TUGAS AKHIR PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG ASRAMA 2 LANTAI
commit to user
PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG ASRAMA 2 LANTAI
Dikerjakan Oleh: CINTIA PRATIWI
NIM. I 850 800 2
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK SIPIL
2011
(2)
commit to user
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG ASRAMA 2 LANTAI
Dikerjakan Oleh: CINTIA PRATIWI
NIM. I 850 800 2
Diperiksa dan disetujui ; Dosen Pembimbing
Ir. SUPARDI,MT NIP. 19550504 198003 1 003
(3)
commit to user
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG ASRAMA 2 LANTAI
Dikerjakan Oleh: CINTIA PRATIWI
NIM : I 8508002
Dipertahankan didepan tim penguji:
1. Ir. SUPARDI,MT :... NIP. 19550504 198003 1 003
2. Ir. PURWANTO, MT. :... NIP. 19610724 198702 1 001
3. Ir. ENDANG RISMUNARSI, MT. :... NIP. 19570917 198601 2 001
Mengetahui, a.n. Dekan Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS
KUSNO ADI SAMBOWO, ST, M.Sc, Ph.D 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
(4)
commit to user
Puji syukur penyusun panjatkan kepada Tuhan YME, yang telah melimpahkan berkat, rahmat serta perlindungan-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan
Tugas Akhir dengan judul PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG ASRAMA
DUA LANTAI inidengan baik.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penyusun banyak menerima bimbingan, bantuan dan dorongan yang sangat berarti dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini, penyusun ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada :
1. Pimpinan Fakultas Teknik UNS beserta Staff
2. Pimpinan DIII Fakultas Teknik UNS beserta Staff
3. Ir. Supardi, MT., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir.
4. Ir. Sumardi, MT, selaku Dosen Pembimbing Akademik.
5. Ir. Purwanto, MT, selaku Dosen Penguji Tugas Akhir.
6. Ir. Endang Rismunarsi, MT, selaku Dosen Penguji Tugas Akhir.
7. Keluarga dan rekan-rekan DIII Teknik Sipil Gedung angkatan 2008.
8. Semua pihak yang tidak dapat penyusun sebutkan satu persatu.
Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan dan masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan. Kritik dan saran maupun masukan yang membawa ke arah perbaikan dan bersifat membangun sangat penyusun harapkan.
Akhirnya, besar harapan penyusun semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya.
Surakarta, Juli 2011
(5)
commit to user
Hal
HALAMAN JUDUL... ... i
HALAMAN PENGESAHAN. ... ii
MOTTO ... iv
PERSEMBAHAN ... v
KATA PENGANTAR. ... vi
DAFTAR ISI... vii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR TABEL ... xv
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ... xvi
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 ... 3
BAB 2 DASAR TEORI 2.1 Dasar Perencanaan ... 4
2.1.1 Jenis Pembebanan……… 4
2.1.2 Sistem Bekerjanya Beban……… 7
2.1.3 Provisi Keamanan………... 8
2.2 Perencanaan Atap ... 10
2.3 Perencanaan Tangga ... 12
2.4 Perencanaan Plat Lantai ... 13
2.5 Perencanaan Balok Anak ... 14
2.6 Perencanaan Portal ... 16
2.7 Perencanaan Pondasi ... 18 BAB 3 RENCANA ATAP
(6)
commit to user
3.1 Perencanaan Atap………... 20
3.2 Dasar Perencanaan ... 22
3.3 Perencanaan Gording ... 23
3.3.1 Perencanaan Pembebanan ... 23
3.3.2 Perhitungan Pembebanan ... 23
3.3.3 Kontrol Terhadap Momen ... 26
3.3.4 Kontrol Terhadap Lendutan ... 27
3.4 Perencanaan Jurai ... 28
3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Jurai... 29
3.4.2 Perhitungan Luasan Atap Jurai ... 30
3.4.3 Perhitungan Luasan Plafon Jurai ... 33
3.4.4 Perhitungan Pembebanan Jurai ... 35
3.4.5 Perencanaan Profil Jurai ... 45
3.4.6 Perhitungan Alat Sambung ... 47
3.5 Perencanaan Setengah Kuda-Kuda ... 53
3.5.1 Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda ... 53
3.5.2 Perhitungan Luasan Atap Setengah Kuda-kuda ... 54
3.5.3 Perhitungan Luasan Plafon Setengah Kuda-kuda ... 57
3.5.4 Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda ... 59
3.5.5 Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda ... 70
3.5.6 Perhitungtan Alat Sambung ... 72
3.6 Perencanaan Kuda-kuda Utama A ( KKA ) ... 78
3.6.1 Perhitungan Panjang Kuda-kuda Utama A ... 79
3.6.2 Perhitungan Luasan Atap Kuda-kuda Utama A ... 80
3.6.3 Perhitungan Luasan Plafon Kuda-kuda Utama A ... 83
3.6.4 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A ... 85
3.6.5 Perencanaan Profil Kuda-kuda Batang Utama A ... 96
3.6.6 Perhitungan Alat Sambung Batang Utama A ... 98
3.6.7 Perencanaan Profil Kuda-kuda Batang Tengah A ... 100
3.6.8 Perhitungan Alat Sambung Batang Tengah A ... 102
(7)
commit to user
3.7.2 Perhitungan Luasan Atap Kuda-kuda Utama B ... 111
3.7.3 Perhitungan Luasan Plafon Kuda-kuda Utama B ... 114
3.7.4 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama B ... 116
3.7.5 Perencanaan Profil Kuda-kuda Batang Utama B ... 128
3.7.6 Perhitungan Alat Sambung Batang Utama B ... 130
3.7.7 Perencanaan Profil Kuda-kuda Batang Tengah A ... 132
3.7.8 Perhitungan Alat Sambung Batang Tengah A ... 134
BAB 4 PERENCANAAN TANGGA 4.1 Uraian Umum ... 140
4.2 Data Perencanaan Tangga ... 141
4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan ... 142
4.3.1 Perhitungan Tebal Plat Equivalent ... 142
4.3.2 Perhitungan Beban……….. 143
4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes………. 144
4.4.1 Perhitungan Tulangan Tumpuan………. 144
4.4.2 Perhitungan Tulangan Lapangan……… 146
4.5 Perencanaan Balok Bordes………. 147
4.5.1 Pembebanan Balok Bordes………. 148
4.5.2 Perhitungan Tulangan Lentur………. 148
4.5.3 Perhitungan Tulangan Geser……….. 150
4.6 Perhitungan Pondasi Tangga……….. 151
4.7 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi……… 152
4.7.1 Perhitungan Kapasitas Dukung Pondasi ... 152
4.7.2 Perhitungan Tulangan Lentur ... 153
(8)
commit to user
5.1 Perencanaan Plat Lantai ... 155
5.2 Perhitungan Beban Plat ... 156
5.3 Perhitungan Momen ... 157
5.4 Penulangan Plat Lantai……….. 162
5.5 Penulangan Lapangan Arah x………... ... 164
5.6 Penulangan Lapangan Arah y………... ... 165
5.7 Penulangan Tumpuan Arah x………... ... 166
5.8 Penulangan Tumpuan Arah y………... ... 167
5.9 Rekapitulasi Tulangan………. 168
5.10 Perencanaan Plat Atap ... 171
5.11 Perhitungan Beban Plat Atap ... 171
5.12 Perhitungan Momen ... 172
5.13 Penulangan Plat Atap ……….. .. 173
5.14 Penulangan Lapangan Arah x………... ... 174
5.15 Penulangan Lapangan Arah y………... ... 175
5.16 Penulangan Tumpuan Arah x………... ... 176
5.17 Penulangan Tumpuan Arah y………... ... 177
5.18 Rekapitulasi Tulangan………. 178
BAB 6 PERENCANAAN BALOK ANAK 6.1 Perencanaan Balok Anak ... 179
6.1.1 Perhitungan Lebar Equivalent………. 180
6.1.2 Lebar Equivalent Balok Anak……… 180
6.1.2 Beban Plat Lantai……… ... 181
6.2 Perhitungan Pembebanan Balok Anak As 1’(A-D……… 181
6.2.1 Perhitungan Pembebanan……… ... 181
6.2.2 Perhitungan Tulangan ……… ... 183
6.3 Perhitungan Pembebanan Balok Anak As 3’ (A-D)……… .. 187
6.3.1 Perhitungan Pembebanan……… ... 187
(9)
commit to user
6.4.1 Perhitungan Pembebanan……… ... 194
6.4.2 Perhitungan Tulangan ……… ... 195
6.5 Perhitungan Pembebanan Balok Anak As A’ (3-4)……… .... 200
6.5.1 Perhitungan Pembebanan……… ... 200
6.5.2 Perhitungan Tulangan ……… ... 201
BAB 7 PERENCANAAN PORTAL 7.1 Perencanaan Portal……… 205
7.1.1 Dasar Perencanaan……….. ... 206
7.1.2 Perencanaan Pembebanan………. . 207
7.2 Perhitungan Luas Equivalen Plat………. .. 208
7.3 Perhitungan Pembebanan Balok………. ... 209
7.3.1 Perhitungan Pembebanan Balok Portal Melintang ... 210
7.3.2 Perhitungan Pembebanan Balok Portal Memanjang ... 212
7.4 Perhitungan pembebanan Sloof………. ... 214
7.4.1 Perhitungan Pembebanan Sloof Melintang ... 214
7.4.2 Perhitungan Pembebanan Sloof Memanjang ... 215
7.5 Penulangan Ring Balk………... . 217
7.5.1 Perhitungan Tulangan Lentur Rink Balk ... . 217
7.5.2 Perhitungan Tulangan Geser Rink Balk…… ... . 221
7.6 Penulangan Balok Portal………. ... . 222
7.6.1 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang ... . 222
7.6.2 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang ... . 226
7.6.3 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang ... . 227
7.6.4 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang ... . 231
7.7 Penulangan Sloof………. ... . 232
7.7.1 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof Memanjang ... . 232
7.7.2 Perhitungan Tulangan Geser Sloof Memanjang ... . 237
7.7.3 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof Melintang ... . 238
(10)
commit to user
7.8.1 Perhitungan Tulangan Lentur Kolom………. . 243
7.8.2 Perhitungan Tulangan Geser Kolom……… 246
BAB 8 PERENCANAAN PONDASI 8.1 Data Perencanaan Pondasi F1 ... 247
8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi F1... 248
8.2.1 Perhitungan Kapasitas Dukung Pondasi F1……….. 249
8.2.2 Perhitungan Tulangan Lentur ……….. ... 250
8.2.2 Perhitungan Tulangan Geser ……….. ... 252
BAB 9 RENCANA ANGGARAN BIAYA 9.1 Rencana Anggaran Biaya (RAB) ... 253
9.2 Data Perencanaan ... 253
9.3 Perhitungan Volume Pekerjaan ... 254
BAB 10 REKAPITULASI 10.1 Perencanaan Atap ... 267
10.2 Perencanaan Tangga ... 270
10.2.1 Penulangan Tangga……….. ... 271
10.3 Perencanaan Plat ... 271
10.4 Perencanaan Balok Anak ... 271
10.5 Perencanaan Portal ... 272
10.6 Perencanaan Pondasi Footplat ... 273
PENUTUP……….. xix DAFTAR PUSTAKA
(11)
(12)
commit to user
BAB 1 PENDAHULUAN 1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Semakin pesatnya perkembangan dunia tekniksipil di Indonesia saat ini menuntut terciptanya sumber daya manusia yang dapat mendukung kemajuannya dalam bidang ini. Dengan sumber daya manusia yang berkualitas tinggi, kita sebagai bangsa Indonesia akan dapat memenuhi tuntutan ini. Karena dengan hal ini kita akan semakin siap menghadapi tantangannya.
