-c = 1,00 m
Panjang c-n = 5,75 m
Panjang c-e = 1,9 m
Panjang e-l = 4,8 m
Panjang e-g = 1,75 m
Panjang g-j = 3,95 m
Panjang g-h = 0,88 m
Panjang h-i = 3,5 m
Panjang b-o = 6,25 m
(47)
commit to user
Luas bcno = 2 cn bo × bc
= 2 75 , 5 25 ,
6 × 1,00
= 6 m2
Luas celn = 2 el cn × ce
= 2 8 , 4 75 ,
5 × 1,9
= 10,03 m2
Luas egjl = 2 gj el × eg
= 2 95 , 3 8 ,
4 × 1,75
= 7,66 m2
Luas ghij = 2 hi
gj × gh
= 2 5 , 3 95 ,
3 × 0,88
= 3,278 m2
3.4.3. Perhitungan Pembebanan Seperempat Kuda-Kuda
Data-data pembebanan :
Berat gording = 11 kg/m Berat penutup atap = 50 kg/m2 Berat profil = 25 kg/m
(48)
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atap3
2
1
4
5
6
10
9
8
7
11
P1
P2
P3
P4
P5
P6
P7
Gambar 3.10. Pembebanan Seperempat Kuda-kuda akibat Beban Mati
a. Beban Mati 1) Beban P1
a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording = 11 × 6,25 = 68,75 kg
b) Beban Atap = luasan acnp × berat atap = 15,12 × 50 = 756 kg c) Beban Plafon = luasan bcno × berat plafon
= 6 × 18 = 108 kg
d) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 4) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,85 + 2,45) × 25
= 66,25 kg
e) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 66,25 = 19,875 kg f) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
(49)
commit to user
2) Beban P2
a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording = 11 × 5,25 = 57,75 kg
b) Beban Atap = luasan celn × berat atap = 11,08 × 50 = 554 kg
c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (4+ 7+ 8 + 5) × berat profil kuda-kuda = ½ × (3,05+1,15+2,73+2,65) × 25
= 119,75 kg
d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 119,75 = 35,93 kg e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 119,75 = 11,975 kg
3) Beban P3
a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording = 11 × 4,38 = 48,18 kg
b) Beban Atap = luasan egjl× berat atap = 8,54 × 50 = 427 kg
c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (5+ 8 +9+6) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,65 + 2,73+2,15+2,65) × 25
= 127,25 kg
d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 127,25= 38,175 kg e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 127,25= 12,725 kg
4) Beban P4
a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording = 11 × 2,45 = 26,95 kg
b) Beban Atap = luasan ghij × berat atap = 3,725 × 50 = 186,25 kg
(50)
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atapc) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (6 + 11) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,65 + 3,2) × 25
= 73,125 kg
d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 73,125= 21,94 kg e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 73,125= 7,32 kg
5) Beban P5
a) Beban Plafon = luasan ghij × berat plafon = 3,278 × 18 = 67,05 kg
b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (3 + 10+11) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,45 + 3,30+3,20) × 25
= 111,875 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 111,875 = 33,57 kg d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 111,875 = 11,88 kg
6) Beban P6
a) Beban Plafon = luasan egjl × berat plafon = 7,66 × 18 = 137,88 kg
b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (2+3 + 8+9) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,45 + 2,45+2,73+2,15) × 25
= 122,25 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 122,25 = 36,675 kg d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
(51)
commit to user
7) Beban P7
a) Beban Plafon = luasan celn+bcno × berat plafon = 16,03 × 18 = 288,54 kg
b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1+2 + 7+8) × berat profil kuda-kuda = ½ × (2,85 + 2,45+1,15+2,73) × 25
= 114,75 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda = 30 % × 114,75 = 34,425 kg d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda
