Bab 3 Perencanaan Atap

146
BAB 3 PERENCANAAN ATAP 3.1 Rencana Atap Gambar 3.1. Rencana Atap Keterangan : KU = Kuda-kuda utama G = Gording KT = Kuda-kuda trapezium N = 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 19

description

ta diana mun

Transcript of Bab 3 Perencanaan Atap

Page 1: Bab 3 Perencanaan Atap

BAB 3

PERENCANAAN ATAP

3.1Rencana Atap

Gambar 3.1. Rencana Atap

Keterangan :

KU = Kuda-kuda utama G = Gording

KT = Kuda-kuda trapezium N = Nok

SK = Setengah kuda-kuda utama JR = Jurai

3.2Dasar 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 : 6 m

c. Kemiringan atap (α) : 33°

19

Page 2: Bab 3 Perencanaan Atap

20

d. Bahan gording : baja profil lip channels in front to front

arrangement ( )

e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki ()

f. Bahan penutup atap : metalroof

g. Alat sambung : baut-mur

h. Jarak antar gording : 1,79 m

i. Bentuk atap : limasan

j. Mutu baja profil : BJ-41

σijin = 1666 kg/cm2

σleleh = 2500 kg/cm2 (interpolasi nilai

SNI 03-1729-2002)

Gambar 3.2. Perencanaan Kuda-kuda

A

Page 3: Bab 3 Perencanaan Atap

3.3Perencanaan Gording

3.3.1 Perencanaan Pembebanan

Pembebanan berdasarkan PPIUG 1983, sebagai berikut :

a. Berat penutup atap = 25 kg/m2

b. Beban angin = 25 kg/m2

c. Beban hidup (pekerja) = 100 kg

d. Berat penggantung dan plafond = 18 kg/m2

3.3.2 Perhitungan Pembebanan

Kemiringan atap (α) = 33°

Jarak antar gording (s) = 1,78 m

Jarak antar kuda-kuda utama = 6 m

Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels in

front to front arrangement ( ) 150 × 130 × 20 × 3,2 pada perencanaan kuda-

kuda dengan data sebagai berikut:

a. Berat gording = 19,14 kg/m

b. Ix = 664 cm4

c. Iy = 476 cm4

d. h = 150 mm

e. b = 13,0 m

f. ts = 3,2 mm

g. tb = 3,2 mm

h. Zx = 88,6 cm3

i. Zy = 73,2 cm3

19

Page 4: Bab 3 Perencanaan Atap

20

1) Beban Mati (titik)

Berat gording = 19,14 kg/m

Berat plafond = ( 1,5 × 18 ) = 27 kg/m

Berat penutup atap = ( 1,79 × 25 ) = 44,75 kg/m +

q = 90,89 kg/m

qx = q sin α = 90,89 × sin 33 = 49,502 kg/m

qy = q cos α = 90,89 × cos 33 = 76,227 kg/m

Mx1 = ⅛ . qy . L2 = ⅛ × 76,227 × 62 = 343,021 kgm

My1 = ⅛ . qx . L2 = ⅛ × 49,502 × 62 = 222,760 kgm

2) Beban Hidup

P diambil sebesar 100 kg.

Px = P sin α = 100 × sin 26 = 54,464 kg

Py = P cos α = 100 × cos 26 = 83,867 kg

Mx2 = ¼ . Py . L = ¼ × 83,867 × 6 = 125,800 kgm

My2 = ¼ . Px . L = ¼ × 43,837 × 5 = 81,696 kgm

A

Page 5: Bab 3 Perencanaan Atap

21

3) Beban Angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.

Koefisien kemiringan atap (α) = 33 °

1) Koefisien angin tekan = (0,02α ‒ 0,4) = 0,26

2) Koefisien angin hisap = ‒ 0,4

Beban angin :

1) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan × beban angin × ½ × (s1+s2)

= 0,26 × 25 × ½ × (1,79+1,79) = 11,635 kg/m

2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap × beban angin × ½ × (s1+s2)

= – 0,4 × 25 × ½ × (1,79+1,79) = – 17,9 kg/m

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

1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 × 11,635 × (6)2 = 52,358 kgm

2) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 × – 17,9 × (6)2 = – 80,55 kgm

Kombinasi = 1,2D + 1,6L ± 0,8w

1. Mx

Mx (max) = 1,2D + 1,6L + 0,8w

= 1,2(343,020) + 1,6(125,801) + 0,8(52,358) = 654,792 kgm

Mx (min) = 1,2D + 1,6L - 0,8W

= 1,2(343,020) + 1,6(125,801) - 0,8(80,55) = 548,466 kgm

2. My

My (max) = My (min)

= 1,2(222,760) + 1,6(81,696) = 398,026 kgm

A

TEKAN HISAP

Page 6: Bab 3 Perencanaan Atap

22

Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam pada Gording

Momen

Beban

Mati

(kgm)

Beban

Hidup

(kgm)

Beban Angin

(kgm)

Kombinasi

(kgm)

Tekan Hisap Minimum Maksimum

Mx

My

343,021

222,760

125,801

81,696

52,356

-

–80,55

-

654,792

398,026

548,466

398,026

3.3.3 Kontrol Terhadap Tegangan

Kontrol terhadap tegangan Maksimum

Mx = 654,792 kgm = 65479,2 kgcm

My = 398,026 kgm = 39802,6 kgcm.

σ =

=

= 917,523 kg/cm2 < ijin = 1666 kg/cm2

Kontrol terhadap tegangan Minimum

Mx = 548,466 kgm = 54846,6 kgcm.

My = 398,026 kgm = 39802,6 kgcm.

σ =

=

= 823,935 kg/cm2 < ijin = 1666 kg/cm2

3.3.4 Kontrol Terhadap Lendutan

A

Page 7: Bab 3 Perencanaan Atap

23

Dicoba profil : 150 × 130 × 20 × 3,2

E = 2,1 × 106 kg/cm2

Ix = 664 cm4

Iy = 476 cm4

qx = 0,4951 kg/cm

qy = 0,7623 kg/cm

Px = 54,46 kg

Py = 83,87 kg

3,333 cm

Zx =

=

= 1,080984 cm

Zy =

=

= 1,167702 cm

Z =

= 1,591 cm

Z Zijin

1,591 cm 3,333 cm …………… aman !

Jadi, baja profil lip channels in front to front arrangement ( ) dengan

dimensi 150 × 130 × 20 × 3,2 aman dan mampu menerima beban apabila

digunakan untuk gording.

A

Page 8: Bab 3 Perencanaan Atap

24

3.4Perencanaan Jurai

Gambar 3.3. Rangka Batang Jurai

3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Jurai

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel di bawah ini:

Tabel 3.2. Panjang Batang pada JuraiNomor Batang Panjang Batang (m)

1 2,122 2,123 2,124 2,125 2,336 2,337 2,338 2,339 0,9710 2,3311 1,9512 2,88

A

Page 9: Bab 3 Perencanaan Atap

25

13 2,9214 3,6115 3,90

3.4.2 Perhitungan Luasan Jurai

Gambar 3.4. Luasan Atap Jurai

A

Page 10: Bab 3 Perencanaan Atap

26

Panjang l-11 = ½ . 1,79 = 0,895 m

Panjang 1-1’ =1’1” = 0,75

Panjang 2-2’ = 2’-2”= 1,5

Panjang 3-3’ = 3’-3”= 2,25

Panjang 4-4’ = 4’-4”= 3

Panjang Tritis = 1,79 m

Panjang aa’ = 3,75 m Panjang a’a” = 3,75 m

Panjang bb’ = 2,63 m Panjang b’b” = 2,63 m

Panjang cc’ = 1,875 m Panjang c’c” = 1,875 m

Panjang dd’ = 1,13 m Panjang d’d” = 1,13 m

Panjang ee’ = 0,375 m Panjang e’e” = 0,375 m

A1 = (Panjang aa’ + Panjang bb’) × (Panjang tritis + Panjang 1_11)

= (3,75 + 2,63) × (1,79 + 0,895)

= 17,11 m2

A2 = (Panjang bb’ + Panjang cc’) × (Panjang 1_11+ Panjang 1_11)

= (2,63 + 1,875) × (0,895+0,895)

= 8,06 m2

A3 = (Panjang cc’ + Panjang dd’) × (Panjang 1_11+ Panjang 1_11)

= (1,875+ 1,13) × (0,895+0,895)

= 5,37 m2

A4 = (Panjang dd’ + Panjang ee’) × (Panjang 1_11+ Panjang 1_11)

= (1,13+ 0,375) × (0,895+0,895)

= 2,69 m2

A5 = 2 × (½ × Panjang 1_11× Panjang ee’)

= 2 × (1/2 × 0,895 × 0,375)

= 0,34 m2

A

Page 11: Bab 3 Perencanaan Atap

27

Gambar 3.5. Luasan Plafond Jurai

Panjang l-11 = 0,75 m

Panjang 1-1’ =1’1” = 0,75 m

Panjang 2-2’ = 2’-2”= 1,5 m

Panjang 3-3’ = 3’-3”= 2,25 m

Panjang 4-4’ = 4’-4”= 3 m

Panjang Tritis = 1,5 m

Panjang aa’ = 3,75 m Panjang a’a” = 3,75 m

A

Page 12: Bab 3 Perencanaan Atap

28

Panjang bb’ = 2,63 m Panjang b’b” = 2,63 m

Panjang cc’ = 1,875 m Panjang c’c” = 1,875 m

Panjang dd’ = 1,13 m Panjang d’d” = 1,13 m

Panjang ee’ = 0,375 m Panjang e’e” = 0,375 m

A1 = (Panjang aa’ + Panjang bb’) × (Panjang tritis + Panjang 1_11)

= (3,75 + 2,63) × (0,75 + 1,5)

= 14,34 m2

A2 = (Panjang bb’ + Panjang cc’) × (Panjang 1_11+ Panjang 1_11)

= (2,63 + 1,875) × (0,75+0,75)

= 6,75 m2

A3 = (Panjang cc’ + Panjang dd’) × (Panjang 1_11+ Panjang 1_11)

= (1,875+ 1,13) × (0,75+0,75)

= 4,5 m2

A4 = (Panjang dd’ + Panjang ee’) × (Panjang 1_11+ Panjang 1_11)

= (1,13+ 0,375) × (0,75+0,75)

= 2,25 m2

A5 = 2 × (½ × Panjang 1_11× Panjang ee’)

= 2 × (1/2 × 0,75 × 0,375)

= 0,28 m2

3.4.3 Perhitungan Pembebanan Jurai

Data-data pembebanan:

Berat gording = 19,14kg/m

Berat penutup atap = 25 kg/m2

Berat plafond dan penggantung = 18 kg/m2

Berat profil kuda-kuda = 14,18 kg/m

A

Page 13: Bab 3 Perencanaan Atap

29

Gambar 3.6. Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati

a. Beban Mati

1) Beban P1

a) Beban Atap = luasan A1 × berat atap

= 17,11 × 25

= 427,68 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 5) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,12 + 2,33) × 14,18

= 31,59 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 31,59

= 9,48 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 31,59

= 3,16 kg

e) Beban Gording = Berat profil gording × Panjang gording 4’-4”

= 19,14 × 3

= 114,84 kg

2) Beban P2

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording 3’-3”

A

Page 14: Bab 3 Perencanaan Atap

30

= 19,14 × 5

= 86,13 kg

b) Beban Atap = luasan A2 × berat atap

= 8,06 × 25

= 201,38 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (5+ 6+ 9 + 10) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,33 + 2,33 + 0,97 + 2,33 ) × 14,18

= 56,56 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 56,56

= 16,97 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 56,56

= 85,66 kg

3) Beban P3

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording 2’-2”