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 struktur 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 zaman 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 bertujuan untuk menghasilkan ahli teknik yang berkualitas, bertanggungjawab, kreatif dalam menghadapi masa depan serta dapat mensukseskan pembangunan nasional di Indonesia.
(13)
commit to user
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Program D III Jurusan Teknik Sipil memberikan Tugas Akhir dengan maksud dan tujuan :
1. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana sampai bangunan bertingkat.
2. Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam merencanakan struktur gedung.
3. Mahasiswa diharapkan dapat memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam perencanaan suatu struktur gedung.
1.3. Kriteria Perencanaan
1.3.1. Spesifikasi Bangunan
a. Fungsi Bangunan : Gedung Asrama
b. Luas Bangunan : 1230 m2
c. Jumlah Lantai : 2 lantai
d. Tinggi Tiap Lantai : 3,5 m
e. Konstruksi Atap : Rangka kuda-kuda baja
f. Penutup Atap : Genteng tanah liat
g. Pondasi : Foot Plate
1.3.2. Spesifikasi Bahan
a. Mutu Baja Profil : BJ 37
b. Mutu Beton (f’c) : 30 MPa
c. Mutu Baja Tulangan (fy) : Polos: 240 Mpa
(14)
commit to user
1.4. Peraturan-Peraturan Yang Berlaku
1. SNI 03-1729-2002_ Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung.
2. SNI 03-2847-2002_ Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung.
3. SNI 03-1727-1989_Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung.
(15)
commit to user
BAB 2
DASAR TEORI
2.1. Dasar Perencanaan
2.1.1. Jenis Pembebanan
Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur yang mampu mendukung berat sendiri, gaya angin, beban hidup maupun beban khusus yang bekerja pada struktur bangunan tersebut. Beban-beban yang bekerja pada
struktur dihitung menurut Pedoman Perencanaan Pembangunan untuk Rumah
dan Gedung SNI 03-1727-1989, beban-beban tersebut adalah :
1. Beban Mati (qd)
Beban mati adalah berat dari semua bagian suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian–penyelesaian, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung. Untuk merencanakan gedung, beban mati yang terdiri dari berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung adalah :
1. Bahan Bangunan :
a. Beton bertulang ... 2400 kg/m3 b. Pasir ... ... 1800 kg/m3 c. Beton ... 2200 kg/m3 d. Baja ...7.850 kg/m3
(16)
commit to user
2. Komponen Gedung :
a. 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 b. Penutup lantai dari tegel, keramik dan beton (tanpa adukan) per cm
tebal... 24 kg/m2 c. Adukan semen per cm tebal...21 kg/m2 d. Penutup atap genteng dengan reng dan usuk... 50 kg/m2
2. Beban Hidup (ql)
Beban hidup adalah semua bahan yang terjadi akibat penghuni atau pengguna suatu gedung, termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan lantai dan atap tersebut. Khususnya pada atap, beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air hujan (SNI 03-1727-1989). Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan ini terdiri dari :
Beban atap... 100 kg/m2 Beban tangga dan bordes ... 300 kg/m2 Beban lantai ... 250 kg/m2
Berhubung peluang untuk terjadi beban hidup penuh yang membebani semua bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak selama unsur gedung tersebut adalah sangat kecil, maka pada perencanaan balok induk dan portal dari sistem pemikul beban dari suatu struktur gedung,
(17)
commit to user
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. PENYIMPANAN
Perpustakaan, Ruang Arsip c. TANGGA
Perumahan / penghunian, Pertemuan umum, perdagangan dan penyimpanan, industri, tempat kendaraan
0,75
0,80
0,90
Sumber: SNI 03-1727-1989
3. Beban Angin (W)
Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.
Beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif (hisapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau. Besarnya tekanan positif dan negatif yang dinyatakan dalam kg/m2 ini ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup dengan koefisien – koefisien angin. Tekan tiup harus diambil minimum 25 kg/m2, kecuali untuk daerah di laut dan di tepi laut sampai sejauh 5 km dari tepi pantai. Pada daerah tersebut tekanan hisap diambil minimum 40 kg/m2.Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup :
1. Dinding Vertikal
a. Di pihak angin...+ 0,9 b. Di belakang angin ...- 0,4
(18)
commit to user
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
4. Beban Gempa (E)
Beban gempa adalah semua beban statik equivalenyang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa itu (SNI 03-1727-1989).
2.1.2. Sistem Kerjanya Beban
ring Balok
Kolom
Plat Lantai+Balok
Sloof
Foot Plat Kolom
Semua Beban didistribusikan menuju tanah dasar
struktur atap kuda-kuda
lantai dua
lantai 1
tanah dasar
(19)
commit to user
Bekerjanya beban untuk bangunan bertingkat berlaku sistem gravitasi, yaitu elemen struktur yang berada di atas akan membebani elemen struktur di bawahnya, atau dengan kata lain elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih besar akan menahan atau memikul elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih kecil. Dengan demikian sistem kerjanya beban untuk elemen – elemen struktur gedung bertingkat secara umum dapat dinyatakan sebagai berikut :
Beban atap akan diterima oleh ringbalk, kemudian diteruskan kepada kolom. Beban pelat lantai akan didistribusikan kepada balok anak dan balok portal, kemudian dilanjutkan ke kolom, dan didistribusikan menuju sloof, yang selanjutnya akan diteruskan ke tanah dasar melalui pondasi telapak.
2.1.3. Provisi Keamanan
Dalam pedoman beton, SNI 03-2847-2002 struktur harus direncanakan untuk memiliki cadangan kekuatan untuk memikul beban yang lebih tinggi dari beban normal. Kapasitas cadangan ini mencakup faktor pembebanan (U), yaitu untuk memperhitungkan pelampauan beban dan faktor reduksi (), yaitu untuk memperhitungkan kurangnya mutu bahan di lapangan. Pelampauan beban dapat terjadi akibat perubahan dari penggunaan untuk apa struktur direncanakan dan penafsiran yang kurang tepat dalam memperhitungkan pembebanan. Sedang kekurangan kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang merugikan dari kekuatan bahan, pengerjaan, dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan.
Tabel 2.2. Faktor Pembebanan U
No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U
1. 2. 3.
D D,L D,L,W
1,4D
1,2D + 1,6L + 0,5 (A atau R) 1,2D + 1,0L ± 1,6W + 0,5(A/R)
(20)
commit to user
Keterangan :
D = Beban mati
L = Beban hidup
H = Beban tekanan tanah
A = Beban atap
R = Air hujan
F = Fluida
E = Beban gempa
W = Beban angin
Tabel 2.3. Faktor Reduksi Kekuatan
No. KONDISI GAYA
1. 2. 3.
4. 5. 6.
7.
Lentur tanpa beban aksial
Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur
Komponen dengan tulangan spiral
Komponen lain
Geser dan torsi
Geser pada komponen struktur penahan gempa Geser pada hubungan balok kolom pada balok perangkai
Tumpuan beton kecuali daerah pengangkuran pasca tarik
0,80 0,80
0,70 0,65 0,75 0,55 0,80
0,65
Sumber : SNI 03-2847-2002 (Hal 61-62)
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.
(21)
commit to user
Beberapa persyaratan utama pada Pedoman Beton SNI 03-2847-2002 adalah
sebagai berikut :
1. Jarak bersih antara tulangan sejajar yang selapis tidak boleh kurang dari db
atau 25 mm, dimana dbadalah diameter tulangan
2. 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 :
1. Untuk pelat dan dinding = 20 mm
2. Untuk balok dan kolom = 40 mm
3. Beton yang berhubungan langsung dengan tanah atau cuaca = 50 mm
2.2. Perencanaan Atap
1. Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah : a. Beban mati
b. Beban hidup c. Beban angin 2. Asumsi Perletakan
a. Tumpuan sebelah kiri adalah Sendi . b. Tumpuan sebelah kanan adalah Rol .
3. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-1729-2002.
Dan untuk perhitungan dimensi profil rangka kuda kuda:
1. Batang tarik
Kondisi leleh
Pmaks. = .fy .Ag
.f P Ag
y maks.