= 10 % × 114,75 = 11,475 kg
Tabel 3.7. 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 756 68,75 66,25 6,625 19,875 108 1025,5 1026
P2 554 57,75 119,75 11,975 35,93 779,405 780
P3 427 48,18 127,25 12,725 38,175 653,33 654
P4 186,25 26,95 73,125 7,32 21,94 315,585 356
P5 111,875 11,88 33,57 67,05 224,375 225
P6 122,25 12,225 36,675 137,88 309,03 310
P7 114,75 11,475 34,425 228,54 389,19 390
b. Beban Hidup
(52)
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atap3
2
1
4
5
6
10
9
8
7
11
W1
W2
W3
W4
c. Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.11. Pembebanan Seperempat Kuda-kuda akibat Beban Angin Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
Koefisien angin tekan = 0,02 0,40
= (0,02 30) – 0,40 = 0,2 a) W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 15,12 × 0,2 × 25 = 75,6 kg
b) W2 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 11,08 × 0,2 × 25 = 55,4 kg
c) W3 = luasan × koef. angin tekan × beban angin = 8,54 × 0,2 × 25 = 42,7 kg
d) W4 = luasan × koef. angin tekan ×beban angin = 3,725 × 0,2 × 25 = 18,625 kg
(53)
commit to user
Tabel 3.8. Perhitungan Beban Angin Seperempat Kuda-kuda Beban
Angin Beban (kg)
Wx W.Cos
(kg)
Untuk Input SAP2000
Wy W.Sin
(kg)
Untuk Input SAP2000
W1 75,6 65,48 66 37,8 38
W2 55,4 47,98 48 27,7 28
W3 42,7 36,98 37 21,35 22
W4 18,625 16,13 17 9,32 10
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
Tabel 3.9. Rekapitulasi Gaya Batang Seperempat Kuda-kuda Batang Tarik (+) ( kg ) Kombinasi Tekan (-) ( kg )
1 -3059,2
2 -3225,6
3 -358,4
4 3225,6
5 422,4
6 0
7 -2867,2
8 4004,8
9 -716,8
10 1075,2
11 -102,4
c. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 2256,93 kg L = 2,02 m fy = 2400 kg/cm2 fu = 3700 kg/cm2
(54)
commit to user
BAB 3 Perencanaan AtapKondisi leleh
Pmaks. = .fy .Ag
2 y
maks. 1,045cm
0,9.2400 2256,93 .f
P
Ag
Kondisi fraktur
Pmaks. = .fu .Ae Pmaks. = .fu .An.U
2 u
maks. 1,085cm
0,75 0,75.3700.
2256,93 .
.f P
An
U
2 min 240L 240202 0,85cm
i
Dicoba, menggunakan baja profil 50.50.5
Dari tabel didapat Ag= 4,8cm2 i = 1,51 cm
Berdasarkan Ag kondisi leleh
Ag = 1,16/2 = 0,58 cm2
Berdasarkan Ag kondisi fraktur
Diameter baut = 1/2. 2,54 = 12,7 mm
Diameter lubang = 12,7 + 2 = 14,7 mm = 1,47 cm Ag = An + n.d.t
= (1,204/2) + 1.1,47.0,5 = 1,337 cm2
Ag yang menentukan = 1,337 cm2
Digunakan 50.50.5 maka, luas profil 4,8 > 1,337 ( aman ) inersia 1,51 > 0,81 ( aman )
(55)
commit to user
d.Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 3225,6 kg L = 3,05 m fy = 2400 kg/cm2 fu = 3700 kg/cm2
Dicoba, menggunakan baja profil 50.50.5
Dari tabel didapat nilai – nilai : Ag = 2.4,8 = 9,6 cm2
r = 1,51 cm = 15,1 mm b = 50 mm
t = 5 mm
Periksa kelangsingan penampang :
y
f t
b 200 =
240 200 5
50 = 10
12,910r kL
λc 2E
fy
10 2 3,14
240 15,1
(3050) 1
2 5
x x
= 2,04
Karena c >1,2 maka :
= 1,25 c2
= 1,25. 2,04 2 = 5,202
Pn = Ag.fcr = Ag
f y = 960 5240,202 = 44290,66 N = 4429,066 kg 67, 0 066 , 4429 85 , 0
3225,6
max
x P
P
n
< 1 ... ( aman )
(56)
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atap3.4.4. Perhitungan Alat Sambung c. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur ( A490,Fub = 825 Mpa = 8250 kg/cm2 ) Diameter baut () = 12,7 mm = 1,27 cm
Diamater lubang = 1,47 cm
Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 . 1,27 = 0,794 cm
Menggunakan tebal plat 0,80 cm (BJ 37,fu = 3700 kg/cm2)
Tegangan tumpu penyambung Rn =
(2,4xfuxdt)= 0,75(2,4x3700x1,27x0,5) = 4229,1 kg/baut
Tegangan geser penyambung Rn = nx0,5xfubxAb
= 2x0,5x8250x(0,25x3,14x(,127)2)
= 10445,544 kg/baut
Tegangan tarik penyambung Rn = 0,75xfubxAb
= 0,75x8250x(0,25x3,14x( ,127)2)
= 7834,158 kg/baut
P yang menentukan adalah Ptumpu = 4229,1 kg Perhitungan jumlah baut-mur :
6 , 0 4229,1 2516,03 P
P n
tumpu
maks.
