TINJAUAN KUAT LENTUR RENG BAJA RINGAN SEBAGAI PENOPANG ATAP Tinjauan Kuat Lentur Reng Baja Ringan Sebagai Penopang Atap.
TINJAUAN KUAT LENTUR RENG BAJA RINGAN
SEBAGAI PENOPANG ATAP
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
ARI SUSENO
NIM : D 100 050 076
NIRM : 05.6.106.03010.50076
Kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
i
LEMBAR PENGESAHAN
TINJAUAN KUAT LENTUR RENG BAJA RINGAN
SEBAGAI PENOPANG ATAP
Tugas Akhir
diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran
Tugas Akhir dihadapan Dewan Penguji
Pada tanggal : 14 Agustus 2012
diajukan oleh :
ARI SUSENO
NIM : D 100 050 076
NIRM : 05.6.106.03010.50076
Susunan Dewan Penguji:
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T
NIK : 732
Basuki, S.T. M.T.
NIK : 783
Anggota
Ir. H. Henry Hartono, MT
NIP : 1956.05.27.1986.03.1.002
Tugas Akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan
untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
Surakarta, 1 Oktober 2012
Dekan Fakultas Teknik
Ketua program Studi Teknik Sipil
Ir. Agus Riyanto, M.T.
NIK : 483
Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T.
NIK : 732
ii
PERNYATAAN ORIGINALITAS
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tugas akhir ini tidak
terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar keserjanaan di
suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat
karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain,
kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar
pustaka.
Apabila kelak terbukti ada ketidak benaran dalam pernyataan saya di
atas, maka saya akan bertanggung jawab sepenuhnya.
Surakarta, 14 Agustus 2012
ARI SUSENO
D 100 050 076
iii
MOTTO
”Allah akan meningkatkan orangorang yang beriman dan berilmu
sampai beberapa derajad”
( Q.S. Al-Mujadilah : 11 )
”Ibu adalah sebuah kata yang
penuh harapan dan cinta, kata
manis dan sayang keluar dari
relung hati. Ibu adalah segala
pelipur duka, harapan dikala
sengsara dan kekuatan disaat
tak berdaya.”
( Khalil Gibran )
”Jangan pernah terpengaruh pada
sesuatu kabar burung yang belum
tentu kebenarannya. Hal itu
akan menghambat apa yang
menjadi tujuanmu. Tetap
berusaha mencapai apa yang
harus kamu capai.”
( Ir. H. Aliem Sudjatmiko, M.T. )
Aku adalah seorang yang unik.
Aku mampu melakukannya jika aku
berniat melakukannya.
Rintangan adalah tantangan,
dan aku suka tantangan.
iv
Karya ini ku persembahkan untuk :
Allah SWT yang telah merahmatkan kayra ini
untukku.
Ayahanda dan Ibunda tercinta, terimakasih
atas dukungan dan do’a yang tak pernah
henti beliau berikan untuk aku anakmu.
Semoga Allah memberikan balasan yang
lebih baik atas apa yang engkau berikan
kepadaku. Aku akan selalu berusaha
menjadi yang terbaik untuk kalian.
Kakak & adik-adikku yang kusayangi,
Terimakasih atas do’a dan dukungannya.
Ade’ Gina Pratami Ardyanti, terimakasih
atas semua perhatian dan dukungan yang
ade’ berikan.
Teman seperjuanganku kang Ridwan, serta
teman-teman yang telah banyak membantu
dalam penyelesaian tugas akhir ini :ari
tongek, huda, danu, kang jhon, krisna,
agus cimlie, M isna terimakasih atas
bantuan dan kerjasamanya.
Serta semua teman-teman sipil angkatan ’05
yang tidak bisa disebutkan satu persatu,
terimakasih atas dukungannya.
Surakarta, 14082012
v
PRAKATA
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas
limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan Tugas Akhir dapat
diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk
menyelesaikan program studi S-1 pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan terima
kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak
terima kasih kepada :
1). Bapak Ir. Agus Riyanto, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2). Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3). Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Pembimbing Utama yang telah
memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehat.
4). Bapak Basuki, S.T. M.T. selaku Pembimbing Pendamping yang telah memberikan
dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehat.
5). Bapak Ir. H. Aliem Sujatmiko, MT., selaku Dosen Tamu, yang telah memberikan
bimbingan dan pengarahan.
6). Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Pembimbing Akademik yang telah
memberikan dorongan, arahan serta bimbingan.
7). Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang
telah diberikan.