(22)
commit to user
Kondisi fraktur
Pmaks. = .fu .Ae
Pmaks. = .fu .An.U
. .f P An u maks. U 240 L imin
Berdasarkan Ag kondisi leleh
Ag = Ag/2
Berdasarkan Ag kondisi fraktur
Ag = An + n.d.t
Ag yang menentukan = Ag terbesar luas profil > Agperlu ( aman )
inersia > imin( aman )
2. Batang tekan
Periksa kelangsingan penampang :
y
f t
b 200
r kL
λc 2
E fy
Apabila = λc ≤ 0,25 ω = 1
0,25< λc< 1,2 ω
0,67λ -1,6 1,43 c
λc≥1,2 ω 1,25.c2
Pn= Ag.fcr = Ag
y f n P P max
(23)
commit to user
2.3. Perencanaan Tangga
Untuk perhitungan penulangan tangga dipakai kombinasi pembebanan akibat beban mati dan beban hidup yang disesuaikan dengan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1983) dan SNI 03-2847-2002 dan analisa struktur mengunakan perhitungan SAP 2000.
Sedangkan untuk tumpuan diasumsikan sebagai berikut : 1. Tumpuan bawah adalah Jepit.
2. Tumpuan tengah adalah Jepit. 3. Tumpuan atas adalah Jepit.
Perhitungan untuk penulangan tangga
dimana,
m =
fc fy . 85 , 0
Rn = 2
.d b Mn = fy 2.m.Rn 1 1 m 1
b =
fy fy fc 600 600 . . . 85 , 0
max = 0,75 . b
min < < maks tulangan tunggal
< min dipakai min = 0,0025
As = ada . b . d Luas tampang tulangan
As = . b .d
u n M M 80 , 0
(24)
commit to user
2.4. Perencanaan Plat Lantai
1. Pembebanan : a. Beban mati
b. Beban hidup : 250 kg/m2
2. Asumsi Perletakan :
a. Tumpuan tengah : jepit penuh b. Tumpuan tepi : Sendi
3. Analisa struktur menggunakan tabel 13.3.2 PPIUG 1983.
4. Analisa tampang menggunakan SNI 03-2847-2002.
Pemasangan tulangan lentur disyaratkan sebagai berikut : 1. Jarak minimum tulangan sengkang 25 mm.
2. Jarak maksimum tulangan sengkang 240 atau 2h.
Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah sebagai berikut :
dimana,
m =
fc fy . 85 , 0
Rn =
d b Mn . = fy 2.m.Rn 1 1 m 1
b =
fy fy fc 600 600 . . . 85 , 0
max = 0,75 . b
min < < maks tulangan tunggal
< min dipakai min = 0,0025
u n M M 80 , 0
(25)
commit to user
As = ada . b . d Luas tampang tulangan
As = . b .d
2.5. Perencanaan Balok Anak
1. Pembebanan
2. Asumsi Perletakan : jepit jepit
3. Analisa struktur pada perencanaan atap ini menggunakan program SAP 2000.
4. Analisa tampang menggunakan peraturanSNI 03-2847-2002.
Perhitungan tulangan lentur :
dimana,
m =
fc fy . 85 , 0
Rn = 2
.d b Mn = fy 2.m.Rn 1 1 m 1
b =
fy fy fc 600 600 . . . 85 , 0
max = 0,75 . b
min < < maks tulangan tunggal
< min dipakai min =
y f'
4 , 1
As perlu = . b . d
n =
2 .16 π . 4 1 perlu As u n M M 80 , 0
(26)
commit to user
As ada = n . ¼ . . d2 As ada > As perlu Aman..!! a =
b c f fy Asada . ' . 85 , 0 .
Mn ada = As ada . fy (d – a/2)
Mn ada > Mn Aman..!!
Chek Analisis:
d1 = h - p - 1/2 Øt- Øs
d2 = h - p - Øt- 1/2 Øt– s - Øs
d =
n .
d1nd2n
T = Asada. fy
C = 0,85 . f’c . a . b
T = C
As . fy = 0,85 . f’c . a . b
a = b c f fy As . ' . 85 , 0 .
ØMn = Ø . T ( d – a/2 ) ØMn > Mu Aman..!!
Perhitungan tulangan geser :
Vc = bd
c f . . 6 '
Vc = 0,6 . Vc
Vc ≤ Vu ≤ 3Vc ( perlu tulangan geser ) Vu < ½ Vc
(tidak perlu tulangan geser)
60 , 0
(27)
commit to user
Vs perlu = Vu – Vc
( pilih tulangan terpasang )
Vs ada =
s d fy Av. . ) (
( pakai Vs perlu )
2.6. Perencanaan Portal
1. Pembebanan 2. Asumsi Perletakan
a. Jepit pada kaki portal. b. Bebas pada titik yang lain
3. Analisa struktur pada perencanaan atap ini menggunakan program SAP 2000.
4. Analisa tampang menggunakan peraturanSNI 03-2847-2002.
Perhitungan tulangan lentur :
dimana,
m =
fc fy . 85 , 0
Rn =
d b Mn . = fy 2.m.Rn 1 1 m 1
b =
fy fy fc 600 600 . . . 85 , 0
max = 0,75 . b
min < < maks tulangan tunggal
< min dipakai min =
y f' 4 , 1 u n M M 80 , 0
(28)
commit to user
As perlu = . b . d
n =
2 .16 π . 4 1 perlu As
As ada = n . ¼ . . d2 As ada > As perlu Aman..!!
Chek Analisis:
d1 = h - p - 1/2 Øt- Øs
d2 = h - p - Øt- 1/2 Øt– s - Øs
d =
n .
d1nd2n
T = Asada. fy
C = 0,85 . f’c . a . b
T = C
As . fy = 0,85 . f’c . a . b
a = b c f fy As . ' . 85 , 0 .
ØMn = Ø . T ( d – a/2 )
ØMn > Mu Aman..!!
Perhitungan tulangan geser :
Vc = bd
c f . . 6 '
Vc = 0,6 . Vc
Vc ≤ Vu ≤ 3Vc ( perlu tulangan geser ) Vu < ½ Vc
(tidak perlu tulangan geser)
60 , 0
(29)
commit to user
Vs perlu = Vu – Vc
( pilih tulangan terpasang )
Vs ada =
s d fy Av. . ) (
( pakai Vs perlu )
2.7. Perencanaan Pondasi
1. Pembebanan : Beban aksial dan momen dari analisa struktur portal akibat beban mati dan beban hidup.
2. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.
Perhitungan kapasitas dukung pondasi :
yang terjadi =
2 .b.L 6 1 Mtot A Vtot
= σtanahterjadi< ijin tanah…...( dianggap aman ) Sedangkan pada perhitungan tulangan lentur
Mu = ½ . qu . t2
m =
fc fy . 85 , 0
Rn =
d b Mn . = fy 2.m.Rn 1 1 m 1
b =
fy fy fc 600 600 . . . 85 , 0
max = 0,75 . b
min << maks tulangan tunggal
<min dipakai min
(30)
commit to user
Luas tampang tulangan As = . b .d
Chek Analisis:
d1 = h - p - 1/2 Øt- Øs
d2 = h - p - Øt- 1/2 Øt– s - Øs
d =
n .
d1nd2n
T = Asada. fy
C = 0,85 . f’c . a . b
T = C
As . fy = 0,85 . f’c . a . b
a = b c f fy As . ' . 85 , 0 .
ØMn = Ø . T ( d – a/2 )
ØMn > Mu Aman..!!
Perhitungan tulangan geser : Vu = . A efektif
Vc = bd
c f . . 6 '
Vc = 0,6 . Vc
Vc ≤ Vu ≤ 3Vc ( perlu tulangan geser ) Vu < ½ Vc
(tidak perlu tulangan geser) Vs perlu = Vu – Vc
( pilih tulangan terpasang )
Vs ada =
s d fy Av. . ) (
( pakai Vs perlu )
60 , 0
(31)
commit to user
BAB3 PERENCANAAN
BAB 3
PERENCANAAN ATAP
3.1. Rencana Atap
Keterangan :
KK A = Kuda-kuda utama A KK B = Kuda-kuda utama B
1/2KK = Setengah kuda-kuda utama
G = Gording
N = Nok
JR = Jurai
(32)
commit to user
BAB3 PERENCANAAN
Tipe Kuda-Kuda Utama A
Tipe Kuda-Kuda Utama B
Tipe Jurai
Tipe Setengah Kuda-Kuda
(33)
commit to user
BAB3 PERENCANAAN
3.2. Dasar Perencanaan
Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai berikut :
a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti tergambar.
b. Jarak antar kuda-kuda : 5 m
c. Kemiringan atap () : 30o
d. Bahan gording : baja profil lip channels in front to front
arrangement( )
e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil doublesiku sama kaki ().
f. Bahan penutup atap : genteng.
g. Alat sambung : baut-mur.
h. Jarak antar gording : 1,44 m
i. Bentuk atap : limasan.
j. Mutu baja profil : Bj-37
ijin = 1600 kg/cm2
(34)
commit to user
BAB3 PERENCANAAN
3.3. Perencanaan Gording 3.3.1. Perencanaan Pembebanan
Pembebanan berdasarkan SNI 03-1727-1989, sebagai berikut :
a. Berat penutup atap = 50 kg/m2( Genteng )
b. Beban angin = 25 kg/m2( Kondisi Normal Minimum )
c. Berat hidup (pekerja) = 100 kg.
d. Berat penggantung dan plafond = 18 kg/m2
3.3.2. Perhitungan Pembebanan
Kemiringan atap () = 30.
Jarak antar gording (s) = 1,44 m.
Jarak antar kuda-kuda utama = 5,00 m.
Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels in
front to front arrangement ( ) 125 × 100 × 20 × 3,2 pada perencanaan
kuda-kuda dengan data sebagai berikut ( Tabel profil konstruksi baja hal.56 ) :
a. Berat gording = 12,3 kg/m
b. Ix = 362 cm4
c. Iy = 225 cm4
d. h = 125 mm
e. b = 100 mm
f. ts = 3,2 mm
g. tb = 3,2 mm
h. Zx = 58,0 cm3
(35)
commit to user
y
x
px
py
p
y
x
qx
qy
q
1) Beban Mati (titik)Berat gording = 12,300 kg/m
Berat Plafond = ( 1,25 × 18 ) = 22,5 kg/m
Berat penutup atap = ( 1,44 × 50 ) = 72 kg/m
q = 106,8 kg/m
qx = q sin = 106,8 × sin 30 = 53,4 kg/m.
qy = q cos = 106,8 × cos 30 = 92,491 kg/m.