= 19,14 × 1,5

= 57,42 kg

b) Beban Atap = luasan A3 × berat atap

= 5,37 × 25

= 134,25 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (6 + 7 + 11 + 12) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,33 + 2,33 + 1,95 + 2,88) × 14,18

= 67,33 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 67,33

= 20,20 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 67,33

= 6,73 kg

4) Beban P4

a) Beban Gording = berat profil gording × (2 × panjang gording 1-1’)

A

Page 15: Bab 3 Perencanaan Atap

31

= 19,14 × (2 × 0,75)

= 28,71 kg

b) Beban Atap = luasan A4 × berat atap

= 2,69 × 25

= 67,13 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (7 + 8 + 13+14) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,33 + 2,33 + 2,93 + 3,61) × 14,18

= 79,42 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 79,42

= 23,83 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 79,42

= 7,94 kg

5) Beban P5

a) Beban Atap = luasan A5 × berat atap

= 0,34 × 25

= 8,39 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (8 + 15) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,33 + 3,90) × 14,18

= 44,18 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 44,18

= 13,25 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 44,18

= 4,42 kg

6) Beban P6

a) Beban Plafon = luasan A5 × berat plafon

= 0,28 × 18

= 5,06 kg

A

Page 16: Bab 3 Perencanaan Atap

32

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (4 + 14 +15) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,12 + 3,61 + 3,90) × 14,18

= 68,27 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 68,27

= 20,48 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 68,27

= 6,83 kg

7) Beban P7

a) Beban Plafon = luasan A4 × berat plafon

= 2,25 × 18

= 40,50 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (3 +4 + 12+13) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,12 + 2,12 + 2,88+2,92) × 14,18

= 71,22 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 71,22

= 21,37 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 71,22

= 7,12 kg

8) Beban P8

a) Beban Plafon = luasan A3 × berat plafon

= 4,5× 18

= 81 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (2 + 3+ 10+ 11) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,12 + 2,33 + 1,95) × 14,18

= 60,44 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % ×60,44

A

Page 17: Bab 3 Perencanaan Atap

33

= 18,13 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 60,44

= 6,04 kg

9) Beban P9

a) Beban Plafon = luasan A2 × berat plafon

= 6,75 × 18

= 121,5 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1+ 2 + 9) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,12+ 2,12 + 0,97) × 14,18

= 36,99 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 36,99

= 11,1 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 36,99

= 3,07 kg

10) Beban P10

a) Beban Plafon = luasan A1 × berat plafon

= 14,34 × 18 = 258,19 kg

Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Jurai  Beban Beban Beban Beban Plat Beban Beban Jumlah Input

Beban Atap GordingKuda-kuda

Penyambung Bracing Plafond Beban

SAP 2000

  (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg)P1 427,68 114,84 31,59 9,48 3,16 - 586,75 704,4P2 201,38 86,13 56,56 16,97 5,66 - 366,68 367P3 134,25 57,42 67,33 20,20 6,73 - 285,94 286P4 67,13 28,71 79,42 23,83 7,94 - 207,03 208P5 8,39 - 44,18 13,25 4,42 - 70,24 71P6 - - 68,27 20,48 6,83 5,06 100,64 101P7 - - 71,22 21,37 7,12 40,50 140,21 141P8 - - 60,44 18,13 6,04 81,00 165,62 166P9 - - 36,99 11,10 3,70 121,50 173,28 174P10 - - - - - 258,19 258,19 310,8

A

Page 18: Bab 3 Perencanaan Atap

34

b. Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja pada P1 = P2 = P3 = P4 = P5 = 100 kg

Input SAP 2000 = 100 × 1,6

= 160 kg

c. Beban Angin

Perhitungan beban angin :

Gambar 3.7. Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.

Koefisien angin tekan = 0,02 0,40

= (0,02 × 24,66) – 0,40 = 0, 45

a. W1 = luasan atap A1 × koef. angin tekan × beban angin

= 17,11 × 0,45 × 25 = 193,83 kg

b. W2 = luasan atap A2 × koef. angin tekan × beban angin

= 8,06 × 0,45 × 25 = 91,26 kg

c. W3 = luasan atap A3× koef. angin tekan × beban angin

= 5,37 × 0,45 × 25 = 60,84 kg

d. W4 = luasan atap A4 × koef. angin tekan × beban angin

= 2,69 × 0,45 × 25 = 30,42 kg

A

Page 19: Bab 3 Perencanaan Atap

35

e. W5 = luasan atap A5× koef. angin tekan × beban angin

= 0.34 × 0,45 × 25 = 3,80 kg

Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin pada Jurai

Beban

Angin

Beban

(kg)

Wx

W.Sin

(kg)

Input

SAP

2000

(kg)

Wy

W.Cos

(kg)

Input

SAP

2000

(kg)

W1 193,83 64,70 65 176,15 1041W2 91,26 23,94 24 86,22 614W3 60,84 20,57 21 55,14 502W4 30,42 7,52 8 28,93 397W5 3,80 0,75 1 3,69 235

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh

gaya batang yang bekerja pada batang jurai kuda-kuda sebagai berikut :

Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Jurai

BatangKombinasi

Tekan (-) Tarik (+)Kg Kg

1 1362 -2 174,9 -3 - 986,64 - 2099,65 - 1252,66 - 277,67 - 1252,68 1170,9 -9 - 836,710 - 173,711 1400,5 -12 - 1327,413 881,8 -14 1673 -15 65,2 -

A

Page 20: Bab 3 Perencanaan Atap

36

3.4.4 Perhitungan Profil Jurai

a. Perhitungan Profil Batang Tarik

Pmaks. = 2099,6 kg

σijin = 1666 kg/cm2

Fnetto =

Fbruto = 1,15 × Fnetto = 1,15 × 1,26 = 1,45 cm2

Dicoba menggunakan baja profil 50.50.5

F = 2 × 4,8 = 9,6 cm2

F = penampang profil dari table profil baja

Kontrol tegangan yang terjadi :

σ

σ ≤ 0,75σijin

247,43 kg/cm2 ≤ 1249,5 kg/cm2 ………. aman !!

Jadi digunakan profil 50.50.5

b. Perhitungan Profil Batang Tekan

Pmaks = 1673 kg

L = 3,61 m = 361 cm

Dicoba, menggunakan baja profil 50.50.5

F = 2 × 4,8 = 9,6 cm2

A

Page 21: Bab 3 Perencanaan Atap

37

ix = 1,51 cm = 15,1 mm

λ =

λg

= 108,87 cm

λs

Karena λs

> 1,2 maka :

ω = 1,25 × λs2

= 1,25 × (2,21)

2

= 6,11

Kontrol tegangan yang terjadi :

σ

σ ≤ σijin

1065,13 kg/cm2 ≤ 1666 kg/cm2 ………. aman !!

Jadi digunakan profil 50.50.5

A

Page 22: Bab 3 Perencanaan Atap

38

3.4.5 Perhitungan Alat Sambung Jurai

a. Batang Tarik

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut (Ø) = 6,35 mm = 0,635 cm (1/4 inches)

Diameter lubang = db + max. 2 mm

= 6,35 + 2

= 8,35 mm

(Ø lubang profil 50.50.5 = 14 mm, Tabel Baja)

Tebal pelat sambung (δ) = 0,625 . d

= 0,625 . 8,35

= 3,97 mm

Menggunakan tebal pelat 4 mm

Tegangan geser yang diijinkan

τ geser = 0,6 . σijin

= 0,6 . 1666

= 999,6 kg/cm2

Tegangan tumpuan yang diijinkan

τ tumpuan = 1,5 . σijin

= 1,5 . 1666

= 2499 kg/cm2

Kekuatan baut

Pgeser = 2 . ¼ . π . d2 . τ geser

= 2 . ¼ . π . (0,635)2 . 999,6

= 633,39 kg

Pdesak = δ . d . τ geser

= 0,8 . 0,635 . 2499

= 1269,49 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 1269,49 kg.

A

Page 23: Bab 3 Perencanaan Atap

39

Perhitungan jumlah baut-mur,

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut :

3d ≤ S

2

≤ (15t atau max. 200 mm), dimana t = tebal pelat lapis tertipis

dalam sambungan.

Diambil, S2

= 2 . db

= 2 . 6,35

= 12,7 mm = 15 mm

1,5d ≤ S

1

≤ (4t + 100 atau max. 200mm)

Diambil, S1

= 1,5 . db

= 1,5 . 6,35

= 9,525 mm = 10 mm

b. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut (Ø) = 6,35 mm = 0,635 cm (1/4 inches)

Diameter lubang = db + max. 2 mm

= 6,35 + 2

= 8,35 mm

A

Page 24: Bab 3 Perencanaan Atap

40

(Ø lubang profil 50.50.5 = 14 mm, Tabel Baja)

Tebal pelat sambung (δ) = 0,625 . d

= 0,625 . 8,35

= 3,97 mm

Menggunakan tebal pelat 4 mm

Tegangan geser yang diijinkan

τ geser = 0,6 . σijin

= 0,6 . 1666

= 999,6 kg/cm2

Tegangan tumpuan yang diijinkan

τ tumpuan = 1,5 . σijin

= 1,5 . 1666

= 2499 kg/cm2

Kekuatan baut

Pgeser = 2 . ¼ . π . d2 . τ geser

= 2 . ¼ . π . (0,635)2 . 999,6

= 633,39 kg

Pdesak = δ . d . τ geser

= 0,8 . 0,635 . 2499

= 1269,49 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 1269,49 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

Digunakan : 2 buah baut

A

Page 25: Bab 3 Perencanaan Atap

41

Perhitungan jarak antar baut :

3d ≤ S

2

≤ (15t atau max. 200 mm), dimana t = tebal pelat lapis tertipis

dalam sambungan.

Diambil, S2

= 2 . db

= 2 . 6,35

= 12,7 mm = 15 mm

1,5d ≤ S

1

≤ (4t + 100 atau max. 200mm)

Diambil, S1

= 1,5 . db

= 1,5 . 6,35

= 9,525 mm = 10 mm

Tabel 3.6. Rekapitulasi Perencanaan Profil JuraiNomorBatang

Dimensi Profil Baut (Inch)

1 50.50.5 2 Ø ¼2 50.50.5 2 Ø ¼3 50.50.5 2 Ø ¼4 50.50.5 2 Ø ¼5 50.50.5 2 Ø ¼6 50.50.5 2 Ø ¼7 50.50.5 2 Ø ¼8 50.50.5 2 Ø ¼9 50.50.5 2 Ø ¼10 50.50.5 2 Ø ¼11 50.50.5 2 Ø ¼12 50.50.5 2 Ø ¼

A

Page 26: Bab 3 Perencanaan Atap

42

13 50.50.5 2 Ø ¼14 50.50.5 2 Ø ¼15 50.50.5 2 Ø ¼

3.5Perencanaan Setengah Kuda-kuda

A

Page 27: Bab 3 Perencanaan Atap

43

Gambar 3.8. Rangka Batang Setengah Kuda-kuda

3.5.1 Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel di bawah ini:

Tabel 3.7. Panjang Batang pada Setengah Kuda-kudaNomor Batang Panjang Batang (m)

1 1,5

2 1,5

3 1,5

4 1,5

5 1,796 1,797 1,798 1,799 0,9710 1,9511 2,9212 3,9013 1,79

A

Page 28: Bab 3 Perencanaan Atap

44

14 2,4615 3,28

3.5.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda

Gambar 3.9. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda

Panjang l-9 = ½ . 1,79 = 0,89 mPanjang l-9 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 7-8 = 8-9 = 0,89 m

A

Page 29: Bab 3 Perencanaan Atap

45

Panjang 1-2 = 1,79 m

Panjang aa’ = 7,5 m

Panjang cc’ = 4,5 m

Panjang ee’ = 3,75 m

Panjang gg’ = 2,25 m

Panjang ii’ = 0,75 m

A1 = Luas aa’c’c

= ½ (aa’+cc’) × (1-2 + 2-3)