8). Ayahanda dan ibunda serta keluarga besarku tercinta yang selalu memberikan
dorongan baik material maupun spiritual. Terima kasih atas do’a dan kasih sayang
yang telah diberikan selama ini, semoga Allah SWT membalas kebaikan kalian dan
selalu menjaga dalam setiap langkah dan desah nafas.
9). Teman seperjuanganku, Ridwan Yudi serta teman-teman yang telah banyak
membantu, Danu, Sumaryono, Tongek Isna dan Huda terimakasih atas kerjasama
dan bantuannya.
vi
10). Dan rekan-rekan Sipil Angkatan 2005 (Si Romo) yang tidak dapat disebutkan satu
persatu, terima kasih atas dukungannya.
11). Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.
Penyusun menyadari bahwa penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih jauh
dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan
dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amiin.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, Agustus 2012
Penyusun
vii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .................................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................................
ii
HALAMAN ORIGINALITAS ..................................................................................
iii
HALAMAN MOTTO ................................................................................................
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................................
v
PRAKATA..................................................................................................................
vi
DAFTAR TABEL.......................................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................
xii
DAFTAR GRAFIK .....................................................................................................
xiii
DAFTAR NOTASI .....................................................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................................................
xv
INTISARI ...................................................................................................................
xvi
BAB I.
PENDAHULUAN ....................................................................................
1
A. Latar Belakang ..................................................................................
1
B. Rumusan Masalah .............................................................................
3
C. Tujuan Penelitian ..............................................................................
3
D. Manfaat Penelitian ............................................................................
4
E. Batasan Masalah ...............................................................................
4
F. Keaslian Penelitian ...........................................................................
5
TINJAUAN PUSTAKA............................................................................
6
A. Pengertian Baja .................................................................................
6
B. Baja Ringan.......................................................................................
7
C. Rangka Atap Baja Ringan.................................................................
9
1. Sistem rangka atap baja ringan ...................................................
10
2. Properti atau sifat mekanika teknis rangka atap baja ringan ......
10
3. Kelebihan dan kekurangan rangka atap baja ringan ...................
11
D. Baut ...................................................................................................
13
BAB III. LANDASAN TEORI................................................................................
14
A. Komponen Kuda-Kuda Baja Ringan ................................................
14
BAB II.
viii
B. Uji Kuat Lentur .................................................................................
15
BAB IV. METODE PENELITIAN .........................................................................
18
A. Umum ...............................................................................................
18
B. Bahan Penelitian ...............................................................................
18
1. Reng baja ringan (profil V terbalik) ...........................................
18
2. Baut ............................................................................................
19
3. Tumpuan pengujian ....................................................................
20
C. Alat Penelitian...................................................................................
20
1. Kaliper atau jangka sorong .........................................................
20
2. Meteran.......................................................................................
21
3. Penggaris ....................................................................................
21
4. Gunting pemotong ......................................................................
21
5. Bor tangan ..................................................................................
22
6. Alat uji kuat lentur......................................................................
22
7. Plat pengekang ...........................................................................
23
D. Proses Pengujian ...............................................................................
23
1. Pengukuran dan pemotongan benda uji ......................................
23
2. Pemasangan baut pengunci .......................................................
23
3. Benda uji diletakan pada mesin pemberi gaya transfersal ..........
24
4. Pengujian siap dilakukan ............................................................
24
5. Retak yang terjadi di tandai pada benda uji saat pengujian ........
24
E. Tahapan Penelitian ............................................................................
25
1. Tahap I : Persiapan alat dan penyediaan bahan ..........................
25
2. Tahap II : Setting up pengujian .................................................
25
3.
Tahap III : Pengujian kuat lentur ...............................................
25
4.
Tahap IV : Analisis dan pembahasan .......................................
26
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ........................................
28
A. Hasil Pengujian .................................................................................
28
1. Hasil pemeriksaan beban maksimal ...........................................
28
BAB V.
a.
Hasil pemeriksaan beban maksimal reng baja ringan
dengan tinggi 3 cm produksi PT. KKA ............................
ix
28
b.
Hasil pemeriksaan beban maksimal reng baja ringan
dengan tinggi 4.6 cm produksi KKA ...............................
c.
Hasil pemeriksaan beban maksimal reng baja ringan
dengan tinggi 3 cm produksi PT. CBM ............................
d.
29
30
Hasil pemeriksaan beban maksimal reng baja ringan
dengan tinggi 4.6 cm produksi PT. CBM .........................
31
2. Hasil pemeriksaan kuat lentur ....................................................
32
a.