Mx1 = 1/8. qy. L2 = 1/8× 92,491 × (5)2 = 289,034 kgm.
My1 = 1/8. qx. L2 = 1/8× 53,4 × (5)2 = 166,875 kgm.
2) Beban hidup
P diambil sebesar 100 kg.
Px = P sin = 100 × sin 30 = 50,000 kg.
Py = P cos = 100 × cos 30 = 86,603 kg.
Mx2 = 1/4. Py. L = 1/4× 86,603 × 5 = 108,253 kgm.
My2 = 1/4. Px. L = 1/4× 50 × 5 = 62,500 kgm.
(36)
commit to user
3) Beban angin
TEKAN HISAP
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2. Koefisien kemiringan atap () = 30.
1) Koefisien angin tekan = (0,02– 0,4) = 0,2 2) Koefisien angin hisap = – 0,4
Beban angin :
1) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan × beban angin × ½ × (s1+s2)
= 0,2 × 25 × ½ × (1,44 + 1,44) = 7,200 kg/m. 2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap × beban angin × ½ × (s1+s2)
= – 0,4 × 25 × ½ × (1,44 + 1,44) = -14,400 kg/m. Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx :
1) Mx (tekan) = 1/8. W1. L2 = 1/8× 7,200 × (5)2 = 22,500 kgm.
2) Mx (hisap) = 1/8. W2. L2 = 1/8× -14,400 × (5)2 = -45,000 kgm.
Kombinasi = 1,2D + 1,6L ± 0,8w
1. Mx
Mx (max) = 1,2D + 1,6L + 0,8w
= 1,2(289,034) + 1,6(108,253) + 0,8(22,500 ) = 538,046 kgm
Mx (min) = 1,2D + 1,6L - 0,8w
= 1,2(289,034) + 1,6(108,253) - 0,8(22,500 ) = 502,046 kgm 2. My
My(max) = My (min)
(37)
commit to user
Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam pada Gording
Momen Beban
Mati
Beban Hidup
Beban Angin Kombinasi
Tekan Hisap Minimum Maksimum
Mx My 289,034 166,875 108,253 62,500 22,5 --45 -502,046 300,25 538,046 300,25
3.3.3. Kontrol Terhadap Momen
1. Kontrol terhadap momen maksimum
Mx = 538,046 kgm = 53804,6 kgcm
My = 300,25 kgm = 30025 kgcm
Asumsikan penampang kompak :
Mnx = Zx.fy = 58 × 2400 = 139200 kgcm
Mny = Zy.fy = 45 × 2400 = 108000 kgcm
Check tahanan momen lentur yang terjadi :
1 .
. nx ny
b M My M Mx 1 738 , 0 108000 × 9 , 0 30025 139200 × 9 , 0 53804,6 ……..OK
2. Kontrol terhadap momen Minimum
Mx = 502,046 kgm = 50204,6 kgcm
My = 300,25 kgm = 30025 kgcm
Asumsikan penampang kompak :
Mnx = Zx . fy = 58 × 2400 = 139200 kgcm
Mny = Zy . fy = 45 × 2400 = 108000 kgcm
Check tahanan momen lentur yang terjadi :
1 .
. nx ny
b M My M Mx 1 710 , 0 108000 × 9 , 0 30025 139200 × 9 , 0 50204,6
(38)
commit to user
3.3.4. Kontrol Terhadap Lendutan
Di coba profil : 125 × 100 × 20 × 3,2 qx = 0,534 kg/cm
E = 2,1 × 106 kg/cm2 qy = 0,595 kg/cm
Ix = 362 cm4 Px = 50 kg
Iy = 225 cm4 Py = 62,5 kg
500 180 1 ijin
Z 2,778 cm
Zx =
y 3 x y 4 x 48.E.I .L P 384.E.I .L 5.q = 225 10 . 1 , 2 48 ) 500 ( 50 225 10 . 1 , 2 384 ) 500 ( 435 , 0 5 . 6 3 6 4
= 1,025 cm
Zy =
x 3 y x 4 y 48.E.I .L P 384.E.I .l 5.q = 362 10 . 1 , 2 48 ) 500 ( 5 , 62 362 10 . 1 , 2 384 ) 500 ( 595 , 0 5 6 3 6 4
= 0,851 cm
Z = Zx2 Zy2
= (1,025)2 (0,851)2 1,33 cm Z Zijin
1,33 cm 2,778 cm ……… (aman)
Jadi, baja profil lip channels in front to front arrangement ( ) dengan
dimensi 125 × 100 × 20 × 3,2 aman dan mampu menerima beban apabila
(39)
commit to user
3.4. Perencanaan Jurai
(40)
commit to user
3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.2. Panjang Batang pada Jurai
Nomer Batang Panjang Batang (m)
1 1,768
2 1,768
3 1,768
4 1,768
5 1,904
6 1,904
7 1,904
8 1,904
9 0,707
10 1,904
11 1,421
12 2,264
13 2,123
14 3,337
(41)
commit to user
3.4.2. Perhitungan luasan atap jurai
(42)
commit to user
Panjang atap yx’ = ½ × 1,44 = 0,72 m
Panjang atap yx’ = x’u’= u’r’=r’o’= o’l’= l’i’= i’f’= f’c’
Panjang atap x’r’ = 1,44 m
Panjang atap x’r’ =r’l’= l’f’
Panjang atap c’z’ = 1,15 m
Panjang atap f’z’ = f’c’ + c’z’ = 0,72 + 1, 15 = 1,87 m
Panjang atap b’z = 3,0 m
Panjang atap ef = 2,188 m
Panjang atap kl = 1,563 m
Panjang atap qr = 0,960 m
Panjang atap wx = 0,313 m
Panjang atap bc = ab = 2,5 m
Panjang atap hi =gh = 1,875 m
Panjang atap no =mn= 1,25 m
Panjang atap tu = st = 0,625 m
Luas atap a’b’zfed = 2 . (
2 z b' ef . f’z’)
= 2 × (
2 3 2,188 × 1,87)
= 9,70 m2
Luas atapdeflkj = 2 . (
2 ef kl . l’f’)
= 2 × (
2 2,188 1,563 × 1,44)
= 5,40 m2
Luas atapjklrqp = 2 . (
2 kl qr . r’l’)
= 2 × (
2 1,563 0,960 × 1,44)
(43)
commit to user
Luas atappqrxwv = 2 . (
2 qr wx
. x’r’)
= 2 × (
2 0,960 0,313
× 1,44)
= 1,83 m2
Luas atapvwxy = 2 . (½ . wx . yx’)
= 2 × (½ × 0,313 × 0,763) = 0,239 m2
Panjang gording abc = ab + bc = 2,5 + 2,5 = 5 m Panjang gording ghi = gh + hi
= 1,875 + 1,875 = 3,75 m
Panjang gording mno = mn + no
= 1,25 + 1,25 = 2,5 m Panjang gording stu = st + tu
= 0,625 + 0,625 = 1,25 m
(44)
commit to user
3.4.3. Perhitungan luasan plafon jurai
(45)
commit to user
Panjang plafondyx’ = ½ × 1,25 = 0,625 m
Panjang plafondyx’ = x’u’= u’r’=r’o’= o’l’= l’i’= i’f’= f’c’
Panjang plafondx’r’ = 1,25 m
Panjang plafondx’r’ =r’l’= l’f’
Panjang plafondc’z’ = 1,0 m
Panjang plafondf’z’ = f’c’ + c’z’ = 0,625 + 1,0 = 1,625 m
Panjang plafondb’z = 3,0 m
Panjang plafondef = 2,188 m
Panjang plafondkl = 1,563 m
Panjang plafondqr = 0,960 m
Panjang plafondwx = 0,313 m
Luas plafonda’b’zfed = 2 . (
2 z b' ef . f’z’)
= 2 × (
2 3 2,188 × 1,625)
= 8,431 m2
Luas plafonddeflkj = 2 . (
2 ef kl . l’f’)
= 2 × (
2 2,188 1,563 × 1,25)
= 4,689 m2
Luas plafondjklrqp = 2 . (
2 kl qr . r’l’)
= 2 × (
2 1,563 0,960 × 1,25)
= 3,154 m2
Luas plafondpqrxwv = 2 . (
2 qr wx . x’r’)
= 2 × (
2 0,960 0,313
(46)
commit to user
Luas plafondvwxy = 2 . (½ . wx . yx’)
= 2 × (½ × 0,313 × 0,625) = 0,196 m2
3.4.4. Perhitungan Pembebanan Jurai
Data-data pembebanan :
Berat gording = 12,3 kg/m ( Tabel Konstruksi Baja hal.56)
Berat penutup atap = 50 kg/m2(SNI 03-1727-1989 )
Berat plafon dan penggantung = 18 kg/m2(SNI 03-1727-1989)
Berat profil kuda-kuda = 25 kg/m (SNI 03-1727-1989)
(47)
commit to user
1. Beban Mati
a. Beban P1
1. Beban gording = berat profil gording × panjang gording abc
= 12,3 × 5 = 61,5 kg
2. Beban atap = luas atap a’b’zfed× berat atap
= 9,7 × 50 = 485 kg
3. Beban kuda-kuda = ½ × btg (1 + 5) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,768 + 1,904) × 2,42 = 4,44 kg
4. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 45,9
= 13,77 kg
5. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 45,9 = 4,59 kg
6. Beban plafond = luas plafond a’b’zfed× berat plafond
= 9,7 × 18 = 174,6 kg b. Beban P2
1. Beban gording = berat profil gording × panjang gording ghi
= 12,3 × 3,75 = 46,125 kg
2. Beban atap = luas atap deflkj× berat atap
= 5,4 × 50 = 270 kg
3. Beban kuda-kuda = ½ × btg (5 + 6 + 9 + 10) × berat profil kuda kuda = ½ × (1,904 + 1,904 + 0,707 + 1,904) × 2,42
(48)
commit to user
4. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 80,2375
= 24,071 kg
5. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 80,2375 = 8,02375 kg
c. Beban P3
1. Beban gording = berat profil gording × panjang gording mno
= 12,5 × 2,50 = 30,75 kg
2. Beban atap = luas atap jklrqp× berat atap
= 3,63 × 50 = 181,5 kg
3. Beban kuda-kuda = ½ × btg (6 + 7 + 11 + 12) × berat profil kuda kuda = ½ × (1,904 + 1,904 + 1,421 + 2,264) × 2,42
