PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG KULIAH 2 LANTAI
GEDUNG KULIAH 2 LANTAI TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya pada Program D-III Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Dikerjakan oleh :
MUHAMMAD NIM : I 8507023
PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011
commit to user
LEMBAR PERSETUJUAN
PERENCANAAN STRUKTUR dan RENCANA ANGGARAN BIAYA GEDUNG SEKOLAH 2 LANTAI TUGAS AKHIR
Dikerjakan Oleh:
MUHAMMAD NIM : I 8507023
Diperiksa dan disetujui ; Dosen Pembimbing
FAJAR SRI HANDAYANI ,ST,MT NIP. 19750922 199903 2 001
commit to user
PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG KULIAH 2 LANTAI TUGAS AKHIR
Dikerjakan Oleh: MUHAMMAD NIM : I 8507023
Dipertahankan didepan tim penguji:
1. FAJAR SRI HANDAYANI ,ST,M :.............................................................. NIP. 19750922 199903 2 001
2. EDY PURWANTO, ST, MT :.............................................................. NIP. 19680912 199702 1 001
3. PURNAWAN GUNAWAN, ST, M :.............................................................. NIP. 19731209 199802 1 001
Mengetahui, a.n. Dekan Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS
KUSNO ADI SAMBOWO, ST, MSc NIP. 19691026 199503 1 002
Mengetahui,
Disahkan, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS
Ir. BAMBANG SANTOSA, MT NIP. 19590823 198601 1 001
Ketua Program D-III Teknik Jurusan Teknik Sipil FT UNS
ACHMAD BASUKI,ST., MT. NIP. 19710901 199702 1 001
commit to user
BAB 3 RENCANA ATAP
3.1 Perencanaan Atap…………………………………………………...
3.1.1 Dasar Perencanaan .................................................................
3.2 Perencanaan Gording .........................................................................
3.2.1 Perencanaan Pembebanan ....................................................
3.2.2 Perhitungan Pembebanan .......................................................
3.2.3 Kontrol Terhadap Tegangan ..................................................
3.2.4 Kontrol terhadap lendutan ......................................................
3.3 Perencanaan Setengah Kuda-Kuda ....................................................
3.3.1 Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-Kuda ...............
3.3.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda .............................
3.3.3 Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda .....................
3.3.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda ...............................................
3.3.5 Perhitungtan Alat Sambung ...................................................
3.4 Perencanaan Jurai .............................................................................
3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Jurai .........................................
3.4.2 Perhitungan Luasan Jurai .......................................................
3.4.3 Perhitungan Pembebanan Jurai .............................................
3.4.4 Perencanaan Profil Jurai .........................................................
3.4.5 Perhitungan Alat Sambung ....................................................
3.5 Perencanaan Kuda-kuda Utama A .....................................................
3.5.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda ...............................
3.5.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda Utama ..................
3.5.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama ........................
3.5.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama ...................................
3.5.5 Perhitungan Alat Sambung ....................................................
3.6 Perencanaan Kuda-kuda Utama B ....................................................
3.6.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda ...............................
3.6.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda Utama ..................
3.6.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama .........................
commit to user
3.6.5 Perhitungan Alat Sambung ....................................................
BAB 4 PERENCANAAN TANGGA
4.1 Uraian Umum ....................................................................................
4.2 Data Perencanaan Tangga .................................................................
4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan ........................
4.3.1 Perhitungan Tebal Plat Equivalent ........................................ 101
4.3.2 Perhitungan Beban………………………………………….. 102
4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes………………………….