Hasil pengujian kuat lentur reng baja ringan dengan
tinggi 4.6 cm produksi PT. KKA .......................................
b.
Hasil pengujian kuat lentu reng
baja ringan dengan
tinggi 3 cm produksi PT. KKA ..........................................
c.
33
Hasil pengujian kuat lentur reng baja ringan dengan
tinggi 3 cm produksi PT. CBM..........................................
d.
32
34
Hasil pengujian kuat lentur reng baja ringan dengan
tinggi 4.6 cm produksi PT. CBM.......................................
35
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................
37
A. Kesimpulan ......................................................................................
37
B. Saran ................................................................................................
38
DAFTAR PUSTAKA
BIBLIOGRAFI
LAMPIRAN
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel I. 1.
Variasi bentang pengujian reng baja ringan......................................
4
Tabel IV.1.
Variasi bentang benda uji..................................................................
25
Tabel V. 1.
Hasil pemeriksaan beban maksimal reng 3 cm .................................
28
Tabel V. 2.
Hasil pemeriksaan beban maksimal reng 4.6 cm ..............................
29
Tabel V. 3.
Hasil pemeriksaan beban maksimal reng 3 cm .................................
30
Tabel V. 4.
Hasil pemeriksaan beban maksimal reng 4.6 cm ..............................
31
Tabel V. 5.
Hasil pemeriksaan kuat lentur reng 4.6 cm. ......................................
32
Tabel V. 6.
Hasil pemeriksaan kuat lentur reng 3 cm ..........................................
33
Tabel V. 7.
Hasil pemeriksaan kuat lentur reng 4.6 cm .......................................
34
Tabel V. 8.
Hasil pemeriksaan kuat lentur reng 3 cm ..........................................
35
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar II. 1.
Baut................................................................................................
13
Gambar III. 1.
Komponen kuda-kuda baja ringan .................................................
14
Gambar III. 2.
Perletakan benda uji reng baja ringan ............................................
16
Gambar IV. 19.
Momen akibat beban P ..................................................................
17
Gambar IV. 1.
Distributor PT. Impeka Roofing ....................................................
18
Gambar IV. 2.
Reng baja ringan dengan tinggi 4,6 cm dan tebal 0,45 mm...........
18
Gambar IV. 3.
Reng baja ringan dengan tinggi 3 cm dan tebal 0,45 mm..............
19
Gambar IV. 4.
Reng baja ringan dengan tinggi 4,6 cm dan tebal 0,45 mm...........
19
Gambar IV. 5.
Reng baja ringan dengan tinggi 3 cm dan tebal 0,45 mm..............
19
Gambar IV. 6.
Baut tipe SDS ................................................................................
20
Gambar IV. 7.
Profil C tumpuan Pengujian ..........................................................
20
Gambar IV. 8.
Jangka sorong ................................................................................
21
Gambar IV. 9.
meteran ..........................................................................................
21
Gambar IV. 10.
Penggaris .......................................................................................
22
Gambar IV. 11.
Gunting pemotong .........................................................................
22
Gambar IV. 12.
Bor tangan .....................................................................................
23
Gambar IV. 13.
Alat uji kuat lentur .........................................................................
23
Gambar IV. 14.
Plat pengekang...............................................................................
24
Gambar IV. 15.
Pemotong benda uji .......................................................................
24
Gambar IV. 16.
Pemasangan baut ...........................................................................
25
Gambar IV. 17.
Perletakan benda uji.......................................................................
25
Gambar IV. 18.
Pengujian reng baja ringan ............................................................
26
Gambar IV. 19.
Bagan alir penelitian ......................................................................
28
xii
DAFTAR GRAFIK
Halaman
Gambar V. 1. Grafik hubungan antara bentang dengan beban maksimal dengan
tinggi 3 cm .........................................................................................
29
Gambar V. 2. Grafik hubungan antara bentang dengan beban maksimal dengan
tinggi 4.6 cm ......................................................................................
30
Gambar V. 3. Grafik hubungan antara bentang dengan beban maksimal dengan
tinggi 3 cm .........................................................................................
31
Gambar V. 4. Grafik hubungan antara bentang dengan beban maksimal dengan
tinggi 4.6 cm ......................................................................................
32
Gambar V. 5. Grafik hubungan antara bentang dengan momen maksimal PT.
KKA dengan tinggi 4.6 cm................................................................
33
Gambar V. 6. Grafik hubungan antara bentang dengan momen maksimal PT.
KKA dengan tinggi 3 cm..................................................................
34
Gambar V. 7. Grafik hubungan antara bentang dengan momen maksimal PT.