= ½ (7,5 +4,5) × (1,79 + 0,89)

= 16,10 m2

A2 = Luas cc’e’e

= ½ (cc’+ee’) × (3-4 + 4-5)

= ½ (4,5 + 3,75) × (0,89+ 0,89)

= 7,38 m2

A3 = Luas ee’g’g

= ½ (ee’+gg’) × (5-6 + 6-7)

= ½ (3,75 + 2,25) × (0,89+ 0,89)

= 5,37 m2

A4 = Luas gg’i'i

= ½ × (gg’+ii’) × (7-8 + 8-9)

= ½ × (2,25 + 0,75) × (0,89+ 0,89)

= 2,68 m2

A5 = Luas ii’jj’

= ½ × ii’ × 11-l

= ½ × 0,75 × 0,75

= 0,28 m2

A

Page 30: Bab 3 Perencanaan Atap

46

Gambar 3.10. Luasan Plafond Setengah Kuda-kuda

Panjang l-9 = ½ . 1,5 = 0,75 m

Panjang l-9 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 7-8 = 8-9 = 0,75 m

Panjang 1-2 = 1,5 m

Panjang aa’ = 7,5 m

Panjang cc’ = 4,5 m

Panjang ee’ = 3,75 m

A

Page 31: Bab 3 Perencanaan Atap

47

Panjang gg’ = 2,25 m

Panjang ii’ = 0,75 m

A6 = Luas aa’c’c

= ½ (aa’+cc’) × (1-2 + 2-3)

= ½ (7,5 +4,5) × (1,5 + 0,75)

= 13,5 m2

A7 = Luas cc’e’e

= ½ (cc’+ee’) × (3-4 + 4-5)

= ½ (4,5 + 3,75) × (0,75 + 0,75)

= 6,19 m2

A8 = Luas ee’g’g

= ½ (ee’+gg’) × (5-6 + 6-7)

= ½ (3,75 + 2,25) × (0,75 + 0,75 )

= 4,5 m2

A9 = Luas gg’i'i

= ½ × (gg’+ii’) × (7-8 + 8-9)

= ½ × (2,25+ 0,75) × (0,75 + 0,75 )

= 2,25 m2

A10 = Luas kk’m

= ½ × kk’ × 11-l

= ½ × 0,75× 0,75

= 0,28 m2

3.5.3 Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Data-data pembebanan:

Berat gording = 19,14 kg/m

Berat penutup atap = 25 kg/m2

A

Page 32: Bab 3 Perencanaan Atap

48

Berat plafond dan penggantung = 18 kg/m2

Berat profil kuda-kuda = 14,18 kg/m

Gambar 3.11. Pembebanan Setengah Kuda-kuda Akibat Beban Mati

a. Beban Mati

1) Beban P1

a) Beban Atap = luasan A1 × berat atap

= 16,10 × 25 = 402,41 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 5) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (1,5 + 1,79) × 14,18

= 23,31 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 23,31

= 6,99 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 23,31

= 2,33 kg

2) Beban P2

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording G1

= 19,14 × 4,5= 86,13 kg

A

Page 33: Bab 3 Perencanaan Atap

49

b) Beban Atap = luasan A2 × berat atap

= 7,38 × 25 = 184,44 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (5 + 6+ 9 + 13) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (1,79 + 1,79 + 0,97 + 1,79) × 14,18

= 44,94 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 44,94 = 13,48 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 44,94

= 4,49 kg

3) Beban P3

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording G2

= 19,14 × 3 = 57,42 kg

b) Beban Atap = luasan A3 × berat atap

= 5,37 × 26 = 134,14 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (6 + 7 + 10+ 14) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (1,79 + 1,79 + 1,95 + 2,46) × 14,18

= 56,60 kgd) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 56,60 = 16,98 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 56,60

= 5,66 kg4) Beban P4

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording G3

= 19,14 × 1,5

= 28,71 kgb) Beban Atap = luasan A4 × berat atap

= 2,68 × 25= 67,07 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (7 + 8 + 11+15) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (1,79 + 1,79 + 2,92 + 3,28) × 14,18

A

Page 34: Bab 3 Perencanaan Atap

50

= 69,36 kgd) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 69,36= 20,81 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 69,36= 6,94 kg

5) Beban P5

a) Beban Atap = luasan A5 × berat atap

= 0,28 × 25

= 7,03 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (8 + 12) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (1,79 + 3,90) × 14,18

= 40,30 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 40,30

= 12,09 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 40,30

= 4,03 kg

6) Beban P6

a) Beban Plafon = luasan A6× berat plafon

= 13,5 × 18

= 243 kg

7) Beban P7

a) Beban Plafon = luasan A7 × berat plafon

= 6,19 × 18

= 111,38 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 2 + 9) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (1.5 + 1,5 + 0,79) × 14,18

= 28,17 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 28,17

= 8,45 kg

A

Page 35: Bab 3 Perencanaan Atap

51

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 28,17

= 2,82 kg

8) Beban P8

a) Beban Plafon = luasan A8× berat plafon

= 4,5 × 18

= 81 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (2 + 3 + 10 + 13) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (1,5 + 1,5 + 1,95 + 1,79) × 14,18

= 47,76 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 47,76

= 14,33 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 47,76

= 4,78 kg

9) Beban P9

a) Beban Plafon = luasan A9 × berat plafon

= 2,25 × 18

= 40,5 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (3 + 4 + 11 + 14) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (1,5 + 1,5 + 2,92 + 2,46) × 14,18

= 59,41 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 59,41

= 17,18 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 59,41

= 5,94 kg

10) Beban P10

a) Beban Plafon = luasan A10 × berat plafon

= 0,28 × 18

A

Page 36: Bab 3 Perencanaan Atap

52

= 5,06 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (4 + 12 + 15) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (1,5 + 3,90 + 3,28) × 14,18

= 61,54 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 61,54

= 18,46kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 61,54

= 6,15 kg

Tabel 3.8. Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Beban Beban Atap (kg)

Beban Gording

(kg)

Beban Kuda-kuda

(kg)

Beban Plat

Penyambung (kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plafond

(kg)

Jumlah Beban (kg)

Input SAP 2000

P1 402,41 - 23,31 6,99 2,33 - 435,05 523,20P2 184,44 86,13 44,94 13,48 4,49 - 333,49 400,80P3 134,14 57,42 56,60 16,98 5,66 - 270,80 325,20P4 67,07 28,71 69,36 20,81 6,94 - 192,88 231,60P5 7,03 - 40,30 12,09 4,03 - 63,45 76,80P6 - - - - - 243 243,00 291,60P7 - - 28,17 8,45 2,82 111,38 150,82 181,20P8 - - 47,76 14,33 4,78 81 147,86 177,60P9 - - 59,41 17,82 5,94 40,5 123,68 148,80P10 - - 61,54 18,46 6,15 5,06 91,22 110,40

b. Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja pada P1 = P2 = P3 = P4 = P5 = 100 kg

c. Beban Angin

A

Page 37: Bab 3 Perencanaan Atap

53

Perhitungan beban angin :

Gambar 3.12. Pembebanan Setengah Kuda-kuda Akibat Beban Angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.

Koefisien angin tekan = 0,02 0,40

= (0,02 × 33) – 0,40 = 0,26

a. W1 = luasan atap A1 × koef. angin tekan × beban angin

= 16,10 × 0,26 × 25

= 104,63 kg

b. W2 = luasan atap A2 × koef. angin tekan × beban angin

= 7,38 × 0,26 × 25= 47,95 kg

c. W3 = luasan atap A3× koef. angin tekan × beban angin

= 5,37 × 0,26 × 25

= 34,88 kgd. W4 = luasan atap A4 × koef. angin tekan × beban angin

= 2,68 × 0,26 × 25

= 17,44 kge. W5 = luasan atap A5× koef. angin tekan × beban angin

= 0,28 × 0,26 × 25

= 1,83 kg

A

Page 38: Bab 3 Perencanaan Atap

54

Tabel 3.9. Perhitungan Beban Angin pada Setengah Kuda-kuda

Beban

Angin

Beban

(kg)

Wx

W.Cos

(kg)

Input

SAP

2000

(kg)

Wy

W.Sin

(kg)

Input

SAP

2000

(kg)

W1 104,63 87,75 70,40 56,98 45,60

W2 47,95 40,22 32,80 26,12 21,60W3 34,88 29,25 24,00 18,99 15,20W4 17,44 14,62 12,00 9,50 8,00W5 1,83 1,53 1,60 1,00 0,80

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh

gaya batang yang bekerja pada batang jurai kuda-kuda sebagai berikut :

Tabel 3.10. Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-kuda

BatangKombinasi

Tarik (+) Tekan (-)Kg Kg

1 632,68 -2 632,68 -3 28,2 -4 - 529,45 - 838,266 - 156,667 479,52 -8 1052,97 -9 181,2 -10 570,02 -11 872,82 -12 0 -13 - 720,714 - 913,8515 - 1079,32

3.5.4 Perhitungan Profil Setengah Kuda-kuda

A

Page 39: Bab 3 Perencanaan Atap

55

a. Perhitungan Profil Batang Tarik

Pmaks = 1052,97 kgσijin = 1666 kg/cm2

Fnetto =

Fbruto = 1,15 × Fnetto = 1,15 × 0,63

= 0,73 cm2

Dicoba menggunakan baja profil 50.50.5

F = 2 × 4,8

= 9,6 cm2

F = penampang profil dari table profil baja

Kontrol tegangan yang terjadi :

σ

σ ≤ 0,75σijin

129,04 kg/cm2 ≤ 1249,5 kg/cm2 ………. aman !!

Jadi digunakan profil 50.50.5

b. Perhitungan Profil Batang Tekan

Pmaks= 1079,32 kg

L = 3,28 mm = 328 cm

Dicoba menggunakan baja profil 60.60.10

ix = 1,51 cm

F = 2 × 4,8

= 9,6 cm2

A

Page 40: Bab 3 Perencanaan Atap

56

λ =

λg

= 108,87 cm

λs

Karena λs

> 1,2 maka :

ω = 1,25 × λs2

= 1,25 × (2,00)

2

= 4,99

Kontrol tegangan yang terjadi :

σ

σ ≤ σijin

560,84 kg/cm2 ≤ 1666 kg/cm2 ………. aman !!

Jadi digunakan profil 50.50.5

A

Page 41: Bab 3 Perencanaan Atap

57

3.5.5 Perhitungan Alat Sambung Setengah Kuda-kuda

a. Batang Tarik

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut (Ø) = 6,35 mm (1/4 inches)

Diameter lubang = db + max. 2 mm

= 6,35 + 2

= 8,35 mm

(Ø lubang profil 50.50.5 = 14 mm, Tabel Baja)

Tebal pelat sambung (δ) = 0,625 . d

= 0,625 . 6,35

= 3,97 mm

Menggunakan tebal pelat 4 mm

Tegangan geser yang diijinkan

τ geser = 0,6 . σijin

= 0,6 . 1666

= 999,6 kg/cm2

Tegangan tumpuan yang diijinkan

τ tumpuan = 1,5 . σijin

= 1,5 . 1666

= 2499 kg/cm2

Kekuatan baut

Pgeser = 2 . ¼ . π . d2 . τ geser

= 2 . ¼ . π . (0,635)2 . 999,6

= 633,39 kg

A

Page 42: Bab 3 Perencanaan Atap

58

Pdesak = δ . d . τ geser

= 0,8 . 0,635 . 2499

= 1269,49 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 633,39 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut :

3d ≤ S

2

≤ (15t atau max. 200 mm), dimana t = tebal pelat lapis tertipis

dalam sambungan.

