PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG LEMBAGA PENDIDIKAN DAN KETERAMPILAN 2 LANTAI
PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011
Gambar 7.11 Bidang Momen Tumpuan Portal Melintang Panjang ................... 194 Gambar 7.12 Bidang Geser Lap.dan Tumpuan Portal Melintang Panjang .........192 Gambar 7.13 Bidang Momen Lap. Dan Tumpuan Portal Melintang Pendek... .. 195 Gambar 7.14 Bidang Geser Lapangan Portal Melintang Pendek ....................... 196 Gambar 7.15 Bidang Geser Tumpuan Portal Melintang Pendek ....................... 196 Gambar 7.16 Bidang Momen Lap. Dan Tumpuan Portal Memanjang Panjang. 197 Gambar 7.17 Bidang Geser Lapangan Portal Memanjang Panjang ................... 197 Gambar 7.18 Bidang Geser Tumpuan Portal Memanjang Panjang .................... 198 Gambar 7.19 Bidang Momen Lap.dan Tumpuan Portal Memanjang Pendek. ... 198 Gambar 7.20 Bidang Geser Lapangan Portal Memanjang Pendek .................... 199 Gambar 7.21 Bidang Geser Tumpuan Portal Memanjang Pendek ..................... 199 Gambar 7.22 Tulangan Lapangan dan Tumpuan Portal Melintang Panjang. ..... 204 Gambar 7.23 Tulangan Lapangan dan Tumpuan Portal Melintang Pendek ....... 208 Gambar 7.24 Penulangan Lap. Dan Tumpuan Portal Memanjang Pendek......... 216 Gambar 7.25 Tulangan Lapangan dan Tumpuan Portal Memanjang Panjang.... 221 Gambar 7.26 Bidang Momen Lapangan Sloof As A (1-3). ............................... 221 Gambar 7.27 Bidang Momen Tumpuan Sloof As K (1-3)................................. 222 Gambar 7.28 Bidang Geser Lapangan Sloof As K (1-3). .................................. 222 Gambar 7.29 Bidang Geser Tumpuan Sloof As A (1-3).................................... 223 Gambar 7.30 Tulangan Lapangan dan Tumpuan Sloof. .................................... 229 Gambar 7.31 Bidang Aksial Kolom. ................................................................ 229 Gambar 7.32 Bidang Momen Kolom................................................................ 230 Gambar 7.23 Bidang Geser Kolom................................................................... 230 Gambar 7.34 Penulangan Kolom ...................................................................... 233 Gambar 8.1 Perencanaan Pondasi Untuk Kolom 40 cm x 40 cm ..................... 234
Tabel 10.2 Rekapitulasi Jurai. ......................................................................... 250 Tabel 10.3 Rekapitulasi Kuda-Kuda Trapesium............................................... 251 Tabel 10.4 Rekapitulasi Kuda – Kuda Utama A. ............................................. 252 Tabel 10.5 Rekapitulasi Kuda – Kuda Utama B. .............................................. 253 Tabel 10.6 Rekapitulasi Tulangan Beton. ........................................................ 254 Tabel 10.7 Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya. .......................................... 256
Lampiran 1 Data SAP Lampiran 2 Kurva S Lampiran 3 Spesifikasi Proyek Lampiran 4 Analisa Pekerjaan Lampiran 5 Harga Upah dan Bahan Lampiran 6 Harga Satuan Pokok Kegiatan (HSPK) Lampiran 7 Gambar
A = Luas penampang batang baja (cm 2 )
B = Luas penampang (m 2 )
AS’
= Luas tulangan tekan (mm 2 )
AS
= Luas tulangan tarik (mm 2 )
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 (mm 2 )
= Panjang batang kuda-kuda (m)
= Harga momen (kgm)
Mu
= Momen berfaktor (kgm)
= Gaya tekan normal (kg)
Nu
= Beban aksial berfaktor
P’
= Gaya batang pada baja (kg)
= Beban merata (kg/m)
q’
= Tekanan pada pondasi ( kg/m)
= Spasi dari tulangan (mm)
Vu
= Gaya geser berfaktor (kg)
= Beban Angin (kg)
= Lendutan yang terjadi pada baja (cm)
= Faktor reduksi untuk beton
= Ratio tulangan tarik (As/bd)
= Tegangan yang terjadi (kg/cm 3 )
= Faktor penampang
1.1 Latar Belakang
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, 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 Negeri 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 tinggi 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. Khususnya dalam hal ini adalah 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.
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 : Bangunan Lembaga Pendidikan b.Luas bangunan
: ± 898 m 2
c. Jumlah lantai
: 2 lantai
d.Tinggi lantai
: 4,0 m
e. Konstruksi atap
: Rangka kuda-kuda baja
f. Penutup atap
: Genteng
g.Pondasi
: Foot Plat
2. Spesifikasi Bahan
a. Mutu baja profil : BJ 37 ( σ leleh = 2400 kg/cm 2 ) ( σ ijin = 1600 kg/cm 2 )
b. Mutu beton (f’c)
: 25 MPa
c. Mutu baja tulangan (fy)
: Polos : 240 Mpa
Ulir : 320 MPa Ulir : 320 MPa
c. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung SNI 03-1729-
2002
d. Harga Satuan Pekerjaan (HSP) tahun 2011 dari DPU Pemkot Surakarta.
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 Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, beban - beban tersebut adalah :
1. Beban Mati (qd)
Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian–penyelesaian, mesin – mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung itu.Untuk merencanakan gedung ini, beban mati yang terdiri dari berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung adalah :
a) Bahan Bangunan :
1. Beton Bertulang ....................................................................... 2400 kg/m 3
2. Pasir basah ........ ...................................................................... 1800 kg/m 3 kering ................................................................................ 1000 kg/m 3
3. Beton biasa ............................................................................... 20 kg/m 3
b) Komponen Gedung :
1. Dinding pasangan batu merah setengah bata ............................. 250 kg/m 3
2. Langit – langit dan dinding (termasuk rusuk – rusuknya, tanpa penggantung langit-langit atau pengaku),terdiri dari : - semen asbes (eternit) dengan tebal maximum 4 mm ............... 11 kg/m 2
- kaca dengan tebal 3 – 4 mm .................................................... 10 kg/m 2
4. Penutup lantai dari tegel, keramik dan beton (tanpa adukan)
per cm tebal .............................................................................. 24 kg/m 2
5. Adukan semen per cm tebal ...................................................... 21 kg/m 2
2. Beban Hidup (ql)
Beban hidup adalah semua beban 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 (PPIUG 1983).
Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan gedung ini terdiri dari :
Beban atap .......................................................................................... 100 kg/m 2 Beban tangga dan bordes .................................................................... 300 kg/m 2 Beban lantai ........................................................................................ 250 kg/m 2
Berhubung peluang untuk terjadi beban hidup penuh yang membebani semua bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak selama unsur gedung tersebut adalah sangat kecil, maka pada perencanaan balok induk dan portal dari sistem pemikul beban dari suatu struktur gedung, beban hidupnya dikalikan dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan gedung yang ditinjau, seperti diperlihatkan pada tabel 2.1.
