PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG SEKOLAH 2 LANTAI

i

GEDUNG SEKOLAH 2 LANTAI

Diajukan Oleh :

DANNY ARIEF M I8506009

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET 2010

| Walaupun hidup ini sulit, tapi aku berusaha melakukan yang terbaik untuk mencapai sesuatu yang aku harapkan. AKU YAKIN AKU PASTI BISA. ( Danny Arief M )

| Sebagai manusia yang tak sempurna kita harus berusaha untuk maju dan menggapai impian

yang kita dambakan. ( Vino B Setiaw an )

| Dalam kenyataan hidup ini, masalah itu jangan dihindari, tapi masalah itu ada untuk dihadapi.

( Ir. Suyatno Luhur, SH, MM )

| Jalan kita masih panjang masih ada waktu tersisa, coba kuatkan dirimu jangan berhenti disini.

( Dew a 19 )

| Waktunya kita tak berhenti, jangan cepat puas, bekerja dan terus bekerja hingga saat kita tak berguna lagi, Maka apapun yang terjadi akan kujalani akan kuhadapi dengan segenap hati.

( Sheila on 7 )

| Syukuri apa yang ada, hidup adalah anugerah, tetap jalani hidup ini melakukan yang terbaik.

( D’masiv )

| Aku tak akan lari dari cobaan hidup ini, tak akan mengeluh, dan tak akan menyerah, karena aku

yakin ALLAH SWT pasti akan memberi kemudahan dan jalan bagiku. Aku percaya akan itu.

v

PERSEMBAHAN

Alhamdulillah puji syukur kupanjatkan kehadirat Tuhan Yang

Maha Esa, sang pencipta alam semesta yang telah memberikan

pelimpahan rahmat, hidayah serta anugerah yang tak terhingga.

“ Serangkai Budi Penghargaan”

Dibalik tabir pembuatan episode Tugas Akhir



Ribuan terima kasih untuk Nenek beserta keluarga

dan untuk Alm Bapak saya yang tak

henti-hentinya mendoakan, mendidikku, dan

menyemangatiku dalam pentingnya arti hidup ini.

Terima kasih, tanpa restumu hidupku tak

menentu.



Buat HENDRA TRI KURNIAWAN

(The Bimo), Thank

’_s

banget yaw atas komputernya yang dipinjamkan kepadaku selama pembuatan tugas akhir ini.



Rekan-rekan Sipil Gedung khususnya

angkatan 2006

Danar Aan Wahyex Ase Pendy Cepux Nia Bebek Reog

Hendrik Brow Elfas Paras Ian Ucil Ateeh Kimplung Aries

Yoyon Pak-Tile Aziz Ari Plentung Novita Aslam Wahyudi

Mbah-Dwi Agung.P Arif Bandrio Anom Ulfah Tri Eni dll.

Makasich atas smangat & bantuannya yaw,,, I LOVE U ALL..…



The last, thank’s to : Ir. Supardi MT, selaku dosen pembimbing yang memberi

pengarahan beserta bimbingan atas terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini.

melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul PERENCANAAN STRUKTUR

GEDUNG SEKOLAHAN 2 LANTAI dengan baik. Dalam penyusunan Tugas

Akhir ini, penyusun banyak menerima bimbingan, bantuan dan dorongan yang sangat berarti dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penyusun ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada :

1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta stafnya.

2. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta stafnya.

3. Segenap pimpinan Program D-III Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta stafnya.

4. Ir. Supardi, MT., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir dan selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas akhir ini.

5. Setiono, ST, Msc, selaku Dosen Penguji Tugas Akhir atas arahan dan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas ini.

6. Ir. Endang Rismunarsi, MT, selaku Dosen Penguji Tugas Akhir atas arahan dan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas ini.

7. Bapak dan ibu dosen pengajar yang telah memberikan ilmunya beserta karyawan di Fakultas Teknik UNS yang telah banyak membantu dalam proses perkuliahan.

8. Bapak, Ibu, kakak dan adikku yang telah memberikan dukungan dan dorongan baik moril maupun materiil dan selalu mendoakan penyusun.

9. Rekan – rekan dari Teknik sipil semua angkatan yang telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini, dan semua pihak yang telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini.

vii

kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran maupun masukan yang membawa ke arah perbaikan dan bersifat membangun sangat penyusun harapkan. Semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya.

Surakarta, Januari 2010

HALAMAN JUDUL... ... i

HALAMAN PENGESAHAN. ... ii

MOTTO ... iv

PERSEMBAHAN... v

KATA PENGANTAR. ... vi

DAFTAR ISI. ... viii

DAFTAR GAMBAR ... xiii

DAFTAR TABEL... xv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ... xvii

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Maksud dan Tujuan. ... 1

1.3 Kriteria Perencanaan... 2

1.4 Peraturan-Peraturan Yang Berlaku ... 2

BAB 2 DASAR TEORI 2.1 Dasar Perencanaan ... 3

2.1.1 Jenis Pembebanan……… 3

2.1.2 Sistem Bekerjanya Beban……… 5

2.1.3 Provisi Keamanan………... 6

2.2 Perencanaan Atap ... 8

2.3 Perencanaan Tangga ... 8

2.4 Perencanaan Plat Lantai... 8

2.5 Perencanaan Balok Anak ... 9

2.6 Perencanaan Portal ... 9

ix

3.1 Rencana Atap………... ... 10

3.1.1 Dasar Perencanaan ... 11

3.2 Perencanaan Gording ... 12

3.2.1 Perencanaan Pembebanan ... 12

3.2.2 Perhitungan Pembebanan ... 13

3.2.3 Kontrol Terhadap Tegangan... 15

3.2.4 Kontrol terhadap lendutan ... 16

3.3 Perencanaan Setengah Kuda-Kuda ... 17

3.3.1 Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-Kuda ... 17

3.3.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda ... 18

3.3.3 Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda ... 21

3.3.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda ... 26

3.3.5 Perhitungan Alat Sambung... 28

3.4 Perencanaan Jurai ... 31

3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Jurai... 32

3.4.2 Perhitungan Luasan Jurai ... 32

3.4.3 Perhitungan Pembebanan Jurai ... 35

3.4.4 Perencanaan Profil Jurai ... 40

3.4.5 Perhitungan Alat Sambung... 42

3.5 Perencanaan Kuda-kuda Utama... 46

3.5.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda A ... 46

3.5.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda Utama A ... 47

3.5.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A ... 51

3.5.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama A ... 57

3.5.5 Perhitungan Alat Sambung... 59

3.6 Perencanaan Kuda-kuda Utama B ... 62

3.6.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda B ... 62

3.6.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda Utama B ... 63

3.6.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama B ... 66

3.6.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama B ... 72

4.2 Data Perencanaan Tangga ... 77

4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan ... 79

4.3.1 Perhitungan Tebal Plat Equivalent ... 79

4.3.2 Perhitungan Beban……….. 80

4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes………. 81

4.4.1 Perhitungan Tulangan Tumpuan………. 81

4.4.2 Perhitungan Tulangan Lapangan……… 83

4.5 Perencanaan Balok Bordes………. 84

4.5.1 Pembebanan Balok Bordes………. 85

4.5.2 Perhitungan Tulangan Lentur………. 85

4.5.3 Perhitungan Tulangan Geser……….. 87

4.6 Perhitungan Pondasi Tangga……….. 88

4.7 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi……… 89

4.7.1 Perhitungan Tulangan Lentur ... 90

4.7.2 Perhitungan Tulangan Geser ... 91

BAB 5 PLAT LANTAI 5.1 Perencanaan Plat Lantai ... 92

5.2 Perhitungan Beban Plat Lantai……….. . 92

5.3 Perhitungan Momen ... 93

5.4 Penulangan Plat Lantai………... 96

5.5 Penulangan Tumpuan Arah x……….. 98

5.6 Penulangan Tumpuan Arah y………. 99

5.7 Penulangan Lapangan Arah x……….. 100

5.8 Penulangan Lapangan Arah y……….. 101

5.9 Rekapitulasi Tulangan………. 102

BAB 6 PERENCANAAN PORTAL 6.1 Perencanaan Portal……… 104

xi

………..