Diambil, S2

= 3 . db

= 3 . 6,35

= 19,5 mm

= 20 mm

1,5d ≤ S

1

≤ (4t + 100 atau max. 200mm)

Diambil, S1

= 1,5 . db

A

Page 43: Bab 3 Perencanaan Atap

59

= 1,5 . 6,35

= 9,525 mm

= 10 mm

b. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut (Ø) = 6,35 mm (1/4 inches)

Diameter lubang = db + max. 2 mm

= 6,35 + 2

= 8,35 mm

(Ø lubang profil 50.50.5 = 14 mm, Tabel Baja)

Tebal pelat sambung (δ) = 0,625 . d

= 0,625 . 6,35

= 3,97 mm

Menggunakan tebal pelat 4 mm

Tegangan geser yang diijinkan

τ geser = 0,6 . σijin

= 0,6 . 1600

= 960 kg/cm2

Tegangan geser yang diijinkan

τ geser = 0,6 . σijin

= 0,6 . 1666

= 999,6 kg/cm2

A

Page 44: Bab 3 Perencanaan Atap

60

Tegangan tumpuan yang diijinkan

τ tumpuan = 1,5 . σijin

= 1,5 . 1666

= 2499 kg/cm2

Kekuatan baut

Pgeser = 2 . ¼ . π . d2 . τ geser

= 2 . ¼ . π . (0,635)2 . 999,6

= 633,39 kg

Pdesak = δ . d . τ geser

= 0,8 . 0,635 . 2499

= 1269,49 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 633,39 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

Digunakan : 2 buah baut

Perhitungan jarak antar baut :

3d ≤ S

2

≤ (15t atau max. 200 mm), dimana t = tebal pelat lapis tertipis

dalam sambungan.

Diambil, S2

= 3 . db

= 3 . 6,35

= 19,5 mm

A

Page 45: Bab 3 Perencanaan Atap

61

= 20 mm

1,5d ≤ S

1

≤ (4t + 100 atau max. 200mm)

Diambil, S1

= 1,5 . db

= 1,5 . 6,35

= 9,525 mm

= 10 mm

Tabel 3.11. Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kudaNomorBatang

Dimensi Profil Baut (Inch)

1 50.50.5 2Ø1/42 50.50.5 2Ø1/43 50.50.5 2Ø1/44 50.50.5 2Ø1/45 50.50.5 2Ø1/46 50.50.5 2Ø1/47 50.50.5 2Ø1/48 50.50.5 2Ø1/49 50.50.5 2Ø1/410 50.50.5 2Ø1/411 50.50.5 2Ø1/412 50.50.5 2Ø1/413 50.50.5 2Ø1/414 50.50.5 2Ø1/415 50.50.5 2Ø1/4

A

Page 46: Bab 3 Perencanaan Atap

62

3.6Perencanaan Kuda-kuda Trapesium

Gambar 3.13. Rangka Batang Kuda-kuda Trapesium

3.6.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Trapesium

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel di bawah ini:

Tabel 3.12. Panjang Batang pada Kuda-kuda TrapesiumNomor Batang Panjang Batang (m)

1 2,00

2 2,00

3 2,00

4 2,00

5 2,00

6 2,00

7 2,00

8 2,00

9 2,00

10 2,00

11 2,23

12 2,23

13 2,00

14 2,00

15 2,00

16 2,00

17 2,00

A

Page 47: Bab 3 Perencanaan Atap

63

18 2,00

19 2,23

20 2,23

21 0,9822 1,9523 1,9524 1,9525 1,9526 1,9527 1,9528 1,9529 0,9830 2,2331 2,7932 2,7933 2,7934 2,7935 2,7936 2,7937 2,23

A

Page 48: Bab 3 Perencanaan Atap

64

3.6.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Trapesium

Gambar 3.14. Luasan Atap Kuda-kuda Trapesium

A

Page 49: Bab 3 Perencanaan Atap

65

Panjang b-c = ½ . 2,23 = 1,115 m

Panjang b-c = c-d = d-e = e-f = 1,115 m

Panjang a-b = 1,34 m

Panjang aa’ = 5,6 m

Panjang cc’ = 4,5 m

Panjang ee’ = 3,5 m

Panjang ff’ = 3,0 m

A1 = Luas aa’c’c

= ½ (aa’+ cc’) × (a-b + b-c)

= ½ (5,6 + 4,5) × (1,34 + 1,115)

= 12,398 m2

A2 = Luas cc’e’e

= ½ (cc’+ ee’) × (c-d + d-e)

= ½ (4,5 + 3,5) × (1,115 + 1,115)

= 8,920 m2

A3 = Luas ee’f’f

= ½ (ee’+ ff’) × e-f

= ½ (3,5 + 3) × 1,115

= 3,624 m2

A

Page 50: Bab 3 Perencanaan Atap

66

Gambar 3.15. Luasan Plafond Kuda-kudaTrapesium

A

Page 51: Bab 3 Perencanaan Atap

67

Panjang b-c = ½ . 2,00 = 1,00 m

Panjang b-c = c-d = d-e = e-f = 1,00 m

Panjang a-b = 1,2 m

Panjang aa’ = 5,6 m

Panjang cc’ = 4,5 m

Panjang ee’ = 3,5 m

Panjang ff’ = 3,0 m

A4 = Luas aa’c’c

= ½ (aa’+ cc’) × (a-b + b-c)

= ½ (5,6 + 4,5) × (1,20 + 1,00)

= 11,110 m2

A5 = Luas cc’e’e

= ½ (cc’+ ee’) × (c-d + d-e)

= ½ (4,5 + 3,5) × (1,00 + 1,00)

= 8,00 m2

A6 = Luas ee’f’f

= ½ (ee’+ ff’) × e-f

= ½ (3,5 + 3) × 1,00

= 3,250 m2

3.6.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Trapesium

Data-data pembebanan:

Berat gording = 12,3 kg/m

Berat penutup atap = 50 kg/m2

Berat plafond dan penggantung = 18 kg/m2

Berat profil kuda-kuda = 26,2 kg/m

A

Page 52: Bab 3 Perencanaan Atap

68

Gambar 3.16. Pembebanan Kuda-kuda Trapesium Akibat Beban Mati

a. Beban Mati

1) Beban P1 = P11

a) Beban Atap = luasan A1 × berat atap

= 12,398 × 50 = 619,888 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 11) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,00 + 2,23) × 26,2

= 55,413 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 55,413 = 16,624 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 55,413 = 5,541 kg

2) Beban P2 = P10

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording G1

= 12,3 × 4,0 = 49,2 kg

b) Beban Atap = luasan A2 × berat atap

= 8,920 × 50 = 446 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (11+12+21+30) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,23 + 2,23 + 0,98 + 2,23) × 26,2

= 100,477 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 100,477 = 30,143 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 100,477 = 10,048 kg

A

Page 53: Bab 3 Perencanaan Atap

69

3) Beban P3 = P9

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording G2

= 12,3 × 3,0 = 36,9 kg

b) Beban Atap = luasan A3 × berat atap

= 3,624 × 50 = 181,188 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (12+13+22+31) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,23 + 2,00 + 1,95 + 2,79) × 26,2

= 117,507 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 117,507 = 35,252 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 117,507 = 11,751 kg

4) Beban P4 = P5 = P7 = P8

a) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (13+14+23+32) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,00 + 2,00 + 1,95 + 2,79) × 26,2

= 114,494 kg

b) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 114,494 = 34,348 kg

c) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 114,494 = 11,449 kg

5) Beban P6

a) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (15+16+25) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,00 + 2,00 + 1,95) × 26,2

= 77,945 kg

b) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 77,945 = 23,384 kg

c) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 77,945 = 7,794 kg

6) Beban P12 = P22

a) Beban Plafon = luasan A4 × berat plafon

= 11,110 × 18 = 199,98 kg

A

Page 54: Bab 3 Perencanaan Atap

70

7) Beban P13 = P21

a) Beban Plafon = luasan A5 × berat plafon

= 8 × 18 = 144 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 2 + 21) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,00 + 2,00 + 0,98) × 26,2

= 65,238 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 65,238 = 19,571 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 65,238 = 6,524 kg

8) Beban P14 = P20

a) Beban Plafon = luasan A6 × berat plafon

= 3,25 × 18 = 58,5 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (2 + 3 + 22 + 30) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,00 + 2,00 + 1,95 + 2,23) × 26,2

= 107,158 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 107,158 = 32,147 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 107,158 = 10,716 kg

9) Beban P15 = P16 = P18 = P19

a) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (3 + 4 + 23 + 31) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,00 + 2,00 + 1,95 + 2,79) × 26,2

= 114,494 kg

b) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 114,494 = 34,348 kg

c) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 114,494 = 11,449 kg

10) Beban P17

a) Beban Kuda-kuda = ½ × btg(5+6+25+33+34) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,00 + 2,00 + 1,95 + 2,79 + 2,79) × 26,2

= 151,043 kg

A

Page 55: Bab 3 Perencanaan Atap

71

b) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 151,043 = 45,312 kg

c) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 151,043 = 15,104 kg

Tabel 3.13. Rekapitulasi Pembebanan Kuda-kuda Trapesium  Beban Beban Beban Beban Plat Beban Beban Jumlah Input

Beban Atap GordingKuda-kuda Penyambung Bracing Plafond Beban

SAP 2000

  (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg)P1=P11 619,888 - 55,413 16,624 5,541 - 697,466 698P2=P10 446 49,2 100,48 30,143 10,048 - 635,868 636P3=P9 181,188 36,9 117,51 35,252 11,751 - 382,597 383P4=P8 - - 114,49 34,348 11,449 - 160,292 161P5=P7 - - 114,49 34,348 11,449 - 160,292 161

P6 - - 77,945 23,384 7,794 - 109,123 110P12=P22 - - - - - 199,98 199,98 200P13=P21 - - 65,238 19,571 6,524 144 235,333 236P14=P20 - - 107,16 32,147 10,716 58,5 208,521 209P15=P19 - - 114,49 34,348 11,449 - 160,292 161P16=P18 - - 114,49 34,348 11,449 - 160,292 161

P17 - - 151,04 45,312 15,104 - 211,460 212

b. Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja pada:

P1 = P2 = P3 = P4 = P5 = P6 = P7 = P8 = P9 = P10 = P11 100 kg

A

Page 56: Bab 3 Perencanaan Atap

72

c. Beban Angin

Perhitungan beban angin :

Gambar 3.17. Pembebanan Kuda-kuda Trapesium Akibat Beban Angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.

