BAB I PERENCANAAN ATAP

1.1 Perencanaan Gording# Perencanaan jumlah dan jarak gordingData - Jarak antar kuda-kuda = 6 m

- = 30 0- Beban atap : genteng beton, usuk, reng = 70 (PPIUG 1983 hal. 12)

- Tekanan Angin = 25- Mutu Atap baja = BJ 41

fy = 2500fu = 4100

- Profil gording yang direncanakan = Light Lip Channel ### . 75 . 20 . 3.2- Jarak miring = 6 = 6 =

6.928mcos 30 0.866

- Direncanakan menggunakan 5 buah gording, dengan jarak antar gording 1.732 m

Gambar gording

# Penguraian Beban Pada GordingAkibat adanya kemiringan atap sebesar 30 0 maka beban yang bekerja searah gravitasi bumi harusdiuraikan terhadap sumbu x ( sumbu tegak lurus kemiringan) dan sumbu y (sumbu searah/sejajar kemiringanatap).

Gambar penguraian gording

Pembebanan :1. Beban Mati

* Berat sendiri gording Light Lip Channel 200 . 75 . 20 . 3.2 = 9.27 kg/m* Beban atap : genteng beton, usuk, reng = 70 . 1.732 m = 121.244 kg/m

q1 = 130.514 kg/m* Berat Alat penyambung (q2) = 10% q1 = 10% . 130.514 = 13.051 kg/m* Berat mati total (q total) = q1 + q2 = 130.51356 + 13.051 = 143.565 kg/m

2. Beban HidupBerdasarkan PPIUG 1983 pasal 3.2.1 beban hidup orang dapat diambil beban terpusat sebesar P = 100 kg

3. Beban Air Hujan

Maka : Wh = 40 - 0.8 = 40 - 0.8 . 30 = 16 < 20qr = 16 . 1.732 m = 27.713 kg/m

4. Beban Angin

Gambar koefisien angin

Tekanan angin = 25Koefisien angin berdasarkan PPIUG pasal 4.3 hal. 23 :

Di pihak angin (c1) = 0.02 . - 0.4= 0.02 . 30 - 0.4

Kemiringan atap ()kg/m2

kg/m2

kg/cm2

kg/cm2

kg/m2

Berdasarkan PPIUG 1983 hal. 13 beban terbagi rata per m2 bidang datar berasal dari beban air hujan sebesar(40-0,8) kg/m2 dan tidak perlu diambil lebih besar dari 20 kg/m2

kg/m2 kg/m2

kg/m2

kg/m2

= 0.2Di belakang angin (c2) = -0.4(tanda + berarti tekanan, tanda - berarti hisapan)

Sehingga :q akibat angin tekan = c1 . jarak antar gording . 25

= 0.2 . 1.732 m . 25= 8.660 kg/m

q akibat angin hisap = c2 . jarak antar gording . 25= -0.4 . 1.732 m . 25= -17.321 kg/m

# Perhitungan Pembebanan1. Pembebanan searah sumbu Y

(Mx = momen dengan sumbu putar sumbu x)Menggunakan 2 trekstang, jarak kuda-kuda dan trekstang = 2 m Akibat Beban Mati

qD = q total . cos 30= 143.565 . 0.866= 124.3308610424 kg/m

Mx = 0.125 . qD . Ly 2= 0.125 . 124.331 . 2 2= 62.1654305 kgm

Akibat Beban HidupBeban pekerja (La) Px = P . cos 30

= 100 . 0.866= 86.603 kg/m

Mx = 0.25 . Px . Ly= 0.25 . 86.603 . 6= 129.904 kgm

Beban Air Hujan (H) = qr . cos 30= 27.713 . 0.866= 24.000 kg/m

Mx = 0.125 . H . Ly 2= 0.125 . 24.000 . 2 2= 12.000 kgm

Akibat Beban AnginAngin teka = q tekan . cos 30

= 8.660 . 0.866= 7.5 kg/m

Mx = 0.125 . qD . Ly 2= 0.125 . 7.5 . 2 2= 3.75 kgm

Pada pembebanan, angin hisap tidak diperhitungkan karena dapat memperingan struktur