4.4.1 Perhitungan Tulangan Tumpuan……………………………. 103
4.4.2 Perhitungan Tulangan Lapangan…………………………… 106
4.5 Perencanaan Balok Bordes………………………………………….
4.5.1 Pembebanan Balok Bordes…………………………………. 108
4.5.2 Perhitungan Tulangan Lentur………………………………. 108
4.5.3 Perhitungan Tulangan Geser……………………………….. 110
4.6 Perhitungan Pondasi Tangga………………………………………..
4.6.1 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi…………………… 112
4.6.2 Perhitungan Tulangan Lentur………………………………. 112
4.6.3 Perhitungan Tulangan Geser……………………………….. 114
BAB 5 PLAT LANTAI
5.1 Perencanaan Plat Lantai ....................................................................
5.2 Perhitungan Beban Plat Lantai…………………………………….. .
5.3 Perhitungan Momen ...........................................................................
5.4 Penulangan Plat Lantai……………………………………………...
5.5 Penulangan Tumpuan Arah x………………………………………..
5.6 Penulangan Tumpuan Arah y……………………………………….
5.7 Penulangan Lapangan Arah x………………………………………..
5.8 Penulangan Lapangan Arah y………………………………………..
commit to user
BAB 6 PERENCANAAN BALOK ANAK
6.1 Perencanaan Balok Anak ..................................................................
6.1.1 Perhitungan Lebar Equivalent………………………………. 134
6.1.2 Lebar Equivalent Balok Anak……………………………… 134
6.2 Perhitungan Balok Anak As 2’’ ( A – D), (M – P)……………….....
6.2.1 Pembebanan .......................................................................... 135
6.2.2 Perhitungan Tulangan ........................................................... 137
6.3 Perhitungan Balok Anak As C (2 – 4)………………..... ..................
6.3.1 Pembebanan .......................................................................... 142
6.3.2 Perhitungan Tulangan ........................................................... 143
6.4 Perhitungan Balok Anak As 5 (L – M)………………..... .................
6.4.1 Pembebanan .......................................................................... 150
6.4.2 Perhitungan Tulangan ........................................................... 151
6.5 Perhitungan Balok Anak As D’ (5 – 6)………………..... .................
6.5.1 Pembebanan .......................................................................... 155
6.5.2 Perhitungan Tulangan ........................................................... 157
6.6 Perhitungan Balok Anak As 3’’ ( D – E)………………..... ..............
6.6.1 Pembebanan .......................................................................... 161
6.6.2 Perhitungan Tulangan ........................................................... 163
6.7 Perhitungan Balok Anak As 5 ( D – E)………………..... .................
6.7.1 Pembebanan .......................................................................... 168
6.7.2 Perhitungan Tulangan ........................................................... 170
BAB 7 PERENCANAAN PORTAL
7.1 Perencanaan Portal…………………………………………………
7.1.1 Dasar Perencanaan………………….. ................................... 168
7.1.2 Perencanaan Pembebanan…………………………………. . 170
7.1.3 Perhitungan Luas Equivalen Plat ........................................... 171
commit to user
7.2.1 Perhitungan Pembebanan Portal memanjang ......................... 179
7.2.2 Perhitungan Pembebanan Portal melintang ........................... 195
7.3 Penulangan Balok Portal…………………………………………….
7.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur Ring Balk ............................... 197
7.3.2 Perhitungan Tulangan Geser Ring Balk …… ........................ 198
7.3.3 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang 1 .... 200
7.3.4 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang 1… .. 202
7.3.5 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang 2 .... 205
7.3.6 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang 2… .. 206
7.3.7 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang .......... 208
7.3.8 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang… ....... 210
7.3.9 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Kanopi ......................... 210
7.3.10 Perhitungan Tulangan Geser Balok Kanopi …… .................. 211
7.4 Penulangan Kolom……………………………………………. ........
7.4.1 Penulangan Kolom Tipe 1...................................................... 212
7.4.2 Penulangan Kolom Tipe 2...................................................... 213
7.5 Penulangan Sloof……………………………………………. ..........
7.5.1 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof ....................................... 214
7.5.2 Perhitungan Tulangan Geser Sloof …… ............................... 215
BAB 8 PERENCANAAN PONDASI
8.1 Perencanaan Pondasi Tipe 1 .............................................................. 218
8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi ........................................... 218
8.2.1 Perhitungan Kapasitas Dukung Pondasi ................................ 219
8.2.2 Perhitungan Tulangan Lentur …… ........................................ 220
8.2.3 Perhitungan Tulangan Geser .................................................. 221
BAB 9 RENCANA ANGGARAN BIAYA
9.1 Rencana Anggaran Biaya .................................................................. 223
9.2 Data Perencanaan…………………………… ................................... 223
9.3 Perhitungan Volume…………………………… .............................. 223
commit to user
10.1 Konstruksi Kuda-kuda ...................................................................... 232
10.2 Penulangan Tangga…………………………… ................................ 240
10.3 Penulangan Plat Lantai……………………………........................... 240
10.4 Penulangan Balok Anak…………………………… ......................... 241
10.5 Penulangan Portal…………………………… .................................. 241
10.6 Penulangan Pondasi…………………………… ............................... 242
10.7 Rencana Anggaran Biaya…………………………… ....................... 243
BAB 11 KESIMPULAN ........................................................................... 247
PENUTUP……………………………………………………………….. xix
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………… xx LAMPIRAN-LAMPIRAN……………………………………………… xxi
commit to user
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pesatnya perkembangan dunia teknik sipil menuntut bangsa Indonesia untuk dapat menghadapi segala kemajuan dan tantangan. Hal itu dapat terpenuhi apabila sumber daya yang dimiliki oleh bangsa Indonesia memiliki kualitas pendidikan yang tinggi, Karena pendidikan merupakan sarana utama bagi kita untuk semakin siap menghadapi perkembangan ini.
Dalam hal ini bangsa Indonesia telah menyediakan berbagai sarana guna memenuhi sumber daya manusia yang berkualitas. Sehingga Program D3 Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai salah satu lembaga pendidikan dalam merealisasikan hal tersebut memberikan Tugas Akhir sebuah perencanaan gedung bertingkat dengan maksud agar menghasilkan tenaga yang bersumber daya dan mampu bersaing dalam dunia kerja.
1.2. Rumusan Masalah
Masalah-masalah yang akan dibahas dalam penulisan Tugas Akhir ini dapat dirumuskan sebagai berikut:
a. Bagaimana mengetahui konsep-konsep dasar berdasarkan data-data yang diperoleh untuk merencanakan suatu bangunan.
b. Bagaimana melakukan perhitungan struktur dengan tingkat keamanan yang memadai.
1.3. Maksud dan Tujuan
Dalam menghadapi pesatnya perkembangan jaman yang semakin modern dan berteknologi, serta derasnya arus globalisasi saat ini, sangat diperlukan seorang teknisi yang berkualitas. Khususnya dalam bidang teknik sipil, sangat diperlukan
commit to user
BAB 1 Pendahuluan
D3 Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai lembaga pendidikan bertujuan untuk menghasilkan ahli teknik yang berkualitas, bertanggungjawab, kreatif dalam menghadapi masa depan serta dapat mensukseskan pembangunan nasional di Indonesia.
Program D3 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret memberikan tugas akhir dengan maksud dan tujuan :
a. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana sampai bangunan bertingkat.
b. Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan, pengertian dan pengalaman dalam merencanakan struktur gedung.
c. Mahasiswa dapat mengembangkan daya pikirnya dalam memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam perencanaan struktur gedung.
1.4. Metode Perencanaan
Metode perencanaan yang digunakan untuk pembahasan tugas akhir ini meliputi:
a. Sistem struktur.
b. Sistem pembebanan.
c. Perencanaan analisa struktur.
d. Perencanaan analisa tampang.
e. Penyajian gambar arsitektur dan gambar struktur.
f. Perencanaan anggaran biaya.
1.5. Kriteria Perencanaan
a. Spesifikasi Bangunan
1) Fungsi Bangunan
Gedung kuliah
2) Luas Bangunan
1132 m 2
3) Jumlah Lantai
2 lantai.
4) Tinggi Tiap Lantai
4,0 m.
5) Konstruksi Atap
Rangka kuda-kuda baja.
commit to user
BAB 1 Pendahuluan
7) Pondasi
Foot Plat.
b. Spesifikasi Bahan
1) Mutu Baja Profil
BJ 37.
2) Mutu Beton (f’c)
20 MPa.
3) Mutu Baja Tulangan (fy)
Polos : 240 MPa. Ulir : 320 MPa.
1.6. Peraturan-Peraturan Yang Berlaku
a. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729- 2002).
b. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847- 2002).
c. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727- 1989).