Tabel 2.1 Koefisien reduksi beban hidup
Penggunaan Gedung
Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk
· PERUMAHAN: Rumah sakit / Poliklinik · PENDIDIKAN: Sekolah, Ruang kuliah · PENYIMPANAN : Gudang, Perpustakaan · TANGGA : Pendidikan dan kantor
Sumber : PPIUG 1983
3. Beban Angin (W)
Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (kg/m 2 ).
Beban Angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif (hisapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau. Besarnya
tekanan positif dan negatif yang dinyatakan dalam kg/m 2 ini ditentukan dengan
mengalikan tekanan tiup dengan koefisien – koefisien angin. Tekan tiup harus
diambil minimum 25 kg/m 2 , kecuali untuk daerah di laut dan di tepi laut sampai
sejauh 5 km dari tepi pantai. Pada daerah tersebut tekanan hisap diambil minimum
40 kg/m 2 . P=
( kg/m 2 )
Di mana V adalah kecepatan angin dalam m/det, yang harus ditentukan oleh instansi yang berwenang. Sedangkan koefisien angin ( + berarti tekanan dan – berarti isapan ), untuk gedung tertutup :
1. Dinding Vertikal
a) Di pihak angin ............................................................................ + 0,9
2. Atap segitiga dengan sudut kemiringan a
a) Di pihak angin : a < 65° ............................................................ 0,02 a - 0,4 65° < a < 90° ..................................................... + 0,9
b) Di belakang angin, untuk semua a.............................................. - 0,4
2.1.2 Sistem Bekerjanya 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 PPIUG 1983, struktur harus direncanakan untuk memiliki cadangan kekuatan untuk memikul beban yang lebih tinggi dari beban normal. Kapasitas cadangan ini mencakup faktor pembebanan (U), yaitu untuk memperhitungkan pelampauan beban dan faktor reduksi (Æ), yaitu untuk memperhitungkan kurangnya mutu bahan di lapangan. Pelampauan beban dapat terjadi akibat perubahan dari penggunaan untuk apa struktur direncanakan dan penafsiran yang kurang tepat dalam memperhitungkan pembebanan. Sedang kekurangan kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang merugikan dari kekuatan bahan, pengerjaan, dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan.
Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U
1 D 1,4 D
2 D, L, A,R
1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R)
3 D,L,W, A, R
1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5 (A atau R)
4 D, W
0,9 D ± 1,6 W
5 D,L,E
8 D,T,L,A,R
1,2 ( D+ T ) + 1,6 L + 0,5 ( A atau R )
Sumber : SNI 03-2847-2002
Keterangan :
D = Beban mati L = Beban hidup W = Beban angin
A = Beban atap R = Beban air hujan
E = Beban gempa T = Pengaruh kombinasi suhu, rangkak, susut dan perbedaan penurunan
F = Beban akibat berat dan tekanan fluida yang diketahui dengan baik berat jenis dan tinggi maksimumnya yang terkontrol.
Yang digunakan dalam perhitungan perencanaan ini adalah Faktor Pembebanan U nomer 1,2, dan 3.
Lentur tanpa beban aksial Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur
Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur
Geser dan torsi Tumpuan Beton
Sumber : SNI 03-2847-2002
Karena kandungan agregat kasar untuk beton struktural seringkali berisi agregat kasar berukuran diameter lebih dari 2 cm, maka diperlukan adanya jarak tulangan minimum agar campuran beton basah dapat melewati tulangan baja tanpa terjadi pemisahan material sehingga timbul rongga-rongga pada beton. Sedang untuk melindungi dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus kebakaran, maka diperlukan adanya tebal selimut beton minimum.
Beberapa persyaratan utama pada SNI 03-2847-2002 adalah sebagai berikut :
a. Jarak bersih antara tulangan sejajar yang selapis tidak boleh kurang dari d b
atau 25 mm, dimana d b adalah diameter tulangan.
b. Jika tulangan sejajar tersebut diletakkan dalam dua lapis atau lebih, tulangan pada lapisan atas harus diletakkan tepat diatas tulangan di bawahnya dengan
jarak bersih tidak boleh kurang dari 25 mm. Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dicor setempat adalah:
a) Untuk pelat dan dinding = 20 mm
b) Untuk balok dan kolom = 40 mm
c) Beton yang berhubungan langsung dengan tanah atau cuaca = 50 mm
2.2.1. Perencanaan Kuda-Kuda
1. Pembebanan 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. Perencanaan struktur menggunakan program SAP 2000 versi 8
4. Perencanaan tampang menggunakan peraturan SNI-03-1729-2002
5. Perhitungan profil kuda-kuda
a. Batang tarik
2 kg cm kg l ijin l = = ´ = s s Fbruto = 1,15 x Fn ……( < F Profil )
Dengan syarat σ terjadi ≤ 0,75 σ ijin σ terjadi =
b. Batang tekan
lk λ
leleh
kg/cm 2400 σ dimana, .......
1,25. s = l kontrol tegangan :
s £ = £ Fp
ω P σ maks.
2.2.2. Perhitungan Alat Sambung
Alat sambung yang digunakan adalah baut. Dalam PPBBI 1984 pasal 8.2 butir 1 dijelaskan bahwa tegangan-tegangan yang diijinkan dalam menghitung kekuatan baut-baut adalah sebagai berikut :
a.Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser
= 0,6 . s ijin
b.Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan
= 1,5 . s ijin
c.Tebal pelat sambung
d = 0,625 d
d.Kekuatan baut
· P geser =2.¼.p.d 2 . t geser
· P desak =d.d. t tumpuan
Untuk menentukan jumlah baut tiap sambungan menggunakan kekuatan baut terhadap tegangan geser atau desak yang memiliki hasil lebih kecil dengan cara beban maksimal yang ditahan oleh batang dibagi dengan kekuatan baut yang terkecil.
d = diameter alat sambungan s = jarak antar baut arah Horisontal u = jarak antar baut arah Vertikal s1 = jarak antar baut dengan tepi sambungan
2.3 Perencanaan Tangga
1. Pembebanan :
a. Beban mati
b. Beban hidup : 300 kg/m 2
2. Asumsi Perletakan
a. Tumpuan bawah adalah Jepit.
b. Tumpuan tengah adalah Jepit .
c. Tumpuan atas adalah Jepit.