6.2 Perhitungan Beban Equivalent Plat………. 106

6.2.1 Lebar Equivalent………... 106

6.2.2 Pembebanan Balok Portal Memanjang………... 106

6.2.3 Pembebanan Balok Portal Melintang... 111

6.3 Penulangan Balok Portal………. 115

6.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur Rink Balk ... 115

6.3.2 Perhitungan Tulangan Geser Rink Balk……... 118

6.3.3 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang ... 118

6.3.4 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang ... 121

6.3.5 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang ... 122

6.3.6 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang ... 124

6.4 Penulangan Kolom……….. 125

6.4.1 Perhitungan Tulangan Lentur Kolom………. 125

6.4.2 Perhitungan Tulangan Geser Kolom……… 127

6.5 Penulangan Sloof……… 128

6.5.1 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof………... 128

6.6.2 Perhitungan Tulangan Geser Sloof……….. .. 130

BAB 7 PERENCANAAN PONDASI 7.1 Data Perencanaan ... 132

7.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi……… 133

7.3 Perhitungan Tulangan Lentur………. 134

7.4 Perhitungan Tulangan Geser……….. 135

BAB 8 REKAPITULASI 8.1 Konstruksi Kuda-kuda ... 136

8.2 Tulangan Beton……… ... 138

xiii

Hal

Gambar 3.1 Denah Rencana Atap. ... 10

Gambar 3.2 Setengah Kuda-kuda ... 10

Gambar 3.3 Jurai ... 11

Gambar 3.4 Kuda-kuda utama ... 11

Gambar 3.5 Bentuk rangka kuda-kuda... 12

Gambar 3.6 Lip channels ... 13

Gambar 3.7 Beban mati... 13

Gambar 3.8 Beban hidup... 14

Gambar 3.9 Beban angin ... 14

Gambar 3.10 Rangka Batang Setengah Kuda-kuda ... 17

Gambar 3.11 Luasan Atap Setengah Kuda-kuda ... 18

Gambar 3.12 Luasan Plafon Setengah Kuda-kuda ... 20

Gambar 3.13 Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat Beban Mati ... 21

Gambar 3.14 Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat Beban Angin ... 25

Gambar 3.15 Rangka Batang Jurai... 31

Gambar 3.16 Luasan Atap Jurai. ... 32

Gambar 3.17 Luasan Plafon Jurai ... 34

Gambar 3.18 Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati . ... 35

Gambar 3.19 Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin ... 39

Gambar 3.20 Panjang Batang Kuda-kuda . ... 46

Gambar 3.21 Luasan Atap Kuda-kuda A . ... 47

Gambar 3.22 Luasan Plafon Kuda-kuda A. ... 49

Gambar 3.23 Pembebanan Kuda-kuda Utama A Akibat Beban Mati . ... 51

Gambar 3.24 Pembebanan Kuda-kuda Utama Akibat Beban Angin . ... 55

Gambar 3.25 Panjang Batang Kuda-kuda . ... 62

Gambar 3.26 Luasan Atap Kuda-kuda B . ... 63

Gambar 3.27 Luasan Plafon Kuda-kuda B. ... 65

Gambar 3.28 Pembebanan Kuda-kuda Utama B Akibat Beban Mati . ... 66

Gambar 4.4 Hasil SAP tulangan geser pada tangga... 87

Gambar 4.5 Pondasi Tangga. ... 88

Gambar 4.6 Hasil SAP gaya geser terbesar pada tangga. ... 88

Gambar 5.1 Denah Plat lantai ... 92

Gambar 5.2 Plat Tipe A1 ... 93

Gambar 5.3 Plat Tipe A2 ... 94

Gambar 5.4 Plat Tipe B1... 94

Gambar 5.5 Plat Tipe B2... 95

Gambar 5.6 Plat Tipe B3... 95

Gambar 5.7 Plat Tipe B4... 96

Gambar 5.8 Perencanaan Tinggi Efektif ... 97

Gambar 6.1 Denah Portal. ... 104

Gambar 6.2 Balok portal As-1. ... 106

Gambar 6.3 Pembebanan balok portal As-1 . ... 104

Gambar 6.4 Balok portal As-2. ... 107

Gambar 6.5 Pembebanan balok portal As-2 . ... 108

Gambar 6.6 Balok portal As-3. ... 109

Gambar 6.7 Pembebanan balok portal As-3 . ... 109

Gambar 6.8 Balok portal As-4. ... 110

Gambar 6.9 Pembebanan balok portal As-4 . ... 110

Gambar 6.10 Balok portal As-A. ... 111

Gambar 6.11 Pembebanan balok portal As-A ... 112

Gambar 6.12 Balok portal As-B... 112

Gambar 6.13 Pembebanan balok portal As-B . ... 113

Gambar 6.14 Balok portal As-F. ... 113

Gambar 6.15 Pembebanan balok portal As-F . ... 115

xv

Hal

Tabel 2.1 Koefisien Reduksi Beban hidup... 4

Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U ... 6

Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan ø ... 7

Tabel 3.1 Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording ... 15

Tabel 3.2 Perhitungan Panjang Batang Pada Setengah Kuda-kuda ... 17

Tabel 3.3 Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-kuda ... 24

Tabel 3.4 Perhitungan Beban Angin ... 26

Tabel 3.5 Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-kuda ... 26

Tabel 3.6 Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-Kuda ... 31

Tabel 3.7 Perhitungan Panjang Batang Pada Jurai... 32

Tabel 3.8 Rekapitulasi Pembebanan Jurai ... 38

Tabel 3.9 Perhitungan Beban Angin ... 40

Tabel 3.10 Rekapitulasi Gaya Batang Jurai ... 40

Tabel 3.11 Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai... 45

Tabel 3.12 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama A ... 46

Tabel 3.13 Rekapitulasi Beban Mati A ... 54

Tabel 3.14 Perhitungan Beban Angin A ... 56

Tabel 3.15 Rekapitulasi Gaya Batang pada Kuda-kuda Utama A ... 56

Tabel 3.16 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda A ... 62

Tabel 3.17 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama B ... 63

Tabel 3.18 Rekapitulasi Beban Mati B ... 69

Tabel 3.19 Perhitungan Beban Angin B ... 71

Tabel 3.20 Rekapitulasi Gaya Batang pada Kuda-kuda Utama B ... 71

Tabel 3.21 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda B ... 76

Tabel 5.1 Perhitungan Plat Lantai ... 96

Tabel 5.1 Penulangan Plat Lantai... 103

Tabel 8.1 Rekapitulasi setengah kuda-kuda ... 136

Tabel 8.2 Rekapitulasi jurai ... 136

xvii A = Luas penampang batang baja (cm2) B = Luas penampang (m2)

AS’ = Luas tulangan tekan (mm2) AS = Luas tulangan tarik (mm2)

B = Lebar penampang balok (mm) C = Baja Profil Canal

D = Diameter tulangan (mm) Def = Tinggi efektif (mm) E = Modulus elastisitas(m) e = Eksentrisitas (m)

F’c = Kuat tekan beton yang disyaratkan (Mpa) Fy = Kuat leleh yang disyaratkan (Mpa) g = Percepatan grafitasi (m/dt)

h = Tinggi total komponen struktur (cm) H = Tebal lapisan tanah (m)

I = Momen Inersia (mm2)

L = Panjang batang kuda-kuda (m) M = Harga momen (kgm)

Mu = Momen berfaktor (kgm) N = Gaya tekan normal (kg) Nu = Beban aksial berfaktor

P’ = Gaya batang pada baja (kg) q = Beban merata (kg/m)

q’ = Tekanan pada pondasi ( kg/m) S = Spasi dari tulangan (mm) Vu = Gaya geser berfaktor (kg) W = Beban Angin (kg)

Z = Lendutan yang terjadi pada baja (cm)  = Diameter tulangan baja (mm)

Tugas Akhir

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB I Pendahuluan

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang

Dengan semakin pesatnya perkembangan dunia teknik sipil di Indonesia saat ini menuntut terciptanya sumber daya manusia yang dapat mendukung kemajuannya dalam bidang ini. Dengan Sumber Daya Manusia yang berkualitas tinggi, bangsa Indonesia akan dapat memenuhi tuntutan ini.

Bangsa Indonesia telah menyediakan berbagai sarana guna memenuhi Sumber Daya Manusia yang berkualitas. Dalam merealisasikan hal ini Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai salah satu lembaga pendidikan yang dapat memenuhi kebutuhan tersebut memberikan Tugas Akhir sebuah perencanaan gedung bertingkat dengan maksud agar dapat menghasilkan tenaga yang bersumber daya dan mampu bersaing dalam dunia kerja.

1.2.