= 9,07 kg
4. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 93,6625
= 28,099 kg
5. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 93,6625 = 9,36625 kg d. Beban P4
1. Beban gording = berat profil gording × panjang gording stu
= 12,3 × 1,25 = 15,375 kg
2. Beban atap = luas atap pqrxwv× berat atap
= 1,83 × 50 = 91,5 kg
(49)
commit to user
3. Beban kuda-kuda = ½ × btg (7 + 8 + 13 )× berat profil kuda kuda = ½ × (1,904+ 1,904 + 2,123 ) × 2,42
= 7,176 kg
4. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 74,1375
= 22,241 kg
5. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 74,1375 = 7,41375 kg
e. Beban P5
1. Beban atap = luas atap vwxy× berat atap
= 0,239 × 50 = 11,95 kg
2. Beban kuda-kuda = ½ × btg(8 + 15 + 14) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,904+ 2,83 + 3,337) × 2,42 = 9,77 kg
3. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 100,8875
= 30,266 kg
4. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 100,8875 = 10,08875 kg
f. Beban P6
1. Beban plafond = luas plafond deflkj× berat plafond
= 4,689 × 18 = 84,402 kg
2. Beban kuda-kuda = ½ × btg(1 + 2 + 9) × berat profil kuda kuda = ½ × (1,768 + 1,768 + 0,707) × 2,42
(50)
commit to user
3. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 53,0375
= 15,911 kg
4. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 53,0375 = 5,30375 kg
g. Beban P7
1. Beban plafond = luas plafond jklrqp× berat plafond
= 3,154 × 18 = 56,772 kg
2. Beban kuda-kuda = ½ × btg(2 + 3+ 10 + 11) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,768 + 1,768 + 1,904 + 1,421) × 2,42 = 8,30 kg
3. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 85,7625
= 25,729 kg
4. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 85,7625 = 8,57625 kg
h. Beban P8
1. Beban plafond = luas plafond pqrxwv× berat plafond
= 1,591 × 18 = 28,638 kg
2. Beban kuda-kuda = ½ × btg(3+4+12+13+14) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,768 + 1,768 + 2,64 + 2,123+3,337 ) × 2,42 = 14,08 kg
(51)
commit to user
3. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 145,45
= 43,635 kg
4. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 145,45 = 14,545 kg
i. Beban P9
1. Beban plafond = luas plafond vwxy× berat plafond
= 0,196 × 18 = 3,528 kg
2. Beban kuda-kuda = ½ × btg(4 + 15) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,768 + 2,83) × 2,42 = 5,56 kg
3. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 57,475
= 17,2425 kg
4. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 57,475 = 5,7475kg
(52)
commit to user
Tabel 3.3.Rekapitulasi Beban Mati Jurai
Beban
Beban Atap (kg)
Beban gording
(kg)
Beban
Kuda-kuda (kg)
Beban Bracing (kg)
Beban Plat Penyambun g (kg)
Beban Plafon
(kg)
Jumlah Beban
(kg)
Input SAP 2000 ( kg )
P1 485 61,5 4,44 4,59 13,77 174,6 743,9 744
P2 270 46,125 7,77 8,02375 24,071 - 355,99 356
P3 181,5 30,75 9,07 9,36625 28,099 - 258,78 259
P4 91,5 15,375 7,176 7,41375 22,241 - 143,71 144
P5 59,175 - 9,77 10,08875 30,266 - 109,299 110
P6 - - 5,134 5,30375 15,911 84,402 110,75 111
P7 - - 8,30 8,57625 25,729 56,772 99,37 100
P8 - - 14,08 14,545 43,635 28,638 100,89 101
P9 - - 5,56 5,7475 17,2425 3,528 32,078 33
2. Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1 = P2 = P3 = P4 = P5 = 100 kg
3. Beban Angin
(53)
commit to user
Perhitungan beban angin :
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2. 1. Koefisien angin tekan = 0,02 0,40
= (0,02 × 30) – 0,40 = 0,2
a. W1 = luas atap a’b’zfed ×koef. angin tekan ×beban angin
=9,7 × 0,2 × 25 = 48,5 kg
b. W2 = luas atap deflkj ×koef. angin tekan ×beban angin
=5, 4 × 0,2 × 25 = 27 kg
c. W3 = luas atap jklrqp ×koef. angin tekan ×beban angin
=3,63 × 0,2 × 25 = 18,15 kg
d. W4 = luas atap pqrxwv ×koef. angin tekan ×beban angin
=1,83 × 0,2 × 25 = 9,15 kg
e. W5 = luas atap vwxy ×koef. angin tekan ×beban angin
=0,239 × 0,2 × 25 = 1,195 kg
Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin Jurai Beban
Angin Beban (kg)
Wx W.Cos (kg)
(Untuk Input SAP2000)
Wy W.Sin (kg)
(Untuk Input SAP2000)
W1 48,5 42,002 43 24,25 25
W2 27 23,383 24 13,5 14
W3 18,15 15,718 16 9,075 10
W4 9,15 7,924 8 4,575 5
(54)
commit to user
Dari perhitungan mekanika
gaya batang yang bekerja pada batang setengah kuda
perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000
gaya batang yang bekerja pada batang setengah kuda-kuda sebagai berikut :
Gambar 3.8.Axial force jurai ( Satuan Kgf.m.C )
SAP 2000 diperoleh kuda sebagai berikut :
(55)
commit to user
Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Jurai
Batang kombinasi
Tarik (+) (kg) Tekan (-) (kg)
1 178,73
-2 72,34
-3 57,96
-4 - 112,21
5 - 444,34
6 - 172,04
7 50,58
-8 104,50
-9 - 255,50
10 32,45
-11 - 121,20
12 - 260,00
13 - 220,65
14 232,06
(56)
commit to user
3.4.5. Perencanaan Profil Jurai 1. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 232,06 kg
L = 3,337 m
fy = 2400 kg/cm2
fu = 3700 kg/cm2
Kondisi leleh
Pmaks. = .fy .Ag
2 y
maks. 0,107cm
0,9.2400 232,06 .f P
Ag
Kondisi fraktur
Pmaks. = .fu .Ae
Pmaks. = .fu .An.U
(U = 0,75 didapat dari buku LRFD hal.39)
2 u
maks. 0,11cm
0,75 0,75.3700. 232,06 . .f P
An
U
2 min 1,39cm
240 333,7 240
L
i
Dicoba, menggunakan baja profil 50.50.5
Dari tabel didapat Ag = 4,80 cm2 i = 1,51 cm
Berdasarkan Ag kondisi leleh
Ag = 0,107/2 = 0,0535 cm2
Berdasarkan Ag kondisi fraktur
Diameter baut = 1/2. 2,54 = 12,7 mm
Diameter lubang = 12,7 + 2 = 14,7 mm = 1,47 cm Ag = An + n.d.t
= (0,11/2) + 1.1,47.0,5 = 0,79 cm2
(57)
commit to user
Digunakan50.50.5maka, luas profil 4,80 > 0,79 ( aman ) inersia 1,51 > 1,39 ( aman )
2. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 933,26 kg
L = 2,83 m
fy = 2400 kg/cm2
fu = 3700 kg/cm2
Dicoba, menggunakan baja profil 40.40.4
Dari tabel didapat nilai – nilai :
Ag = 2 . 3,08 = 6,16 cm2
r = 1,21 cm = 12,1 mm
b = 40 mm
t = 4 mm
Periksa kelangsingan penampang :
y f t b 200 = 240 200 4 40
=10 12,910
r kL
λc 2
E fy 10 1 , 2 3,14 240 12,1 (2830) 1 2 5 x x
= 2,52
Karena c> 1,2 maka :
= 1,25 . c2
= 1,25 . 2,522= 7,938 Pn= Ag.fcr = Ag
y f = 616. 7,938 240
= 18624,339 N = 1862,4339 kg
589 , 0 4339 , 1862 85 , 0 933,26
max
x P
P
n
(58)
commit to user
3.4.6. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur Diameter baut () = 9,5 mm = 0,95 cm Diamater lubang = 1,15 cm
Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 . 0,95 = 0,594 cm Menggunakan tebal plat 0,80 cm 1. Tegangan tumpu penyambung
Rn = (2,4xfuxdt)
= 0,75(2,4x3700x0,95x0,8)
= 5061,6 kg/baut 2. Tegangan geser penyambung
Rn = nx0,5xfubxAb
= 2x0,5x8250x(0,25x3,14x(0,95)2) = 5844,82 kg/baut
3. Tegangan tarik penyambung
Rn = 0,75xfubxAb
= 0,75x8250x(0,25x3,14x(0,95)2) = 4614,33 kg/baut
P yang menentukan adalah Ptumpu= 4614,33 kg
Perhitungan jumlah baut-mur :
202 , 0 4614,33
933,26 P
P n
tumpu
maks.