CBM dengan tinggi 4.6 cm ...............................................................
35
Gambar V. 8. Grafik hubungan antara bentang dengan momen maksimal PT.
CBM dengan tinggi 3 cm ..................................................................
xiii
36
DAFTAR NOTASI
b
= Lebar benda uji (mm)
h
= Tinggi benda uji (mm)
L
= Panjang benda uji (mm)
MOR
= Modulus of Rupture (N/mm2)
Pmaks
= Beban maksimum (N)
M
= Momen (kNm)
c
= jarak rata-rata antara tampng lintang patah dan tumpuan terdekat,
diukur pada empat tempat pada sisi titik ( mm )
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran IV. 1.
Hasil pengujian kuat lentur reng baja ringan dari PT. KKA
dengan (h) : 3 cm .........................................................................
Lampiran IV. 2.
Hasil pengujian kuat lentur reng baja ringan dari PT. KKA
dengan (h) : 4.6 cm ......................................................................
Lampiran IV. 3.
Lampiran IV.9.
L-6
Hasil pemeriksaan kuat lentur reng baja ringan dari PT. CBM
dengan (h) : 4.6 cm.......................................................................
Lampiran IV. 8.
L-5
Hasil pemeriksaan kuat lentur reng baja ringan dari PT. KKA
dengan (h) : 4.6 cm.......................................................................
Lampiran IV.7.
L-4
Hasil pemeriksaan kuat lentur reng baja ringan dari PT. KKA
dengan (h) : 3 cm .........................................................................
Lampiran IV. 6.
L-3
Hasil pengujian kuat lentur reng baja ringan dari PT. CBM
dengan (h) : 4.6 cm ......................................................................
Lampiran IV. 5.
L-2
Hasil pengujian kuat lentur reng baja ringan dari PT. CBM
dengan (h) : 3 cm .........................................................................
Lampiran IV. 4.
L-1
L-7
Hasil pemeriksaan kuat lentur reng baja ringan dari PT. CBM
dengan (h) : 3 cm .........................................................................
L-8
Foto pengujian kuat lentur ...........................................................
L-9
xv
TINJAUAN KUAT LENTUR
RENG BAJA RINGAN
SEBAGAI PENOPANG ATAP
INTISARI
Reng baja ringan atau lebih lebih dikenal dengan profil V terbalik merupakan
salah satu komponen rangka atap dari suatu bangunan. Pada umumnya rangka atap
dibuat dari kayu yang dilapisi cat / teer sebagai tahan rayap dan beton sebagai rangka
utama (kuda-kuda), dan letak bangunan di daerah dengan perlakuan khusus, karena
daerah gempa dan bangunan gedung bertingkat, pemasangan rangka atap dari kayu
dan beton di lapangan akan menimbulkan dampak yang tidak baik pada suatu
bangunan, selain harganya yang relatif mahal juga mempunyai beban yang berat. Pada
penelitian ini mencoba menganalisa reng baja ringan sebagai penopang atap, selain
harganya yang relative murah baja ringan juga mempunyai beban yang ringan. Tujuan
dari penelitian ini adalah untuk menganalisa seberapa besar kekuatan lentur dari reng
baja ringan. Diharapkan dalam penelitian ini, reng baja ringan dapat dijadikan
pengganti dari rangka atap dari jenis kayu dan beton tanpa mengesampingkan
kekuatan dari reng baja ringan tersebut. Dari hasil penelitian didapatkan hasil dari kuat
lentur reng baja ringan dari masing-masing benda uji, semakin besar bentang benda
uji, semakin besar pula Mmax yang diperoleh. Kuat lentur reng bajaringan dengan
tinggi 3 cm dari PT. KKA bentang 40 cm dengan Mmaks 0.092062 kNm, sampai pada
bentang 80 cm dengan Mmaks 0.153436 kNm. Kuat lentur reng bajaringan dengan
tinggi 4.6 cm dari PT. KKA bentang 80 cm dengan Mmaks 0.239918 kNm, sampai pada
bentang 120 cm dengan Mmaks 0.225969 kNm. Kuat lentur reng bajaringan dengan
tinggi 3 cm dari PT. CBM bentang 40 cm dengan M maks 0.186913 kNm, sampai pada
bentang 80 cm dengan Mmaks 0.189703 kNm. Kuat lentur reng bajaringan dengan
tinggi 4.6 cm dari PT. CBM bentang 80 cm dengan Mmaks 0.228759 kNm, sampai pada
bentang 120 cm dengan Mmaks 0.230154 kNm.