Maksud Dan Tujuan

Dalam menghadapi pesatnya perkembangan jaman yang semakin modern dan berteknologi, serta semakin derasnya arus globalisasi saat ini, sangat diperlukan seorang teknisi yang berkualitas. Dalam hal ini khususnya teknik sipil sangat diperlukan teknisi-teknisi yang menguasai ilmu dan keterampilan dalam bidangnya. Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai lembaga pendidikan mempunyai tujuan untuk menghasilkan ahli teknik yang berkualitas, bertanggungjawab, kreatif dalam menghadapi masa depan serta dapat menyukseskan pembangunan nasional di Indonesia.

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.

1.3.

Kriteria Perencanaan

1. Spesifikasi Bangunan

a. Fungsi bangunan : Untuk sekolahan b. Luas bangunan : 548 m2

c. Jumlah lantai : 2 lantai d. Tinggi antar lantai : 4 m

e. Penutup atap : Rangka kuda-kuda baja

f. Pondasi : Foot Plat

2. Spesifikasi Bahan

a. Mutu baja profil : BJ 37 b. Mutu beton (f’c) : 30 MPa

c. Mutu baja tulangan (fy) : Polos: 240 MPa. Ulir: 380 MPa.

1.4.

Peraturan-Peraturan Yang Berlaku

1. Tata cara perencanaan struktur baja untuk bangunan gedung (SNI 03-1729-2002).

2. Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedung (SNI 03-2847-2002).

3. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1983). 4. Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI 1984).

Tugas Akhir

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 Lantai

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, (SNI 03.1727-1989-2002). beban beban tersebut adalah:

1. Beban Mati (qd)

Beban mati adalah beban dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap atau tidak berubah, termasuk segala unsur tambahan serta peralatan yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung. Untuk merencanakan gedung ini, 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 3. Beton ... 2200 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 ... ….50 kg/m2

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

2. Beban Hidup (ql)

Beban hidup adalah beban yang terjadi akibat penghuni atau pengguna suatu gedung, termasuk 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 (PPIUG 1983).

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

Penggunaan Gedung Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk a. PERUMAHAN/HUNIAN

Rumah sakit/Poliklinik b. PERTEMUAN UMUM

Ruang Rapat, R. Serba Guna, Musholla c. PENYIMPANAN

Perpustakaan, Ruang Arsip d. TANGGA

Rumah sakit/Poliklinik

0,75 0,90 0,80 0,75

Tugas Akhir

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 Lantai

BAB 2 Dasar Teori 3. Beban Angin (W)

Beban Angin adalah beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan adanya tiupan angin (perbedaan tekanan udara). (PPIUG 1983). 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 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 2. Atap segitiga dengan sudut kemiringan 

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 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 03-1727-1989-2002 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 No. KOMBINASI

BEBAN

FAKTOR U

1. 2. 3. 4. 5.

D, L D, L, W D, W D, Lr, E D, E

1,2 D +1,6 L

0,75 ( 1,2 D + 1,6 L + 1,6 W ) 0,9 D + 1,3 W

1,05 ( D + Lr  E ) 0,9 ( D  E )

Keterangan : D = Beban mati L = Beban hidup

Lr = Beban hidup tereduksi W = Beban angin

Tugas Akhir

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 Lantai

BAB 2 Dasar Teori 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. Untuk melindungi dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus kebakaran, maka diperlukan adanya tebal selimut beton minimum.

Beberapa persyaratan utama pada Pedoman Beton SNI 03-1727-1989-2002

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

2.2.

Perencanaan Atap

1. Pembebanan

Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah: a. Beban mati

b. Beban hidup 2. Asumsi Perletakan

a. Tumpuan sebelah kiri adalah Sendi. b. Tumpuan sebelah kanan adalah Rol.

3. Analisa tampang menggunakan peraturan PPBBI 1984.

2.3.

Perencanaan Tangga

1. Pembebanan: a. Beban mati

b. Beban hidup : 300 kg/m2 2. Asumsi Perletakan

a. Tumpuan bawah adalah Jepit. b. Tumpuan tengah adalah Jepit. c. Tumpuan atas adalah Jepit.

2.4.

Perencanaan Plat Lantai

1. Pembebanan: a. Beban mati

b. Beban hidup : 250 kg/m2 2. Asumsi Perletakan : jepit penuh

Tugas Akhir

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 Lantai

BAB 2 Dasar Teori

2.5.

Perencanaan Balok Anak

1. Pembebanan: a. Beban mati

b. Beban hidup : 250 kg/m2 2. Asumsi Perletakan : jepit

2.6.

Perencanaan Portal

1. Pembebanan: a. Beban mati

b. Beban hidup : 250 kg/m2 2. Asumsi Perletakan

a. Jepit pada kaki portal. b. Bebas pada titik yang lain

2.7.

Perencanaan Pondasi

Pembebanan:

Beban aksial dan momen dari analisa struktur portal akibat beban mati dan beban hidup.

BAB 3

PERENCANAAN ATAP

3.1Rencana Atap ( Sistem Kuda-Kuda)

KD A KD B

KD B KD B

KD B KD B

KD B KD B

KD B KD B

KD A JR

SK

SR JR

TS

G

Gambar 3.1 Rencana atap

Keterangan :

KK A = Kuda-kuda utama A G = Gording KK B = Kuda-kuda utama B N = Nok SK = Setengah kuda-kuda JR = Jurai

SR = Sag Rod TS = Track Stang

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

Gambar 3.3 Jurai

Gambar 3.4 Kuda-kuda utama

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 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 tanah liat

g. Alat sambung : baut-mur. h. Jarak antar gording : 2,30 m

i. Bentuk atap : limasan

j. Mutu baja profil : Bj-37

ijin = 1600 kg/cm2

Leleh = 2400 kg/cm2(SNI 03–1729-2002)

Gambar 3.5 Bentuk rangka kuda-kuda

3.2Perencanaan Gording

3.2.1. Perencanaan Pembebanan

Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels/ kanal kait ( ) 150 x 75 x 20 x 4,5 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai berikut :

a. Berat gording = 11 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 = 4,5 mm

h. Zx = 65,2 cm3.

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

Gambar 3.6 Lip channels

Pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1983), 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)

Gambar 3.7 Beban mati

Berat gording = 11 kg/m

Berat penutup atap = ( 2,3 x 50 ) = 115 kg/m

q

= 126 kg/m

+ y



P qy qx

qx = q sin  = 126 x sin 30 = 63 kg/m.

qy = q cos  = 126 x cos 30 = 109,119 kg/m.

Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 109,119 x ( 4 )2 = 218,238 kgm.

My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 63 x ( 4 )2 = 126 kgm.

b. Beban hidup

Gambar 3.8 Beban hidup P diambil sebesar 100 kg.

Px = P sin  = 100 x sin 30 = 50 kg.

Py = P cos  = 100 x cos 35 = 86,602 kg.

Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 86,602 x 4 = 86,602 kgm.

My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 50 x 4 = 50 kgm. c. Beban angin

TEKAN HISAP

Gambar 3.9 Beban angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (PPIUG 1983) Koefisien kemiringan atap () = 30

1) Koefisien angin tekan = (0,02– 0,4) = (0,02.30 – 0,4) = 0,2

y



P Py

Px

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

2) Koefisien angin hisap = – 0,4 Beban angin :

1) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2)

= 0,2 x 25 x ½ x (2,3+2,3) = 11,5 kg/m. 2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap x beban angin x 1/2 x (s1+s2)

= – 0,4 x 25 x ½ x (2,3+2,3) = -23 kg/m.

Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx :

1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 11,5 x (4)2 = 23 kgm.

2) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -23 x (4)2 = -32,961 kgm.

Tabel 3.1 Kombinasi gaya dalam pada gording Momen

Beban Mati

Beban Hidup

Beban Angin Kombinasi Tekan Hisap Minimum Maksimum Mx (kgm) My (kgm) 218,238 126 86,602 50 23 - -46 - 304,84 176 327,84 176

3.2.3.Kontrol Terhadap Tegangan

Kontrol terhadap tegangan Maximum Mx = 327,84 kgm = 32784 kgcm. My = 176 kgm = 17600 kgcm.

σ =

2 2 Zy M y Zx M x              = 2 2 19,8 17600 65,2 32784             

Kontrol terhadap tegangan Minimum Mx = 304,84 kgm = 30484 kgcm. My = 176 kgm = 17600 kgcm.

σ =

2 2 Zy M y Zx M x              = 2 2 19,8 17600 65,2 30484             

= 1004,352 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2

3.2.4. Kontrol Terhadap Lendutan

Di coba profil : 150 x 75 x 20 x 4,5 E = 2,1 x 106 kg/cm2

Ix = 489 cm4 Iy = 99,2 cm4

qx = 0,64659 kg/cm qy = 0,92343 kg/cm Px = 57,358 kg Py = 81,915 kg

 

 4

180 1

Zijin 2,2 cm

Zx =

Iy E L Px Iy E L qx . . 48 . . . 384 . .