2. Pembebanan searah sumbu X(My = momen dengan sumbu putar sumbu y)Jarak kuda-kuda = 6 m Akibat Beban Mati

qD = q total . sin 30= 143.565 . 0.500

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

= 71.782 kg/mMx = 0.125 . qD . Lx 2

= 0.125 . 71.7825 . 6 2= 323.021 kgm

Akibat Beban HidupBeban pekerja (La) Px = P . sin 30

= 100 . 0.500= 50.000 kg/m

Mx = 0.25 . Px . Lx= 0.25 . 50.000 . 6= 75.000 kgm

Beban Air Hujan (H) = qr . sin 30= 27.713 . 0.500= 13.856 kg/m

Mx = 0.125 . H . Ly 2= 0.125 . 13.856 . 6 2= 62.354 kgm

Akibat Beban AnginKarena beban angin tekan bekerja tegak lurus gording, maka beban angin arah sumbu Y-Y atau sejajar atap tidak ada (My=0)

# Kombinasi PembebananKombinasi Pembebanan menurut SNI 2002, maka kombinasi pembebanan adalah sebagai berikut :1.4 D (1)1.2 D + 1.6 L + 0.5 (La atau H) (2)1.2 D + 1.6 (La atau H) + ( 0.8 W atau . L ) (3)1.2 D + 1.3 W + . L + 0.5 (La atau H) (4)1.2 D 1 E + . L (5)0.9 D ( 1.3 W atau 1 E ) (6)

Keterangan :D = beban matiL = beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedungLa = beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerjaH = beban hujanW = beban anginE = beban gempadengan : = 0.5 bila L < 5 kPa

= 1 bila

1. Kombinasi Beban Searah Sumbu YD = 62.165431 kgmL = 0La = 129.904 kgmH = 12.000 kgmW = 3.75 kgm

KOMBINASI 11.4 D = 1.4 . 62.1654

KOMBINASI 21.2 D + 1.6 L + 0.5 (La atau H) = 1.2 . 62.165431 + 2 . 0 + 0.5 . 12.000

LLL

LL L 5 kPa

KOMBINASI 31.2 D + 1.6 (La atau H) + ( 0.8 W atau . L ) = 1.2 . 62.165 + 1.6 .

KOMBINASI 41.2 D + 1.3 W + . L + 0.5 (La atau H) = 1.2 . 62.165 + 1.3 . 3.75

KOMBINASI 51.2 D 1 E + . L = 1.2 . 62.165431 1 . 0 + 0.5 . 0

KOMBINASI 60.9 D ( 1.3 W atau 1 E ) = 0.9 . 62.165431 1 . 0

2. Kombinasi Beban Searah Sumbu XD = 323.021 kgmL = 0La = 75.000 kgmH = 62.354 kgmW = 0

KOMBINASI 11.4 D = 1.4 . 323.021

KOMBINASI 21.2 D + 1.6 L + 0.5 (La atau H) = 1.2 . 323.02105 + 2 . 0 + 0.5 . 62.354

KOMBINASI 31.2 D + 1.6 (La atau H) + ( 0.8 W atau . L ) = 1.2 . 323.02 + 1.6 .

KOMBINASI 41.2 D + 1.3 W + . L + 0.5 (La atau H) = 1.2 . 323 + 1.3 . 0

KOMBINASI 51.2 D 1 E + . L = 1.2 . 323.02105 1 . 0 + 0.5 . 0

KOMBINASI 60.9 D ( 1.3 W atau 1 E ) = 0.9 . 62.165431 1 . 0

L

L

L

L

L

L

++

12.000

+

62.354

+

# Perencanaan Profil GordingDigunakan profil Light Lip Channel 200 . 75 . 20 . 3.2(Tabel Profil Konstruksi Baja hal. 50)Data : d = 200 mm A = 1181 = 590.5

bf = 75 mm 2 2

tf = 20 mm A1 = a . t = 200 . 3.2

Luas (A) = 1181 2 2

weight = 9.27 kg/mCx = 0 mm = 219.520

Cy = 22.7 mm = c . t = 64

Ix = 7210000Iy = 875000ix = 77.7 mmiy = 27.1 mmZx = 108150 d = 144Zy = 25200 84851E = 2100000 = 210000 Mpa