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
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 :
a. 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 itu. Untuk merencanakan gedung ini, beban mati yang terdiri dari berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung adalah :
1) Bahan Bangunan :
a. Beton Bertulang ...................................................................... 2400 kg/m 3
b. Pasir (jenuh air) ....................................................................... 1800 kg/m 3
2) Komponen Gedung :
a. Langit – langit dan dinding (termasuk rusuk – rusuknya, tanpa penggantung langit-langit atau pengaku),terdiri dari :
1.semen asbes (eternit) dengan tebal maksimum 4mm ............... ….11 kg/m 2 2.kaca dengan tebal 3-4 mm ......................................................... 10 kg/m 2
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
b. Penutup atap genteng dengan reng dan usuk........................ 50 kg/m 2
c. Penutup lantai dari ubin semen portland, teraso dan beton (tanpa adukan) per cm tebal ............................................................................. 24 kg/m 2
d. Adukan semen per cm tebal .................................................... 21 kg/m 2
b. Beban Hidup (ql)
Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan 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.
Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan ini terdiri dari :
1) Beban atap ......................................................................................... 100 kg/m 2
2) Beban tangga dan bordes ................................................................... 200 kg/m 2
3) Beban lantai ...................................................................................... 250 kg/m 2
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 2.1. :
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
Tabel 2.1. Koefisien reduksi beban hidup
Penggunaan Gedung
Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk Ø PERUMAHAN/PENGHUNIAN : Rumah tinggal, hotel, rumah sakit Ø PERDAGANGAN : Toko,toserba,pasar Ø GANG DAN TANGGA : ~ Perumahan / penghunian ~ Pendidikan, kantor ~ Pertemuan umum, perdagangan dan
penyimpanan, industri, tempat kendaraan
Sumber : SNI 03-1727-1989
c. Beban Angin (W)
Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.
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/m 2 ini ditentukan dengan
mengalikan tekanan tiup dengan koefisien – koefisien angin. Tekan tiup harus
diambil minimum 25 kg/m 2 , 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/m 2 .
Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup :
1) Dinding Vertikal
a. Di pihak angin ............................................................................... + 0,9
b. Di belakang angin .......................................................................... - 0,4
2) Atap segitiga dengan sudut kemiringan a
a. Di pihak angin : a < 65° ............................................................... 0,02 a - 0,4 65° < a < 90° ....................................................... + 0,9
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
b. Di belakang angin, untuk semua a ................................................ - 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 bekerjanya 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 (Æ), 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. Kekurangan kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang merugikan dari kekuatan bahan, pengerjaan, dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan. Faktor pembebanan U untuk beton seperti diperlihatkan pada Tabel 2.2. Faktor pembebanan U untuk baja pada Tabel 2.3., dan Faktor Reduksi Kekuatan Æ pada Tabel 2.4. :
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
Tabel 2.2. Faktor pembebanan U untuk beton No.
KOMBINASI BEBAN FAKTOR U
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
1,4 D 1,2 D +1,6 L + 0,5
1,2 D + 1,0 L ± 1,3 W + 0,5
Keterangan :
D = Beban mati L
= Beban hidup W
= Beban angin
Tabel 2.4. Faktor Reduksi Kekuatan Æ No
Lentur tanpa beban aksial Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur
Ø Komponen dengan tulangan spiral Ø Komponen lain
Geser dan torsi Tumpuan Beton Komponen struktur yang memikul gaya tarik
a. Terhadap kuat tarik leleh
b. Terhadap kuat tarik fraktur Komponen struktur yang memikul gaya tekan
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
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 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 dalam lapis yang sama, tidak boleh kurang
dari d b ataupun 25 mm, dimana d b 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
a. Pembebanan Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah :
1) Beban mati
2) Beban hidup
3) Beban air
b. Asumsi Perletakan
1) Tumpuan sebelah kiri adalah sendi.
2) Tumpuan sebelah kanan adalah rol.
c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.
d. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-1729-2002.
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
e. Perhitungan dimensi profil kuda-kuda.
1) Batang tarik Ag perlu =
Fy
P mak
An perlu = 0,85.Ag An = Ag-dt L = Panjang sambungan dalam arah gaya tarik
x U - =1 Ae = U.An
Cek kekuatan nominal :
Kondisi leleh
Ag Pn Ag . . 9 0 = f =
Kondisi fraktur
Ag Pn Ag . . 75 0 = f =
Pn P f > ……. ( aman )
2) Batang tekan
Periksa kelangsingan penampang :
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
Apabila = λc ≤ 0,25
1,25. s = l
Fcr Ag Pn Ag = = . .
……. ( aman )
2.3. Perencanaan Tangga
a. Pembebanan :
1) Beban mati
2) Beban hidup
: 300 kg/m 2
b. Asumsi Perletakan 1)Tumpuan bawah adalah jepit. 2)Tumpuan tengah adalah sendi. 3)Tumpuan atas adalah jepit.
c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.
d. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.
e. Perhitungan untuk penulangan tangga Mn =
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
r=
fy
2.m.Rn
r max = 0,75 . rb r min <r<r maks
tulangan tunggal
r< r min
dipakai r min = 0,0025
As = r ada .b.d
2.4. Perencanaan Plat Lantai
a. Pembebanan :
1) Beban mati
2) Beban hidup
: 250 kg/m 2
b. Asumsi Perletakan : jepit elastis dan jepit penuh
c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.
d. 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 :
M M = dimana,
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
r=
fy
2.m.Rn
r max = 0,75 . rb r min <r<r maks
tulangan tunggal
r< r min
dipakai r min = 0,0025
As = r ada .b.d Luas tampang tulangan
As = Jumlah tulangan x Luas
2.5. Perencanaan Balok Anak
a. Pembebanan :
1) Beban mati
2) Beban hidup
: 250 kg/m 2
b. Asumsi Perletakan : jepit jepit
c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.
d. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.
Perhitungan tulangan lentur :
M = dimana,
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
r=
fy
2.m.Rn
r max = 0,75 . rb r min = 1,4/fy
r min <r<r maks
tulangan tunggal
r< r min
dipakai r min
Perhitungan tulangan geser :
f Vc=0,6 x Vc Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc ( perlu tulangan geser ) Vu < Æ Vc < 3 Ø Vc
(tidak perlu tulangan geser) Vs perlu = Vu – Vc
( pilih tulangan terpasang ) Vs ada =
fy Av fy ) . ( .
( pakai Vs perlu )
2.6. Perencanaan Portal
a. Pembebanan :
1) Beban mati
2) Beban hidup
: 200 kg/m 2
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
b. Asumsi Perletakan
1) Jepit pada kaki portal.