3. Perencanaan struktur menggunakan program SAP 2000 versi 8
4. Perencanaan tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.
Perhitungan untuk penulangan tangga : Mn =
Mu
Dimana Φ = 0.8 M
2.m.Rn 2.m.Rn
r max = 0.75 . rb r min <r<r maks
tulangan tunggal
r< r min
dipakai r min = 0.0025
As = r ada .b.d
2.m.Rn
r max = 0.75 . rb r min <r<r maks
tulangan tunggal
r< r min
dipakai r min = 0.0025
As = r ada .b.d Luas tampang tulangan
As = xbxd r
1. Pembebanan :
a. Beban mati
b. Beban hidup : 250 kg/m 2
2. Asumsi Perletakan : jepit penuh
3. Analisa struktur menggunakan tabel 13.3.2 PPIUG 1983.
4. Perencanaan tampang menggunakan peraturan SKSNI T-15-1991-03. Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah sebagai berikut :
Mn = F
Mu
Dimana Φ = 0.8 M
2.m.Rn
r max = 0.75 . rb r min <r<r maks
tulangan tunggal
r< r min
dipakai r min = 0.0025
As = r ada .b.d Luas tampang tulangan
As = xbxd r
1. Pembebanan :
a. Beban mati
b. Beban hidup : 300 kg/m 2
2. Asumsi Perletakan : sendi sendi
3. Perencanaan struktur menggunakan program SAP 2000 versi 8.
4. Perencanaan tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.
5. Perhitungan tulangan lentur :
2.m.Rn
r max = 0.75 . rb
r min =
fy
r min <r<r maks
tulangan tunggal
r< r min dipakai r min =
fy
Æ Vc = 0,75 x Vc Æ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Æ Vc
( perlu tulangan geser ) Vs perlu = Vu – Vc ( pilih tulangan terpasang )
Vs ada =
fy Av fy ) . ( .
( pakai Vs perlu ) Tetapi jika terjadi Vu < Ø Vc, maka harus selalu dipasang tulangan geser minimum, kecuali untuk :
1. Pelat dan fondasi telapak.
2. Konstruksi pelat perusuk.
3. Balok dengan tinggi total yang tidak lebih dari nilai terbesar di antara 250 mm, 2,5 kali tebal sayap atau 0,5 kali lebar badan.
2.6 Perencanaan Portal
1. Pembebanan :
a. Beban mati
b. Beban hidup : 300 kg/m 2
2. Asumsi Perletakan
a. Jepit pada kaki portal.
b. Bebas pada titik yang lain
3. Perencanaan struktur menggunakan program SAP 2000 versi 8.
4. Perencanaan tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002
2.m.Rn
r max = 0.75 . rb
r min <r<r maks
tulangan tunggal
r< r min
dipakai r min =
b. Perhitungan tulangan geser : Æ = 0,75
Æ Vc = 0,75 x Vc Æ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Æ Vc
( perlu tulangan geser ) Vs perlu = Vu – Vc ( pilih tulangan terpasang )
Vs ada =
fy Av fy ) . ( .
Tetapi jika terjadi Vu < Ø Vc, maka harus selalu dipasang tulangan geser minimum, kecuali untuk :
1. Pelat dan fondasi telapak.
2. Konstruksi pelat perusuk.
3. Balok dengan tinggi total yang tidak lebih dari nilai terbesar di antara 250 mm, 2,5 kali tebal sayap atau 0,5 kali lebar badan.
2.7 Perencanaan Pondasi
1. Pembebanan : Beban aksial dan momen dari analisa struktur portal akibat beban mati dan beban hidup
2. Perencanaan tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002
q ada =
qu
= 1,3 cNc + qNq + 0,4 g B Ng q ijin = qu / SF
q ada £q ijin ................ (aman)
b. Perhitungan tulangan lentur : Mu
2.m.Rn 2.m.Rn
r max = 0.75 . rb r min <r<r maks
tulangan tunggal
r< r min
dipakai r min =
fy
= 0,0058 As = r ada .b.d
Luas tampang tulangan As = Jumlah tungan x Luas
b. Perhitungan tulangan geser : Æ = 0,75
Æ Vc = 0,75 x Vc Æ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Æ Vc
( perlu tulangan geser )
Vs perlu = Vu – Vc ( pilih tulangan terpasang )
Vs ada =
fy Av fy ) . ( .
( pakai Vs perlu ) Tetapi jika terjadi Vu < Ø Vc, maka harus selalu dipasang tulangan geser minimum, kecuali untuk :
1. Pelat dan fondasi telapak.
2. Konstruksi pelat perusuk.
3. Balok dengan tinggi total yang tidak lebih dari nilai terbesar di antara 250 mm, 2,5 kali tebal sayap atau 0,5 kali lebar badan.
PERENCANAAN ATAP
3.1. Rencana Atap
Gambar 3.1. Rencana Atap
Keterangan : KK A = Kuda-kuda utama A KK B = Kuda-kuda utama B
G = Gording
KT = Kuda-kuda trapesium
= Nok
SK = Setengah kuda-kuda utama JR
= Jurai
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
:4m
c. Kemiringan atap (a)
d. Bahan gording : baja profil lip channels ( ) e. Bahan rangka kuda-kuda
: baja profil double siku sama kaki ( ) f. Bahan penutup atap
: genteng
g. Alat sambung
: baut-mur
h. Jarak antar gording
: 1,73 m
i. Bentuk atap
: limasan.
j. Mutu baja profil : Bj-37 ( ijin = 1600 kg/cm 2 ) ( leleh = 2400 kg/cm 2 )
3.3. Perencanaan Gording
3.3.1. Perencanaan Pembebanan
Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels/ kanal kait ( ) 150 x 75 x 20 x 4,5 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai berikut :
a. Berat gording = 11 kg/m b. I x
h. Z x = 65,2 cm 3
i. Z y = 19,8 cm 3
Kemiringan atap (a)
Jarak antar gording (s)
= 1,73 m
Jarak antar kuda-kuda utama
= 4m
Jarak antara KU dengan KT
= 3m
Pembebanan berdasarkan SNI 03-1727-1989, sebagai berikut : a. Berat penutup atap
= 50 kg/m 2
b. Beban angin
= 25 kg/m 2
c. Berat hidup (pekerja)
= 100 kg
d. Berat penggantung dan plafon
= 18 kg/m 2
3.3.2. Perhitungan Pembebanan
a. Beban Mati (titik)
Gambar 3.2. Skema Pembebanan Mati
Berat gording
11 kg/m Berat penutup atap
= ( 1,73 x 50 )
86,5 kg/m Berat plafon
= ( 2 x 18 )
36 kg/m q = 133,5 kg/m
q x = q sin a = 133,5 x sin 30 = 66,75 kg/m. q y = q cos a = 133,5 x cos 30 = 115,6 kg/m.
M x1 = 1 / 8 .q y .L 2 = 1 / 8 x 115,6 x (3) 2 = 130,05 kgm.
M y1 = 1 / 8 .q x .L 2 = 1 / 8 x 66,75 x (3) 2 = 75,09 kgm.
b. Beban hidup
Gambar 3.3. Skema Pembebanan Hidup
P diambil sebesar 100 kg. P x = P sin a = 100 x sin 30 = 50 kg P y = P cos a = 100 x cos 30 = 86,603 kg
M x2 = 1 / 4 .P y .L= 1 / 4 x 86,603 x 3,75 = 81,19 kgm M y2 = 1 / 4 .P x .L= 1 / 4 x 50 x 3,75 = 46,875 kgm
c. Beban angin
Gambar 3.4. Skema Pembebanan Angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2
Koefisien kemiringan atap (a) = 30 1) Koefisien angin tekan = (0,02a 0,4) = 0,2 2) Koefisien angin hisap = 0,4
Beban angin : 1) Angin tekan (W 1 ) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s 1 +s 2 )
= 0,2 x 25 x x (1,5+1,5) = 7,5 kg/m
2) Angin hisap (W 2 ) = koef. Angin hisap x beban angin x 1/2 x (s 1 +s 2 )
= 0,4 x 25 x x (1,5+1,5) = -15 kg/m.