5 4 _ 3

= 2 , 99 . 10 . 1 , 2 . 48 400 . 358 , 57 2 , 99 . 10 . 1 , 2 . 384 ) 400 .( 64659 , 0 . 5 . 6 3 6 4

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

Zy =

Ix E L Py Ix E l qy . . 48 . . . 384 . .

5 4 _ 3

= 489 . 10 . 1 , 2 . 48 ) 400 .( 915 , 81 489 . 10 1 , 2 . 384 ) 400 .( 92343 , 0 . 5 6 3 6 4 

 = 0,406 cm

Z = 2 2

Zy Zx 

= (1,4017)2 (0,406)2  1,459 cm Z  Zijin

1,459 cm  2,2 cm ……… aman !

Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 150 x 75 x 20 x 4,5 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.

3.3. Perencanaan Setengah Kuda-kuda

3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 3.2 Perhitungan panjang batang pada setengah kuda-kuda

Nomer Batang Panjang Batang

1 2,3

2 2,3

3 2

4 2

5 1,15

6 2,3

7 2,3

3.2. Perhitungan luasan Setengah Kuda-kuda

b e h k n p

o m

l j

i g

f d

c a

Gambar 3.11 Luasan Atap Setengah Kuda-kuda Panjang atap df = 4 m

Panjang atap ac = 5 m

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

= 5,75 m Panjang atap ph = 2,3 + 1,15

= 3,45 m Panjang atap pn = 1,15 m Panjang atap gi =

pb ac ph. = 75 , 5 5 . 45 , 3 = 3 m

Panjang atap mo =

pb ac pn. ) ( = 75 , 5 5 . 15 , 1

= 1 m

Panjang atap jl =

pb ac pk. = 75 , 5 5 . 3 , 2

= 2 m Luasatap acgi

= )

2

(giacxhb

= ) 2,3 2

5 3

(  x = 9,2 m2 Luasatap gimo

= )

2

(gimoxnh

= ) 2,3 2

1 3

(  x = 4,6 m2 Luasatap pmno

=½. mo.pn

b e h k n p

o m

l j

i g

f d

c a

Gambar 3.12 Luasan Plafon Setengah Kuda-Kuda

Panjang plafon df = 5 m Panjang plafon ac = 5 m Panjang plafon pb = (2 x 2) + 1

= 5 m Panjang plafon ph = 2 + 1

= 3 m Panjang plafon pn = 1 m Panjang plafon gi =

pb ac ph.

= 5

5 . 3

= 3 m

Panjang plafon mo =

pb ac pn. ) (

= 5

5 . 1

= 1 m Panjang plafon jl =

pb ac pk.

= 5

5 . 2

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

Luasplafon acgi

= )

2

(giacxhb

= ) 2

2 5 3

(  x = 8 m2 Luasplafon gimo

= )

2

(gimoxnh

= ) 2

2 1 3

(  x = 4 m2 Luas plafon pmno

=½. mo . pn

=½. 1.1 =0,5 m2

3.3.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Data-data pembebanan :

Berat penutup atap = 50 kg/m2 Berat profil rangka kuda-kuda = 25 kg/m Berat profil gording = 11 kg/m

a) Perhitungan Beban Beban Mati

1) Beban P1

a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording ac

= 11 x 5 = 55 kg

b) Beban atap = Luas atap acgi x Berat atap = 9,2 x 50

= 460 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 3 ) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,3 + 2) x 25

= 53,75 kg

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 53,75

= 16,125 kg

e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 53,75

= 5,375 kg

f) Beban plafon =Luas plafon acgi x berat plafon = 8 x 18

= 144 kg

2) Beban P2

a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording jl

= 11 x 2 = 22 kg

b) Beban atap = Luas atap atap gimo x berat atap = 4,6 x 50

= 230 kg

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

= ½ x (2,3 + 2,3 + 1,15 + 2,3) x 25 = 100,625 kg

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 100,625

= 30,1875 kg

e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 100,625

= 10,063 kg

3) Beban P3

a) Beban atap = Luas atap pmno x berat atap = 0,575 x 50

= 28,75 kg

b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(2 +6 +7) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,3 + 2,3 + 2,3 ) x 25

= 86,25 kg

c) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 86,25

= 8,625 kg

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 86,25

= 25,875 kg

4) Beban P4

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(3 + 4 + 5) x berat profil kuda kuda = ½ x (2 +2 +1,15) x 25

= 64,375 kg

b) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 64,375

c) Beban plafon =Luas plafon gimo x berat plafon = 4 x 18

= 72 kg

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 64,375

= 19,312 kg

5) Beban P5

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(4 + 7) x berat profil kuda kuda = ½ x (2 +2,3) x 25

= 53,75 kg

b) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 53,75

= 5,375 kg

c) Beban plafon =Luas plafon pmno x berat plafon = 0,5 x 18

= 9 kg

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 53,75

= 16,125 kg

Tabel 3.3 Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Beban

Beban Atap

(kg)

Beban gording

(kg)

Beban

Kuda - kuda (kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plat Penyambug

(kg)

Beban Plafon (kg)

Jumlah Beban

(kg)

Input SAP 2000 ( kg )

P1 460 55 53,75 5,375 16,125 144 734,25 735

P2 230 22 111,25 11,125 33,375 --- 407,75 408

P3 28,75 --- 86,25 8,625 25,875 --- 149,5 150

P4 --- --- 75 7,5 22,5 72 177 177

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3 = 100 kg

Beban Angin

Perhitungan beban angin :

Gambar 3.14 Pembebanan setengah kuda-kuda utama akibat beban angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (PPIUG 1983) 1) Koefisien angin tekan = 0,02





0,40

= (0,02 x 30) – 0,40 = 0,2

a) W1 = luas atap acgi x koef. angin tekan x beban angin

= 9,2 x 0,2 x 25 = 46 kg

b) W2 = luas atap gimo x koef. angin tekan x beban angin

= 4,6 x 0,2 x 25 = 23 kg

c) W3 = luas atap pmno x koef. angin tekan x beban angin = 0,575 x 0,2 x 25 = 2,875 kg

Tabel 3.4. Perhitungan beban angin Beban

Angin

Beban (kg)

Wx

W.Cos  (kg)

(Untuk Input SAP2000)

Wy

W.Sin (kg)

(Untuk Input SAP2000)

W1 46 39,837 40 23 23

W2 23 19,918 20 11,5 12

W3 2,875 2,48 3 1,437 2

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :

Tabel 3.5. Rekapitulasi gaya batang setengah kuda-kuda

Batang

kombinasi Tarik (+)

( kg )

Tekan (-) ( kg )

1 207,67

2 213,52 -

3 - 1014,06

4 269,05 -

5 - 349,28

6 - 26,76

7 665,82 -

3.3.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 665,82 kg ijin = 1600 kg/cm2

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

2 ijin maks. netto

cm 0,4161

1600 665,82

σ P F

  

Fbruto = 1,15 . Fnetto

= 1,15 . 0,4161 cm2 = 0,4785 cm2

Dicoba, menggunakan baja profil  40. 40. 6

F = 2 . 4,48 cm2 = 8,96 cm2

F = penampang profil dari tabel profil baja

Kontrol tegangan yang terjadi :

2 mak s.

kg/cm 87,424

8,96 . 0,85

82 , 665

F . 0,85

P σ

  

 0,75ijin

87,424 kg/cm2 1200 kg/cm2……. aman !!

Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 1265,89 kg

lk = 2,867 m = 286,7 cm

Dicoba, menggunakan baja profil 40 . 40 . 6

ix = 1,19 cm

924 , 240 1,19 7 , 286 i lk λ x    111,07 kg/cm 2400 σ dimana, ... σ . 0,7 E π λ 2 leleh leleh g    2,169 111,07 240,924 λ λ λ g s   

Karena s≥ 1 maka :  2,381._s2

= 11,203

Kontrol tegangan yang terjadi :

2 maks. kg/cm 1267,914 96 , 8 203 , 11 . 06 , 1014 F ω . P σ   

 ijin

1267,914 kg/cm2 1600 kg/cm2 ………….. aman !!!