2) Bebas pada titik yang lain
c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000. Perhitungan tulangan lentur :
M = dimana,
2.m.Rn
r max = 0,75 . rb r min = 1,4/fy
r min <r<r maks
tulangan tunggal
r< r min
dipakai r min
Perhitungan tulangan geser :
f Vc=0,6 x Vc Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc ( perlu tulangan geser )
Vu < Æ Vc < 3 Ø Vc (tidak perlu tulangan geser)
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
Vs perlu = Vu – Vc ( pilih tulangan terpasang )
Vs ada =
fy Av fy ) . ( .
( pakai Vs perlu )
2.7. Perencanaan Pondasi
a. Pembebanan : Beban aksial dan momen dari analisa struktur portal akibat beban mati dan beban hidup.
b. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.
Perhitungan kapasitas dukung pondasi : s yang terjadi
.b.L 2
Mtot
Vtot +
= σ ahterjadi tan < s ijin tanah…..........( dianggap aman ) Sedangkan pada perhitungan tulangan lentur
2.m.Rn
r max = 0,75 . rb r min <r<r maks
tulangan tunggal
commit to user
BAB 2 Dasar Teori
r <r min
dipakai r min = 0,0036
As =r ada .b.d
Luas tampang tulangan As = xbxd r
Perhitungan tulangan geser : Vu
=sxA efektif
f Vc = 0,6 x Vc Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc ( perlu tulangan geser )
Vu < Æ Vc < 3 Ø Vc (tidak perlu tulangan geser) Vs perlu = Vu – Vc ( pilih tulangan terpasang )
Vs ada =
fy Av fy ) . ( .
( pakai Vs perlu )
commit to user
BAB 3 Perencanaan Atap
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
SK = Setengah kuda-kuda
JR = Jurai
commit to user
3.1.1.Dasar Perencanaan
Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai berikut :
a. Bentuk rangka kuda-kuda
: seperti gambar 3.1
b. Jarak antar kuda-kuda
: 4,5 m
c. Kemiringan atap (a)
: 1). Atap jenis 1 = 30 o
2). Atap jenis 2 = 45 o
d. Bahan gording
: baja profil kanal ( )
e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki (û ë)
f. Bahan penutup atap
: genteng tanah liat
g. Alat sambung
: baut-mur.
h. Jarak antar gording : 1). Atap jenis 1 = 1,73 m 2). Atap jenis 2 = 2,12 m
i. Bentuk atap
: limasan
j. Mutu baja profil
: Bj-37
s ijin
= 1600 kg/cm 2 s Leleh = 2400 kg/cm 2 (SNI 03–1729-2002)
3.2. Perencanaan Gording
3.2.1. Perencanaan Pembebanan
Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe kanal ( ) 240 x 85 x 9,5 x 13 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai berikut :
a. Berat gording
= 33,2 kg/m.
i. W y = 39,6 cm 3 .
commit to user
Pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1989), sebagai berikut :
a. Berat penutup atap
= 50 kg/m 2 .
b. Beban angin
= 25 kg/m 2 .
c. Berat hidup (pekerja)
= 100 kg.
d. Berat penggantung dan plafond = 18 kg/m 2
3.2.2.Perhitungan Pembebanan
a. Atap jenis 1
1. Beban Mati (titik)
Gambar 3.2. Beban mati
Berat gording = 33,2 kg/m Berat penutup atap Berat plafon
( 1,73 x 50 ) ( 1,5 x 18 )
= 86,5 kg/m
27 kg/m = 146,7 kg/m q
q x = q sin a
= 146,7 x sin 30°
= 73,35 kg/m.
q y = q cos a
= 146,7 x cos 30°
= 127,05 kg/m.
M x1 = 1 / 8 .q y .L 2 = 1 / 8 x 127,05 x ( 4,5 ) 2 = 321,60 kgm. M y1 = 1 / 8 .q x .L 2 = 1 / 8 x 73,35 x ( 4,5 ) 2 = 185,67 kgm.
commit to user
2. Beban hidup
Gambar 3.3. Beban hidup
P diambil sebesar 100 kg. P x = P sin a
M x2 = 1 / 4 .P y .L = 1 / 4 x 86,602 x 4,5 = 97,43 kgm. M y2 = 1 / 4 .P x .L = 1 / 4 x 50 x 4,5
= 56,25 kgm.
3. Beban angin
TEKAN HISAP
Gambar 3.4. Beban angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2 (PPIUG 1989) Koefisien kemiringan atap (a)
a) Koefisien angin tekan = (0,02a – 0,4)
b) Koefisien angin hisap = – 0,4 Beban angin :
a) Angin tekan (W 1 ) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s 1 +s 2 )
= 0,2 x 25 x ½ x (1,73+1,73)
= 8,65 kg/m.
commit to user commit to user
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga M x :
a) M x (tekan) = 1 / 8 .W 1 .L 2 = 1 / 8 x 8,65 x (4,5) 2 = 21,90 kgm.
b) M x (hisap) = 1 / 8 .W 2 .L 2 = 1 / 8 x -17,3 x (4,5) 2 = -43,80 kgm.
Kombinasi = 1,2D + 1,6L ± 0,8w
a) M x M x (max)
= 1,2D + 1,6L + 0,8 = 1,2(321,60) + 1,6(97,43) + 0,8(21,90) = 559,328 kgm
M x (min)
= 1,2D + 1,6L - 0,8W = 1,2(321,60) + 1,6(97,43) - 0,8(21,90) = 524,288 kgm
b) M y M x (max)
=M x (min) = 1,2(185,67) + 1,6(56,25) = 312,81 kgm
Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording
Beban Hidup
Beban Angin
Kombinasi
Tekan
Hisap Maksimum Minimum
Mx (kgm) My (kgm)
commit to user commit to user
1. Beban Mati (titik)
Gambar 3.5. Beban mati
Berat gording = 33,2 kg/m Berat penutup atap Berat plafon
( 2,12 x 50 ) ( 2 x 18 )
= 106 kg/m
36 kg/m = 175,2 kg/m q
q x = q sin a
= 175,2 x sin 45°
= 123,89 kg/m.
q y = q cos a
= 175,2 x cos 45°
= 123,89 kg/m.