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga M x :
1) M x (tekan) = 1 / 8 .W 1 .L 2 = 1 / 8 x 7,5 x (3) 2 = 8,44 kgm 2) M x (hisap) = 1 / 8 .W 2 .L 2 = 1 / 8 x -15x (3) 2 = -16,875 kgm
Kombinasi
= 1,2D + 1,6L 0,8w
1. M x Mx (max) = 1,2D + 1,6L + 0,8w
= 1,2(130,05 ) + 1,6(81,19) + 0,8(8,44) = 292,72 kgm Mx (min) = 1,2D + 1,6L - 0,8w = 1,2(130,05 ) + 1,6(81,19) - 0,8(8,44) = 279,2 kgm 2. M y Mx (max) = Mx (min)
= 1,2(75,09 ) + 1,6(46,875) = 165,11 kgm
Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam pada Gording Momen
Beban
Mati
Beban Hidup
Beban Angin
Minimum Maksimum M x
3.3.3. Kontrol Terhadap Tegangan
Kontrol terhadap momen Maximum Mx = 292,72 kgm
= 29272 kgcm.
My = 165,11 kgm
= 16511 kgcm.
Asumsikan penampang kompak : M nx = Zx.fy = 65,2. 2400 = 156480 kgcm M ny = Zy.fy = 19,8. 2400 = 47520 kgcm Check tahanan momen lentur yang terjadi :
Kontrol terhadap momen Minimum Mx = 279,2 kgm
= 27920 kgcm.
My = 165,11 kgm
= 16511 kgcm.
Asumsikan penampang kompak : M nx = Zx.fy = 65,2. 2400 = 156480 kgcm M ny = Zy.fy = 19,8. 2400 = 47520 kgcm
Check tahanan momen lentur yang terjadi :
nx b nx M
My
Mx
..ok
3.3.4. Kontrol Terhadap Lendutan
Di coba profil : 150 x 75 x 20 x 4,5
E = 2,1 x 10 6 kg/cm 2 qy
= 1,057 kg/cm
Ix = 489 cm 4 Px
= 50 kg
Iy = 99,2 cm 4 Py
= 86,603 kg
qx = 0,613 kg/cm
Z ijin = = 400 250
1,6 cm
48.E.I
P .L
384.E.I
384x2,1.10 x99,2
5x0,667x(4 00)
= 1,39 cm
48.E.I
P .L
384.E.I
384x2,1.10 x489
5x1,156x(4 00)
= 0,49 cm Z
+ = 2 2 49 , 0 ( ) 39 , 1 ( 1 1,47 cm Z Z ijin
1,47 cm 1,6 cm
aman !
Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 150 70 20 4,5 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
3.4.Perencanaan Jurai
Gambar 3.5. Rangka Batang Jurai
` 3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.2. Panjang Batang pada Jurai Nomer Batang
Panjang Batang (m)
Nomer Batang
Panjang Batang
3.4.2. Perhitungan luasan jurai
Gambar 3.6. Luasan Atap Jurai
Panjang j1
= . 1,5= 0,75 m
Panjang j1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 7-8 = 8-9 = 0,75 m Panjang aa
= 2,0 m
Panjang a s = 3,25 m
Panjang cc
= 1,13 m
Panjang c q = 2,64 m
Panjang ee
= 0,38 m
Panjang e o = 1,89 m
Panjang gg
= g m = 1,13 m
Panjang ii
= i k = 0,38 m
Luas aa sqc c
= ( (aa + cc ) 7-9) + ( (a s + c q) 7-9) = ( ( 2+1,13 ) 2 . 0,75)+( (3,25 + 2,64) 2 . 0,75) = 6,765 m 2
Luas cc qoe e
= ( (cc + ee ) 5-7 ) + ( (c q + e o) 5-7) = ( (1,13+0,38) 2 . 0,75)+( (2,64+1,89) 2 . 0,75)
= 4,53 m 2 Luas ee omg gff = ( 4-5 . ee ) + ( (e o + g m) 3-5) + ( (ff + gg ) 3-5)
Luas gg mki i
= ( (gg + ii ) 1-3) 2 = ( (1,13 + 0,38) 2 . 0,75) 2
= 2,265 m 2
Luas jii k
= ( ii j1) 2 = ( 0,38 0,75) 2 = 0,285 m 2
Gambar 3.7. Luasan Plafon Jurai
Panjang j1
= . 1,5 = 0,75 m
Panjang j1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 7-8 = 8-9 = 0,75 m Panjang bb
= 1,5 m
Panjang b r = 3,02 m
Panjang cc
= 1,13 m
Panjang c q = 2,64 m
Panjang ee
= 0,38 m
Panjang e o = 1,89 m
Panjang gg
= g m = 1,13 m
Panjang ii
= i k = 0,38 m
Luas bb rqc c
= ( (bb + cc ) 7-8) + ( (b r + c q) 7-8) = ( (1,5 + 1,13) 0,75) + ( (3,02 + 2,64) 0,75)
= 3,1085 m 2
Luas cc qoe e
= ( (cc + ee ) 5-7) + ( (c q + e o) 5-7)
= ( (1,13 +0,38) 2 . 0,75) + ( (2,64+2,89)2 . 0,75) =5,28 m 2
Luas ee omg gff = ( 4-5 . ee ) + ( (e o + g m) 3-5) + ( (ff + gg ) 3-5)
=4,38 m 2
Luas gg mki i
= ( (gg + ii ) 1-3) 2 = ( (1,13 +0,38) 2 . 0,75 ) 2
= 2,265 m 2
Luas jii k
= ( ii j1) 2 = ( 0,38 0,75) 2 = 0,285 m 2
3.4.3. Perhitungan Pembebanan Jurai
Data pembebanan : Berat gording
kg/m
Berat penutup atap
kg/m 2
Berat plafon dan penggantung = 18
kg/m 2
Gambar 3.8. Pembebanan jurai akibat beban mati
a. Beban Mati 1) Beban P1
a) Beban Gording = berat profil gording panjang gording bb r = 11 (1,5 +3,02) = 49,72 kg
b) Beban Atap
= luasan aa sqc c berat atap = 6,765 50 = 338,25 kg
c) Beban Plafon
= luasan bb rqc c berat plafon = 3,1085 18 = 55,953 kg
d) Beban Kuda-kuda = btg (1 + 5) berat profil kuda-kuda = (2,12+ 2,29) 9,9 = 21,83 kg
e) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 21,83 = 6,549 kg
f) Beban Bracing
= 10% beban kuda-kuda = 10 % 21,83 = 2,183 kg
2) Beban P2 a) Beban Gording
= berat profil gording panjang gording dd p = 11 (0,75+2,27) = 33,22 kg
b) Beban Atap
= luasan cc qoe e berat atap
= 4,53 50 = 226,5 kg
c) Beban Kuda-kuda = btg (5 + 9 + 10 + 6) berat profil kuda-kuda = (2,29 + 0,87 + 2,29 + 2,29 ) 9,9 = 38,313 kg
d) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 38,313 = 11,49 kg
e) Beban Bracing
= 10% beban kuda-kuda = 10 % 38,313 = 3,8313 kg
3) Beban P3 a) Beban Gording
= berat profil gording panjang gording ff n = 11 (1,51+1,51) = 33,22 kg
b) Beban Atap
= luasan ee omg gff berat atap = 4,3875 50 = 219,375 kg
c) Beban Kuda-kuda = btg (6 + 11 + 12 + 7) berat profil kuda-kuda = (2,29 + 1,73 + 2,74 + 2,29) 9,9 = 44,798 kg
d) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 44,798 = 13,44 kg
e) Beban Bracing
= 10 % beban kuda-kuda = 10 % 44,798 = 4,4798 kg
4) Beban P4 a) Beban Gording
= berat profil gording panjang gording hh l = 11 (0,76+0,76) = 16,72 kg
b) Beban Atap
= luasan gg mki i berat atap = 2,265 50 = 113,25 kg
c) Beban Kuda-kuda = btg (7 + 13 + 15 + 8) berat profil kuda-kuda = (2,29 + 2,6 + 3,46 + 2,29) 9,9 = 52,67 kg
d) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 52,67 = 15,8 kg
e) Beban Bracing
= 10% beban kuda-kuda = 10 % 52,67 = 5,267 kg
5) Beban P5 a) Beban Atap
= luasan jii k berat atap = 0,285 50 = 14,25 kg
b) Beban Kuda-kuda = btg (8+15) berat profil kuda-kuda = (2,29 + 3,46) 9,9 = 28,46 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 28,46 = 8,54 kg
d) Beban Bracing
= 10% beban kuda-kuda = 10 % 28,46 = 2,846 kg
6) Beban P6 a) Beban Plafon
= luasan jii k berat plafon = 0,285 18 = 5,13 kg
b) Beban Kuda-kuda = btg (15 + 14 + 4) berat profil kuda-kuda = (3,46 + 3,35 + 2,12) 9,9 = 44,204 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 44,204 = 13,26 kg
d) Beban Bracing
= 10% beban kuda-kuda = 10 % 44,204 = 4,4204 kg
7) Beban P7 a) Beban Plafon
= luasan gg mki i berat plafon = 2,265 18 = 40,77 kg
b) Beban Kuda-kuda = btg (4 + 12 + 13 + 3) berat profil kuda-kuda
= (2,12 + 2,74 + 2,6 + 2,12) 9,9 = 47,42 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 47,42 = 14,23 kg
d) Beban Bracing
= 10% beban kuda-kuda = 10 % 47,42 = 4,742 kg
8) Beban P8 a) Beban Plafon
= luasan ee omg gff berat plafon = 4,38 18 = 78,84 kg
b) Beban Kuda-kuda = btg (3 + 11 + 4 + 10) berat profil kuda-kuda = (2,12+1,73+ 2,12 + 2,29) 9,9 = 40,89 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 40,89 = 12,27 kg
d) Beban Bracing
= 10 % beban kuda-kuda = 10 % 40,89 = 4,089 kg
9) Beban P9 a) Beban Plafon
= luasan cc qoe e berat plafon = 5,28 18 = 95,04 kg
b) Beban Kuda-kuda = btg (2 + 9 + 1) berat profil kuda-kuda = (2,12 + 0,87 + 2,12) 9,9 = 25,29 kg
c) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 25,29 = 7,59 kg
d) Beban Bracing
= 10% beban kuda-kuda = 10 % 25,29 = 2,529 kg
Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Jurai
Beban
Beban Atap (kg)
Beban gording
(kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambung
(kg)
Beban Plafon
(kg)
Jumlah Beban (kg)
Input SAP
b. Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P1 = P2 = P3 = P4 = P5 = 100 kg
c. Beban Angin Perhitungan beban angin :
Gambar 3.9. Pembebanan Jurai akibat Beban Angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2 .
Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40
a) W1 = luasan koef. angin tekan beban angin
= 6,765 0,2 25 = 33,825 kg b) W2 = luasan koef. angin tekan beban angin
= 4,53 0,2 25 = 22,65 kg c) W3 = luasan koef. angin tekan beban angin
= 4,3875 0,2 25 = 21,9375 kg d) W4 = luasan koef. angin tekan beban angin
= 2,265 0,2 25 = 11,34 kg e) W5 = luasan koef. angin tekan beban angin
= 0,285 0,2 25 = 1,425 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)
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang jurai sebagai berikut :
Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Jurai Batang
kombinasi
Tarik (+) (kg)
Tekan (-) (kg)
3.4.4. Perencanaan Profil Jurai
a. Perhitungan profil batang tarik
P maks. = 413,01 kg
= 2400 kg/cm 2 (240 MPa) F u = 3200 kg/cm 2 (320 MPa)
Ag perlu =
Dicoba, menggunakan baja profil 55 . 55 . 6 Dari tabel baja didapat data-data =
Ag = 6,31 cm 2
= 1,56 cm
An = 2.Ag-dt
= (2x631)-(17x6) = 1160 mm 2
L =Sambungan dengan Diameter = 3.12,7 =38,1 mm
Ae = U.An = 0,59. 1160
= 685,04 mm 2
Check kekuatan nominal Ae Pn Ae . . 75 0 = 0
= 0,75. 685,04 .370 = 190098,43 N
= 19009,843 kg > 413,01 kg
OK OK
P maks. = 828,17 kg
lk = 1,73 m = 173 cm Ag perlu =
Dicoba, menggunakan baja profil 55 . 55 . 6 Periksa kelangsingan penampang :
c 1,25. c =
1,25. c = = 1,25. (1,223 2 )
Ag Pn Ag . . 2 = = 2.6,31.