Kata kunci : reng baja ringan, baut type sds, kuat lentur.
xvi
SEBAGAI PENOPANG ATAP
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
ARI SUSENO
NIM : D 100 050 076
NIRM : 05.6.106.03010.50076
Kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
i
LEMBAR PENGESAHAN
TINJAUAN KUAT LENTUR RENG BAJA RINGAN
SEBAGAI PENOPANG ATAP
Tugas Akhir
diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran
Tugas Akhir dihadapan Dewan Penguji
Pada tanggal : 14 Agustus 2012
diajukan oleh :
ARI SUSENO
NIM : D 100 050 076
NIRM : 05.6.106.03010.50076
Susunan Dewan Penguji:
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T
NIK : 732
Basuki, S.T. M.T.
NIK : 783
Anggota
Ir. H. Henry Hartono, MT
NIP : 1956.05.27.1986.03.1.002
Tugas Akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan
untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
Surakarta, 1 Oktober 2012
Dekan Fakultas Teknik
Ketua program Studi Teknik Sipil
Ir. Agus Riyanto, M.T.
NIK : 483
Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T.
NIK : 732
ii
PERNYATAAN ORIGINALITAS
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tugas akhir ini tidak
terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar keserjanaan di
suatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat
karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain,
kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar
pustaka.
Apabila kelak terbukti ada ketidak benaran dalam pernyataan saya di
atas, maka saya akan bertanggung jawab sepenuhnya.
Surakarta, 14 Agustus 2012
ARI SUSENO
D 100 050 076
iii
MOTTO
”Allah akan meningkatkan orangorang yang beriman dan berilmu
sampai beberapa derajad”
( Q.S. Al-Mujadilah : 11 )
”Ibu adalah sebuah kata yang
penuh harapan dan cinta, kata
manis dan sayang keluar dari
relung hati. Ibu adalah segala
pelipur duka, harapan dikala
sengsara dan kekuatan disaat
tak berdaya.”
( Khalil Gibran )
”Jangan pernah terpengaruh pada
sesuatu kabar burung yang belum
tentu kebenarannya. Hal itu
akan menghambat apa yang
menjadi tujuanmu. Tetap
berusaha mencapai apa yang
harus kamu capai.”
( Ir. H. Aliem Sudjatmiko, M.T. )
Aku adalah seorang yang unik.
Aku mampu melakukannya jika aku
berniat melakukannya.
Rintangan adalah tantangan,
dan aku suka tantangan.
iv
Karya ini ku persembahkan untuk :
Allah SWT yang telah merahmatkan kayra ini
untukku.
Ayahanda dan Ibunda tercinta, terimakasih
atas dukungan dan do’a yang tak pernah
henti beliau berikan untuk aku anakmu.
Semoga Allah memberikan balasan yang
lebih baik atas apa yang engkau berikan
kepadaku. Aku akan selalu berusaha
menjadi yang terbaik untuk kalian.
Kakak & adik-adikku yang kusayangi,
Terimakasih atas do’a dan dukungannya.
Ade’ Gina Pratami Ardyanti, terimakasih
atas semua perhatian dan dukungan yang
ade’ berikan.
Teman seperjuanganku kang Ridwan, serta
teman-teman yang telah banyak membantu
dalam penyelesaian tugas akhir ini :ari
tongek, huda, danu, kang jhon, krisna,
agus cimlie, M isna terimakasih atas
bantuan dan kerjasamanya.
Serta semua teman-teman sipil angkatan ’05
yang tidak bisa disebutkan satu persatu,
terimakasih atas dukungannya.
Surakarta, 14082012
v
PRAKATA
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas
limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan Tugas Akhir dapat
diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk
menyelesaikan program studi S-1 pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan terima
kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun dapat
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak
terima kasih kepada :
1). Bapak Ir. Agus Riyanto, M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2). Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3). Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Pembimbing Utama yang telah
memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehat.
4). Bapak Basuki, S.T. M.T. selaku Pembimbing Pendamping yang telah memberikan
dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehat.
5). Bapak Ir. H. Aliem Sujatmiko, MT., selaku Dosen Tamu, yang telah memberikan
bimbingan dan pengarahan.
6). Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T., selaku Pembimbing Akademik yang telah
memberikan dorongan, arahan serta bimbingan.
7). Bapak-bapak dan ibu-ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang
telah diberikan.
8). Ayahanda dan ibunda serta keluarga besarku tercinta yang selalu memberikan
dorongan baik material maupun spiritual. Terima kasih atas do’a dan kasih sayang
yang telah diberikan selama ini, semoga Allah SWT membalas kebaikan kalian dan
selalu menjaga dalam setiap langkah dan desah nafas.