M x1 = 1 / 8 .q y .L 2 = 1 / 8 x 123,89 x ( 4,5 ) 2 = 313,60 kgm. M y1 = 1 / 8 .q x .L 2 = 1 / 8 x 123,89 x ( 4,5 ) 2 = 313,60 kgm.
2. Beban hidup
Gambar 3.6. Beban hidup
commit to user
P diambil sebesar 100 kg. P x = P sin a
M x2 = 1 / 4 .P y .L = 1 / 4 x 70,711 x 4,5 = 79,550 kgm. M y2 = 1 / 4 .P x .L = 1 / 4 x 70,711 x 4,5 = 79,550 kgm.
3. Beban angin
TEKAN HISAP
Gambar 3.7. Beban angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2 (PPIUG 1989) Koefisien kemiringan atap (a)
a) Koefisien angin tekan = (0,02 a – 0,4) = (0,02.45 – 0,4) = 0,5
b) Koefisien angin hisap = – 0,4 Beban angin :
a) Angin tekan (W 1 ) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s 1 +s 2 )
= 0,5 x 25 x ½ x (2,12+2,12)
= 26,5 kg/m.
b) Angin hisap (W 2 ) = koef. Angin hisap x beban angin x 1/2 x (s 1 +s 2 )
= – 0,4 x 25 x ½ x (2,12+2,12)
= -21,2 kg/m.
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga M x :
a) M x (tekan) = 1 / 8 .W 1 .L 2 = 1 / 8 x 26,5 x (4,5) 2 = 67,08 kgm.
b) M x (hisap) = 1 / 8 .W 2 .L 2 = 1 / 8 x -21,2 x (4,5) 2 = -53,66 kgm.
commit to user
Kombinasi = 1,2D + 1,6L ± 0,8w
a) M x M x (max)
= 1,2D + 1,6L + 0,8 = 1,2(313,60) + 1,6(79,550) + 0,8(67,08) = 557,264 kgm
M x (min)
= 1,2D + 1,6L - 0,8W = 1,2(313,60) + 1,6(79,550) - 0,8(67,08) = 449,936 kgm
b) M y M x (max)
=M x (min) = 1,2(313,60) + 1,6(79,550) = 503,6 kgm
Tabel 3.2. Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording
Beban Angin
Maksimum Minimum
Mx (kgm)
My (kgm)
3.2.3.Kontrol Tahanan Momen
a. Atap jenis 1
Kontrol terhadap momen maksimum
Mux = 559,328 kgm = 559,328 x10 4 Nmm
Muy
= 312,81 kgm = 312,81 x10 4 Nmm
Mnx
= Wx.fy = 300 x10 3 (240) = 72000000 Nmm
Mny
= Wy.fy = 39,6 x10 3 (240) = 9504000 Nmm
commit to user
Cek tahanan momen lentur
b. Atap jenis 2
Kontrol terhadap momen maksimum
Mux = 557,264 kgm = 557,264 x10 4 Nmm
Muy = 503,6 kgm
= 503,6 x10 4 Nmm
Mnx = Wx.fy
= 300 x10 3 (240) = 72000000 Nmm
Mny = Wy.fy
= 39,6 x10 3 (240) = 9504000 Nmm
Cek tahanan momen lentur
commit to user
3.2.4. Kontrol Terhadap Lendutan
a. Atap jenis 1
Di coba profil : 240 x 85 x 9,5 x 13
E = 2 x 10 6 kg/cm 2
Ix = 3600 cm 4
= 0,73 kg/cm
qy
= 1,27 kg/cm
+ = 2 2 117 , 0 ( ) 977 , 0 ( 0 0,984 cm Z£Z ijin
0,984 cm £ 1,875 cm …………… aman !
Jadi, baja profil kanal ( ) dengan dimensi 240 x 85 x 9,5 x 13 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
commit to user commit to user
Di coba profil : 240 x 85 x 9,5 x 13 q x = 1,239 kg/cm
E = 2 × 10 6 kg/cm 2 q y = 1,239 kg/cm
I x = 3600 cm 4 P x = 70,711 kg
I y = 248 cm 4 P y = 70,711 kg
+ = 2 2 11 , 0 ( ) 601 , 1 ( 1 1,605 cm Z£Z ijin
1,605 cm £ 1,875 cm …………… aman !
Jadi, baja profil kanal ( ) dengan dimensi 240 x 85 x 9,5 x 13 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
commit to user
3.3. Perencanaan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.8. Rangka Batang Setengah Kuda- kuda
3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.3. Perhitungan Panjang Batang Pada Setengah Kuda-kuda
Nomor batang
Panjang (m)
Nomor batang
Panjang (m)
commit to user
3.3.2. Perhitungan luasan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.9 Luasan Atap Setengah Kuda-kuda
Panjang atap ao
= 10 m
Panjang atap bn
= 8,25 m
Panjang atap cm
= 6,75 m
Panjang atap dl
= 5,25 m
Panjang atap ek
= 3,38 m
Panjang atap fj
= 1,13 m
Panjang atap gi
= 0,75 m
commit to user
Panjang atap ab = no = 1,96 m
Panjang atap bc = cd = de = ef = fg = ij = jk = kl = lm = mn = 1,68 m Panjang atap gh
= hi = 0,84 m
Panjang atap a’b’
= 1,75 m
Panjang atap b’c’
= c’d’ = d’e’ = e’f’ = f’g’ = 1,5 m
Panjang atap g’h
= 0,75 m
· Luas atap abno = ½ x (ao + bn) x a’b’
= ½ x (10 + 8,25) x 1,75 = 15,97 m 2
Luas atap bcmn = ½ x (bn + cm) x b’c’
= ½ x (8,25 + 6,75) x 1,5 = 11,25 m 2
· Luas atap cdlm = ½ x (cm + dl) x c’d’
= ½ x (6,75 + 5,25) x 1,5 =9m 2
· Luas atap dekl = ½ x (dl + ek) x d’e’
= ½ x (5,25 + 3,75) x 1,5 = 6,75 m 2
· Luas atap efjk
= ½ x (ek + fj) x e’f’ = ½ x (3,75 + 2,25) x 1,5
= 4,50 m 2
· Luas atap fgij
= ½ x (fj + gi) x f’g’ = ½ x (2,25+0,75) x 1,5
= 2,25 m 2
· Luas atap ghi
= ½ x gi x g’h = ½ x 0,75 x 0,75
= 0,28 m 2
commit to user commit to user
b' c' d' e' f' g' f'
Gambar 3.10 Luasan Plafon Setengah Kuda-Kuda
Panjang atap ao
=9 m
Panjang atap bn
= 8,25 m
Panjang atap cm
= 6,75 m
Panjang atap dl
= 5,25 m
Panjang atap ek
= 3,38 m
Panjang atap fj
= 1,13 m
Panjang atap gi
= 0,75 m Panjang atap ab = no = 1,96 m
Panjang atap bc = cd = de = ef = fg = ij = jk = kl = lm = mn = 1,68 m Panjang atap gh
= hi = 0,84 m
Panjang atap a’b’
= 1,75 m
Panjang atap b’c’
= c’d’ = d’e’ = e’f’ = f’g’ = 1,5 m
Panjang atap g’h
= 0,75 m
· Luas atap abno = ½ x (ao + bn) x a’b’
= ½ x (9 + 8,25) x 0,75 = 6,47 m 2
commit to user
Luas atap bcmn = ½ x (bn + cm) x b’c’
= ½ x (8,25 + 6,75) x 1,5 = 11,25 m 2
· Luas atap cdlm = ½ x (cm + dl) x c’d’