Koefisien angin tekan = 0,02 0,40

= (0,02 × 26) – 0,40 = 0,12

a. W1 = luasan atap A1 × koef. angin tekan × beban angin

= 12,398 × 0,12 × 25 = 37,193 kg

b. W2 = luasan atap A2 × koef. angin tekan × beban angin

= 8,920 × 0,12 × 25 = 26,760 kg

c. W3 = luasan atap A3× koef. angin tekan × beban angin

= 3,624 × 0,12 × 25 = 10,871 kg

Koefisien angin hisap = 0,40

a. W4 = luasan atap A3 × koef. angin tekan × beban angin

= 3,624 × ( 0,40) × 25 = - 36,238 kg

b. W5 = luasan atap A2 × koef. angin tekan × beban angin

= 8,920 × ( 0,40) × 25 = - 89,200 kg

c. W6 = luasan atap A1× koef. angin tekan × beban angin

= 12,398 × ( 0,40) × 25 = - 123,978 kg

Tabel 3.14. Perhitungan Beban Angin pada Kuda-kuda Trapesium

A

Page 57: Bab 3 Perencanaan Atap

73

Beban

Angin

Beban

(kg)

Wx

W.Cos

(kg)

Input

SAP

2000

(kg)

Wy

W.Sin

(kg)

Input

SAP

2000

(kg)

W1 37,193 33,429 34 16,304 17

W2 26,76 24,052 25 11,731 12W3 10,871 9,771 10 4,766 5W4 -36,238 -32,57 -33 -15,886 -16W5 -89,2 -80,172 -81 -39,102 -40W6 -123,978 -111,43 -112 -54,348 -55

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh

gaya batang yang bekerja pada batang jurai kuda-kuda sebagai berikut :

Tabel 3.15. Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-kuda Trapesium

BatangKombinasi

Tarik (+) Tekan (-)kg kg

1 8547,37 -2 8776,65 -3 8602,23 -4 10689,58 -5 12014,75 -6 12008 -7 10675,9 -8 8581,12 -9 8739,76 -10 8504,61 -11 - 9712,9812 - 9490,4413 - 10588,6614 - 11989,1815 - 12450,4116 - 12450,1517 - 11981,8618 - 10574,4219 - 9504,3920 - 9797,92

A

Page 58: Bab 3 Perencanaan Atap

74

21 - 295,3222 1005,1 -23 - 1627,1524 - 890,825 - 352,7226 - 896,9327 - 1633,4328 996.62 -29 - 295,5330 - 292,1331 2763,86 -32 1756,49 -33 580,75 -34 589,76 -35 1765,3 -36 68,18 -37 - 275,6

3.6.4 Perhitungan Profil Kuda-kuda Trapesium

a. Perhitungan Profil Batang Tarik

Pmaks = 12014,75 kg

σijin = 1600 kg/cm2

Fnetto =

Fbruto = 1,15 × Fnetto = 1,15 × 7,509 = 8,636 cm2

Dicoba menggunakan baja profil 75.75.12

F = 2 × 16,7 = 33,40 cm2

F = penampang profil dari table profil baja

Kontrol tegangan yang terjadi :

A

Page 59: Bab 3 Perencanaan Atap

75

σ

σ ≤ 0,75σijin

423,204 kg/cm2 ≤ 1200 kg/cm2 ………. aman !!

Jadi digunakan profil 75.75.12

b. Perhitungan Profil Batang Tekan

Pmaks= 12450,41 kg

L = 2,00 mm = 200 cm

Dicoba menggunakan baja profil 75.75.12

ix = 2,22 cm

F = 2 × 16,70 = 33,40 cm2

λ =

λg

= 111,016 cm

λs

A

Page 60: Bab 3 Perencanaan Atap

76

Karena 0,25 < λs

< 1,2 maka :

ω

= 1,354

Kontrol tegangan yang terjadi :

σ

σ ≤ σijin

504,649 kg/cm2 ≤ 1600 kg/cm2 ………. aman !!

Jadi digunakan profil 75.75.12

3.6.5 Perhitungan Alat Sambung Kuda-kuda Trapesium

a. Batang Tarik

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut (Ø) = 19,05 mm (¾ inches)

Diameter lubang = db + max. 2 mm

= 19,05 + 1

= 20,05 mm

(Ø lubang profil 75.75.12 = 23 mm, Tabel Baja)

A

Page 61: Bab 3 Perencanaan Atap

77

Tebal pelat sambung (δ) = 0,625 . d

= 0,625 . 19,05

= 11,906 mm

Menggunakan tebal pelat 12 mm

Tegangan geser yang diijinkan

τ geser = 0,6 . σijin

= 0,6 . 1600

= 960 kg/cm2

Tegangan tumpuan yang diijinkan

τ tumpuan = 1,5 . σijin

= 1,5 . 1600

= 2400 kg/cm2

Kekuatan baut

Pgeser = 2 . ¼ . π . d2 . τ geser

= 2 . ¼ . π . (1,905)2 . 960

= 5469,666 kg

Pdesak = δ . d . τ geser

= 0,9 . 1,905 . 2400

= 4114,800 kg

P yang menentukan adalah Pdesak = 4114,800 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

Digunakan : 4 buah baut

A

Page 62: Bab 3 Perencanaan Atap

78

Perhitungan jarak antar baut :

3d ≤ S

2

≤ (15t atau max. 200 mm), dimana t = tebal pelat lapis tertipis

dalam sambungan.

Diambil, S2

= 3 . db

= 3 . 19,05

= 47,625 mm = 40 mm

1,5d ≤ S

1

≤ (4t + 100 atau max. 200mm)

Diambil, S1

= 1,5 . db

= 1,5 . 19,05

= 28,575 mm = 30 mm

b. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut (Ø) = 19,05 mm (¾ inches)

Diameter lubang = db + max. 2 mm

= 19,05 + 1

= 20,05 mm

(Ø lubang profil 75.75.12 = 23 mm, Tabel Baja)

Tebal pelat sambung (δ) = 0,625 . d

= 0,625 . 19,05

= 11,906 mm

Menggunakan tebal pelat 12 mm

A

Page 63: Bab 3 Perencanaan Atap

79

Tegangan geser yang diijinkan

τ geser = 0,6 . σijin

= 0,6 . 1600

= 960 kg/cm2

Tegangan tumpuan yang diijinkan

τ tumpuan = 1,5 . σijin

= 1,5 . 1600

= 2400 kg/cm2

Kekuatan baut

Pgeser = 2 . ¼ . π . d2 . τ geser

= 2 . ¼ . π . (1,905)2 . 960

= 5469,666 kg

Pdesak = δ . d . τ geser

= 0,9 . 1,905 . 2400

= 4114,800 kg

P yang menentukan adalah Pdesak = 4114,800 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

Digunakan : 4 buah baut

Perhitungan jarak antar baut :

A

Page 64: Bab 3 Perencanaan Atap

80

3d ≤ S

2

≤ (15t atau max. 200 mm), dimana t = tebal pelat lapis tertipis

dalam sambungan.

Diambil, S2

= 3 . db

= 3 . 19,05

= 47,625 mm = 40 mm

1,5d ≤ S

1

≤ (4t + 100 atau max. 200mm)

Diambil, S1

= 1,5 . db

= 1,5 . 19,05

= 28,575 mm = 20 mm

Tabel 3.16. Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda TrapesiumNomor

BatangDimensi Profil Baut (Inch)

1 75.75.12 4 Ø ¾2 75.75.12 4 Ø ¾3 75.75.12 4 Ø ¾4 75.75.12 4 Ø ¾5 75.75.12 4 Ø ¾6 75.75.12 4 Ø ¾7 75.75.12 4 Ø ¾8 75.75.12 4 Ø ¾9 75.75.12 4 Ø ¾10 75.75.12 4 Ø ¾11 75.75.12 4 Ø ¾12 75.75.12 4 Ø ¾13 75.75.12 4 Ø ¾14 75.75.12 4 Ø ¾

A

Page 65: Bab 3 Perencanaan Atap

81

15 75.75.12 4 Ø ¾16 75.75.12 4 Ø ¾17 75.75.12 4 Ø ¾18 75.75.12 4 Ø ¾19 75.75.12 4 Ø ¾20 75.75.12 4 Ø ¾21 75.75.12 4 Ø ¾22 O (t2=10,5 mm) 4 Ø ¾23 75.75.12 4 Ø ¾24 75.75.12 4 Ø ¾25 O (t2=10,5 mm) 4 Ø ¾26 75.75.12 4 Ø ¾27 75.75.12 4 Ø ¾28 O (t2=10,5 mm) 4 Ø ¾29 75.75.12 4 Ø ¾30 75.75.12 4 Ø ¾31 75.75.12 4 Ø ¾32 75.75.12 4 Ø ¾33 75.75.12 4 Ø ¾34 75.75.12 4 Ø ¾35 75.75.12 4 Ø ¾36 75.75.12 4 Ø ¾37 75.75.12 4 Ø ¾

3.7Perencanaan Kuda-kuda Utama A

A

Page 66: Bab 3 Perencanaan Atap

82

Gambar 3.18. Rangka Batang Kuda-kuda Utama A

3.7.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama A

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel di bawah ini:

Tabel 3.17. Panjang Batang pada Kuda-kuda Utama ANomor Batang Panjang Batang (m)

1 2,002 2,003 2,004 2,005 2,006 2,007 2,008 2,009 2,0010 2,0011 2,2312 2,2313 2,2314 2,2315 2,2316 2,2317 2,2318 2,23

A

Page 67: Bab 3 Perencanaan Atap

83

19 2,2320 2,2321 0,9822 1,9523 2,9324 3,925 4,8826 3,927 2,9328 1,9529 0,9830 2,2331 2,7932 3,5433 4,3834 4,3835 3,5436 2,7937 2,23

3.7.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Utama A

A

Page 68: Bab 3 Perencanaan Atap

84

Gambar 3.19. Luasan Atap Kuda-kuda Utama A

Panjang b-c = ½ . 2,23 = 1,115 m

Panjang b-c = c-d = d-e = e-f = f-g = g-h = h-i = i-j = j-k = k-l = 1,115 m

A

Page 69: Bab 3 Perencanaan Atap

85

Panjang a-b = 1,34 m

Panjang aa’ = cc’ = ee’ = ff’ = 5,5 m

Panjang gg’ = 5,0 m

Panjang ii’ = 4,0 m

Panjang kk’ = 3,0 m

Panjang ll’ = 2,5 m

A1 = Luas aa’c’c

= aa’ × (a-b + b-c)

= 5,5 × (1,34 + 1,115)

= 13,502 m2

A2 = Luas cc’e’e

= cc’ × (c-d + d-e)

= 5,5 × (1,115 + 1,115)

= 12,265 m2

A3 = Luas ee’g’g

= (ee’ × e-f) + (½ (ff’ + gg’) × f-g)

= (5,5 × 1,115) + (½ (5,5 + 5,0) × 1,115)

= 11,986 m2

A4 = Luas gg’i'i

= ½ (gg’+ ii’) × (g-h + h-i)

= ½ (5,0 + 4,0) × (1,115 + 1,115)

= 10,035 m2

A5 = Luas ii’k’k

= ½ (ii’+ kk’) × (i-j + j-k)

A

Page 70: Bab 3 Perencanaan Atap

86

= ½ (4,0+ 3,0) × (1,115 + 1,115)

= 7,805 m2

A6 = Luas kk’l’l

= ½ (kk’+ ll’) × k-l

= ½ (3,0 + 2,5) × 1,115

= 3,066 m2

A

Page 71: Bab 3 Perencanaan Atap

87

Gambar 3.20. Luasan Plafond Kuda-kuda Utama A

Panjang b-c = ½ . 2,0 = 1,0 m

Panjang b-c = c-d = d-e = e-f = f-g = g-h = h-i = i-j = j-k = k-l = 1,0 m

Panjang a-b = 1,2 m

Panjang aa’ = cc’ = ee’ = ff’ = 5,5 m

Panjang gg’ = 5,0 m

Panjang ii’ = 4,0 m

Panjang kk’ = 3,0 m

Panjang ll’ = 2,5 m

A7 = Luas aa’c’c

= aa’ × (a-b + b-c)

= 5,5 × (1,2 + 1,0)

= 12,100 m2

A8 = Luas cc’e’e

= cc’ × (c-d + d-e)

= 5,5 × (1,0 + 1,0)

= 11,000 m2

A

Page 72: Bab 3 Perencanaan Atap

88

A9 = Luas ee’g’g

= (ee’ × e-f) + (½ (ff’ + gg’) × f-g)

= (5,5 × 1,0) + (½ (5,5 + 5,0) × 1,0)

= 10,750 m2

A10 = Luas gg’i'i

= ½ (gg’+ ii’) × (g-h + h-i)

= ½ (5,0 + 4,0) × (1,0 + 1,0)

= 9,000 m2

A11 = Luas ii’k’k

= ½ (ii’+ kk’) × (i-j + j-k)

= ½ (4,0+ 3,0) × (1,0 + 1,0)

= 7,000 m2

A12 = Luas kk’l’l

= ½ (kk’+ ll’) × k-l

= ½ (3,0 + 2,5) × 1,0

= 2,75 m2

3.7.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A

Data-data pembebanan:

Berat gording = 12,3 kg/m

Berat penutup atap = 50 kg/m2

Berat plafond dan penggantung = 18 kg/m2

Berat profil kuda-kuda = 35,6 kg/m

A

Page 73: Bab 3 Perencanaan Atap

89

Gambar 3.21. Pembebanan Kuda-kuda Utama A Akibat Beban Mati

a. Beban Mati

1) Beban P1 = P11

a) Beban Atap = luasan A1 × berat atap

= 13,503 × 50 = 675,125 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 11) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,00 + 2,23) × 35,6

= 75,294 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 75,294 = 22,588 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 75,294 = 7,529 kg

2) Beban P2 = P10

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording G1

= 12,3 × 5,5 = 67,65 kg

b) Beban Atap = luasan A2 × berat atap

= 12,265 × 50 = 613,25 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (11+12+21+30) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,23 + 2,23 + 0,98 + 2,23) × 35,6

= 136,526 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 136,526 = 40,958 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 136,526 = 13,652 kg

A

Page 74: Bab 3 Perencanaan Atap

90

3) Beban P3 = P9

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording G2

= 12,3 × 5,5 = 67,65 kg

b) Beban Atap = luasan A3 × berat atap

= 11,986 × 50 = 599,312 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (12+13+22+31) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,23 + 2,23 + 1,95 + 2,79) × 35,6

= 163,760 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 163,760 = 49,128 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 163,760 = 16,376 kg

4) Beban P4 = P8

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording G3

= 12,3 × 4,5 = 55,35 kg

b) Beban Atap = luasan A4 × berat atap

= 10,035 × 50 = 501,75 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (13+14+23+32) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,23 + 2,23 + 2,93 + 3,54) × 35,6

= 194,554 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 194,554 = 58,366 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 194,554 = 19,455 kg

5) Beban P5 = P7

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording G4

= 12,3 × 3,5 = 43,05 kg

b) Beban Atap = luasan A5 × berat atap

= 7,805 × 50 = 390,25 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (14+15+24+33) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,23 + 2,23 + 3,9 + 4,38) × 35,6

= 226,772 kg

A

Page 75: Bab 3 Perencanaan Atap

91

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 226,772 = 68,032 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 226,772 = 22,677 kg

6) Beban P6

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording G5

= 12,3 × 2,5 = 30,75 kg

b) Beban Atap = luasan A6 × berat atap

= 3,066 × 50 = 153,312 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (15+16+25) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,23 + 2,23 + 4,88) × 35,6

= 166,252 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 166,252 = 49,876 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 166,252 = 16,625 kg

f) Beban Reaksi = (2 × reaksi jurai) + (reaksi setengah kuda-kuda)

= (2 × 2528,14) + 2520,18

= 7576,46 kg

7) Beban P12 = P22

a) Beban Plafon = luasan A7 × berat plafon

= 12,1 × 18 = 217,8 kg

8) Beban P13 = P21

a) Beban Plafon = luasan A8 × berat plafon

= 11 × 18 = 198 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 2 + 21) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2 + 2 + 0,98) × 35,6

= 88,644 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 88,644 = 26,593 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 88,644 = 8,864 kg

A

Page 76: Bab 3 Perencanaan Atap

92

9) Beban P14 = P20

a) Beban Plafon = luasan A9 × berat plafon

= 10,75 × 18 = 193,5 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (2 + 3 + 22 + 30) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2 + 2 + 1,95 + 2,23) × 35,6

= 145,604 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 145,604 = 43,681 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 145,604 = 14,56 kg

10) Beban P15 = P19

a) Beban Plafon = luasan A10 × berat plafon

= 9 × 18 = 162 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (3 + 4 + 23 + 31) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2 + 2 + 2,93 + 2,79) × 35,6

= 173,016 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 173,016 = 51,904 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 173,016 = 17,302 kg

11) Beban P16 = P18

a) Beban Plafon = luasan A11 × berat plafon

= 7 × 18 = 126 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (4 + 5 + 24 + 32) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2 + 2 + 3,9 + 3,54) × 35,6

= 203,632 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 203,632 = 61,089 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 203,632 = 20,363 kg

A

Page 77: Bab 3 Perencanaan Atap

93

12) Beban P17

a) Beban Plafon = luasan A12 × berat plafon

= 2,75 × 18 = 49,5kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (5+6+25+33+34)× berat profil kuda-kuda

= ½ × (2 + 2 + 4,88 + 4,38 + 4,38) × 35,6

= 313,992 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 313,992 = 94,198 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 313,992 = 31,399 kg

e) Beban Reaksi = (2 × reaksi jurai) + (reaksi setengah kuda-kuda)

= (2 × 3891,13) + 3680,59

= 11951,94 kg

Tabel 3.18. Rekapitulasi Pembebanan Kuda-kuda Utama A  Beban Beban Beban Beban Plat Beban Beban Beban Jumlah Input

Beban AtapGordin

gKuda-kuda

Penyam-bung Bracing Plafond Reaksi Beban

SAP 2000

  (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg)P1=P11 675,125 - 75,294 22,588 7,529 - - 780,536 781P2=P10 613,25 67,65 136,52 40,958 13,652 - - 872,04 873P3=P9 599,31 67,65 163,76 49,128 16,376 - - 896,22 897P4=P8 501,75 55,35 194,55 58,366 19,455 - - 829,48 830P5= 7 390,25 43,05 226,77 68,032 22,677 - - 750,78 751

P6 153,31 30,75 166,25 49,876 16,625 - 7576,4 7993,3 7994P12=P22 - - - - - 217,8 - 217,8 218P13=P21 - - 88,644 26,593 8,864 198 - 322,10 323P14=P20 - - 145,6 43,681 14,56 193,5 - 397,34 398P15=P19 - - 173,02 51,904 17,302 162 - 404,22 405P16=P18 - - 203,63 61,089 20,363 126 - 411,08 412

P17 - - 313,99 94,198 31,399 49,5 11462,8 11951,9 11952

b. Beban Hidup

A

Page 78: Bab 3 Perencanaan Atap

94

Beban hidup yang bekerja pada:

P1 = P2 = P3 = P4 = P5 = P6 = P7 = P8 = P9 = P10 = P11 = 100 kg

c. Beban Angin

Perhitungan beban angin :

Gambar 3.22. Pembebanan Kuda-kuda Utama A Akibat Beban Angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.

Koefisien angin tekan = 0,02 0,40

= (0,02 × 26) – 0,40 = 0,12

a. W1 = luasan atap A1 × koef. angin tekan × beban angin

= 13,503 × 0,12 × 25 = 40,508 kg

b. W2 = luasan atap A2 × koef. angin tekan × beban angin

= 12,265 × 0,12 × 25 = 36,795 kg

c. W3 = luasan atap A3× koef. angin tekan × beban angin

= 11,986 × 0,12 × 25 = 35,958 kg

d. W4 = luasan atap A4 × koef. angin tekan × beban angin

= 10,035 × 0,12 × 25 = 30,105 kge. W5 = luasan atap A5 × koef. angin tekan × beban angin

= 7,805 × 0,12 × 25 = 23,415 kg

f. W6 = luasan atap A6× koef. angin tekan × beban angin

= 3,066 × 0,12 × 25 = 9,198 kg

A

Page 79: Bab 3 Perencanaan Atap

95

Koefisien angin hisap = 0,40

a. W7 = luasan atap A6 × koef. angin tekan × beban angin

= 13,503 × ( 0,40) × 25 = - 30,662 kg

b. W8 = luasan atap A5 × koef. angin tekan × beban angin

= 12,265 × ( 0,40) × 25 = - 78,05 kg

c. W9 = luasan atap A4 × koef. angin tekan × beban angin

= 11,986 × ( 0,40) × 25 = - 100,35 kg

d. W10 = luasan atap A3 × koef. angin tekan × beban angin

= 10,035 × ( 0,40) × 25 = - 119,863 kg

e. W11 = luasan atap A2 × koef. angin tekan × beban angin

= 7,805 × ( 0,40) × 25 = - 122,65 kg

f. W12 = luasan atap A1 × koef. angin tekan × beban angin

= 3,066 × ( 0,40) × 25 = - 135,025 kg

Tabel 3.19. Perhitungan Beban Angin pada Kuda-kuda Utama A

Beban

Angin

Beban

(kg)

Wx

W.Cos

(kg)

Input

SAP

2000

(kg)

Wy

W.Sin

(kg)

Input

SAP

2000

(kg)

W1 40,508 36,408 37 17,757 18

W2 36,795 33,071 34 16,129 17W3 35,958 32,319 33 15,763 16W4 30,105 27,058 28 13,197 14W5 23,415 21,045 22 10,264 11W6 9,198 8,268 9 4,032 5W7 -30,662 -27,559 -28 -13,442 -14W8 -78,05 -70,151 -71 -34,214 -35W9 -100,35 -90,194 -91 -43,991 -44W10 -119,863 -107,732 -108 -52,544 -53W11 -122,65 -110,237 -111 -53,766 -54W12 -135,025 -121,36 -122 -59,191 -60

A

Page 80: Bab 3 Perencanaan Atap

96

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh

gaya batang yang bekerja pada batang jurai kuda-kuda sebagai berikut :

Tabel 3.20. Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-kuda Trapesium

BatangKombinasi

Tarik (+) Tekan (-)kg kg

1 35284,62 -2 36681,82 -3 38645,02 -4 37083,04 -5 34981,27 -6 34891,68 -7 36891,17 -8 38342,75 -9 36305,22 -10 34893,73 -11 - 39931,4212 - 43154,0113 - 41399,1614 - 39297,8715 - 36766,5516 - 36799,7217 - 39313,5618 - 41403,5319 - 43155,4120 - 39968,0321 - 1979,9222 376,7 -23 1940,4 -24 3438,29 -25 19861,79 -26 3305,29 -27 1841,54 -28 332,77 -29 - 1961,0930 2386,56 -31 - 1912,4832 - 3221,8133 - 2823,0634 - 2634,66

A

Page 81: Bab 3 Perencanaan Atap

97

35 - 3052,7736 - 1767,537 2458,88 -

3.7.4 Perhitungan Profil Kuda-kuda Utama A

a. Perhitungan Profil Batang Tarik

Pmaks = 38645,02 kg

σijin = 1600 kg/cm2

Fnetto =

Fbruto = 1,15 × Fnetto = 1,15 × 24,153 = 27,776 cm2

Dicoba menggunakan baja profil 100.100.12

F = 2 × 22,70 = 45,40 cm2

F = penampang profil dari table profil baja

Kontrol tegangan yang terjadi :

σ

σ ≤ 0,75σijin

1001,426 kg/cm2 ≤ 1200 kg/cm2 ………. aman !!

Jadi digunakan profil 100.100.12

A

Page 82: Bab 3 Perencanaan Atap

98

b. Perhitungan Profil Batang Tekan

Pmaks= 43155,41 kg

L = 2,23 mm = 223 cm

Dicoba menggunakan baja profil 100.100.12

ix = 3,02 cm

F = 2 × 22,70 = 45,40 cm2

λ =

λg

= 111,016 cm

λs

Karena 0,25 < λs

< 1,2 maka :

ω

= 1,238

Kontrol tegangan yang terjadi :

σ

A

Page 83: Bab 3 Perencanaan Atap

99

σ ≤ σijin

1177,54 kg/cm2 ≤ 1600 kg/cm2 ………. aman !!