9). Teman seperjuanganku, Ridwan Yudi serta teman-teman yang telah banyak
membantu, Danu, Sumaryono, Tongek Isna dan Huda terimakasih atas kerjasama
dan bantuannya.
vi
10). Dan rekan-rekan Sipil Angkatan 2005 (Si Romo) yang tidak dapat disebutkan satu
persatu, terima kasih atas dukungannya.
11). Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini.
Penyusun menyadari bahwa penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih jauh
dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan
dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amiin.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta, Agustus 2012
Penyusun
vii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL .................................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................................
ii
HALAMAN ORIGINALITAS ..................................................................................
iii
HALAMAN MOTTO ................................................................................................
iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ................................................................................
v
PRAKATA..................................................................................................................
vi
DAFTAR TABEL.......................................................................................................
xi
DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................
xii
DAFTAR GRAFIK .....................................................................................................
xiii
DAFTAR NOTASI .....................................................................................................
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................................................
xv
INTISARI ...................................................................................................................
xvi
BAB I.
PENDAHULUAN ....................................................................................
1
A. Latar Belakang ..................................................................................
1
B. Rumusan Masalah .............................................................................
3
C. Tujuan Penelitian ..............................................................................
3
D. Manfaat Penelitian ............................................................................
4
E. Batasan Masalah ...............................................................................
4
F. Keaslian Penelitian ...........................................................................
5
TINJAUAN PUSTAKA............................................................................
6
A. Pengertian Baja .................................................................................
6
B. Baja Ringan.......................................................................................
7
C. Rangka Atap Baja Ringan.................................................................
9
1. Sistem rangka atap baja ringan ...................................................
10
2. Properti atau sifat mekanika teknis rangka atap baja ringan ......
10
3. Kelebihan dan kekurangan rangka atap baja ringan ...................
11
D. Baut ...................................................................................................
13
BAB III. LANDASAN TEORI................................................................................
14
A. Komponen Kuda-Kuda Baja Ringan ................................................
14
BAB II.
viii
B. Uji Kuat Lentur .................................................................................
15
BAB IV. METODE PENELITIAN .........................................................................
18
A. Umum ...............................................................................................
18
B. Bahan Penelitian ...............................................................................
18
1. Reng baja ringan (profil V terbalik) ...........................................
18
2. Baut ............................................................................................
19
3. Tumpuan pengujian ....................................................................
20
C. Alat Penelitian...................................................................................
20
1. Kaliper atau jangka sorong .........................................................
20
2. Meteran.......................................................................................
21
3. Penggaris ....................................................................................
21
4. Gunting pemotong ......................................................................
21
5. Bor tangan ..................................................................................
22
6. Alat uji kuat lentur......................................................................
22
7. Plat pengekang ...........................................................................
23
D. Proses Pengujian ...............................................................................
23
1. Pengukuran dan pemotongan benda uji ......................................
23
2. Pemasangan baut pengunci .......................................................
23
3. Benda uji diletakan pada mesin pemberi gaya transfersal ..........
24
4. Pengujian siap dilakukan ............................................................
24
5. Retak yang terjadi di tandai pada benda uji saat pengujian ........
24
E. Tahapan Penelitian ............................................................................
25
1. Tahap I : Persiapan alat dan penyediaan bahan ..........................
25
2. Tahap II : Setting up pengujian .................................................
25
3.
Tahap III : Pengujian kuat lentur ...............................................
25
4.
Tahap IV : Analisis dan pembahasan .......................................
26
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ........................................
28
A. Hasil Pengujian .................................................................................
28
1. Hasil pemeriksaan beban maksimal ...........................................
28
BAB V.
a.
Hasil pemeriksaan beban maksimal reng baja ringan
dengan tinggi 3 cm produksi PT. KKA ............................
ix
28
b.
Hasil pemeriksaan beban maksimal reng baja ringan
dengan tinggi 4.6 cm produksi KKA ...............................
c.
Hasil pemeriksaan beban maksimal reng baja ringan
dengan tinggi 3 cm produksi PT. CBM ............................
d.
29
30
Hasil pemeriksaan beban maksimal reng baja ringan
dengan tinggi 4.6 cm produksi PT. CBM .........................
31
2. Hasil pemeriksaan kuat lentur ....................................................
32
a.
Hasil pengujian kuat lentur reng baja ringan dengan
tinggi 4.6 cm produksi PT. KKA .......................................
b.