3.3.5. Perhitungan Alat Sambung Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches) Diameter lubang = 13,7 mm.

Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 . 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser = 0,6 .  ijin

= 0,6 . 1600 = 960 kg/cm2

Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 .  ijin

= 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2 Kekuatan baut :

a) Pgeser = 2 . ¼ .  . d2 .  geser

= 2 . ¼ .  . (1,27)2 . 960 = 2430,96 kg

b) Pdesak=  . d .  tumpuan

= 0,9 . 1,27 . 2400 = 2743,20 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur, 417 , 0 2430,96 1014,06 P

P n

geser

maks.  

 ~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut : a) 1,5 d  S1 3 d

Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27

= 3,175 cm = 3 cm b) 2,5 d  S2 7 d

Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27

= 6,35 cm = 6 cm

Batang tarik

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches ) Diameter lubang = 13,7 mm.

Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 x 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm

Tegangan geser yang diijinkan

Teg. Geser = 0,6 .  ijin = 0,6 . 1600 =960 kg/cm2

Tegangan tumpuan yang diijinkan

Teg. tumpuan = 1,5 .  ijin = 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2

Kekuatan baut :

a) Pgeser = 2 . ¼ .  . d2 .  geser

= 2 . ¼ .  . (127)2 . 960 = 2430,96 kg

b) Pdesak =  . d .  tumpuan

= 0,9 . 1,27. 2400 = 2473,2 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur, 0,417 2430,96

1014,06 P

P n

geser

maks.  

 ~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut : a) 1,5 d  S1 3 d

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

= 3,175 cm = 3 cm b) 2,5 d  S2 7 d

Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27

= 6,35 cm = 6 cm

Tabel 3.6. Rekapitulasi perencanaan profil setengah kuda-kuda

Nomor

Batang Dimensi Profil Baut (mm)

1  40 . 40 . 6 2  12,7 2  40 . 40 . 6 2  12,7 3  40 . 40 . 6 2  12,7 4  40 . 40 . 6 2  12,7 5  40 . 40 . 6 2  12,7 6  40 . 40 . 6 _{2  12,7} 7  40 . 40 . 6 _{2  12,7}

3.4. Perencanaan Jurai

3.4.1. Perhitungan Panjang Batang jurai

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 3.7. Perhitungan panjang batang pada jurai

Nomor Batang Panjang Batang (m)

1 3,05

2 3,05

3 2,83

4 2,83

5 1,15

6 3,05

7 2,3

3.4.2. Perhitungan luasan jurai

a

b _c

d g

j m

p o n k l

e f

h i

c' f' i' l' o'

Gambar 3.16 Luasan Atap Jurai Panjang atap po’ = 0.5 x 2,3

= 1,15 m

Panjang atap po’ = l’i’ = i’f’ = f’c’ Panjang atap l’f’ = l’i’ + i’f’

= 1,15 + 1,15 = 2,3 m

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

Panjang atap bc = 2,5 m Panjang atap ef = 2 m Panjang atap kl = 1 m

Luasatap abcihg

= (2 x (        2 bc hi x i’c’)

= ( 2 x ( 

      2 5 , 2 5 , 1 x 2,3) = 9,2 m2

Luas atap ghionm

= (2 x (        2 no hi x o’i’)

= ( 2 x ( 

      2 5 , 0 15 , 1 x 2) = 4 m2

Luas atap mnop

= 2 x ( ½ x no x po’) = 2 x ( ½ x 0,5 x 1) = 0,5 m2

Panjang Gording def = de + ef = 2 + 2 = 4 m Panjang Gording jkl

= jk + kl = 1 + 1 = 2 m Panjang Gording mno

= 0,5 + 0,5 = 1 m

a

b _c

d g

j m

p o n k l

e f

h i

c' f' i' l' o'

Gambar 3.17 Luasan Plafon Jurai Panjang plafon po’ = 0.5 x 2

= 1 m

Panjang plafon po’ = ol’ = o’l’ = l’i’ = i’f’ = f’c’ Panjang plafon i’c’ = i’f’ + f’c’

= 1 + 1 = 2 Panjang plafon bc = 2,5 m Panjang plafon hi = 1,5 m Panjang plafon no = 0,5 m

Luas plafon abcihg

= (2 x (    

  

2

bc hi

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

= ( 2 x ( 

  

  

2 5 , 2 5 , 1

x 2) = 8 m2

Luas plafon ghionm

= (2 x (    

  

2

no hi

x o’i’)

= ( 2 x ( 

  

  

2 5 , 0 5 , 1

x 2,3) = 4,6 m2 Luas plafon mnop

= 2 x ( ½ x no x po’)

= 2 x ( ½ x 0,5 x 1,15) = 0,575 m2

3.4.3. Perhitungan Pembebanan Jurai

Data-data pembebanan :

Berat penutup atap = 50 kg/m2 Berat profil kuda-kuda = 25 kg/m Berat gording = 11 kg/m

a. Perhitungan Beban Beban Mati

1) Beban P1

a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording def

= 11 x 4 = 44 kg

b) Beban atap = Luas atap abcihg x Berat atap = 9,2 x 50

= 460 kg

c) Beban plafon =Luas plafon abcihg x berat plafon = 8 x 18

= 144 kg

d) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 3 ) x berat profil kuda kuda = ½ x (3,05 + 2,83) x 25

= 73,5 kg

e) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 73,5

= 22,05 kg

f) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 73,5

= 7,35 kg

2) Beban P2

a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording jkl

= 11 x 2 = 22 kg

b) Beban atap = Luas atap ghionm x berat atap = 4 x 50

= 200 kg

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

= ½ x (3,05 + 3,05 + 1,15 + 3,05) x 25 = 128,75 kg

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 128,75

= 38,625 kg

e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 128,75

= 12,875 kg

3) Beban P3

a) Beban atap = Luas atap mnop x berat atap = 0,5 x 50

= 25 kg

b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (2 + 6 + 7) x berat profil kuda kuda = ½ x (3,05 + 3,05 + 2,3) x 25

= 105 kg

c) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 105

= 10,5 kg

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 105

= 31,5 kg

4) Beban P4

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (3 + 4 +5) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,83 + 2,83 + 1,15) x 25

= 85,125 kg

b) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 85,125

= 8,513 kg

= 4,6 x 18 = 82,8 kg

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 85,125

= 25,538 kg 5) Beban P5

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (4 + 7) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,83 + 2,3) x 25

= 64,125 kg

b) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 64,125

= 6,413 kg

c) Beban plafon =Luas plafon stuv x berat plafon = 0,575 x 18

= 10,35 kg

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 64,125

= 19,238 kg

Tabel 3.8. Rekapitulasi Pembebanan Jurai

Beban

Beban Atap (kg)

Beban gording

(kg)

Beban Kuda -

kuda (kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plat Penyambug

(kg)

Beban Plafon (kg)

Jumlah Beban (kg)

Input SAP (kg)

P1 460 44 73,5 7,35 22,05 144 750,9 751

P2 200 22 128,75 12,875 38,625 - 402,25 403

P3 25 - 105 10,5 31,5 - 172 172

P4 - - 85,125 8,513 25,538 82,8 201,976 202

P5 - - 64,125 6,413 19,238 10,35 100,126 101 Beban Hidup

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap Beban Angin

Perhitungan beban angin :

Gambar 3.19 Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.

1) Koefisien angin tekan = 0,02





0,40 = (0,02 x 30) – 0,40 = 0,2

a) W1 = luas atap abcihg x koef. angin tekan x beban angin

= 9,2 x 0,2 x 25 = 46 kg

b) W2 = luas atap ghionm x koef. angin tekan x beban angin

= 9,2 x 0,2 x 25 = 20 kg

c) W3 = luas atap mnop x koef. angin tekan x beban angin = 0,5 x 0,2 x 25

Tabel 3.9. Perhitungan beban angin Beban

Angin Beban (kg)

Wx

W.Cos  (kg)

(Untuk Input SAP2000)

Wy

W.Sin (kg)

(Untuk Input SAP2000)

W1 46 39,83 40 23 23

W2 20 17,32 18 10 10

W3 2,5 2,165 3 1,25 2

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang jurai sebagai berikut :

Tabel 3.10. Rekapitulasi gaya batang jurai

Batang

kombinasi Tarik (+)

( kg )

Tekan (-) ( kg )

1 - 435,49

2 1047,36 -

3 361,65 -

4 351,26 -

5 339,16 -

6 - 1474,93

7 - 26,76

3.4.4. Perencanaan Profil jurai Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 1047,36 kg ijin = 1600 kg/cm2

2 ijin maks. netto

cm 0,6546

1600 36 , 1047 σ

P F



 

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

Fbruto = 1,15 . Fnetto

= 1,15 . 0,6546 cm2 = 0,7528 cm2

Dicoba, menggunakan baja profil  50. 50. 6

F = 2 . 5,69 cm2 = 11,38 cm2

F = penampang profil dari tabel profil baja Kontrol tegangan yang terjadi :

2 mak s.

kg/cm 108,277

11,38 .