~ 2 buah baut
(57)
commit to user
Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) : 3) 1,5d S1 3dDiambil, S1 = 2,5 . d = 2,5 . 1,27 = 3,175 cm
= 3 cm 4) 2,5 d S2 7d
Diambil, S2 = 5 db = 1,5 . 1,27 = 1,905 cm = 2 cm
d. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur ( A490,Fub = 825 Mpa = 8250 kg/cm2 ) Diameter baut () = 12,7 mm = 1,27 cm
Diamater lubang = 1,47 cm
Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 . 1,27 = 0,794 cm
Menggunakan tebal plat 0,80 cm (BJ 37,fu = 3700 kg/cm2)
Tegangan tumpu penyambung Rn =
(2,4xfuxdt)= 0,75(2,4x3700x1,27x0,5) = 4229,1 kg/baut
Tegangan geser penyambung Rn = nx0,5xfubxAb
= 2x0,5x8250x(0,25x3,14x(,127)2)
= 10445,544 kg/baut
Tegangan tarik penyambung Rn = 0,75xfubxAb
= 0,75x8250x(0,25x3,14x( ,127)2)
(58)
commit to user
BAB 3 Perencanaan AtapP yang menentukan adalah Ptumpu = 4229,1 kg Perhitungan jumlah baut-mur :
54 , 0 4229,1 2256,93 P
P n
tumpu
maks.
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut : 3) 1,5d S1 3d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27 = 3,175 cm = 3 cm 4) 2,5 d S2 7d
Diambil, S2 = 5 db = 1,5 . 1,27 = 1,905 cm = 2 cm
3.10. Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda
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
(59)
commit to user
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 TrapesiumGambar 3.12. Rangka BatangKuda-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
(60)
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atap15 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
(61)
commit to user
a e f d c bg 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
(62)
commit to user
BAB 3 Perencanaan AtapLuas abij = 2 bi aj × ij
= 2 00 , 4 03 ,
5 × 2,40
= 10,836 m2
Luas bchi = 2 ch bi × hi
= 2 06 , 3 00 ,
4 × 2,10
= 7,413 m2
Luas cdgh = 2 dg
ch × gh
= 2 20 , 2 06 ,
3 × 1,96
= 5,155 m2
Luas defg = 2 ef dg × fg
= 2 75 , 1 20 ,
2 × 0,98
(63)
commit to user
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
(64)
commit to user
BAB 3 Perencanaan AtapLuas abij = 2 bi
aj × ab
= 2 00 , 4 40 ,
4 × 1,01
= 3,313 m2
Luas bchi = 2 ch
bi × bc
= 2 06 , 3 00 ,
4 × 1,87
= 6,602 m2
Luas cdgh = 2 dg ch × cd
= 2 20 , 2 06 ,
3 × 1,75
= 4,603 m2
Luas defg = 2 ef
dg × ed
= 2 75 , 1 20 ,
2 x 0,88
(65)
commit to user
3.5.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Trapesium
Data-data pembebanan :
Berat gording = 11 kg/m Berat penutup atap = 50 kg/m2 Berat profil kuda-kuda = 25 kg/m
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 3536 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
(66)
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atap2) 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
(67)
commit to user
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
(68)
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atapb) 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
(69)
commit to user
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
(70)
commit to user
BAB 3 Perencanaan AtapTabel 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
(71)
commit to user
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 kg/m2. 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
(72)
commit to user
BAB 3 Perencanaan AtapTabel 3.13. Perhitungan Beban Angin Kuda-kuda Trapesium Beban
Angin Beban (kg) W.Cos Wx (kg) (Untuk Input SAP2000) W.Sin Wy (kg) (Untuk Input SAP2000)
W1 54,18 46,93 47 27,10 28
W2 37,065 32,10 33 18,54 19
W3 25,775 22,33 23 12,89 13
W4 9,68 8,39 9 4,84 5
W5 -19,36 -16,77 -17 -9,68 -10
W6 -51,55 -44,65 -45 -25,78 -26
W7 -74,13 -64,20 -65 -37,06 -38
W8 -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 Tarik (+) (kg) Kombinasi 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
(73)
commit to user
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
(74)
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atap3.5.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda Trapesium a. Perhitungan Profil Batang Tarik
Pmaks. = 20990,28 kg L = 1,75 m fy = 2400 kg/cm2 fu = 3700 kg/cm2
Kondisi leleh
Pmaks. = .fy .Ag
2 y
maks. 9,72cm
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 , 0 15,24
2,42 -1 L x -1
U
Pmaks. = .fu .Ae Pmaks. = .fu .An.U
2 u
maks. 9,01cm
0,84 0,75.3700.