= 457,09 Pn
OK
3.3.5. Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan Digunakan alat sambung baut-mur Diameter baut ( ) = 12,7 mm ( inches) Diameter lubang = 14 mm
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d b = 0,625 . 12,7 = 7,94 mm
Menggunakan tebal plat 8 mm Tahanan geser baut
P n = m.(0,4.f ub ).An
= 2.(0,4.825) . . p . 12,7 2 = 83606,73 kg/baut Tahanan tarik penyambung P n
= 0,75.f ub .An =78381,31 kg/baut
Tahanan Tumpu baut : P n
= 0,75 (2,4.fu.d b. t)
= 0,75 (2,4.370.12,7.8) = 6766,56 kg/baut
P yang menentukan adalah P tumpu = 6766,56 kg. Perhitungan jumlah baut-mur,
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut :
a) 3d S 15t atau 200 mm
Diambil, S 1 =3d b = 3. 12,7 = 38,1 mm = 40 mm Diambil, S 1 =3d b = 3. 12,7 = 38,1 mm = 40 mm
b. Batang tarik Digunakan alat sambung baut-mur Diameter baut ( ) = 12,7 mm ( inches ) Diameter lubang = 13,7 mm
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d b = 0,625 x 12,7 = 7,94 mm
Menggunakan tebal plat 8 mm Tahanan geser baut
P n = n.(0,4.f ub ).An
= 2.(0,4.825) . . p . 12,7 2 = 8356,43 kg/baut Tahanan tarik penyambung P n
= 0,75.f ub .An =7833,9 kg/baut
Tahanan Tumpu baut : P n
= 0,75 (2,4.fu. d b t)
= 0,75 (2,4.370.12,7.8) = 6766,56 kg/baut
P yang menentukan adalah P tumpu 6766,56 kg Perhitungan jumlah baut-mur,
~ 2 buah baut
Digunakan :2 buah baut Perhitungan jarak antar baut :
a) 3d S 15t atau 200 mm
Diambil, S 1 =3d b = 3. 12,7
= 38,1 mm = 40 mm
b) 1,5 d S 2 (4t +100) atau 200 mm Diambil, S 2 = 1,5 d b = 1,5 . 12,7 = 19,05 mm = 20 mm
Tabel 3.6. Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai Nomer Batang
Dimensi Profil
Baut (mm)
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
Nomer Batang Panjang Batang
3.5.2. Perhitungan luasan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.11. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda
Panjang b e = 6
Panjang eb
Panjang b b = 7
Panjang b h = 5,26 m Panjang b k = 4,5 m Panjang atap b -n
= 3,76 m
Panjang atap b -q
Panjang atap b -t
= 2,26 m
Panjang atap b -w
= 1,5 m
Panjang atap b -z
= 0,76 m
Panjang atap ac
Panjang atap df
Panjang atap gi
= 5,26 m
Panjang atap jl
= 4,5 m
Panjang atap mo
= 3,76 m
Panjang atap pr
Panjang atap su
= 2,26 m
Panjang atap vx
= 1,5 m
Panjang atap y.a
= 0,76 m
Luas atap giac
Luas atap mogi
Luas atap sumo
Luas atap ya su
xzt
Luas atap b .y.a
= . ya . b z = . 0,76 x 0,87 =0,33 m 2
Gambar 3.12. Luasan Plafon Setengah Kuda-Kuda
Panjang plafond b e = 4 x 1,5 = 6 m Panjang plafond eb = 1 m Panjang plafond b b = bb.e + eb = 7 m Panjang plafond b h = (3 x 1,5) + 0,76 = 5,26 m Panjang plafond b k = 3 x 1,5 = 4,5 m Panjang plafond b n = 3,76 Panjang plafond b q = 3 m
Panjang plafond b t = 2,26 m Panjang plafond b w = 1,5 m Panjang plafond b z = 0,76 m Panjang plafond ac =7m Panjang plafond df = 6 m
Panjang plafond gi = 5,26 m Panjang plafond jl
= 4,5 m
Panjang plafond mo = 3,76 m Panjang plafond pr = 3,0 m Panjang plafond su = 2,26 m Panjang plafond vx = 1,5 m Panjang plafond y-a = 0,76 m
Luas plafond giac
Luas plafond mogi
Luas plafond sumo
Luas plafond y.a .su
xtz
, 2 76 , 0 , (
= 2,265 m 2
Luas plafond b y.a
= . ya'. b z = . 0,76.0,76 =0,2888 m 2
3.3.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda
Data pembebanan : Berat gording
= 11 kg/m (sumber : tabel baja dengan profil lip
channels 150 x 75 x 20 x 4,5 )
Jarak antar kuda-kuda = 4,00 m (sumber : gambar perencanaan) Berat penutup atap
= 50 kg/m 2 (Genteng; sumber : PPIUG 1989) Beban hujan
= (40- 0,8 ) kg/m 2
= 40 0,8.30 = 16 kg/m 2
Gambar 3.13 . Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat beban mati
Perhitungan Beban a. Beban Mati
1) Beban P 1 a) Beban gording
= Berat profil gording x Panjang Gording = 11 x 6 = 66 kg
b) Beban atap
= Luasan atap giac x Berat atap = 12,32x 50 = 616 kg
c) Beban kuda-kuda
= (1+5) . berat profil kuda-kuda = (1,73+1,5) x 9,9=15,99 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 15,99 = 4,79 kg
e) Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 10% x 15,99 = 1,599 kg
f). Beban plafon
= Luasan plafond giac x berat plafon
= 10,6662 x 18 = 191,992 kg 2) Beban P 2 a) Beban gording
= Berat profil gording x Panjang Gording = 11 x 4,5 = 49,5 kg
b) Beban atap
= Luasan atap mogi x berat atap = 9,0651 x 50 = 453,255 kg
c). Beban kuda-kuda = (5+9+10+6) . berat profil kuda-kuda = (1,73+0,87+1,73+1,73) x 9,9=29,97 kg
d). Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 29,97= 8,99 kg
e). Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 10% x 29,97= 2,997kg
3) Beban P 3 a) Beban gording
= Berat profil gording x Panjang Gording = 11 x 3 = 33 kg
b) Beban atap
= Luasan atap sumo x berat atap = 6,0501 x 50 = 302,505 kg
c). Beban kuda-kuda = (6+11+12+7) . berat profil kuda-kuda = (1,73+1,73+2,29+1,73) x 9,9=37,03 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 37,03 = 11,11 kg
e) Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 10% x 37,03 = 3,703 kg
4) Beban P 4 a) Beban atap
= Luasan atap ya su x berat atap = 3,0351 x 50 = 151,755 kg
b). Beban kuda-kuda = (7+8+13+14) . berat profil kuda-kuda = (1,73+1,73+2,6+3) x 9,9=44,87 kg
c). Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 10% x 44,87 = 4,487 kg = 10% x beban kuda-kuda = 10% x 44,87 = 4,487 kg
= 30% x 44,87 = 13,45 kg
e) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording = 11 x 1,5 = 16,5 kg 5) Beban P 5 a). Beban kuda-kuda
= (8+15) . berat profil kuda-kuda = (1,73+3,46) x 9,9=23,69 kg
b) Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 10% x 23,69 = 2,369 kg
c) Beban atap
= Luasan atap b y a x berat atap = 0,33 x 50 = 16,5kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 23,69 = 7,71 kg 6) Beban P 9 a). Beban kuda-kuda
= (1+9+2) . berat profil kuda-kuda = (1,5+0,87+1,5) x 9,9=19,16 kg
b) Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 10% x 19,16 = 1,916 kg
c) Beban plafon = Luasan plafond mogi x berat plafon = 6,7575 x 18 = 121,635 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 19,16 = 5,75 kg 7) Beban P 8 a). Beban kuda-kuda
= (2+10+11+3) . berat profil kuda-kuda = (1,5+1,73+1,73+1,5) x 9,9=31,98 kg
b) Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 10% x 31,98 = 3,198 kg
c) Beban plafon = Luasan plafond sumo x berat plafon = 4,515 x 18 = 81,27 kg c) Beban plafon = Luasan plafond sumo x berat plafon = 4,515 x 18 = 81,27 kg
= 30% x 31,98 = 9,59 kg 8) Beban P 7
a). Beban kuda-kuda = (3+12+13+4) . berat profil kuda-kuda = (1,5+2,29+2,6+1,5) x 9,9=39,06 kg
b) Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 10% x 39,06 = 3,906 kg
c) Beban plafon = Luasan plafond ya su x berat plafon = 2,265 x 18 = 40,77 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 39,06 = 11,7 kg 9) Beban P 6
a). Beban kuda-kuda = (4+14+15) . berat profil kuda-kuda = (1,5+3+3,46) x 9,9=39,402 kg
b) Beban bracing
= 10% x beban kuda-kuda = 10% x 39,402 = 3,9402 kg
c) Beban plafon = Luasan plafond b y a x berat plafon = 0,2888 x 18 = 5,1984 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 39,402 = 11,8 kg
Tabel 3.8. Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-kuda
Beban
Beban Atap (kg)
Beban gordin
g (kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambung
(kg)
Beban Plafon
(kg)
Jumlah Beban
(kg)
Input SAP
a. Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P 1 ,P 2 ,P 3 ,P 4, P 5, = 100 kg
b. Beban Angin Perhitungan beban angin :
Gambar 3.14. Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat Beban Angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2 .
Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40
a) W1
= luasan koef. angin tekan beban angin = 12,32 0,2 25 = 61,6 kg
b) W2
= luasan koef. angin tekan beban angin = 9,0651 0,2 25 = 45,32 kg
c) W3
= luasan koef. angin tekan beban angin = 6,0501 0,2 25 = 30,25 kg
d) W4
= luasan koef. angin tekan beban angin = 3,0351 0,2 25 = 15,17 kg
e) W5
= luasan koef. angin tekan beban angin = 0,33 0,2 25 =1,65 kg
Tabel 3.9. Perhitungan Beban Angin Setengah Kuda-kuda Beban
Wx W.Cos
(kg)
Untuk
Input SAP2000
Wy W.Sin
(kg)
Untuk Input SAP2000
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
Tabel 3.10. Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-kuda Batang
Kombinasi
Tarik (+) ( kg )
Tekan (-) ( kg )
3.5.3. Perencanaan Profil Setengah Kuda- kuda
a. Perhitungan profil batang tarik P maks. = 495,22 kg
= 2400 kg/cm 2 (240 MPa) F u = 3200 kg/cm 2 (320 MPa)
Ag perlu =
Dicoba, menggunakan baja profil 55 . 55 . 6 Dari tabel baja didapat data-data =
Ag = 6,31 cm 2
= 1,56 cm
An = 2.Ag-dt
= (2x631) (17x6) = 1160 mm 2
L =Sambungan dengan Diameter = 3.12,7 =38,1 mm
Ae = U.An = 0,59.1160
= 685,04 mm 2
Check kekuatan nominal Ae Pn Ae . . 75 0 = 0
= 190098,43 N 19009,843 kg > 495,22 kg
OK OK
P maks. = 962,15 kg
lk = 1,73 m = 173 cm Ag perlu =
Dicoba, menggunakan baja profil 55 . 55 . 6 Periksa kelangsingan penampang :
c 1,25. c =
1,25. c = = 1,25. (1,223 2 )
Ag Pn Ag . . 2 = = 2.6,31.
= 1028 Pn
OK
3.3.5. Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan Digunakan alat sambung baut-mur
Diameter baut ( ) = 12,7 mm ( inches) Diameter lubang = 14 mm
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d b = 0,625 . 12,7 = 7,94 mm
Menggunakan tebal plat 8 mm Tahanan geser baut
P n = m.(0,4.f ub ).An
= 2.(0,4.825) . . p . 12,7 2 = 8360,673 kg/baut Tahanan tarik penyambung P n
= 0,75.f ub .An =7838,131 kg/baut
Tahanan Tumpu baut : P n
= 0,75 (2,4.fu.d b. t)
= 0,75 (2,4.370.12,7.8) = 6766,56 kg/baut
P yang menentukan adalah P tumpu = 6766,56 kg Perhitungan jumlah baut-mur,
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut :
a) 3d S 15t atau 200 mm
Diambil, S 1 =3d b = 3. 12,7 = 38,1 mm = 40 mm Diambil, S 1 =3d b = 3. 12,7 = 38,1 mm = 40 mm
b. Batang tarik Digunakan alat sambung baut-mur Diameter baut ( ) = 12,7 mm ( inches) Diameter lubang = 14 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d b = 0,625 . 12,7 = 7,94 mm
Menggunakan tebal plat 8 mm Tahanan geser baut
P n = m.(0,4.f ub ).An
= 2.(0,4.825) . . p . 12,7 2 = 8360,673 kg/baut Tahanan tarik penyambung P n
= 0,75.f ub .An =7838,131 kg/baut
Tahanan Tumpu baut : P n
= 0,75 (2,4.fu.d b. t)
= 0,75 (2,4.370.12,7.8) = 6766,56 kg/baut
P yang menentukan adalah P tumpu = 6766,56 kg Perhitungan jumlah baut-mur,
~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut :
a) 3d S 15t atau 200 mm
Diambil, S 1 =3d b = 3. 12,7 = 38,1 mm
= 40 mm
b) 1,5 d S 2 (4t +100) atau 200 mm Diambil, S 2 = 1,5 d b = 1,5 . 12,7 = 19,05 mm = 20 mm
Tabel 3.11. Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda Nomer Batang
Dimensi Profil
Baut (mm)
3.5. Perencanaan Kuda-kuda Trapesium
Gambar 3.15. Rangka Batang Kuda-kuda Trapesium
3.6.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Trapesium
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.12. Perhitungan Panjang Batang pada Kuda-kuda Trapesium Nomer Batang
Panjang Batang (m)
14 1,5 15 1,74 16 1,74 17 0,88 18 1,74 19 1,75
20 2,3 21 1,75 22 2,3 23 1,75 24 2,3 25 1,75 26 2,3 27 1,75 28 1,74 29 0,88
3.6.2. Perhitungan luasan kuda-kuda trapesium
cd
Gambar 3.16. Luasan Atap Kuda-kuda Trapesium
Panjang ah
= 3,5 m
Panjang bg
= 2,63 m
Panjang cf
= 1,88 m
Panjang de
= 1,5 m
Panjang ab
= 1,75 m
Panjang bc
= 1,5 m
Panjang cd
= 0,75 m
Luas abgh =
Luas bcfg =
bg cf
bc
Luas cdef =
Gambar 3.14. Luasan Plafon Kuda-kuda Trapesium
Panjang ah
=3m
Panjang bg
= 2,63 m
Panjang cf
= 1,88 m
Panjang de
= 1,5 m
Panjang ab
= 0,75 m
Panjang bc
= 1,5 m
Panjang cd
= 0,75 m
Luas abgh =
Luas bcfg =
Luas cdef =
cf de
cd
, 1 88 , 1 ,
0,75
= 1,2675 m 2
3.6.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Trapesium
Data pembebanan : Berat gording
= 11 kg/m
Berat penutup atap
= 50 kg/m 2
Gambar 3.17. Pembebanan Kuda-kuda Trapesium akibat Beban Mati
a. Beban Mati
1) Beban P1 = P9
a) Beban gording = Berat profil gording Panjang Gording = 11 3= 33kg
b) Beban atap
= Luasan Berat atap = 9,34 50 = 467 kg
c) Beban plafon
= Luasan berat plafon = 2,11125 18 = 38,0025 kg
d) Beban kuda-kuda = Btg (1 + 9) berat profil kuda kuda = (1,5 + 1,74) 22,2 = 35,96 kg