KONTROL PROFILDigunakan mutu baja BJ 41 dengan : fy = 2500

= 250 Mpafr = 70 Mpa untuk penampang dirolfr = 115 Mpa untuk penampang dilas

Tekuk Lokal Sayap = bf = 75 =

23.438tf 3.2= 170 = 170 = 10.752

fy 250= 370 = 370 =

31.845fy - fr 250 - 115

< < 23.438 < 10.752 < 31.845

Tekuk Lokal Badan = h = 193.6 =

9.680tw 20

= 1680 = 1680 =106.253

fy 250= 2550 = 2550 =

161.276fy 250

< < 9.680 < 106.253 < 161.276

Berdasarkan Kuat Lentur SyaratIx = 7210000 = 9.7 < 31.845S = Ix = 7210000 = 100352.909

mm2

A2 = (b (2. t)) . t

A3mm4

mm4

mm3

mm3

kg/cm2

kg/cm2

p

r

p r

p

r

p r

mm4 h/tw > r

y=A1 y1+A2 y 2+A 3 y 3

A1+A2+A3

d/2 71.846447508 100352.909

ar = Aw = 3872 =2.581Afc 1500

Koefisien BalokKg = 1 - ar

.h

-2550

1200 + 300 . ar tw fy= 1 - 2.581

.200

-2550

1200 + 300 . 2.581 20 250= 1.000

Momen nominal balok : Mn = Kg . fy . S= 1.000 . 250 . 100352.90888= ### Nmm = 2509.479= 2509.479 > Mu = 487.391389

Pengaruh Tekuk LokalDari profiC 200 . 75 . 20 . 3.2 diketahui berat sendiri gording (w)

* Untuk pembebanan searah sumbu YMu = 96.799 kgm

* Untuk pembebanan searah sumbu XMu = 487.391 kgm

Karena profil merupakan penampang kompak, maka :

Untuk penampang-penampang yang memenuhi p , kuat lentur nominal penampang adalah, Mn = Mp (SNI 03-1729-2002 persamaan 8.2-1.a)

Mnx = Mpx = Zx . fy= 108150 . 250= 27037500 Nmm= 2703.75 kgm > Mux =

487.391= 541.546 0.9

Mny = Mpy = Ix . fyy= 7210000

100 . 250= 18025000 Nmm= 1802.5 kgm > Muy

=96.799

= 107.554 0.9

Berdasarkan pengaruh geserh

=194

= 9.68tw 20

kn . E -->kn = 5 + 5fy a 2

h= 5 + 5

193.6 2193.6

= 10.000kn . E

=10.000 . 210000

= 91.6521.1 kn . E = 100.816665

fy 250 fy

Mn

Vn = 0.9 . 0.6 . fy . d . tw= 0.9 . 0.6 . 250 . 193.6 . 20= 522720 N = 52272 kg

Pada perhitungan Vu dari rumus kombinasi pembebanan yang terbesar pada kombinasi 3, yaitu :Vu = 1.2 D + 1.6 (La atau H) + ( 0.8 W atau . L )

= 1.2 . 71.782 + 1.6 . 50 + 0.5 . 0= 166.139 kg

Vu = 166.139 < Vn = 52272 OK !!

Kontrol LendutanBatas-batas lendutan untuk keadaan kemampuan-layan batas sesuai dengan struktur, fungsi penggunaan, serta elemen-elemen yang didukung oleh struktur tersebut. Batas lendutan maksimum untuk balok biasa (SK SNI hal. 15) adalah :

Lendutan searah sumbu Y = Lx = 600 = 2.5 cm240 240Lendutan searah sumbu X = Lx = 200 = 0.833 cm240 240

Lendutan searah sumbu Xfx = 5 . qo . sin . Ly 4 + P . sin

. Ly . E . Iy 48 . E . Iy

= 5 . 1.436 . sin 30 . 200 4+

100 . sin384 . 2100000 . 87.5 48 . 2100000

= 5742596487.31214+

40000000070560000000 8820000000

= 0.1267374786 < 0.833 OK !!

fy = 5 . qo . cos . Lx 4 + P . cos . Lx384 . E . Ix 48 . E . Ix

= 5 . 1.436 . cos 30 . 600 4 + 100 . cos384 . 2100000 . 721 48 . 2100000

= 805663979554.69+

18706148721.744581414400000.00 72676800000

= 1.6430848106 < 2.500 OK !!

= 87.0316027297 kgm

= 80.5985166254 kgm

Ternyata h/tw 1,10 (kn.E/fy)^0,5 maka Vn ditentukan dalam persamaan 8.8.3 (SNI-1729-2002) , yaitu Vn = 0,6.fy.Aw

L

+ 0.8 . 3.75 = 96.799 kgm

0.5 . 0 + 0.5 . 12.000 = 85.4735166254 kgm

= 74.5985166254 kgm

= 55.9488874691 kgm

MAX = 96.7985166254 kgm

= 452.2294733758 kgm

= 418.8021774298 kgm

+ 0.8 . 0 = 487.391 kgm

0.5 . 0 + 0.5 . 62.354 = 418.8021774298 kgm

= 387.6252628936 kgm

= 55.9488874691 kgm

MAX = 487.3913894095 kgm

320 = = 50

= = 98.400

= = 90

16000 + 21601 + 5760 = 43360.77 = 71.846= 320 + 219.520 + 64 603.520

143.798.4

Penampang Tidak Kompak !!Penampang kompak !!