0,85 36 , 1047

F . 0,85

P σ

  

  0,75ijin

108,277 kg/cm2 1200 kg/cm2 …...…. aman !!

Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 1474,93 kg

lk = 3,05 m = 305 cm

Dicoba, menggunakan baja profil 50 . 50 . 6

ix = 1,50 cm

F = 2 . 6,91 = 13,82 cm2

333 , 203 1,50

305 i

lk λ

x

  

cm 111,07 kg/cm 2400 σ dimana, ... σ . 0,7 E π λ 2 leleh leleh g    83 , 1 111,07 203,333 λ λ λ g s   

Karena s≥ 1 maka :  2,381.s2

= 7,974

Kontrol tegangan yang terjadi :

2 maks. kg/cm 1033,488 11,38 974 , 7 . 93 , 1474 F ω . P σ   

 ijin

1033,488  1600 kg/cm2 ………….. aman !!!

3.4.5. Perhitungan Alat Sambung Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches) Diameter lubang = 13,7 mm.

Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 . 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser = 0,6 .  ijin

= 0,6 . 1600 = 960 kg/cm2 Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 .  ijin

= 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2 Kekuatan baut :

a. Pgeser = 2 . ¼ .  . d2 .  geser

= 2 . ¼ .  . (1,27)2 . 960 = 2430,96 kg

b. Pdesak =  . d .  tumpuan

= 0,9 . 1,27 . 2400 = 2743,20 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg

Perhitungan jumlah baut-mur, 4308 , 0 2430,96 1047,36 P

P n

geser

maks.  

 ~ 2 buah baut

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut : a) 1,5 d  S1 3 d

Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27

= 3,175 cm = 3 cm b) 2,5 d  S2 7 d

Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27

= 6,35 cm = 6 cm

Batang tarik

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches ) Diameter lubang = 13,7 mm.

Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 x 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser = 0,6 .  ijin

= 0,6 . 1600 =960 kg/cm2 Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 .  ijin

= 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2

Kekuatan baut :

a) Pgeser = 2 . ¼ .  . d2 .  geser

= 2 . ¼ .  . (127)2 . 960 = 2430,96 kg

b) Pdesak =  . d .  tumpuan

= 0,9 . 1,27. 2400 = 2473,2 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur, 0,6067 2430,96

1474,93 P

P n

geser

maks.  

 ~ 2 buah baut

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

Perhitungan jarak antar baut : c. 1,5 d  S1 3 d

Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27

= 3,175 cm = 3 cm d. 2,5 d  S2 7 d

Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27

= 6,35 cm = 6 cm

Tabel 3.11 Rekapitulasi perencanaan profil jurai

Nomor

Batang Dimensi Profil Baut (mm)

1  50 . 50 . 6 2  12,7 2  50 . 50 . 6 _{2  12,7} 3  50 . 50 . 6 _{2  12,7} 4  50 . 50 . 6 2  12,7 5  50 . 50 . 6 _{2  12,7} 6  50 . 50 . 6 2  12,7 7  50 . 50 . 6 _{2  12,7}

3.5. Perencanaan Kuda-kuda Utama (KK) 3.5.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda A

Gambar 3.20 Panjang Batang Kuda-Kuda

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 3.12 Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda utama (KK)

No batang Panjang batang (m)

1 2

2 2

3 2

4 2

5 2,3

6 2,3

7 2,3

8 2,3

9 1,15

10 2,3

11 2,3

12 2,3

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

3.5.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda Utama A

a b

g h i c

d j k e f l

m n

o p

q

Gambar 3.21 Luasan Atap Kuda-kuda A Panjang atap gk = 2 x 2,3

= 4,6 m Panjang atap kl = 1,22 m Panjang atap gl = gk + kl

= 5,82 m Panjang atap kp = 2 m Panjang atap ek = 2 m Panjang atap lq =

gk kp gl.

= 2,53 m Panjang atap jp =

gk kp gi.

= 1,5 m Panjang atap hm =

gk kp gh.

Panjang atap jl = ½ jk + kl

= ( 0,5 x 2,3 ) + 1,22 = 2,37 m

Luasatap dofq

= ( df x fl ) + (        2 lq jo x jl)

= ( 2,37 x 2 ) + (        2 5 , 2 5 , 1 x 2,37) = 9,48 m2

Luasatap bmdo

= ( dd x dj ) + (        2 jo hm x hj)

= ( 2,3 x 2 ) + (        2 5 , 1 5 , 0 x 2,3) = 6,9 m2

Luas atap agbm

= ( ab x bh ) + (0,5 x gh x hm) = ( 1,15 x 2 ) + (0,5 x 1,15 x 0,5) = 2,5875 m2

Panjang Gording ep

= ek + kp = 2 + 2 = 4 m

PanjangGording cn Panjang atap in =

gk kp gi. = 6 , 4 3 2x = 1m = ci + in

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

= 2 + 1 = 3 m Panjang Gording cr

Panjang atap kr =

io ov ik.

= 0,82 m = ck + kr = 1 + 0,82 = 1,82 m

a b

g h i c

d j

k e

f l

m n

o p

q

Gambar 3.22 Luasan Plafon Kuda-Kuda A Panjang plafon gk = 2 x 2

= 4 m Panjang plafon kl = 1 m

Panjang plafon gl = gk + kl = 4 + 1 = 5 m

Panjang plafon kp = 2 m Panjang plafon fl = 2 m Panjang plafon lq =

gk kp gl.

= 2,5 m Panjang plafon jo =

gk kp gj.

= 1,5 m Panjangplafon hm =

gk kp gh.

= 0,5 m Panjang plafon np = ½ ik + kl

= ( 0,5 x 2 ) + 1 = 2 m

Luasplafon doep

= ( de x ek ) + (        2 kp jo x jk)

= ( 1 x 2 ) + (        2 2 5 , 1 x 1) = 3,75 m2

Luas plafon bmdo

= ( bd x dj ) + (        2 jo hm x hj)

= ( 2 x 2 ) + (        2 5 , 1 5 , 0 x 2) = 6 m2

Luasplafon agbm

= ( ab x bh ) + (0,5 x gh x hm) = ( 1 x 2 ) + (0,5 x 1 x 0,5) = 2,25 m2

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

3.5.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A

Data-data pembebanan :

Berat gording = 11 kg/m Jarak antar kuda-kuda utama = 4 m

Berat penutup atap = 50 kg/m2 Berat profil = 25 kg/m

Gambar 3.23 Pembebanan Kuda- Kuda Utama A Akibat Beban Mati

a. Perhitungan Beban Beban Mati

1) Beban P1 = P5

a) Beban gording = Berat profil gording x jarak kuda-kuda

= 11 x 4 = 44 kg

b) Beban atap = Luas atap dofq x Berat atap = 9,48 x 50

= 474 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1 + 5) x berat profil kuda kuda = ½ x (2 + 2,3) x 25

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 53,75

= 16,125 kg

e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 53,75

= 5,375 kg

f) Beban plafon = Luas plafon doep x berat plafon = 3,75 x 18

= 67,5 kg 2) Beban P2 =P4

a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording cn

= 11 x 3 = 33 kg

b) Beban atap = Luas atap bmdo x berat atap = 6,9 x 50

= 345 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (5+6+9 +10) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,3 + 2,3 + 1,15 + 2,3) x 25

= 100,625 kg

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 100,625

= 30,1875 kg

e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 100,625

= 10,063 kg 3) Beban P3

a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording ag

= 11 x 2 = 22 kg

b) Beban atap = ( 2 x Luas atap agbm) x berat atap = ( 2 x 2,5875 ) x 50

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (6+7 +11) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,3 + 2,3 + 2,3) x 25

= 86,25 kg

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 86,25

= 25,875 kg

e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 86,25

= 8,625 kg

f) Beban reaksi = (2 x reaksi jurai) + reaksi setengah kuda-kuda = (2 x 824,17) + 723,66

= 2372 kg 4) Beban P6 = P8

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1+2+9) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,3+2,3+1,15 ) x 25

= 71,875 kg

a) Beban plafon =Luas plafon bmdo x berat plafon = 6 x 18

= 108 kg

a) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 71,875

= 21,5625 kg

a) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 71,875

= 7,1875 kg 5) Beban P7

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (2+3+10+11+12) x berat profil kuda kuda = ½ x (2+2+2,3+2,3+2,3) x 25