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) : 1. 1,5d S13d
(59)
commit to user
Diambil, S1 = 2,5 db= 2,5 . 0,95
= 2,375 cm = 3 cm 2. 2,5 d S27d
Diambil, S2 = 1,5 db= 1,5 . 0,95
= 1,425 cm = 2 cm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur Diameter baut () = 12,7 mm = 1,27 cm Diamater lubang = 1,47 cm
Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 . 1,27 = 0,794 cm Menggunakan tebal plat 0,80 cm
1. Tegangan tumpu penyambung
Rn = (2,4xfuxdt)
= 0,75(2,4x3700x1,27x0,8)
= 6766,56 kg/baut 2. Tegangan geser penyambung
Rn = nx0,5xfubxAb
= 2x0,5x8250x(0,25x3,14x(1,27)2) = 10445,544 kg/baut
3. Tegangan tarik penyambung
Rn = 0,75xfubxAb
= 0,75x8250x(0,25x3,14x(1,27)2) = 7834,158 kg/baut
(60)
commit to user
P yang menentukan adalah Ptumpu= 6766,56 kg
Perhitungan jumlah baut-mur :
034 , 0 6766,56
232,06 P
P n
tumpu
maks.
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) : 1. 1,5d S13d
Diambil, S1 = 2,5 db= 2,5 . 1,27
= 3,175 cm = 3 cm 2. 2,5 d S27d
Diambil, S2 = 1,5 d = 1,5 . 1,27
= 1,905 cm = 2 cm
(61)
commit to user
Rekapitulasi perencanaan profil jurai seperti tersaji dalam Tabel 3.6.
Tabel 3.6. Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai
Nomor
Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 40 . 40 . 4 29,5
2 40 . 40 . 4 2 9,5
3 40 . 40 . 4 2 9,5
4 40 . 40 . 4 2 9,5
5 40 . 40 . 4 2 9,5
6 40 . 40 . 4 2 9,5
7 40 . 40 . 4 2 9,5
8 40 . 40 . 4 2 9,5
9 40 . 40 . 4 2 9,5
10 40 . 40 . 4 2 9,5
11 40 . 40 . 4 2 9,5
12 40 . 40 . 4 2 9,5
13 40 . 40 . 4 2 9,5
14 50 . 50 . 5 212,7
(62)
(63)
commit to user
(64)
commit to user
3.5. Perencanaan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.10. Rangka Batang Setengah Kuda-kuda
3.5.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.7.Perhitungan Panjang Batang pada Setengah Kuda-kuda
Nomer Batang Panjang Batang
1 1,250
2 1,250
3 1,250
4 1,250
5 1,44
6 1,44
7 1,44
8 1,44
9 0,71
10 1,44
11 1,42
12 1,89
13 2,12
14 3,09
(65)
commit to user
3.5.2. Perhitungan Luasan Atap Setengah Kuda-kuda
(66)
commit to user
Panjang atap ji’ = ½ × 1,44 = 0,72 m
Panjang atap jh’ = 1,44 m
Panjang atap jg’ = ji’ + jh’ = 0,72 + 1,44 = 2,16 m
Panjang atap jf’ = ji’ + jg’ = 0,72 + 2,16 = 2,88 m
Panjang atap je’ = ji’ + jf’ = 0,72 + 2,88 = 3,6 m
Panjang atap jd’ = ji’ + je’ = 0,72 + 3,6 = 4,32 m
Panjang atap jc’ = ji’ + jd’ = 0,72 + 4,32 = 5,04 m
Panjang atap jb’ = ji’ + jc’ = 0,72 + 5,04 = 5,76 m
Panjang atap b’a’ = 1,15 m
Panjang atap ja’ = jb’ + b’a’= 5,76 + 1,15 = 6,91 m
Panjang atap a’c’ = ji’ + b’a’ = 0,72 + 1,15 = 1,87 m
Panjang atap c’e’ = jh’= e’g’= g’i’ = 1,44 m
Panjang atap as = 6 m
Panjang atap br = ' '. ja
as jb
= 5 m
Panjang atap cq = ja
as jc'.
= 4,376 m
Panjang atap dp =
ja as jd'.
= 3,751 m
Panjang atap eo =
ja as je'.
= 3,126 m
Panjang atap fn =
ja as jf'.
= 2,501 m
Panjang atap gm =
ja as jg'.
= 1,876 m
Panjang atap hl =
ja as jh'.
= 1,25 m
Panjang atap ik =
ja as ji'.
(67)
commit to user
Luas atapcqas = ). ' '
2
(cqas a c
= )×1,87
2 6 4,376
(
= 9,70 m2
Luas atapeocq = ). ' '
2
(eocq c e
= ) 1,44
2 376 , 4 126 , 3 (
= 5,40 m2
Luas atapgmeo = ). ' '
2
(gmeo e g
= )×1,44
2 126 , 3 876 , 1 (
= 3,60 m2
Luas atapikgm = ). ' '
2
(ikgm g i
= )×1,44
2 876 , 1 625 , 0 (
= 1,80 m2
Luas atapjik = ½ . ik . ji’
= ½ × 0,625 × 0,72
(68)
commit to user
3.5.3. Perhitungan Luasan Plafon Setengah Kuda-kuda
(69)
commit to user
Panjang plafond ji’ = ½ × 1,250 = 0,625 m
Panjang plafond jh’ = 1,250 m
Panjang plafond jg’ = ji’ + jh’ = 0,625 + 1,250 = 1,875 m
Panjang plafond jf’ = ji’ + jg’ = 0,625 + 1,875 = 2,50 m
Panjang plafond je’ = ji’ + jf’ = 0,625 + 2,50 = 3,125 m
Panjang plafondjd’ = ji’ + je’ = 0,625 + 3,125 = 3,750 m
Panjang plafond jc’ = ji’ + jd’ = 0,625 + 3,750 = 4,375 m
Panjang plafond jb’ = ji’ + jc’ = 0,625 + 4,375 = 5,0 m
Panjang plafond b’a’ = 1,0 m
Panjang plafond ja’ = jb’ + b’a’= 5,0 + 1,0 = 6,0 m
Panjang plafond a’c’ = ji’ + b’a’ = 0,625 + 1,0 = 1,625 m
Panjang plafond c’e’ = jh’ = e’g’ = g’i’ = 1,250 m
Panjang plafond as = 6 m
Panjang plafondbr = ' '. ja
as jb
= 5 m
Panjang plafondcq = ja
as jc'.
= 4,375 m
Panjang plafonddp =
ja as jd'.
= 3,750 m
Panjang plafondeo =
ja as je'.
= 3,125 m
Panjang plafondfn =
ja as jf'.
= 2,50 m
Panjang plafondgm =
ja as jg'.
= 1,875 m
Panjang plafondhl =
ja as jh'.
= 1,25 m
Panjang plafondik =
ja as ji'.
= 0,625 m
Luas plafondcqas = ). ' '
2
(70)
commit to user
= )×1,625
2 6 4,375
(
= 8,430 m2
Luas plafondeocq = ). ' '
2
(eocq c e
= )×1,250
2 375 , 4 125 , 3 (
= 4,688 m2
Luas plafondgmeo = ). ' '
2
(gmeo e g
= )×1,250
2 125 , 3 875 , 1 (
= 3,125 m2
Luas plafondikgm = ). ' '
2
(ikgm g i
= )×1,250
2 875 , 1 625 , 0 (
= 1,563 m2
Luas plafondjik = ½ . ik . ji’
= ½ × 0,625 × 0,625
= 0,195 m2
3.5.4. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda
Data-data pembebanan :
Berat gording = 12,3 kg/m
Berat penutup atap = 50 kg/m2
Berat profil = 25 kg/m
(71)
commit to user
Gambar 3.13.Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat Beban Mati
a. Beban Mati
2) Beban P1
1. Beban gording = berat profil gording × panjang gording br
= 12,3 × 5 = 61,5 kg
2. Beban atap = luas atap cqas× berat atap
= 9,7 × 50 = 485 kg
3. Beban kuda-kuda = ½ × btg (1 + 5) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,250 + 1,44) × 2,42 = 3,25 kg
4. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 33,625
= 10,0875 kg
5. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 33,625 = 3,3625 kg
(72)
commit to user
6. Beban plafond = luas plafond cqas× berat plafond
= 8,430 × 18 = 151,74 kg
3) Beban P2
1. Beban gording = berat profil gording × panjang gording dp
= 12,3 × 3,750 = 46,125 kg
2. Beban atap = luas atap eocq× berat atap
= 5,4 × 50 = 270 kg
3. Beban kuda-kuda = ½ × btg (5 + 6 + 9 + 10) × berat profil kuda kuda = ½ × (1,44 + 1,44 + 0,71 + 1,44) × 2,42
= 6,08 kg
4. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 62,875
= 18,8625 kg
5. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 62,875 = 6,2875 kg
4) Beban P3
1. Beban gording = berat profil gording × panjang gording fn
= 12,3 × 2,50 = 30,75 kg
2. Beban atap = luas atap gmeo× berat atap
= 3,6 × 50 = 180 kg
3. Beban kuda-kuda = ½ × btg (6 + 7 + 11 + 12) × berat profil kuda kuda = ½ × (1,44 + 1,44 + 1,42 + 1,89) × 2,42
(73)
commit to user
4. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 77,375
= 23,2125 kg
5. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 77,375 = 7,7375 kg
5) Beban P4
1. Beban gording = berat profil gording × panjang gording hl
= 12,3 × 1,25 = 15,375 kg
2. Beban atap = luas atap ikgm× berat atap
= 1,8 × 50 = 90 kg
3. Beban kuda-kuda = ½ × btg (7 + 8 + 13)× berat profil kuda kuda = ½ × (1,44 + 1,44 + 2,12 ) × 2,42
= 6,05 kg
4. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 62,5
= 18,75 kg
5. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 62,5 = 6,25 kg 6) Beban P5
1. Beban atap = luas atap jik× berat atap
= 0,225 × 50 = 11,25 kg