Penampang kompak !!Penampang kompak !!

y1

y2

y3

a4

a2

t2

a2

c2

y=A1 y1+A2 y 2+A 3 y 3

A1+A2+A3

kgmOK !!

= 9.27 kg/m

TIDAK KOMPAKMpx = Zx . fy = 108150.00 . 250 = 2703.75Mpy = Zx . fy = 25200 . 250 = 630Mrx = fy-fr . Ix = 135 . 7210000

OK !!d/2 71.8464 = 1354.76426986

Mry = fy-fr . Iy = 135 . 875000d/2 71.8464 = 164.413139546

Mnx = 1892.435 kgm > Mux = 487.391= 541.546 OK !!

1703.1911 kgm 0.9Mny = 349.984 kgm > Muy = 96.799

= 107.554 OK !!OK !!

314.98544 kgm 0.9

Mnx

Mny

Batas-batas lendutan untuk keadaan kemampuan-layan batas sesuai dengan struktur, fungsi penggunaan, serta elemen-elemen yang

3

30 . 200 3. 87.5

3

30 . 600 3. 721

Vn = 0,6.fy.Aw

SAMBUNGAN GORDING

Sambungan LasLas yang dipakai yaitu las sudut dengan :Mutu baja = BJ 41

fy = 2500fu = 4100

Menghitung kekuatan lasUkuran las, dengan plat t 7mmUkuran minimum = 3 mm = 0.3 cm (Tabel 13.5-1, SNI 03-1729-2002, hal. 108)

Digunakan las ukuran 3 mm= 0.707 . a= 0.707 . 3= 2.121 mm = 0.2121 cm

Kuat Las SudutLas sudut yang memikul gaya terfaktor per satuan panjang las, Ru, harus memenuhi :

Ru dengan, Bahan Las (persamaan (13.5-3a-SNI 03-1729-2002, hal 110)

= 0.75 . . ( 0.6 . Fuw )= 0.75 . 0.2121 . ( 0.6 . 4100 )= 391.3245 kg/cm

Bahan Dasar (persamaan (13.5-3b)-SNI 03-1729-2002, hal 110)= 0.75 . . ( 0.6 . Fu )= 0.75 . 0.2121 . ( 0.6 . 4100 )= 391.3245 kg/cm

391.3245 kg/cm

fuw = tegangan tarik putus logam lasfu = tegangan tarik putus bahan dasartt = tebal rencana las

kg/cm2

kg/cm2

tt

Rnw

Rnw tt

Rnw tt

Rnw diambil yang terkecil yaitu

Pembebanan :1. Beban mati

- Beban genteng = 70 . 1.732 m . 6 m = 727.4613392- Beban gording = 9.27 . 5 buah . 6 m = 278.1

Total DL = 1005.561

2. Beban Hidup- Beban pekerja = 100 kg . 1.000 orang = 100- Beban hujan = 16 . 1.732 m . 6 m = 166.2768775- Beban angin = 0.4 . ### . 1.732 m . 6 m = 103.9230485

Total DL = 370.200

# Kombinasi Pembebanan1. 1.4 D = 1.4 . 1005.56132. 1.2 D + 1.6 L + 0.5 (La atau H) = 1.2 . 1005.5613 + 1.6 . 0 + 0.53. 1.2 D + 1.6 (La atau H) + ( 0.8 W atau . L ) = 1.2 . 1005.561 +

panjang las = 1499.6951 = 3.832 cm 4 cm391.3245

kg/m2

kg/m2

kg/m2

kg/m2

L

kgkg +kg

kgkgkg +kg

= 1407.786 kg0.5 . 100 = 1258.274 kg

1.6 . 100 + 0.8 . 166.277 = 1499.695 kgMAX = 1499.695 kg

PERENCANAAN TREKSTANG

Data Teknis :- Jumlah gording pada tiap sisi atap = 5 buah- Jarak antar kuda-kuda = 6 m- Q berat gording = 9.27 kg/m

Pembebanan :1. Beban Mati

Atap genteng = 70 . 2 m . 1.732 m = 242.487Gording = 0 . 2 m = 0

= 242.4872. Beban Hidup = 100 kg3. Beban Hujan = 27.713 kg/m . 2 m . 1.732 m = 96.000