= ½ x (6,75 + 5,25) x 1,5 =9m 2
· Luas atap dekl = ½ x (dl + ek) x d’e’
= ½ x (5,25 + 3,75) x 1,5 = 6,75 m 2
· Luas atap efjk
= ½ x (ek + fj) x e’f’ = ½ x (3,75 + 2,25) x 1,5 = 4,50 m 2
· Luas atap fgij
= ½ x (fj + gi) x f’g’ = ½ x (2,25+0,75) x 1,5
= 2,25 m 2
· Luas atap ghi
= ½ x gi x g’h = ½ x 0,75 x 0,75
= 0,28 m 2
3.3.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda
Data-data pembebanan : Data-data pembebanan : Berat gording
= 33,2 kg/m
Berat penutup atap
= 50 kg/m 2
Berat plafon dan penggantung = 18 kg/m 2
Berat profil kuda-kuda
= 25 kg/m
commit to user
Gambar 3.11. Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat beban mati
a) Perhitungan Beban
1) Beban Mati
Beban P 1
Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording ao = 33,2 x 10 = 332 kg
Beban atap
= Luas atap abno x Berat atap = 15,97 x 50 = 798,45 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 7 ) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,51 + 1,73) x 25 = 40,375 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 40,375 = 12,113 kg
Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 40,375 = 4,038 kg
commit to user
Beban plafon
= Luas plafon abno x berat plafon = 6,47 x 18 = 116,46 kg
Beban P 2
Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording bn = 33,2 x 8,25 = 273,9 kg
Beban atap = Luas atap atap bcmn x berat atap = 11,25 x 50 = 562,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg (7 + 8 + 16 + 17) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,73 + 1,73 + 0,7 + 1,59) x 25 = 71,88 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 71,88 = 21,564 kg
Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 71,88 = 7,188 kg
Beban P 3
Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording cm = 33,2 x 6,75 = 224,1 kg
Beban atap
= Luas atap cdlm x berat atap = 9 x 50 = 450 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(8 +18 +19 + 9) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,73 + 1,4 + 1,94 + 1,73 ) x 25 = 85 kg
Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 85
commit to user
= 8,5 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 85 = 25,5 kg
Beban P 4
Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording dl = 33,2 x 5,25 = 174,3 kg
Beban atap
= Luas atap dekl x berat atap = 6,75 x 50 = 337,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(9 + 20) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,73 + 2,1) x 25 = 47,875 kg
Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 47,875 = 4,788 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 47,875 = 14,363 kg
Beban P 5
Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording ek = 33,2 x 3,75 = 124,5 kg
Beban atap
= Luas atap dekl x berat atap = 6,75 x 50 = 337,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(21+22 +10 +29 +13+28) x berat profil kuda - kuda = ½ x (2,1+3,32+1,73+1,54+2,12+0,5) x 25
commit to user
= 141,38 kg
Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 141,38 = 14,14 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 141,38 = 42,41 kg
Beban P 6
Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording fj = 33,2 x 2,25 = 74,7 kg
Beban atap
= Luas atap efjkl x berat atap = 4,50 x 50 = 225 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(23+10+29+13+14+31+11+30+22+24) x berat profil kuda kuda =
(2,96+1,73+1,54+2,12+2,12+3,02+1,73+1,13+3,32+3,32) x 25 = 287,38 kg
Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 287,38
= 28,74 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 287,38 = 86,214 kg
commit to user
Beban P 7
Beban atap
= Luas atap fgij x berat atap = 2,25 x 50 = 112,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(14+31+11+25+12+33+15+32) x berat profil kuda kuda
x (2,12+3,02+1,73+3,83+1,73+1,75+2,12+1,76) x 25 = 225,75 kg
Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 225,75
= 22,58 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 225,75 = 67,725 kg
Beban P 8
Beban atap
= Luas atap ghi x berat atap = 0,28 x 50 = 14 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(15+33+12+26+27)+34) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,12+1,75+1,73+4,93+4,7+2,39) x 25 = 220,25 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 220,25 = 66,075 kg
Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 220,25 = 22,025 kg
commit to user
Beban P 9
Beban plafon = Luas plafon bcmn x berat plafon = 11,25 x 18 = 202,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(1 + 16 + 2) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,51 + 0,7 + 1,51) x 25 = 46,5 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 46,5 = 13,95 kg
Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 46,5
= 4,65 kg
Beban P 10
Beban plafon