2. Beban kuda-kuda = ½ × btg(8 + 15 +14) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,44 + 2,83+3,09) × 2,42 = 8,91 kg
(74)
commit to user
3. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 92
= 27,6 kg
4. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 92 = 9,2 kg 7) Beban P6
1. Beban plafond = luas plafond eocq× berat plafond
= 4,688 × 18 = 84,384 kg
2. Beban kuda-kuda = ½ × btg(1 + 2 + 9) × berat profil kuda kuda = ½ × (1,25 + 1,25 + 0,71) × 2,42
= 3,88 kg
3. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 40,125
= 12,0375 kg
4. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 40,125 = 4,0125 kg 8) Beban P7
1. Beban plafond = luas plafond gmeo× berat plafond
= 3,125 × 18 = 56,25 kg
2. Beban kuda-kuda = ½ × btg(2 + 3+ 10 + 11) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,25 + 1,25 + 1,44 + 1,42) × 2,42 = 6,48 kg
3. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 67
(75)
commit to user
4. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 67 = 6,7 kg 9) Beban P8
1. Beban plafond = luas plafond ikgm× berat plafond
= 1,563 × 18 = 28,134 kg
2. Beban kuda-kuda = ½ × btg(3+4+12+13+14) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,25 + 1,25 + 1,89 + 2,12+3,09) × 2,42 = 11,62 kg
3. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 120
= 36 kg
4. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 120 = 12 kg 10) Beban P9
1. Beban plafond = luas plafond jik× berat plafond
= 0,915 × 18 = 16,47 kg
2. Beban kuda-kuda = ½ × btg(4 + 15) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,25 + 2,83) × 2,42 = 4,94 kg
3. Beban plat sambung = 30× beban kuda-kuda
= 30× 51
= 15,3 kg
4. Beban bracing = 10× beban kuda-kuda
= 10× 51 = 5,1 kg
(76)
commit to user
Tabel 3.8.Rekapitulasi Beban Mati Setengah Kuda-kuda
Beban
Beban Atap (kg)
Beban gording
(kg)
Beban
Kuda-kuda (kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambung
(kg)
Beban Plafon
(kg)
Jumlah Beban
(kg)
Input SAP 2000 ( kg )
P1 485 61,5 3,25 3,3625 10,0875 151,74 745,315 746
P2 270 46,125 6,08 6,2875 18,8625 - 404,15 405
P3 180 30,75 7,49 7,7375 23,2125 - 319,075 320
P4 90 15,375 6,05 6,25 18,75 - 192,875 193
P5 11,25 - 8,91 9,2 27,6 - 140,05 141
P6 - - 3,88 4,0125 12,0375 84,384 140,559 141
P7 - - 6,48 6,7 20,1 56,25 150,05 151
P8 - - 11,62 12 36 28,134 196,134 197
P9 - - 4,94 5,1 15,3 16,47 87,87 88
b. Beban Hidup
(77)
commit to user
c. Beban Angin
Perhitungan beban angin :
(78)
commit to user
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
Koefisien angin tekan = 0,02 0,40
= (0,0230) – 0,40 = 0,2 a. W1 = luas atap cqas ×koef. angin tekan ×beban angin
=9,7 × 0,2 × 25 = 48,5 kg
b. W2 = luas atap eocq ×koef. angin tekan ×beban angin
=5,4 × 0,2 × 25 = 27 kg
c. W3 = luas atap gmeo ×koef. angin tekan ×beban angin
=3,6 × 0,2 × 25 = 18 kg
d. W4 = luas atap ikgm ×koef. angin tekan ×beban angin
=1,8 × 0,2 × 25 = 9 kg
e. W5 = luas atap jik ×koef. angin tekan ×beban angin
=0,225 × 0,2 × 25 = 1,125 kg
Tabel 3.9. Perhitungan Beban Angin Setengah Kuda-Kuda
Beban
Angin Beban (kg)
Wx = W.Cos (kg)
Untuk Input SAP 2000
(kg)
Wy = W.Sin(kg)
Untuk Input SAP 2000
(kg)
W1 48,5 42,002 41 24,25 25
W2 27 23,383 24 13,5 14
W3 18 15,588 16 9 9
W4 9 7,794 8 4,5 5
(79)
commit to user
Dari perhitungan mekanika
gaya batang yang bekerja pada batang kuda
Gambar 3.1
perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
Gambar 3.15.Axial force setengah kuda-kuda ( Satuan Kgf.m.C )
SAP 2000 diperoleh kuda utama sebagai berikut :
(80)
commit to user
Tabel 3.10. Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-kuda
Batang Kombinasi
Tarik (+) ( kg ) Tekan (-) ( kg )
1 193,15
-2 90,95
-3 49,64
-4 - 97,74
5 - 512,70
6 - 177,97
7 52,05
-8 144,68
-9 - 223,08
10 11,43
-11 - 95,30
12 - 274,48
13 - 195,47
14 153,50
(81)
commit to user
3.5.5. Perencanaan Profil Setengah Kuda- kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 193,15 kg
L = 1,25 m
fy = 2400 kg/cm2
fu = 3700 kg/cm2
Kondisi leleh
Pmaks. = .fy .Ag
2 y
maks. 0,089cm
0,9.2400 193,15 .f P
Ag
Kondisi fraktur
Pmaks. = .fu .Ae
Pmaks. = .fu .An.U
(U = 0,75 didapat dari buku LRFD hal.39)
2 u
maks. 0,093cm
0,75 0,75.3700. 193,15 . .f P
An
U
2 min 0,52cm
240 125 240
L
i
Dicoba, menggunakan baja profil 40.40.4
Dari tabel didapat Ag = 3,08 cm2 i = 1,21 cm
Berdasarkan Ag kondisi leleh
Ag = 0,089/2 = 0,045 cm2
Berdasarkan Ag kondisi fraktur
Diameter baut = 1/2. 2,54 = 12,7 mm
Diameter lubang = 12,7 + 2 = 14,7 mm = 1,47 cm Ag = An + n.d.t
= (0,093/2) + 1.1,47.0,4 = 0,634 cm2
(82)
commit to user
Ag yang menentukan = 0,634 cm2
Digunakan40.40.4maka, luas profil 3,08 > 0,634 ( aman ) inersia 1,21 > 0,52 ( aman )
b. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 758,12 kg
L = 2,83 m
fy = 2400 kg/cm2
fu = 3700 kg/cm2
Dicoba, menggunakan baja profil 40.40.4
Dari tabel didapat nilai – nilai :
Ag = 2 . 3,08 = 6,16 cm2
r = 1,21 cm = 12,1 mm
b = 40 mm
t = 4 mm
Periksa kelangsingan penampang :
y
f t
b 200 =
240 200 4
40
=10 12,910
r kL
λc 2
E fy 10 1 , 2 3,14 240 12,1 (2830) 1 2 5 x x
= 2,52
Karena c> 1,2 maka :
= 1,25 . c2
= 1,25 . 2,522= 7,938 Pn= Ag.fcr = Ag
y f = 616. 7,938 240
= 18624,339 N = 1862,4339 kg
479 , 0 4339 , 1862 85 , 0 758,12
max
x P
P
n
(83)
commit to user
3.4.6. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur Diameter baut () = 9,5 mm = 0,95 cm Diamater lubang = 1,15 cm
Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 . 0,95 = 0,594 cm Menggunakan tebal plat 0,80 cm 1. Tegangan tumpu penyambung
Rn = (2,4xfuxdt)
= 0,75(2,4x3700x0,95x0,8)
= 5061,6 kg/baut 2. Tegangan geser penyambung
Rn = nx0,5xfubxAb
= 2x0,5x8250x(0,25x3,14x(0,95)2) = 5844,82 kg/baut
3. Tegangan tarik penyambung
Rn = 0,75xfubxAb
= 0,75x8250x(0,25x3,14x(0,95)2) = 4614,33 kg/baut
P yang menentukan adalah Ptumpu= 4614,33 kg
Perhitungan jumlah baut-mur :
164 , 0 4614,33
758,12 P
P n
tumpu
maks.
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) : 1. 1,5d S13d
(84)
commit to user
Diambil, S1 = 2,5 db= 2,5 . 0,95
= 2,375 cm = 3 cm 2. 2,5 d S27d
Diambil, S2 = 1,5 db= 1,5 . 0,95
= 1,425 cm = 2 cm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur Diameter baut () = 9,5 mm = 0,95 cm Diamater lubang = 1,15 cm
Tebal pelat sambung () = 0,625 . d = 0,625 . 0,95 = 0,594 cm Menggunakan tebal plat 0,80 cm 2. Tegangan tumpu penyambung
Rn = (2,4xfuxdt)
= 0,75(2,4x3700x0,95x0,8)
= 5061,6 kg/baut 2. Tegangan geser penyambung
Rn = nx0,5xfubxAb
= 2x0,5x8250x(0,25x3,14x(0,95)2) = 5844,82 kg/baut
3. Tegangan tarik penyambung
Rn = 0,75xfubxAb
= 0,75x8250x(0,25x3,14x(0,95)2) = 4614,33 kg/baut
(85)
commit to user
Perhitungan jumlah baut-mur :
042 , 0 4614,33
193,15 P
P n
tumpu
maks.
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) : 1. 1,5d S13d
Diambil, S1 = 2,5 db= 2,5 . 0,95
= 2,375 cm = 3 cm 2. 2,5 d S27d
Diambil, S2 = 1,5 db= 1,5 . 0,95
= 1,425 cm = 2 cm
(86)
commit to user
Rekapitulasi perencanaan profil Setengah Kuda-kuda seperti tersaji dalam Tabel 3.11.