20990,28 .
.f P
An
U
2 min 240L 175240 0,73cm
i
Dicoba, menggunakan baja profil 80.80.8
Dari tabel didapat Ag= 12,3cm2 i = 2,42 cm
(75)
commit to user
Berdasarkan Ag kondisi leleh
Ag = 8,364 / 2 = 4,182 cm2
Berdasarkan Ag kondisi fraktur
Diameter baut = 1/2. 2,54 = 12,7 mm
Diameter lubang = 12,7 + 2 = 14,7 mm = 1,47 cm Ag = An + n.d.t
= (7,75/2) + 1.1,47.0,8 = 5,051 cm2
Ag yang menentukan = 5,051 cm2
Digunakan80.80.8 maka, luas profil 12,3 > 5,051 ( aman ) inersia 2,42 > 0,629 ( aman )
b. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 21326,85 kg L = 2,02 m fy = 2400 kg/cm2 fu = 3700 kg/cm2
Dicoba, menggunakan baja profil 80.80.8
Dari tabel didapat nilai – nilai : Ag = 2.12,3 = 24,6 cm2 r = 2,42 cm = 24,2 mm b = 80 mm
t = 8 mm
Periksa kelangsingan penampang :
y
f t
b 200 =
240 200 8
80 = 10 12,910
r kL
λc 2E
fy
(76)
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atap10 2 3,14 240 24,2 (2020) 1 2 5 x x
= 0,93
Karena 0,25 < c <1,2 maka :
c 0,67 -1,6 1,43 93 , 0 . 0,67 -1,6 1,43
= 1,46
Pn = Ag.fcr = Ag f y = 2460 46 ,
1240 = 404383,57 N = 40438,357 kg 63 , 0 357 , 40438 85 , 0 21326,85 x P P n u
< 1 ... ( aman )
3.5.5. Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches) Diameter lubang = 14,7 mm.
Tebal pelat sambung () = 0,625 . db
= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm
Tahanan geser baut
Pn = m.(0,4.fub).An
= 2.(0,4.825) .¼ . . 12,72 = 8356,43 kg/baut Tahanan tarik penyambung
Pn = 0,75.fub.An =7833,9 kg/baut Tahanan Tumpu baut :
(1)
commit to user
231
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 9 Rekapitulasi
23 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
24 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
25 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
26 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
27 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
28 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
29 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
30 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
31 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
32 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
33 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
34 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
35 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
36 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
37 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
9.2Tulangan Beton
No Elemen Dimensi Tul. Tumpuan Tul. Lapangan Tul. Geser
1 Pondasi
Portal 2 1,5x1,5x0,35 - D 19 - 150 mm Ø 10 – 200 mm 2 Pondasi
Portal 1 2,0x2,0x0,25 - D 19 - 200 mm Ø 10 – 200 mm
3 Sloof 25/30 7D16 mm 3D16 mm Ø8–120 mm
4 Kolom 1 40/40 5D16 mm 5D16 mm Ø 10 – 150 mm
5 Kolom 2 30/30 3D16 mm 3D16 mm Ø 10 – 150 mm
6 Plat
tangga t = 0,12
Æ12-120 mm Æ12-240 mm Ø12–240 mm
7 Rink Balok 25/35 8Æ19 mm 8 Æ 19 mm Ø10–150 mm
(2)
commit to user
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya
Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 9 Rekapitulasi memanjang 9 Balok portal
melintang 35/50 7D19 mm 6D19 mm Ø10–150 mm
10 Balok
anak 20/30 2D16 mm 4D16 mm Ø8–70 mm
11 Balok
anak 20/40 4D19 mm 3D19 mm Ø10–170 mm
12 Plat lantai
Arah X t = 0,12
Æ10–200 mm Æ10–240 mm -
13 Plat lantai
Arah Y t = 0,12
Æ10–200 mm Æ10–240 mm -
14 Pondasi
(3)
commit to user
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung kuliah 2 Lantai
BAB 10 Kesimpulan 170
BAB 10
KESIMPULAN
Dari hasil perencanaan dan perhitungan struktur bangunan yang telah dilakukan maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Perencanaan struktur bangunan di Indonesia mengacu pada peraturan dan pedoman perencanaan yang berlaku di Indonesia.
2. Dalam merencanakan struktur bangunan, kualitas dari bahan yang digunakan sangat mempengaruhi kualitas struktur yang dihasilkan.