Jadi digunakan profil 100.100.12

3.7.5 Perhitungan Alat Sambung Kuda-kuda Utama A

a. Batang Tarik

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut (Ø) = 19,05 mm (¾ inches)

Diameter lubang = db + max. 2 mm

= 19,05 + 1

= 20,05 mm

(Ø lubang profil 100.100.12 = 23 mm, Tabel Baja)

Tebal pelat sambung (δ) = 0,625 . d

= 0,625 . 19,05

= 11,906 mm

Menggunakan tebal pelat 12 mm

Tegangan geser yang diijinkan

τ geser = 0,6 . σijin

= 0,6 . 1600

= 960 kg/cm2

Tegangan tumpuan yang diijinkan

τ tumpuan = 1,5 . σijin

= 1,5 . 1600

= 2400 kg/cm2

A

Page 84: Bab 3 Perencanaan Atap

100

Kekuatan baut

Pgeser = 2 . ¼ . π . d2 . τ geser

= 2 . ¼ . π . (1,905)2 . 960

= 5469,666 kg

Pdesak = δ . d . τ geser

= 0,9 . 1,905 . 2400

= 4114,800 kg

P yang menentukan adalah Pdesak = 4114,800 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

Digunakan : 10 buah baut

Perhitungan jarak antar baut :

3d ≤ S

2

≤ (15t atau max. 200 mm), dimana t = tebal pelat lapis tertipis

dalam sambungan.

Diambil, S2

= 3 . db

= 3 . 19,05

= 47,625 mm = 40 mm

1,5d ≤ S

1

≤ (4t + 100 atau max. 200mm)

Diambil, S1

= 1,5 . db

= 1,5 . 19,05

A

Page 85: Bab 3 Perencanaan Atap

101

= 28,575 mm = 30 mm

b. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut (Ø) = 19,05 mm (¾ inches)

Diameter lubang = db + max. 2 mm

= 19,05 + 1

= 20,05 mm

(Ø lubang profil 100.100.12 = 23 mm, Tabel Baja)

Tebal pelat sambung (δ) = 0,625 . d

= 0,625 . 19,05

A

Page 86: Bab 3 Perencanaan Atap

102

= 11,906 mm

Menggunakan tebal pelat 12 mm

Tegangan geser yang diijinkan

τ geser = 0,6 . σijin

= 0,6 . 1600

= 960 kg/cm2

Tegangan tumpuan yang diijinkan

τ tumpuan = 1,5 . σijin

= 1,5 . 1600

= 2400 kg/cm2

Kekuatan baut

Pgeser = 2 . ¼ . π . d2 . τ geser

= 2 . ¼ . π . (1,905)2 . 960

= 5469,666 kg

Pdesak = δ . d . τ geser

= 0,9 . 1,905 . 2400

= 4114,800 kg

P yang menentukan adalah Pdesak = 4114,800 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

Digunakan : 12 buah baut

Perhitungan jarak antar baut :

A

Page 87: Bab 3 Perencanaan Atap

103

3d ≤ S

2

≤ (15t atau max. 200 mm), dimana t = tebal pelat lapis tertipis

dalam sambungan.

Diambil, S2

= 3 . db

= 3 . 19,05

= 47,625 mm = 40 mm

1,5d ≤ S

1

≤ (4t + 100 atau max. 200mm)

Diambil, S1

= 1,5 . db

= 1,5 . 19,05

= 28,575 mm = 20 mm

Tabel 3.21. Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama ANomor

BatangDimensi Profil Baut (Inch)

1 100.100.12 10 Ø ¾2 100.100.12 10 Ø ¾3 100.100.12 10 Ø ¾4 100.100.12 10 Ø ¾5 100.100.12 10 Ø ¾6 100.100.12 10 Ø ¾7 100.100.12 10 Ø ¾8 100.100.12 10 Ø ¾9 100.100.12 10 Ø ¾10 100.100.12 10 Ø ¾11 100.100.12 12 Ø ¾12 100.100.12 12 Ø ¾13 100.100.12 12 Ø ¾14 100.100.12 12 Ø ¾

A

Page 88: Bab 3 Perencanaan Atap

104

15 100.100.12 12 Ø ¾16 100.100.12 12 Ø ¾17 100.100.12 12 Ø ¾18 100.100.12 12 Ø ¾19 100.100.12 12 Ø ¾20 100.100.12 12 Ø ¾21 100.100.12 12 Ø ¾22 100.100.12 10 Ø ¾23 100.100.12 10 Ø ¾24 100.100.12 10 Ø ¾25 O (t5=165,2 mm) 10 Ø ¾26 100.100.12 10 Ø ¾27 100.100.12 10 Ø ¾28 100.100.12 10 Ø ¾29 100.100.12 12 Ø ¾30 100.100.12 10 Ø ¾31 100.100.12 12 Ø ¾32 100.100.12 12 Ø ¾33 100.100.12 12 Ø ¾34 100.100.12 12 Ø ¾35 100.100.12 12 Ø ¾36 100.100.12 12 Ø ¾37 100.100.12 10 Ø ¾

A

Page 89: Bab 3 Perencanaan Atap

105

3.8Perencanaan Kuda-kuda Utama B

Gambar 3.23. Rangka Batang Kuda-kuda Utama B

3.8.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama B

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel di bawah ini:

Tabel 3.22. Panjang Batang pada Kuda-kuda Utama BNomor Batang Panjang Batang (m)

1 2,002 2,003 2,004 2,005 2,006 2,007 2,008 2,009 2,0010 2,0011 2,2312 2,2313 2,2314 2,2315 2,2316 2,23

A

Page 90: Bab 3 Perencanaan Atap

106

17 2,2318 2,2319 2,2320 2,2321 0,9822 1,9523 2,9324 3,925 4,8826 3,927 2,9328 1,9529 0,9830 2,2331 2,7932 3,5433 4,3834 4,3835 3,5436 2,7937 2,23

A

Page 91: Bab 3 Perencanaan Atap

107

3.8.2 Perhitungan Luasan Kuda-kuda Utama B

Gambar 3.24. Luasan Atap Kuda-kuda Utama B

A

Page 92: Bab 3 Perencanaan Atap

108

Panjang b-c = ½ . 2,23 = 1,115 m

Panjang b-c = c-d = d-e = e-f = f-g = g-h = h-i = i-j = j-k = k-l = 1,115 m

Panjang a-b = 1,34 m

Panjang aa’ = cc’ = ee’ = gg’ = ii’ = kk’ = ll’ = 5 m

A1 = Luas aa’c’c

= aa’ × (a-b + b-c)

= 5 × (1,34 + 1,115)

= 12,275 m2

A2 = Luas cc’e’e

= cc’ × (c-d + d-e)

= 5 × (1,115 + 1,115)

= 11,15 m2

A2 = A3 = A4 = A5

= 11,15 m2

A6 = Luas kk’l'l

= kk’ × k-l

= 5 × 1,115

= 5,575 m2

A

Page 93: Bab 3 Perencanaan Atap

109

Gambar 3.25. Luasan Plafond Kuda-kuda Utama B

A

Page 94: Bab 3 Perencanaan Atap

110

Panjang b-c = ½ . 2,0 = 1,0 m

Panjang b-c = c-d = d-e = e-f = f-g = g-h = h-i = i-j = j-k = k-l = 1,0 m

Panjang a-b = 1,2 m

Panjang aa’ = cc’ = ee’ = gg’ = ii’ = kk’ = ll’ = 5 m

A7 = Luas aa’c’c

= aa’ × (a-b + b-c)

= 5 × (1,2 + 1,0)

= 11,0 m2

A8 = Luas cc’e’e

= cc’ × (c-d + d-e)

= 5 × (1,0 + 1,0)

= 10,0 m2

A8 = A9 = A10 = A11

= 10,0 m2

A10 = Luas kk’l'l

= kk’ × k-l

= 5 × 1,0

= 5,0 m2

3.8.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama B

Data-data pembebanan:

Berat gording = 12,3 kg/m

Berat penutup atap = 50 kg/m2

Berat plafond dan penggantung = 18 kg/m2

Berat profil kuda-kuda = 35,6 kg/m

A

Page 95: Bab 3 Perencanaan Atap

111

Gambar 3.26. Pembebanan Kuda-kuda Utama B Akibat Beban Mati

a. Beban Mati

1) Beban P1 = P11

a) Beban Atap = luasan A1 × berat atap

= 12,275 × 50 = 613,75 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 11) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,0 + 2,23) × 35,6

= 75,294 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 75,294 = 22,588 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 75,294 = 7,529 kg

2) Beban P2 = P10

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording G1

= 12,3 × 5 = 61,5 kg

b) Beban Atap = luasan A2 × berat atap

= 11,15 × 50 = 557,5 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (11+12+21+30) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,23 + 2,23 + 0,98 + 2,23) × 35,6

= 136,526 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 136,526 = 40,958 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 136,526 = 13,652 kg

A

Page 96: Bab 3 Perencanaan Atap

112

3) Beban P3 = P9

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording G2

= 12,3 × 5 = 61,5 kg

b) Beban Atap = luasan A3 × berat atap

= 11,15 × 50 = 557,5 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (12+13+22+31) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,23 + 2,23 + 1,95 + 2,79) × 35,6

= 163,76 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 163,76 = 49,128 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 163,76 = 16,376 kg

4) Beban P4 = P8

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording G3

= 12,3 × 5 = 61,5 kg

b) Beban Atap = luasan A4 × berat atap

= 11,15 × 50 = 557,5 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (13+14+23+32) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,23 + 2,23 + 2,93 + 3,54) × 35,6

= 194,554 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 194,554 = 58,366 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 194,554 = 19,455 kg

5) Beban P5 = P7

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording G4

= 12,3 × 5 = 61,5 kg

b) Beban Atap = luasan A5 × berat atap

= 11,15 × 50 = 557,5 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (14+15+24+33) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,23 + 2,23 + 3,9 + 4,38) × 35,6

= 226,772 kg

A

Page 97: Bab 3 Perencanaan Atap

113

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 226,772 = 68,032 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 226,772 = 22,677 kg

6) Beban P6

a) Beban Gording = berat profil gording × panjang gording G5

= 12,3 × 5 = 61,5 kg

b) Beban Atap = luasan A6 × berat atap

= 5,575 × 50 = 278,75 kg

c) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (15+16+25) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,23 + 2,23 + 4,88) × 35,6

= 166,252 kg

d) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 166,252 = 49,876 kg

e) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 166,252 = 16,625 kg

7) Beban P12 = P22

a) Beban Plafon = luasan A7 × berat plafon

= 11 × 18 = 198 kg

8) Beban P13 = P21

a) Beban Plafon = luasan A8 × berat plafon

= 10 × 18 = 180 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (1 + 2 + 21) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2,0 + 2,0 + 0,98) × 35,6

= 88,644 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 88,644 = 26,593 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 88,644 = 8,864 kg

9) Beban P14 = P20

a) Beban Plafon = luasan A9 × berat plafon

= 10 × 18 = 180 kg

A

Page 98: Bab 3 Perencanaan Atap

114

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (2+3+22+30) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2 + 2 + 1,95 + 2,23) × 35,6

= 145,604 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 145,604 = 43,681 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 145,604 = 14,560 kg

10) Beban P15 = P19

a) Beban Plafon = luasan A10 × berat plafon

= 10 × 18 = 180 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (3 + 4 + 23 + 31) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2 + 2 + 2,93 + 2,79) × 35,6

= 173,016 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 173,016 = 51,904 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 173,016 = 17,302 kg

11) Beban P16 = P18

a) Beban Plafon = luasan A11 × berat plafon

= 10 × 18 = 180 kg

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (4 + 5 + 24 + 32) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (2 + 2 + 3,9 + 3,54) × 35,6

= 203,632 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 203,632 = 61,089 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 203,632 = 20,363 kg