= Luas plafon cdlm x berat plafon = 9 x 18 = 162 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(2+3+17+18) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,51 + 1,51 + 1,59 + 1,4) x 25 = 75,125 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 75,125 = 22,538 kg
Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 75,125 = 7,513 kg
commit to user
Beban P 11
Beban plafon
= Luas plafon dekl x berat plafon = 6,75 x 18 = 121,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(3+19+20) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,51 + 1,94 + 2,1) x 25 = 69,375 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 69,375 = 20,813 kg
Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 69,375
= 6,938 kg
Beban P 12
Beban plafon
= Luas plafon dekl x berat plafon = 6,75 x 18 = 121,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(4 + 21 + 22) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,5 + 2,1 + 3,32) x 25 = 86,5 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 86,5 = 25,95 kg
Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 86,5 = 8,65 kg
Beban P 13
Beban plafon
= Luas plafon efjk x berat plafon = 4,50 x 18 = 81 kg
commit to user
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(4 + 5 + 23) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,5 + 1,5 + 2,96) x 25 = 74,5 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 74,5 = 22,35 kg
Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 37,5
= 7,45 kg Beban P 14
Beban plafon
= Luas plafon fgij x berat plafon = 2,25 x 18 = 40,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(5+6+24+25+26) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,5+1,5+3,32+3,83+4,93) x 25 = 188,5 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 188,5 = 56,55 kg
Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 188,5 = 18,85 kg
Beban P 15
Beban plafon
= Luas plafon ghi x berat plafon = 0,28 x 18 = 5,04 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(6+27) x berat profil kuda kuda = ½ x (1,5+4,7) x 25 = 77,5 kg
commit to user
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 77,5 = 23,25 kg
Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 0,1 x 77,5 = 7,75 kg
Tabel 3.4. Rekapitulasi Beban Mati
Beban
Beban Atap (kg)
Beban gording
(kg)
Beban Kuda-
kuda
(kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat
Penyambu ng (kg)
Beban Plafon
(kg)
Jumlah Beban (kg)
Input SAP 2000
2) Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P 1 ,P 2 ,P 3 = 100 kg
commit to user
3) Beban Angin
Perhitungan beban angin
Gambar 3.12 Pembebanan setengah kuda-kuda utama akibat beban angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2 (PPIUG 1983)
a) Koefisien angin tekan atap jenis 1 = 0,02 a - 0,40 = (0,02 x 30) - 0,40 = 0,2 ( untuk W1,W2,W3,W4)
b) Koefisien angin tekan atap jenis 2 = 0,02 a - 0,40 = (0,02 x 45) - 0,40 = 0,5 ( untuk W5,W6,W7,W8)
W 1 = luas atap abno x koef. angin tekan x beban angin = 15,97 x 0,2 x 25 = 79,85 kg W 2 = luas atap bcmn x koef. angin tekan x beban angin = 11,25 x 0,2 x 25 = 56,25 kg W 3 = luas atap cdlm x koef. angin tekan x beban angin = 9 x 0,2 x 25 = 45 kg W 4 = luas atap dekl x koef. angin tekan x beban angin = 6,75 x 0,2 x 25 = 33,75 kg
commit to user
W 5 = luas atap dekl x koef. angin tekan x beban angin = 6,75 x 0,5 x 25 = 84,375 kg W 6 = luas atap efjk x koef. angin tekan x beban angin = 4,50 x 0,5 x 25 = 56,25 kg W 7 = luas atap fgij x koef. angin tekan x beban angin = 2,25 x 0,5 x 25 = 28,125 kg W 8 = luas atap ghi x koef. angin tekan x beban angin = 0,28 x 0,5 x 25 = 3,5 kg
Tabel 3.5. Perhitungan Beban Angin
Beban Angin
W.Cos a (kg)
(Untuk Input
SAP2000)
Wy
W.Sin a (kg)
(Untuk Input SAP2000)
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
commit to user
Tabel 3.6 Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-kuda
Batang
kombinasi Tarik (+)
( kg )
Tekan (-)
commit to user
3.3.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
P maks. = 2506,03 kg L = 1,94 m
f y = 2400 kg/cm 2
f u = 3700 kg/cm 2
Kondisi leleh
P maks. = f . f y .Ag
Kondisi fraktur
P maks. = f . f u .Ae P maks. = f . f u .An.U
commit to user
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50.50.5 Dari tabel didapat Ag = 4,8 cm 2
i = 1,51 cm
Berdasarkan Ag kondisi leleh
Ag = 1,16/2 = 0,58 cm 2
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 cm 2
Ag yang menentukan = 1,337 cm 2 Digunakan ûë 50.50.5 maka, luas profil 4,8 > 1,337 ( aman )
inersia 1,51 > 0,81 ( aman )
b. Perhitungan profil batang tekan
P maks. = 2256,82 kg L = 1,94 m
f y = 2400 kg/cm 2
f u = 3700 kg/cm 2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50.50.5 Dari tabel didapat nilai – nilai :
Ag = 2.4,8 = 9,6 cm 2
r = 1,51 cm = 15,1 mm
b = 50 mm t
= 5 mm Periksa kelangsingan penampang :
commit to user
Karena l c >1,2 maka : w = 1,25 l c 2 w = 1,25.1,41 2 = 2,49
P n = Ag.f cr = Ag
= 92530,12 N = 9253,01 kg
max 2256,82 = = P x