Hasil pengujian kuat lentu reng
baja ringan dengan
tinggi 3 cm produksi PT. KKA ..........................................
c.
33
Hasil pengujian kuat lentur reng baja ringan dengan
tinggi 3 cm produksi PT. CBM..........................................
d.
32
34
Hasil pengujian kuat lentur reng baja ringan dengan
tinggi 4.6 cm produksi PT. CBM.......................................
35
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................
37
A. Kesimpulan ......................................................................................
37
B. Saran ................................................................................................
38
DAFTAR PUSTAKA
BIBLIOGRAFI
LAMPIRAN
x
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel I. 1.
Variasi bentang pengujian reng baja ringan......................................
4
Tabel IV.1.
Variasi bentang benda uji..................................................................
25
Tabel V. 1.
Hasil pemeriksaan beban maksimal reng 3 cm .................................
28
Tabel V. 2.
Hasil pemeriksaan beban maksimal reng 4.6 cm ..............................
29
Tabel V. 3.
Hasil pemeriksaan beban maksimal reng 3 cm .................................
30
Tabel V. 4.
Hasil pemeriksaan beban maksimal reng 4.6 cm ..............................
31
Tabel V. 5.
Hasil pemeriksaan kuat lentur reng 4.6 cm. ......................................
32
Tabel V. 6.
Hasil pemeriksaan kuat lentur reng 3 cm ..........................................
33
Tabel V. 7.
Hasil pemeriksaan kuat lentur reng 4.6 cm .......................................
34
Tabel V. 8.
Hasil pemeriksaan kuat lentur reng 3 cm ..........................................
35
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar II. 1.
Baut................................................................................................
13
Gambar III. 1.
Komponen kuda-kuda baja ringan .................................................
14
Gambar III. 2.
Perletakan benda uji reng baja ringan ............................................
16
Gambar IV. 19.
Momen akibat beban P ..................................................................
17
Gambar IV. 1.
Distributor PT. Impeka Roofing ....................................................
18
Gambar IV. 2.
Reng baja ringan dengan tinggi 4,6 cm dan tebal 0,45 mm...........
18
Gambar IV. 3.
Reng baja ringan dengan tinggi 3 cm dan tebal 0,45 mm..............
19
Gambar IV. 4.
Reng baja ringan dengan tinggi 4,6 cm dan tebal 0,45 mm...........
19
Gambar IV. 5.
Reng baja ringan dengan tinggi 3 cm dan tebal 0,45 mm..............
19
Gambar IV. 6.
Baut tipe SDS ................................................................................
20
Gambar IV. 7.
Profil C tumpuan Pengujian ..........................................................
20
Gambar IV. 8.
Jangka sorong ................................................................................
21
Gambar IV. 9.
meteran ..........................................................................................
21
Gambar IV. 10.
Penggaris .......................................................................................
22
Gambar IV. 11.
Gunting pemotong .........................................................................
22
Gambar IV. 12.
Bor tangan .....................................................................................
23
Gambar IV. 13.
Alat uji kuat lentur .........................................................................
23
Gambar IV. 14.
Plat pengekang...............................................................................
24
Gambar IV. 15.
Pemotong benda uji .......................................................................
24
Gambar IV. 16.
Pemasangan baut ...........................................................................
25
Gambar IV. 17.
Perletakan benda uji.......................................................................
25
Gambar IV. 18.
Pengujian reng baja ringan ............................................................
26
Gambar IV. 19.
Bagan alir penelitian ......................................................................
28
xii
DAFTAR GRAFIK
Halaman
Gambar V. 1. Grafik hubungan antara bentang dengan beban maksimal dengan
tinggi 3 cm .........................................................................................
29
Gambar V. 2. Grafik hubungan antara bentang dengan beban maksimal dengan
tinggi 4.6 cm ......................................................................................
30
Gambar V. 3. Grafik hubungan antara bentang dengan beban maksimal dengan
tinggi 3 cm .........................................................................................
31
Gambar V. 4. Grafik hubungan antara bentang dengan beban maksimal dengan
tinggi 4.6 cm ......................................................................................
32
Gambar V. 5. Grafik hubungan antara bentang dengan momen maksimal PT.
KKA dengan tinggi 4.6 cm................................................................
33
Gambar V. 6. Grafik hubungan antara bentang dengan momen maksimal PT.
KKA dengan tinggi 3 cm..................................................................
34
Gambar V. 7. Grafik hubungan antara bentang dengan momen maksimal PT.
CBM dengan tinggi 4.6 cm ...............................................................