Kombinasi Pembebanan :KOMBINASI 1

1.4 D = 1.4 . 242.487KOMBINASI 2

1.2 D + 1.6 L + 0.5 (La atau H)= 1.2 . 242.487 + 1.6 . 0 + 0.5KOMBINASI 3

1.2 D + 1.6 (La atau H) + ( 0.8 W atau . L ) = 1.2 . 242.487 +KOMBINASI 4

1.2 D + 1.3 W + . L + 0.5 (La atau H) = 1.2 . 242.487 + 1.3KOMBINASI 5

1.2 D 1 E + . L = 1.2 . 242.487 1 . 0 + 0.5KOMBINASI 6

0.9 D ( 1.3 W atau 1 E ) = 0.9 . 242.487 1.3 . 0

Maka kombinasi maksimum yang didapat adala 450.985 kgNu = P . sin 30

= 450.985 . 0.5= 225.492

DesainSyarat yang harus dipenuhi : fy = 2500

fu = 4100* Akibat Leleh( SNI 2002 halaman 70 ) * Akibat Retak ( SNI 2002 halaman 70 )

kg/m2

kg/m

L

L

L

kg/cm2

kg/cm2

Nu Nn Nu NnNu Ag . fy Nu Ag225.492 0.9 . Ag . 2500 225.492268 0.75 .225.492 Ag 225.492268 Ag

2250 30750.100 0.25 . 3.14 . d 2 0.073 0.25 .0.357 d (cm) 0.305 d (cm)

8 mm

KONTROL* Akibat LelehTabel 6.4-2 * Akibat Retak Tabel 6.4-2

Nu Nn Nu NnNu Ag . fy Nu Ag225.492 0.9 . Ag . 2500 225.492268 0.75 .225.492 0.9 . Ag . 2500 225.492268 0.75 .225.492 0.25 . 3.14 . 8 2 . 2250 225.492 0.25 .225.492 113142.857 kg 225.492 94285.71429

8 mm

Jadi, digunakan trekstang dengan ukuran

Jadi, digunakan trekstang dengan ukuran

242.487 kg0 kg +

242.487 kg

96.000 kg

= 339.482 kg

0.5 . 100 = 340.985 kg

1.6 . 100 + 0.8 . 0 = 450.985 kg

. 0 + 0.5 . 0 + 0.5 . 96.000 = 338.985 kg

. 0 = 290.985 kg

= 218.238 kg

MAX = 450.985 kg

( SNI 2002 halaman 70 )

. fuAg . 4100

3.14 . d 2

. fyAg . 2500Ag . 25003.14 . 8 2 . 1875

kg

Pembebanan pada Rangka Atap

- Beban Mati1. Beban gording

* Berat sendiri gording Light Lip Channel 200 . ### . ### . 3.2 = 9.27 kg/m* Beban atap : genteng beton, usuk, reng = ### kg/m2. 1.732 m = 121.244 kg/m

q1 = 130.514 kg/m* Berat Alat penyambung (q2) = 0.1 . q1 = 0.1 . 130.514 = 13.051 kg/m* Berat total (q total) = q1 + q2 = 130.514 + 13.051 = 143.565 kg/m

2. Berat batang profilBerat profil siku 60.60.6 = berat per satuan panjang . panjang total

= ( 5.42 kg/m . 1 ) . ( 8 . ( 1.5= 140.142 kg

Berat profil siku 60.60.6 = berat per satuan panjang . panjang total= ( 5.42 kg/m . 1 ) . ( 14.046 + 13.857= 151.232 kg

Berat total batang profil = 291.373 kg

Berat total beban matiBeban profil setiap joint = 434.938 = 48.3265 kg

91/2 P = 24.163233 kg

- Beban HidupBeban Pekerja = 100 kg (P)1/2 P = 50 kg

- Beban HujanH = 27.713 kg/m . jarak antar kuda-kuda

= 27.713 . 6= 166.277 kg (P)

1/2P = 83.138 kg

- Beban Angin# Angin tekan

At = 8.660 kg/m . jarak antar kuda-kuda= 8.660 . 6= 51.962 kg

= 45 kg= 25.981 kg

1/2 = 22.5 kg1/2 = 12.990 kg

At cos At sin At cos At sin

# Angin tekanAt = -17.321 kg/m . jarak antar kuda-kuda

= -17.321 . 6= -103.923 kg

= -90 kg= -51.962 kg

1/2 = -45 kg1/2 = -25.981 kg

At cos At sin At cos At sin

+ 1.732 ) )

13.857 )

gordingsambungan gordingtrekstangkuda-kuda