3. Perhitungan pembebanan digunakan batasan – batasan dengan analisa statis equivalent.
4. Dari perhitungan diatas diperoleh hasil sebagai berikut :
Ø Perencanaan atap
Kuda – kuda utama dipakai dimensi profil ûë siku 70.70.7 diameter baut 12,7 mm jumlah baut 4
Kuda – kuda trapesium dipakai dimensi profil û ë siku 70.70.7 diameter baut 12,7 mm jumlah baut 4
Setengah kuda – kuda dipakai dimensi profil û ë siku 70.70.7 diameter baut 12,7 mm jumlah baut 4
Jurai dipakai dimensi profil û ë siku 70.70.7 diameter baut 12,7 mm jumlah baut 4
Ø Perencanaan Tangga
Tulangan tumpuan yang digunakan Ø 12– 120 mm Tulangan lapangan yang digunakan Ø 12– 240 mm Tulangan geser yang digunakan Ø 12 – 240 mm
Tulangan arah sumbu panjang yang digunakan pada pondasi Ø 12 – 140 mm Tulangan arah sumbu pendek yang digunakan pada pondasi Ø 12 – 140 mm Tulangan geser yang digunakan pada pondasi Ø 8 – 200 mm
(4)
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai 171
BAB 10 Kesimpulan
Ø Perencanaan plat lantai Tulangan arah X
Tulangan lapangan yang digunakan Ø 10 – 240 mm Tulangan tumpuan yang digunakan Ø 10 – 120 mm Tulangan arah Y
Tulangan lapangan yang digunakan Ø 10 – 240 mm Tulangan tumpuan yang digunakan Ø 10 – 120 mm
Ø Perencanaan balok anak Balok anak A
Tulangan tumpuan yang digunakan 3D16 mm Tulangan lapanganyang digunakan 3D16 mm Tulangan geser yang digunakan Ø8–90 mm Balok anak B
Tulangan tumpuan yang digunakan 6D16 mm Tulangan lapanganyang digunakan 6D16 mm Tulangan geser yang digunakan Ø8–70 mm
Ø Perencanaan portal
Perencanaan tulangan balok portal Arah Memanjang Tulangan tumpuan yang digunakan 6 D 16 mm
Tulangan lapangan yang digunakan 2 D 16 mm Tulangan geser yang digunakan Ø 8 – 140 mm
Perencanaan tulangan balok portal Arah Melintang Tulangan tumpuan yang digunakan 6 D 22 mm
Tulangan lapangan yang digunakan 6 D 22 mm Tulangan geser yang digunakan Ø 8 – 250 mm
(5)
commit to user
Tugas Akhir
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai 172
BAB 10 Kesimpulan
Ø Perencanaan Tulangan Kolom
Tulangan tumpuan yang digunakan 4 D 16 mm Tulangan lapangan yang digunakan 4 D 16 mm Tulangan geser yang digunakan Ø 8 – 120 mm
Ø Perencanaan Tulangan Ring Balk
Tulangan tumpuan yang digunakan 4 D 16 mm Tulangan lapangan yang digunakan 4 D 16 mm Tulangan geser yang digunakan Ø 8 – 170 mm
Ø Perencanaan Tulangan Sloof
Tulangan tumpuan yang digunakan 6 D 16 mm Tulangan lapangan yang digunakan 6 D 16 mm Tulangan geser yang digunakan 8 – 120 mm
Ø Perencanaan pondasi portal
Tulangan lentur yang digunakan Æ12-120 mm Tulangan geser yang digunakan Ø10–200 mm
5
.
Adapun Peraturan-peraturan yang digunakan sebagai acuan dalam penyelesaian analisis, diantaranya :a. Standar Nasional Indonesia Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002), Direktorat Penyelidik Masalah Bangunan, Direktorat Jendral Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Bandung.
b. Standar Nasional Indonesia Tata Cara Perhitungan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002), Direktorat Penyelidik Masalah Bangunan, Direktorat Jendral Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Bandung.
(6)
commit to user
Perencanaan Struktur dan Rencana Anggaran Biaya Gedung Kuliah 2 Lantai 173
BAB 10 Kesimpulan
c. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung (PPIUG), 1983, Cetakan ke-2, Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Direktorat Jendral Cipta Karya Yayasan Lembaga Penyelidik Masalah Bangunan, Bandung.
d. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Pembangunan Gedung, Departemen Pekerjaan Umum, Bandung.
e. Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI), 1984, Cetakan ke -2, Yayasan Lembaga Penyelidikan masalah bangunan.
f. Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBBI), 1971, N.1-2 Cetakan ke-7, Direktorat Penyelidik Masalah Bangunan, Direktorat Jenderal Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Bandung.