35
Gambar V. 8. Grafik hubungan antara bentang dengan momen maksimal PT.
CBM dengan tinggi 3 cm ..................................................................
xiii
36
DAFTAR NOTASI
b
= Lebar benda uji (mm)
h
= Tinggi benda uji (mm)
L
= Panjang benda uji (mm)
MOR
= Modulus of Rupture (N/mm2)
Pmaks
= Beban maksimum (N)
M
= Momen (kNm)
c
= jarak rata-rata antara tampng lintang patah dan tumpuan terdekat,
diukur pada empat tempat pada sisi titik ( mm )
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran IV. 1.
Hasil pengujian kuat lentur reng baja ringan dari PT. KKA
dengan (h) : 3 cm .........................................................................
Lampiran IV. 2.
Hasil pengujian kuat lentur reng baja ringan dari PT. KKA
dengan (h) : 4.6 cm ......................................................................
Lampiran IV. 3.
Lampiran IV.9.
L-6
Hasil pemeriksaan kuat lentur reng baja ringan dari PT. CBM
dengan (h) : 4.6 cm.......................................................................
Lampiran IV. 8.
L-5
Hasil pemeriksaan kuat lentur reng baja ringan dari PT. KKA
dengan (h) : 4.6 cm.......................................................................
Lampiran IV.7.
L-4
Hasil pemeriksaan kuat lentur reng baja ringan dari PT. KKA
dengan (h) : 3 cm .........................................................................
Lampiran IV. 6.
L-3
Hasil pengujian kuat lentur reng baja ringan dari PT. CBM
dengan (h) : 4.6 cm ......................................................................
Lampiran IV. 5.
L-2
Hasil pengujian kuat lentur reng baja ringan dari PT. CBM
dengan (h) : 3 cm .........................................................................
Lampiran IV. 4.
L-1
L-7
Hasil pemeriksaan kuat lentur reng baja ringan dari PT. CBM
dengan (h) : 3 cm .........................................................................
L-8
Foto pengujian kuat lentur ...........................................................
L-9
xv
TINJAUAN KUAT LENTUR
RENG BAJA RINGAN
SEBAGAI PENOPANG ATAP
INTISARI
Reng baja ringan atau lebih lebih dikenal dengan profil V terbalik merupakan
salah satu komponen rangka atap dari suatu bangunan. Pada umumnya rangka atap
dibuat dari kayu yang dilapisi cat / teer sebagai tahan rayap dan beton sebagai rangka
utama (kuda-kuda), dan letak bangunan di daerah dengan perlakuan khusus, karena
daerah gempa dan bangunan gedung bertingkat, pemasangan rangka atap dari kayu
dan beton di lapangan akan menimbulkan dampak yang tidak baik pada suatu
bangunan, selain harganya yang relatif mahal juga mempunyai beban yang berat. Pada
penelitian ini mencoba menganalisa reng baja ringan sebagai penopang atap, selain
harganya yang relative murah baja ringan juga mempunyai beban yang ringan. Tujuan
dari penelitian ini adalah untuk menganalisa seberapa besar kekuatan lentur dari reng
baja ringan. Diharapkan dalam penelitian ini, reng baja ringan dapat dijadikan
pengganti dari rangka atap dari jenis kayu dan beton tanpa mengesampingkan
kekuatan dari reng baja ringan tersebut. Dari hasil penelitian didapatkan hasil dari kuat
lentur reng baja ringan dari masing-masing benda uji, semakin besar bentang benda
uji, semakin besar pula Mmax yang diperoleh. Kuat lentur reng bajaringan dengan
tinggi 3 cm dari PT. KKA bentang 40 cm dengan Mmaks 0.092062 kNm, sampai pada
bentang 80 cm dengan Mmaks 0.153436 kNm. Kuat lentur reng bajaringan dengan
tinggi 4.6 cm dari PT. KKA bentang 80 cm dengan Mmaks 0.239918 kNm, sampai pada
bentang 120 cm dengan Mmaks 0.225969 kNm. Kuat lentur reng bajaringan dengan
tinggi 3 cm dari PT. CBM bentang 40 cm dengan M maks 0.186913 kNm, sampai pada
bentang 80 cm dengan Mmaks 0.189703 kNm. Kuat lentur reng bajaringan dengan
tinggi 4.6 cm dari PT. CBM bentang 80 cm dengan Mmaks 0.228759 kNm, sampai pada
bentang 120 cm dengan Mmaks 0.230154 kNm.
Kata kunci : reng baja ringan, baut type sds, kuat lentur.
xvi