< 1 ....... ( aman )
3.3.5. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur ( A 490 ,F u b = 825 Mpa = 8250 kg/cm 2 ) Diameter baut (Æ) = 12,7 mm = 1,27 cm Diamater lubang = 1,47 cm Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 . 1,27 = 0,794 cm
Menggunakan tebal plat 0,80 cm (BJ 37,f u = 3700 kg/cm 2 )
Ø Tegangan tumpu penyambung Rn =
4 , 2 ( 2 xdt xf f u
5 , 0 27 , 1 3700 4 , 2 ( 75 , 0 , x x x
= 4229,1 kg/baut
commit to user
Ø Tegangan geser penyambung Rn =
u xf nx xf 5 0 ,
) 27 , 1 ( 14 , 3 25 , 0 ( 8250 5 , 0 2 0 x x x x x x = 10445,544 kg/baut
Ø Tegangan tarik penyambung Rn =
u xf 75 , 0 ,
= 0,75x8250x
) 27 , 1 ( 14 , 3 25 , 0 ( 0 2 x x
= 7834,158 kg/baut P yang menentukan adalah P tumpu = 4229,1 kg
Perhitungan jumlah baut-mur :
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) : Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5d £ S 1 £ 3d Diambil, S 1 = 2,5 . d = 2,5 . 1,27 = 3,175 cm = 3 cm
2) 2,5 d £ S 2 £ 7d Diambil, S 2 =5d b = 1,5 . 1,27 = 1,905 cm = 2 cm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur ( A 490 ,F u b = 825 Mpa = 8250 kg/cm 2 ) Diameter baut (Æ) = 12,7 mm = 1,27 cm Diamater lubang = 1,47 cm
commit to user
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 . 1,27 = 0,794 cm
Menggunakan tebal plat 0,80 cm (BJ 37,f u = 3700 kg/cm 2 )
Ø Tegangan tumpu penyambung Rn =
4 , 2 ( 2 xdt xf f u
5 , 0 27 , 1 3700 4 , 2 ( 75 , 0 , x x x
= 4229,1 kg/baut Ø Tegangan geser penyambung Rn =
u xf nx xf 5 0 ,
) 27 , 1 ( 14 , 3 25 , 0 ( 8250 5 , 0 2 0 x x x x x x = 10445,544 kg/baut Ø Tegangan tarik penyambung Rn =
u xf 75 , 0 ,
= 0,75x8250x
) 27 , 1 ( 14 , 3 25 , 0 ( 0 2 x x
= 7834,158 kg/baut P yang menentukan adalah P tumpu = 4229,1 kg
Perhitungan jumlah baut-mur :
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5d £ S 1 £ 3d Diambil, S 1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm = 3 cm
commit to user
2) 2,5 d £ S 2 £ 7d Diambil, S 2 =5d b = 1,5 . 1,27 = 1,905 cm = 2 cm
Tabel 3.7. Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda Nomor
Batang
Dimensi Profil
Baut (mm)
commit to user
commit to user
3.4. Perencanaan Jurai
Gambar 3.13 Rangka Batang Jurai
3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.8. Perhitungan Panjang Batang Pada Jurai
Nomor Batang
Panjang Batang (m)
commit to user
m n m"l"
3.4.2. Perhitungan luasan jurai
Gambar 3.14 Luasan Atap Jurai
Panjang n1 = ½ x 2,12 = 1,06 m Panjang n1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 1,06 m Panjang 7-8 = 8-9 = 9-10 = 10-11 = 11-12 = 1,06 m Panjang 12-13= 1,41 m Panjang aa’ = 2,74 m
Panjang a’a” = 5 m
Panjang cc’ = 1,87 m
Panjang c’c” = 4,12 m
commit to user
Panjang ee’ = 1,12 m
Panjang e’e” = 3,38 m
Panjang gg’ = 0,37 m
Panjang g’g” = 2,62 m
Panjang ii’
= 1,87 m
Panjang i’i” = 1,88 m
Panjang kk’ = 1,12 m
Panjang k’k” = 1,12 m
Panjang mm’ = 0,37 m
Panjang m’m” = 0,37 m
Ø Luas aa’a”c”c’c = (½ (aa’ + cc’) 11-13) + (½ (a’a” + c’c”) 11-13)
= (½ ( 2,74 + 1,87 ) 2,47) + (½ (5 + 4,12) 2,47) = 16,957 m 2
Ø Luas cc’c”e”e’e = (½ (cc’ + ee’) 9-11 ) + (½ (c’c” + e’e”) 9-11) = (½ ( 1,87 + 1,12 ) 2. 1,06) + (½ (4,12 + 3,38) 2. 1,06) = 11,119 m 2
Ø Luas ee’e”g”g’g = (½ (ee’ + gg’) 7-9 ) + (½ (e’e” + g’g”) 7-9) = (½ ( 1,12 + 0,37 ) 2. 1,06) + (½ (3,38 + 2,63 ) 2. 1,06)
= 7,95 m 2 Ø Luas gg’g”i”i’ihh’= (½ . 6-7. gg’) + (½ (g’g” + i’i”) 5-7) + (½ (ii’ + hh’) 5-7)
= (½ × 1,06 × 0,37) + (½ ( 2,62 + 1,88) 2,12) +
( ½ ( 1,87 + 2,25 ) 2,12) = 9,333 m 2
Ø Luas ii’i”k”k’k = (½ (ii’ + kk’) 3-5 ) + (½ (i’i” + k’k”) 3-5) = (½ (1,87 + 1,12) 2,12) + (½ (1,88+ 1,12) 2,12) = 4,493 m 2
Ø Luas kk’k”m”m’m= (½ (kk’ + mm’) 1-3) + (½ (k’k” + m’m”) 1-3)
= (½ (1,12 + 0,37) 2,12) + (½ (1,12+ 0,37) 2,12) = 3,159 m 2
Ø Luas nmm’m” = (½ × mm’ × n1) x 2
= (½ × 0,37 × 1,06) x 2 = 0,392 m 2
commit to user
Gambar 3.15 Luasan Plafon Jurai
Panjang n1 = ½ x 1,5 = 0,75 m Panjang n1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 0,75 Panjang 7-8 = 8-9 = 9-10 = 10-11 = 11-12 = 0,75 m Panjang 12-13= 1m Panjang bb’ = 2,24 m
Panjang b’b” = 4,5 m
Panjang cc’ = 1,87 m
Panjang c’c” = 4,12 m
Panjang ee’ = 1,12 m
Panjang e’e” = 3,38 m
Panjang gg’ = 0,37 m
Panjang g’g” = 2,62 m
Panjang ii’
= 1,87 m
Panjang i’i” = 1,88 m
Panjang kk’ = 1,12 m
Panjang k’k” = 1,12 m
Panjang mm’ = 0,37 m
Panjang m’m” = 0,37 m
Ø Luas bb’b”c”c’c = (½ (bb’ + cc’) 11-13) + (½ (b’b” + c’c”) 11-13)
= (½ ( 2,24 + 1,87 ) 1,75) + (½ (4,5 + 4,12) 1,75) = 11,139 m 2
Ø Luas cc’c”e”e’e = (½ (cc’ + ee’) 9-11 ) + (½ (c’c” + e’e”) 9-11) = (½ ( 1,87 + 1,12 ) 2. 0,75) + (½ (4,12 + 3,38) 2. 0,75) = 7,868 m 2
commit to user
Ø Luas ee’e”g”g’g = (½ (ee’ + gg’) 7-9 ) + (½ (e’e” + g’g”) 7-9) = (½ ( 1,12 + 0,37 ) 2. 0,75) + (½ (3,38 + 2,63 ) 2. 0,75)
= 5,625 m 2 Ø Luas gg’g”i”i’ihh’= (½ . 6-7. gg’) + (½ (g’g” + i’i”) 5-7) + (½ (ii’ + hh’) 5-7)
( ½ ( 1,87 + 2,25 ) 1,5) = 6,604 m 2