Tabel 3.11. Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda Nomer
Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 40. 40. 4 2 9,5
2 40. 40. 4 2 9,5
3 40. 40. 4 2 9,5
4 40. 40. 4 2 9,5
5 40. 40. 4 2 9,5
6 40. 40. 4 2 9,5
7 40. 40. 4 2 9,5
8 40. 40. 4 2 9,5
9 40. 40. 4 2 9,5
10 40. 40. 4 2 9,5
11 40. 40. 4 2 9,5
12 40. 40. 4 2 9,5
13 40. 40. 4 2 9,5
14 50. 50. 5 2 12,7
(87)
(88)
commit to user
(89)
commit to user
3.6. Perencanaan Kuda-kuda Utama A
(90)
commit to user
3.6.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda A
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.12. Perhitungan Panjang Batang pada Kuda-kuda Utama Nomor
Batang
Panjang Batang ( Meter )
Nomor Batang
Panjang Batang ( Meter )
1 1,250 16 1,44
2 1,250 17 0,707
3 1,250 18 1,436
4 1,250 19 1,415
5 1,250 20 1,888
6 1,250 21 2,123
7 1,250 22 3,094
8 1,250 23 2,83
9 1,44 24 3,094
10 1,44 25 2,123
11 1,44 26 1,888
12 1,44 27 1,415
13 1,44 28 1,436
14 1,44 29 0,707
(91)
commit to user
3.6.2. Perhitungan Luasan Atap Kuda-Kuda Utama A
(92)
commit to user
Panjang atap a’b’ = ½ × 1,44 = 0,72 m
Panjang atap ab’ = ab = kl
Panjang atap b’d’ = 1,44m
Panjang atap b’d’ = bd = df = fh = d’f’ = f’h’ = ln = np = pr
Panjang atap i’j’ = 1,15m
Panjang atap h’j’ = a’b’ + i’j’ = 0,72 + 1,15 =1,87m
Panjang atap h’j’ = hj = rt
Panjang atap aa’ = 2,5 m
Panjang atap aa’ = bb’ =cc’ = dd’= ee’= ff’ = gg’= hh’=ii’ = jj’
= a’k’=b’l = c’m= d’n=e’o= f’p= g’q= h’r=i’s= j’t
Panjang atap ak = aa’ + a’k’ = 2,5 + 2,5 =5,0 m
Panjang atap ak = bl = dn= fp= hr= jt
Luas ataphrtj = hj . jt
= 1,87 × 5,0 = 9,35 m2
Luas atapfprh = fh . hr
= 1,44 × 5,0 = 7,2 m2
Luas atapdnpf = df . fp
= 1,44 × 5,0 = 7,2 m2
Luas atapblnd = bd . dn
= 1,44 × 5,0 = 7,2 m2
Luas atapaklb = ab . bl
= 0,72 × 5,0 = 3,6 m2
Panjang gordingis = ii’ + i’s = 2,5 + 2,5 = 5,0 m
(93)
commit to user
Panjang gordinggq = gg’ + g’q = 2,5 + 2,5
= 5,0 m Panjang gordingeo = ee’ + e’o
= 2,5 + 2,5 = 5,0 m Panjang gordingcm = cc’ + c’m
= 2,5 + 2,5 = 5,0 m
(94)
commit to user
3.6.3. Perhitungan Luasan Plafon Kuda-Kuda Utama A
(95)
commit to user
Panjang plafond a’b’ = ½ × 1,25 = 0,625 m
Panjang plafond ab’ = ab = kl
Panjang plafond b’d’ = 1,25 m
Panjang plafond b’d’ = bd = df = fh = d’f’ = f’h’ = ln = np = pr
Panjang plafond i’j’ = 1,0 m
Panjang plafond h’j’ = a’b’ + i’j’ = 0,625 + 1,0 = 1,625 m
Panjang plafond h’j’ = hj = rt
Panjang plafond aa’ = 2,5 m
Panjang plafond aa’ = bb’ =cc’ = dd’= ee’= ff’ = gg’= hh’=ii’ = jj’
= a’k’=b’l = c’m= d’n=e’o= f’p= g’q= h’r=i’s= j’t
Panjang plafond ak = aa’ + a’k’ = 2,5 + 2,5 =5,0 m
Panjang plafond ak = bl = dn= fp= hr= jt
Luas plafondhrtj = hj . jt = 1,625 × 5,0 = 8,125 m2
Luas plafondfprh = fh . hr
= 1,25 × 5,0 = 6,25 m2
Luas plafonddnpf = df . fp
= 1,25 × 5,0 = 6,25 m2
Luas plafondblnd = bd . dn
= 1,25 × 5,0 = 6,25 m2
Luas plafondaklb = ab . bl
= 0,625 × 5,0 = 3,125 m2
(96)
commit to user
3.6.4. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama
Data-data pembebanan :
Berat gording = 12,3 kg/m
Jarak antar kuda-kuda utama = 5,00 m
Berat penutup atap = 50 kg/m2
Berat profil = 25 kg/m
Berat penggantung dan plafond =18 kg/m2
Beban hujan = (40 –0,8α ) kg/m2
= 40 – 0,8 × 30 = 16 kg/m2
(1)
commit to user
Tabel 10.1.Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai
Nomor
Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 40 . 40 . 4 29,5
2 40 . 40 . 4 2 9,5
3 40 . 40 . 4 2 9,5
4 40 . 40 . 4 2 9,5
5 40 . 40 . 4 2 9,5
6 40 . 40 . 4 2 9,5
7 40 . 40 . 4 2 9,5
8 40 . 40 . 4 2 9,5
9 40 . 40 . 4 2 9,5
10 40 . 40 . 4 2 9,5
11 40 . 40 . 4 2 9,5
12 40 . 40 . 4 2 9,5
13 40 . 40 . 4 2 9,5
14 50 . 50 . 5 212,7
15 40 . 40 . 4 29,5
(2)
commit to user
Tabel 10.2. Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda
Nomer
Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 40. 40. 4 2 9,5
2 40. 40. 4 2 9,5
3 40. 40. 4 2 9,5
4 40. 40. 4 2 9,5
5 40. 40. 4 2 9,5
6 40. 40. 4 2 9,5
7 40. 40. 4 2 9,5
8 40. 40. 4 2 9,5
9 40. 40. 4 2 9,5
10 40. 40. 4 2 9,5
11 40. 40. 4 2 9,5
12 40. 40. 4 2 9,5
13 40. 40. 4 2 9,5
14 50. 50. 5 2 12,7
15 40. 40. 4 2 9,5
(3)
commit to user
Tabel 10.3.Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama
Nomor Batang
Dimensi Profil
Baut
(mm) Nomor Batang
Dimensi
Profil Baut (mm)
1 50 . 50 . 5 312,7 16 50 . 50 . 5 312,7
2 50 . 50 . 5 312,7 17 50 . 50 . 5 312,7
3 50 . 50 . 5 312,7 18 40 . 40 . 4 39,5
4 50 . 50 . 5 312,7 19 40 . 40 . 4 39,5
5 50 . 50 . 5 312,7 20 40 . 40 . 4 39,5
6 50 . 50 . 5 312,7 21 40 . 40 . 4 39,5
7 50 . 50 . 5 312,7 22 50 . 50 . 5 312,7
8 50 . 50 . 5 312,7 23 40 . 40 . 4 39,5
9 50 . 50 . 5 312,7 24 50 . 50 . 5 312,7
10 50 . 50 . 5 312,7 25 40 . 40 . 4 39,5
11 50 . 50 . 5 312,7 26 40 . 40 . 4 39,5
12 50 . 50 . 5 312,7 27 40 . 40 . 4 39,5
13 50 . 50 . 5 312,7 28 40 . 40 . 4 39,5
14 50 . 50 . 5 312,7 29 40 . 40 . 4 39,5
15 50 . 50 . 5 312,7 - -
-10.2. Perencanaan Tangga
Tebal plat tangga = 12 cm
Tebal bordes tangga = 20 cm
Panjang datar = 400 cm
Lebar tangga rencana = 100 cm
Dimensi bordes = 100 x 250 cm
Kemiringan tangga = 30,260
Jumlah antrede = 10 buah
(4)
commit to user 10.2.1. Penulangan Tangga
a. Penulangan tangga dan bordes
Tumpuan = 12 mm – 100 mm
Lapangan =12 mm – 200 mm
b. Penulangan balok bordes Dimensi balok 10/25
Lentur = 12 mm
Geser = 8 – 100 mm
10.3. Perencanaan Plat
a. Rekapitulasi penulangan plat lantai :
Tulangan lapangan arah x D 8 – 200 mm
Tulangan lapangan arah y D 8 – 200 mm
Tulangan tumpuan arah x D 8 – 100 mm
Tulangan tumpuan arah y D 8 – 100 mm
b. Rekapitulasi penulangan plat atap :
Tulangan lapangan arah x D 8 – 200 mm
Tulangan lapangan arah y D 8 – 200 mm
Tulangan tumpuan arah x D 8 – 100 mm
Tulangan tumpuan arah y D 8 – 100 mm
10.4. Perencanaan Balok Anak Penulangan balok anak
a. Tulangan balok anak as 1’ (A-D) Tumpuan = 4 D 16 mm
Lapangan = 4 D 16 mm
Geser = Ø 8 – 100 mm
b. Tulangan balok anak as 3’ (A-D)
Tumpuan = 2 D 16 mm
(5)
commit to user c. Tulangan balok anak as A’(3-4)
Tumpuan = 3 D 16 mm
Lapangan = 2 D 16 mm
Geser = Ø 8 – 200 mm
d. Tulangan balok anak as 7’(D-E)
Lapangan = 4 D 16 mm
Geser = Ø 8 – 150 mm
10.5. Perencanaan Portal
a. Dimensi ring balok : 200 mm x 300 mm Lapangan = 2 D 16 mm
Tumpuan = 2 D 16 mm
Geser = 8 – 100 mm
b. Dimensi balok portal : 300 mm x 500 mm
♦ Balok portal memanjang :
Lapangan = 5 D 19 mm Tumpuan = 3 D 19 mm
Geser = 10 – 200 mm
♦ Balok portal melintang :
Lapangan = 3 D 19 mm Tumpuan = 3 D 19 mm
Geser = 10– 200 mm
c. Dimensi kolom : 400 x 400 mm
Tulangan = 6 D 16 mm
Geser = 8 – 200 mm
d. Dimensi sloof : 200 mm x 300 mm
♦ Sloof memanjang :
Lapangan = 5 D 16 mm
Tumpuan = 3 D 16 mm
(6)
commit to user
♦ Sloof melintang :
Lapangan = 3 D 16 mm
Tumpuan = 2 D 16 mm
Geser = 8 – 100 mm
10.6. Perencanaan Pondasi Footplat
Tipe F1 :
- Kedalaman = 2,0 m
- Ukuran alas = 1900 x 1900 mm
- tanah = 1,7 t/m3 = 1700 kg/m3
- tanah = 1,5 kg/cm2 = 1500 kg/m3
- Penulangan pondasi
Tul. Lentur = D 19 –150 mm