= 136,25 kg

a) Beban plafon =( 2 x luas plafon agbm) x berat plafon = ( 2 x 2,25 ) x 18

= 81 kg

a) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 136,25

= 40,875 kg

a) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 136,25

= 13,625 kg

c) Beban reaksi = (2 x reaksi jurai) + reaksi setengah kuda-kuda = (2 x 769,1) + 680,64

= 2218,84 kg

Tabel 3.13 Rekapitulasi beban mati

Beban

Beban Atap (kg)

Beban gording

(kg)

Beban Kuda -

kuda (kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plat sambung

(kg)

Beban Plafon (kg)

Beban reaksi (kg)

Jumlah Beban (kg)

Input SAP (kg)

P1=P5 474 44 53,75 5,375 16,125 67,5 660,75 661

P2=P4 345 33 100,625 10,063 30,1875 - 518,875 519

P3 258,75 22 86,25 8,625 25,875 - 2372 2773,5 2774

P6=P8 - - 71,875 7,1875 21,5625 108 208,625 209

P7 - - 136,25 13,625 40,875 81 2218,84 2490,59 2491

Beban Hidup

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap Beban Angin

Perhitungan beban angin :

Gambar 3.24 Pembebanan Kuda-Kuda Utama Akibat Beban Angin Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.

1) Koefisien angin tekan = 0,02





0,40 = (0,02 x 30) – 0,40 = 0,2

a) W1 = luas atap dofq x koef. angin tekan x beban angin

= 9,48 x 0,2 x 25 = 47,4 kg

b) W2 = luas atap bmdo x koef. angin tekan x beban angin

= 6,9 x 0,2 x 25 = 34,5 kg

c) W3 = luas atap agbm x koef. angin tekan x beban angin = 2,5875 x 0,2 x 25

= 12,9375 kg

2) Koefisien angin hisap = - 0,40

a) W4 = luas atap agbm x koef. angin tekan x beban angin

= 2,5875 x -0,4 x 25 = -25,875 kg

b) W5 = luas atap bmdo x koef. angin tekan x beban angin = 6,9 x -0,4 x 25

= -69 kg

c) W6 = luas atap dofq x koef. angin tekan x beban angin = 9,48 x -0,4 x 25

= -94,8 kg

Tabel 3.14 Perhitungan beban angin Beban

Angin Beban (kg)

Wx

W.Cos  (kg)

(Untuk Input SAP2000)

Wy

W.Sin (kg)

(Untuk Input SAP2000)

W1 47,4 41,049 42 23,7 24

W2 34,5 29,877 30 17,25 18

W3 12,9375 11,204 12 6,468 7

W4 -25,875 -22,408 -23 -12,937 -13

W5 -69 -59,755 -60 -34,5 -35

W6 -94,8 -82,099 -83 -47,4 -48

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :

Tabel 3.15. Rekapitulasi gaya batang kuda-kuda utama

Batang

kombinasi Tarik (+)

( kg )

Tekan (-) ( kg )

1 7828,23 -

2 7839,76 -

3 7758,09 -

4 7745,66 -

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

6 - 7865,44

7 _7877,36

8 _8918,62

9 254,50 _-

10 _1092,34

11 4235,13 _-

12 _998,37

13 255,60 _-

3.5.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda Utama A a. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks. = 7839,76 kg ijin = 1600 kg/cm2

2 ijin maks. netto

cm 4,8998

1600 76 , 7839 σ

P F



 

Fbruto = 1,15 . Fnetto

= 1,15 . 4,8998 cm2 = 5,635 cm2

Dicoba, menggunakan baja profil  70. 70. 7

F = 2 . 9,40 cm2 = 18,80 cm2

Kontrol tegangan yang terjadi : 2 maks. kg/cm 490,59 18,80 . 0,85 76 , 7839 F . 0,85 P σ   

  0,75ijin

490,59 kg/cm2 1200 kg/cm2……. aman !!

b. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks. = 8953,14 kg

lk = 2,3 m = 230 cm

Dicoba, menggunakan baja profil 70 . 70 . 7

ix = 2,12 cm

F = 2 . 9,40 = 18,8 cm2

49 , 108 2,12 230 i lk λ x    111,07cm kg/cm 2400 σ dimana, ... σ . 0,7 E π λ 2 leleh leleh g    0,9767 111,07 108,49 λ λ λ g s   

Karena s≥ 1 maka : 

2 s

2,381. 

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

Kontrol tegangan yang terjadi :

2 maks.

kg/cm 1081,996

18,8 272 , 2 . 14 , 8953

F ω . P σ

  

 ijin

1081,996  1600 kg/cm2 ………….. aman !!!

3.3.5. Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inches) Diameter lubang = 13,7 mm.

Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 . 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser = 0,6 .  ijin

= 0,6 . 1600 = 960 kg/cm2

Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 .  ijin

= 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2

Kekuatan baut :

a) Pgeser = 2 . ¼ .  . d2 .  geser

= 2 . ¼ .  . (1,27)2 . 960 = 2430,96 kg

b) Pdesak =  . d .  tumpuan

= 0,9 . 1,27 . 2400 = 2743,20 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur, 683 , 3 2430,96

14 , 8953 P

P n

geser

maks.  

 ~ 4 buah baut

Digunakan : 4 buah baut

Perhitungan jarak antar baut : a) 1,5 d  S1 3 d

Diambil, S1 = 2,5 d

= 2,5 . 1,27

= 3,175 cm = 3 cm

b) 2,5 d  S2 7 d

Diambil, S2 = 5 d

= 5 . 1,27

= 6,35 cm = 6 cm

b. Batang tarik

Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut () = 12,7 mm ( ½ inch ) Diameter lubang = 13,7 mm.

Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 x 12,7 = 7,94 mm.

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

Menggunakan tebal plat 8 mm Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser = 0,6 .  ijin

= 0,6 . 1600 =960 kg/cm2 Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan = 1,5 .  ijin

= 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2 Kekuatan baut :

a) Pgeser = 2 . ¼ .  . d2 .  geser

= 2 . ¼ .  . (127)2 . 960 = 2430,96 kg

b) Pdesak =  . d .  tumpuan

= 0,9 . 1,27. 2400 = 2473,2 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur, 3,225 2430,96

7839,76 P

P n

geser

maks.  

 ~ 4 buah baut

Digunakan : 4 buah baut Perhitungan jarak antar baut : a) 1,5 d  S1 3 d

Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27

= 3,175 cm = 3 cm b) 2,5 d  S2 7 d

Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27

= 6,35 cm = 6 cm

Tabel 3.16 Rekapitulasi perencanaan profil kuda-kuda

Nomor Batang Dimensi Profil Baut (mm)

1  70 . 70 . 7 4  12,7

2  70 . 70 . 7 4  12,7

3  70 . 70 . 7 4  12,7

4  70 . 70 . 7 4  12,7

5  70 . 70 . 7 4  12,7

6  70 . 70 . 7 4  12,7

7  70 . 70 . 7 4  12,7

8  70 . 70 . 7 4  12,7

9  70 . 70 . 7 4  12,7

10  70 . 70 . 7 4  12,7

11  70 . 70 . 7 4  12,7

12  70 . 70 . 7 4  12,7

13  70 . 70 . 7 4  12,7

3.6. Perencanaan Kuda-kuda Utama (KK B) 3.6.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda B

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 3.12 Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda utama (KK)

No batang Panjang batang (m)

1 2

2 2

3 2

4 2

5 2,3

6 2,3

7 2,3

8 2,3

9 1,15

10 2,3

11 2,3

12 2,3

13 1,15

3.6.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda Utama B

a b c d e f

g l

h

i n

m

j o

p k

q

Panjang atap lp = 2 x 2,3 = 4,6 m Panjang atap op = 1,15 Panjang atap pq = 1,22 m Panjang atap lq = lp + pq

= 5,82 m Panjang atap kp = 2 m Panjang atap ep = 4 m Panjang atap oq = op + pq

= 2,37 m

Luasatap aglmhb

= ab x al = 1,15 x 4 = 4,6 m2 Luas atap bhmojd

= bm x bd =4 x 2,3 =9,2 m2 Luasatap djoqf

= do x df =4 x 2,37 =9,48 m2

Panjang Gording al

= 4 m PanjangGording cn

= 4 m Panjang Gording ep

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

a b c d e f

g l

h

i n

m

j o

p k

q

Gambar 3.27 Luasan Plafon Kuda-Kuda B Panjang plafon lp = 2 x 2

= 4 m Panjang plafon op = 1 m Panjang plafon pq = 1 m Panjang plafon lq = lp + pq