e) Beban plat sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 35,96 = 10,79 kg = 30 % 35,96 = 10,79 kg
= 10 % beban kuda-kuda = 10 % 35,96 = 3,596 kg
2) Beban P2 = P8 a) Beban gording
= Berat profil gording Panjang Gording = 11 2,25 = 24,75 kg
b) Beban atap
= Luasan Berat atap = 3,92 50 = 190 kg
c) Beban kuda-kuda = Btg (9+17+18+10) berat profil kuda kuda = (1,74 + 0,88 + 1,74 + 1,74) 22,2 = 67,71 kg
d) Beban plat sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 67,71 = 20,313 kg
e) Beban bracing
= 10 % beban kuda-kuda = 10 % 67,71 = 6,771 kg
3) Beban P3 = P7 a) Beban gording
= Berat profil gording Panjang Gording = 11 1,5 = 16,5 kg
b) Beban atap
= Luasan Berat atap = 1,47 50 = 73,5 kg
c) Beban kuda-kuda = Btg (10+19+20+11) berat profil kuda kuda = (1,74 + 1,75 + 2,3 + 1,5) 22,2 = 80,92 kg
d) Beban plat sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 80,92 = 24,28 kg
e) Beban bracing
= 10 % beban kuda-kuda = 10 % 80,92 = 8,092 kg
f) Beban reaksi jurai
= 1145,94 kg
4) Beban P4 = P6 a) Beban kuda-kuda
= Btg (11+21+22+12) berat profil kuda kuda = (1,5 + 1,75+ 2,3 + 1,5) 22,2 = 78,26 kg
b) Beban plat sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 78,26 = 23,48 kg
c) Beban bracing
= 10 % beban kuda-kuda = 10 % 78,26 = 7,826 kg
5) Beban P5 a) Beban kuda-kuda
= Btg (12 + 23 + 13) berat profil kuda kuda = (1,5 + 1,75+ 1,5) 22,2 = 52,73 kg
b) Beban plat sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 52,73 = 15,82 kg
c) Beban bracing
= 10 % beban kuda-kuda = 10 % 52,73 = 5,273 kg
d) Reaksi setengah kuda = 1354,86 kg
6) Beban P10 = P16 a) Beban plafon
= Luasan berat plafon = 5,050 18 = 90,900 kg
b) Beban kuda-kuda = Btg (8 + 29 + 7) berat profil kuda kuda = (1,5 + 0,88+ 1,5) 22,2 = 43,07 kg
c) Beban plat sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 43,07 = 12,9 kg
d) Beban bracing
= 10 % beban kuda-kuda
= 10 % 43,07 = 4,307 kg
7) Beban P11 = P15 a) Beban plafon
= Luasan berat plafon = 1,895 18 = 34,11 kg
b) Beban kuda-kuda = Btg (7+28+27+6) berat profil kuda kuda = (1,5 + 1,74 + 1,75+ 1,5) 22,2 = 72,04 kg
c) Beban plat sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 72,04 = 21,6 kg
d) Beban bracing
= 10 % beban kuda-kuda = 10 % 72,04 = 7,204 kg
8) Beban P12 = P14 a) Beban kuda-kuda
= Btg (6+26+25+5) berat profil kuda kuda = (1,5 + 2,3 + 1,75 + 1,5) 22,2 = 78,255 kg
b) Beban plat sambung = 30% beban kuda-kuda
= 30% 78,255 = 23,48 kg
c) Beban bracing
= 10% beban kuda-kuda = 10% 78,255 = 7,8255 kg
9) Beban P13 a) Beban kuda-kuda
= Btg (4+22+23+24+5) berat profil kuda kuda = (1,5 + 2,3 +1,75+2,3 + 1,5) 22,2 = 103,79 kg
b) Beban plat sambung = 30 % beban kuda-kuda
= 30 % 103,79 = 31,14 kg
c) Beban bracing
= 10 % beban kuda-kuda
= 10 % 103,79 = 10,379 kg
d) Reaksi setengah kuda = 1354,86 kg
Bab 4 Perencanaan Tangga
BAB 4 PERENCANAAN TANGGA
4.1. Uraian Umum
Tangga merupakan bagian dari struktur bangunan bertingkat yang penting sebagai penunjang antara struktur bangunan lantai dasar dengan struktur bangunan tingkat atasnya. Penempatan tangga pada struktur suatu bangunan berhubungan dengan fungsi bangunan bertingkat yang akan dioperasionalkan.
Pada bangunan umum, penempatan tangga harus mudah diketahui dan strategis untuk menjangkau ruang satu dengan yang lainya, penempatan tangga harus disesuaikan dengan fungsi bangunan untuk mendukung kelancaran hubungan yang serasi antara pemakai bangunan tersebut.
4.2. Data Perencanaan Tangga
Gambar 4.1. Tampak Atas
113
Gambar 4.2. Tangga tampak samping
Data tangga : Tinggi tangga
= 400 cm
Lebar tangga
= 150 cm
Lebar datar
= 300 cm
Tebal plat tangga
= 12 cm
Tebal plat bordes tangga = 15 cm Dimensi bordes
= 100 300 cm
Lebar antrade
= 30 cm
Tinggi optrade
= 18 cm
Jumlah antrede
= 300 / 30 = 10 buah
Jumlah optrade
= 10 + 1 = 11 buah
a = Arc.tg ( 200/300 ) = 33,69 o
= 34 o < 35 o
OK
4.3. Perhitungan Tebal Plat Equivalen dan Pembebanan
4.3.1. Perhitungan Tebal Plat Equivalen
Gambar 4.3. Tebal Equivalen
() () 2 2 18 30
18 30
= 15,43 cm Teq = 2/3 BD = 2/3 15,43 = 10,29cm
Jadi total equivalent plat tangga Y = Teq + ht
= 10,29 + 12 = 22,29 cm = 0,2229 m
18
30
Ht = 12 cm
4.3.2. Perhitungan Beban
1. Pembebanan Tangga ( SNI 03-2847-2002 ) a. Akibat beban mati (qD) Berat tegel keramik (1 cm) = 0,01 1,5 2400
= 36 kg/m Berat spesi (2 cm)
= 63 kg/m Berat plat tangga
= 802,44 kg/m qD = 901,44
kg/m Beban mati plat lantai tangga :
cos 34
1087,33 kg/m
b. Akibat beban hidup (qL) Faktor reduksi untuk tangga (PPIUG 1983) : 0,75