12) Beban P17

a) Beban Plafon = luasan A12 × berat plafon

= 5 × 18 = 90 kg

A

Page 99: Bab 3 Perencanaan Atap

115

b) Beban Kuda-kuda = ½ × btg (5+6+25+33+34)× berat profil kuda-kuda

= ½ × (2 + 2 + 4,88 + 4,38 + 4,38) × 35,6

= 313,992 kg

c) Beban Plat Sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 313,992 = 94,198 kg

d) Beban Bracing = 10% × beban kuda-kuda

= 10 % × 313,992 = 31,399 kg

Tabel 3.23. Rekapitulasi Pembebanan Kuda-kuda Utama B

  Beban Beban Beban Beban Plat Beban Beban Jumlah Input

Beban AtapGordin

gKuda-kuda

Penyam-bung Bracing Plafond Beban

SAP 2000

  (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg)P1=P11 613,75 - 75,294 22,588 7,529 - 719,16 720P2=P10 557,5 61,5 136,52 40,958 13,652 - 810,14 811P3=P9 557,5 61,5 163,76 49,128 16,376 - 848,26 849P4=P8 557,5 61,5 194,55 58,366 19,455 - 891,38 892P5=P7 557,5 61,5 226,77 68,032 22,677 - 936,48 937

P6 278,75 61,5 166,25 49,876 16,625 - 573,01 574P12=P22 - - - - - 198 198 198P13=P21 - - 88,644 26,593 8,864 180 304,1 305P14=P20 - - 145,6 43,681 14,56 180 383,84 384P15=P19 - - 173,02 51,904 17,302 180 422,22 423P16=P18 - - 203,63 61,089 20,363 180 465,08 466

P17 - - 313,99 94,198 31,399 90 529,58 530

b. Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja pada:

P1 = P2 = P3 = P4 = P5 = P6 = P7 = P8 = P9 = P10 = P11 = 100 kg

c. Beban Angin

A

Page 100: Bab 3 Perencanaan Atap

116

Perhitungan beban angin :

Gambar 3.27. Pembebanan Kuda-kuda Utama B Akibat Beban Angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.

Koefisien angin tekan = 0,02 0,40

= (0,02 × 26) – 0,40 = 0,12

a. W1 = luasan atap A1 × koef. angin tekan × beban angin

= 12,275 × 0,12 × 25 = 36,825 kg

b. W2 = luasan atap A2 × koef. angin tekan × beban angin

= 11,15 × 0,12 × 25 = 33,45 kg

c. W3 = luasan atap A3× koef. angin tekan × beban angin

= 11,15 × 0,12 × 25 = 33,45 kg

d. W4 = luasan atap A4 × koef. angin tekan × beban angin

= 11,15 × 0,12 × 25 = 33,45 kge. W5 = luasan atap A5 × koef. angin tekan × beban angin

= 11,15 × 0,12 × 25 = 33,45 kg

f. W6 = luasan atap A6× koef. angin tekan × beban angin

= 5,575 × 0,12 × 25 = 16,725 kg

Koefisien angin hisap = 0,40

A

Page 101: Bab 3 Perencanaan Atap

117

a. W7 = luasan atap A6 × koef. angin tekan × beban angin

= 5,575 × ( 0,40) × 25 = - 55,75 kg

b. W8 = luasan atap A5 × koef. angin tekan × beban angin

= 11,15 × ( 0,40) × 25 = - 111,5 kg

c. W9 = luasan atap A4× koef. angin tekan × beban angin

= 11,15 × ( 0,40) × 25 = - 111,5 kg

d. W10 = luasan atap A3 × koef. angin tekan × beban angin

= 11,15 × ( 0,40) × 25 = - 111,5 kg

e. W11 = luasan atap A2 × koef. angin tekan × beban angin

= 11,15 × ( 0,40) × 25 = - 111,5 kg

f. W12 = luasan atap A1× koef. angin tekan × beban angin

= 12,275 × ( 0,40) × 25 = - 122,75 kg

Tabel 3.24. Perhitungan Beban Angin pada Kuda-kuda Utama B

Beban

Angin

Beban

(kg)

Wx

W.Cos

(kg)

Input

SAP

2000

(kg)

Wy

W.Sin

(kg)

Input

SAP

2000

(kg)

W1 36,825 33,098 34 16,143 17

W2 33,45 30,064 31 14,664 15W3 33,45 30,064 31 14,664 15W4 33,45 30,064 31 14,664 15W5 33,45 30,064 31 14,664 15W6 16,725 15,032 16 7,332 8W7 -55,75 -50,108 -51 -24,439 -25W8 -111,5 -100,216 -101 -48,878 -49W9 -111,5 -100,216 -101 -48,878 -49W10 -111,5 -100,216 -101 -48,878 -49W11 -111,5 -100,216 -101 -48,878 -49W12 -122,75 -110,327 -111 -53,81 -54

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh

gaya batang yang bekerja pada batang jurai kuda-kuda sebagai berikut :

A

Page 102: Bab 3 Perencanaan Atap

118

Tabel 3.25. Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-kuda Utama B

BatangKombinasi

Tarik (+) Tekan (-)kg kg

1 15922,11 -2 16480,24 -3 16485,44 -4 14728,99 -5 12609,76 -6 12508,1 -7 14523,81 -8 16178,03 -9 16107,28 -10 15533,01 -11 - 18046,8112 - 18500,7413 - 16534,1114 - 14276,9415 - 11840,416 - 11900,3817 - 14340,2118 - 16596,3419 - 18561,0520 - 18139,2221 - 696,3922 939,89 -23 2249,54 -24 3414,34 -25 8272,69 -26 3281,25 -27 2158,08 -28 899,99 -29 - 679,3430 170,43 -31 - 2269,3132 - 3406,2433 - 3866,634 - 3652,3835 - 3235,3836 - 2135,4337 232,94 -

A

Page 103: Bab 3 Perencanaan Atap

119

3.8.4 Perhitungan Profil Kuda-kuda Utama B

a. Perhitungan Profil Batang Tarik

Pmaks = 16485,44 kg

σijin = 1600 kg/cm2

Fnetto =

Fbruto = 1,15 × Fnetto = 1,15 × 10,303 = 11,848 cm2

Dicoba menggunakan baja profil 100.100.12

F = 2 × 22,70 = 45,40 cm2

F = penampang profil dari table profil baja

Kontrol tegangan yang terjadi :

σ

σ ≤ 0,75σijin

427,194 kg/cm2 ≤ 1200 kg/cm2 ………. aman !!

Jadi digunakan profil 100.100.12

b. Perhitungan Profil Batang Tekan

A

Page 104: Bab 3 Perencanaan Atap

120

Pmaks= 18561,05 kg

L = 2,23 mm = 223 cm

Dicoba menggunakan baja profil 100.100.12

ix = 3,02 cm

F = 2 × 22,70 = 45,40 cm2

λ =

λg

= 111,016 cm

λs

Karena 0,25 < λs

< 1,2 maka :

ω

= 1,238

Kontrol tegangan yang terjadi :

σ

A

Page 105: Bab 3 Perencanaan Atap

121

σ ≤ σijin

506,457 kg/cm2 ≤ 1600 kg/cm2 ………. aman !!

Jadi digunakan profil 100.100.12

3.8.5 Perhitungan Alat Sambung Kuda-kuda Utama B

a. Batang Tarik

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut (Ø) = 19,05 mm (¾ inches)

Diameter lubang = db + max. 2 mm

= 19,05 + 1

= 20,05 mm

(Ø lubang profil 100.100.12 = 23 mm, Tabel Baja)

Tebal pelat sambung (δ) = 0,625 . d

= 0,625 . 19,05

= 11,906 mm

Menggunakan tebal pelat 12 mm

Tegangan geser yang diijinkan

τ geser = 0,6 . σijin

= 0,6 . 1600

= 960 kg/cm2

Tegangan tumpuan yang diijinkan

τ tumpuan = 1,5 . σijin

= 1,5 . 1600

= 2400 kg/cm2

Kekuatan baut

Pgeser = 2 . ¼ . π . d2 . τ geser

A

Page 106: Bab 3 Perencanaan Atap

122

= 2 . ¼ . π . (1,905)2 . 960

= 5469,666 kg

Pdesak = δ . d . τ geser

= 0,9 . 1,905 . 2400

= 4114,800 kg

P yang menentukan adalah Pdesak = 4114,800 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

Digunakan : 6 buah baut

Perhitungan jarak antar baut :

3d ≤ S

2

≤ (15t atau max. 200 mm), dimana t = tebal pelat lapis tertipis

dalam sambungan.

Diambil, S2

= 3 . db

= 3 . 19,05

= 47,625 mm = 40 mm

1,5d ≤ S

1

≤ (4t + 100 atau max. 200mm)

Diambil, S1

= 1,5 . db

= 1,5 . 19,05

= 28,575 mm = 30 mm

A

Page 107: Bab 3 Perencanaan Atap

123

b. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut (Ø) = 19,05 mm (¾ inches)

Diameter lubang = db + max. 2 mm

= 19,05 + 1

= 20,05 mm

(Ø lubang profil 100.100.12 = 23 mm, Tabel Baja)

Tebal pelat sambung (δ) = 0,625 . d

= 0,625 . 19,05

= 11,906 mm

Menggunakan tebal pelat 12 mm

Tegangan geser yang diijinkan

τ geser = 0,6 . σijin

= 0,6 . 1600

= 960 kg/cm2

Tegangan tumpuan yang diijinkan

τ tumpuan = 1,5 . σijin

= 1,5 . 1600

= 2400 kg/cm2

Kekuatan baut

Pgeser = 2 . ¼ . π . d2 . τ geser

= 2 . ¼ . π . (1,905)2 . 960

= 5469,666 kg

Pdesak = δ . d . τ geser

= 0,9 . 1,905 . 2400

= 4114,800 kg

A

Page 108: Bab 3 Perencanaan Atap

124

P yang menentukan adalah Pdesak = 4114,800 kg.

Perhitungan jumlah baut-mur,

Digunakan : 6 buah baut

Perhitungan jarak antar baut :

3d ≤ S

2

≤ (15t atau max. 200 mm), dimana t = tebal pelat lapis tertipis

dalam sambungan.

Diambil, S2

= 3 . db

= 3 . 19,05

= 47,625 mm = 40 mm

1,5d ≤ S

1

≤ (4t + 100 atau max. 200mm)

Diambil, S1

= 1,5 . db

= 1,5 . 19,05

= 28,575 mm = 20 mm

Tabel 3.26. Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama BNomor

BatangDimensi Profil Baut (Inch)

1 100.100.12 6 Ø ¾

A

Page 109: Bab 3 Perencanaan Atap

125

2 100.100.12 6 Ø ¾3 100.100.12 6 Ø ¾4 100.100.12 6 Ø ¾5 100.100.12 6 Ø ¾6 100.100.12 6 Ø ¾7 100.100.12 6 Ø ¾8 100.100.12 6 Ø ¾9 100.100.12 6 Ø ¾10 100.100.12 6 Ø ¾11 100.100.12 6 Ø ¾12 100.100.12 6 Ø ¾13 100.100.12 6 Ø ¾14 100.100.12 6 Ø ¾15 100.100.12 6 Ø ¾16 100.100.12 6 Ø ¾17 100.100.12 6 Ø ¾18 100.100.12 6 Ø ¾19 100.100.12 6 Ø ¾20 100.100.12 6 Ø ¾21 100.100.12 6 Ø ¾22 100.100.12 6 Ø ¾23 100.100.12 6 Ø ¾24 100.100.12 6 Ø ¾25 100.100.12 6 Ø ¾26 100.100.12 6 Ø ¾27 100.100.12 6 Ø ¾28 100.100.12 6 Ø ¾29 100.100.12 6 Ø ¾30 100.100.12 6 Ø ¾31 100.100.12 6 Ø ¾32 100.100.12 6 Ø ¾33 100.100.12 6 Ø ¾34 100.100.12 6 Ø ¾35 100.100.12 6 Ø ¾36 100.100.12 6 Ø ¾37 100.100.12 6 Ø ¾

A