= 5 m Panjang plafon kp = 2 m Panjang plafon fq = 4 m Panjangplafon lq = lp + pq

= 4 + 1 = 5 m

Luas plafon aglmhb = al x ab = 4 x 1 = 4 m2

Luas plafon bhmojd

= bm x bd = 4 x 2 = 8 m2 Luas plafon djoqf

= do x df = 4 x 2 = 8 m2

3.6.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama B

Data-data pembebanan :

Berat gording = 11 kg/m Jarak antar kuda-kuda utama = 4 m

Berat penutup atap = 50 kg/m2 Berat profil = 25 kg/m

Gambar 3.28 Pembebanan Kuda- Kuda Utama B Akibat Beban Mati

b. Perhitungan Beban Beban Mati

1) Beban P1 = P5

a) Beban gording = Berat profil gording x jarak kuda-kuda

= 11 x 4 = 44 kg

Tugas Akhir

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 3 Perencanaan Atap

b) Beban atap = Luas atap djoqf x Berat atap = 9,48 x 50

= 474 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1 + 5) x berat profil kuda kuda = ½ x (2 + 2,3) x 25

= 53,75 kg

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 53,75

= 16,125 kg

e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 53,75

= 5,375 kg

f) Beban plafon = Luas plafon djoqf x berat plafon = 8 x 18

= 144 kg 2) Beban P2 =P4

a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording ep

= 11 x 4 = 44 kg

b) Beban atap = Luas atap bhmojd x berat atap = 9,2 x 50

= 460 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (5+6 +9 +10) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,3 + 2,3 + 1,15 + 2,3) x 25

= 100,625 kg

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 100,625

= 30,1875 kg

e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 100,625

3) Beban P3

a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording al

= 11 x 4 = 44 kg

b) Beban atap = ( 2 x Luas atap aglmhb ) x berat atap = ( 2 x 4,6 ) x 50

= 460 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (6+7 +11) x berat profil kuda kuda = ½ x (2,3 + 2,3 + 2,3) x 25

= 86,25 kg

d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 86,25

= 25,875 kg

e) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 86,25

= 8,625 kg 4) Beban P6 = P8

a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1+2+9) x berat profil kuda kuda = ½ x ( 2+2+1,15 ) x 25

= 64,375 kg

b) Beban plafon =Luas plafon djoqf x berat plafon = 8 x 18

= 144 kg

c) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 64,375

= 19,3125 kg

d) Beban bracing = 10 x beban kuda-kuda = 0,1 x 64,375

BAB 8 Rekapitulasi

9 1,15  60 . 60 . 6 2  12,7 10 2,3  60 . 60 . 6 2  12,7 11 2,3  60 . 60 . 6 2  12,7 12 2,3  60 . 60 . 6 2  12,7 13 1,15  60 . 60 . 6 2  12,7

Tabel 8.5 Rekapitulasi tulangan beton

No Elemen Dimensi Tul. Tumpuan Tul. Lapangan Tul. Geser Ket.

1 Pondasi

portal 1,5x1,5x0,25 - 12-100 mm Ø10–200 Pondasi portal 2 Pondasi

tangga 1,0x1,0x0,25 - 12–160 mm Ø8–200 Pondasi tangga 3 Sloof 20/30 2D16 mm 2D16 mm Ø8–120 mm Lantai 1

arah x dan y

4 Kolom 30/30 3D16 mm 3D16 mm Ø8–120 mm Lantai 1 dan 2

5 Plat

tangga t = 0,12 12-200 mm 12-200 mm Ø8–200 mm - 6 Balok

bordes 15/30 212 mm 212 mm Ø8–200 mm - 7 Balok portal

memanjang 25/50 3D16 mm 3D16 mm Ø8–200 mm Lantai 2 arah x 8 Balok portal

melintang 25/50 3D16 mm 3D16 mm Ø8–200 mm Lantai 2 arah y 10 Plat lantai

Arah X t = 0,12 10–120 mm 10–240 mm - Lantai 2 arah x 11 Plat lantai

Arah Y t = 0,12 10–120 mm 10–240 mm - Lantai 2 arah y 12 Rink

Tugas Akhir

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 9 Kesimpulan

139

BAB 9

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 :

 Perencanaan atap

Kuda – kuda utama A dipakai dimensi profil dobel siku  70.70.7 diameter baut 12,7 mm jumlah baut 4.

Kuda – kuda utama B dipakai dimensi profil dobel siku  60.60.6 diameter baut 12,7 mm jumlah baut 2.

Setengah kuda – kuda dipakai dimensi profil dobel siku  40.40.6 diameter baut 12,7 mm jumlah baut 2.

Jurai dipakai dimensi profil dobel siku   50.50.6 diameter baut 12,7 mm jumlah baut 2.

 Perencanaan Tangga

Tulangan lapangan yang digunakan Ø 12– 160 mm Tulangan geser yang digunakan Ø 8 – 200 mm

Tulangan arah sumbu panjang yang digunakan pada pondasi Ø 12 – 200 mm Tulangan arah sumbu pendek yang digunakan pada pondasi Ø 12 – 200 mm Tulangan geser yang digunakan pada pondasi Ø 8 – 200 mm

BAB 9 Kesimpulan

 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

 Perencanaan portal

Perencanaan tulangan balok portal Arah Memanjang

Tulangan tumpuan yang digunakan 3 D 16 mm Tulangan lapangan yang digunakan 3 D 16 mm Tulangan geser yang digunakan Ø 8 – 200 mm Perencanaan tulangan balok portal Arah Melintang

Tulangan tumpuan yang digunakan 3 D 16 mm Tulangan lapangan yang digunakan 3 D 16 mm Tulangan geser yang digunakan Ø 8 – 200 mm

 Perencanaan Tulangan Kolom

Tulangan tumpuan yang digunakan 3 D 16 mm Tulangan lapangan yang digunakan 3 D 16 mm Tulangan geser yang digunakan Ø 8 – 120 mm

 Perencanaan Tulangan Ring Balk

Tulangan tumpuan yang digunakan 3 D 16 mm Tulangan lapangan yang digunakan 3 D 16 mm Tulangan geser yang digunakan Ø 8 – 200 mm

Tugas Akhir

Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan 2 lantai

BAB 9 Kesimpulan

141

 Perencanaan Tulangan Sloof

Tulangan tumpuan yang digunakan 2 D 16 mm Tulangan lapangan yang digunakan 2 D 16 mm Tulangan geser yang digunakan Ø 8 – 120 mm

 Perencanaan pondasi portal

Tulangan lentur yang digunakan 12-100 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.

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.

xiv

Puji syukur penyusun panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat, dan hidayah-Nya, sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini dengan baik, lancar dan tepat pada waktunya.

Tugas akhir ini dibuat berdasarkan atas teori-teori yang telah didapatkan dalam bangku perkuliahan maupun peraturan-peraturan yang berlaku di Indonesia. Tugas Akhir ini diharapkan dapat memberikan tambahan ilmu bagi penyusun yang nantinya menjadi bekal yang berguna dan diharapkan dapat diterapkan dilapangan pekerjaan yang sesuai dengan bidang yang berhubungan di bangku perkuliahan.

Dengan terselesaikannya Tugas Akhir ini merupakan suatu kebahagiaan tersendiri bagi penyusun. Keberhasilan ini tidak lepas dari kemauan dan usaha keras yang disertai doa dan bantuan dari semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

Penyusun sadar sepenuhnya bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Akan tetapi kekurangan tersebut dapat dijadikan pelajaran yang berharga dalam penyusunan Tugas Akhir selanjutnya. Untuk itu penyusun sangat mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya konstruktif dari pembaca.

Akhirnya penyusun berharap semoga Tugas Akhir dengan judul Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai ini dapat bermanfaat bagi penyusun khususnya dan semua Civitas Akademik Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta, serta para pembaca pada umumnya. Dan juga apa yang terkandung dalam Tugas Akhir ini dapat menambah pengetahuan dalam bidang konstruksi bagi kita semua.

xx

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2002, 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.

Anonim, 2002, 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.

Anonim, 1983, Peraturan Pembebanan Indonesia untuk bangunan Gedung

(PPIUG), 1983, Cetakan ke-2, Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Direktorat Jendral Cipta Karya Yayasan Lembaga Penyelidik Masalah Bangunan, Bandung.

Anonim, 1984, Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI), 1984, Cetakan ke-2, Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Direktorat Jendral Cipta Karya Yayasan Lembaga Penyelidik Masalah Bangunan, Bandung.