1

Analisis Perbandingan Perhitungan Struktur Cangkang Kubah (Dome) Material Beton dan Material

Baja dengan Program

Fathoni Tamara Gusty1 dan Johannes Tarigan

2

1Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan

Email: fathonitamaragusty@yahoo.co.id 2Staff Pengajar Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan

Email: johnstar@indosat.net.id

ABSTRAK

Indonesia merupakan salah satu negara yang sudah mulai mengembangkan konstruksi bangunan yang terbuat

dari struktur cangkang. Oleh karena itu, atap bangunan yang terbuat dari struktur cangkang yang berbentuk

kubah (dome) baik yang terbuat dari material beton maupun baja yang digunakan untuk menutup suatu

bangunan dalam hal ini masjid perlu dianalisis secara mendalam untuk mengetahui secara mendalam mengenai

perbandingan keduanya. Dimana analisis perbandingan perhitungan struktur cangkang kubah (dome) tersebut

(tidak termasuk pondasi) berbentuk setengah lingkaran dengan perbandingan radian dan tinggi sesuai dengan

yang telah direncanakan dimana analisa strukturnya menggunakan program. Tujuannya adalah untuk

mendapatkan perbandingan perhitungan struktur yaitu gaya-gaya dalam dari keduanya dengan menggunakan

program ketika mengalami kombinasi pembebanan serta diperoleh cangkang yang paling ekonomis untuk

didesain. Dengan cangkang kubah setengah lingkaran dan dianalisa struktur dengan menggunakan program

berdasarkan teori selaput tipis (thin shell), diperoleh kesimpulan antara lain untuk kombinasi pembebanan yang

paling maksimum adalah cangkang material beton, untuk perencanaan atau desain yang paling sulit adalah

cangkang material baja dan untuk rencana anggaran biaya yang paling ekonomis adalah cangkang material

beton.

Kata Kunci : cangkang, kubah, dome, setengah lingkaran, teori selaput tipis, program, gaya-gaya dalam,

Rencana Anggaran Biaya, ekonomis.

ABSTRACT

Indonesia is a country that has begun to develop a construction made of shell structures. Therefore, the roofs of

buildings made from the shells of the dome-shaped structure both made of concrete and steel material used to

cover the building of a mosque in this case needs to be analyzed in depth to know about the comparison of the

both of them. Where the calculation of comparative analysis of shell structures dome (not including the

foundation) with a semi-circular radians and height ratio according to which the planned structure analysis

using the program. The purpose is to get the ratio calculation structure in which the forces of both by using the

program when subjected to a combination of loading and shells obtained to design the most economical. With a

semi-circular dome shell structure and analyzed using a program based on the theory of thin film (thin shell),

the conclusion, among others, to the maximum possible load combinations is a shell of concrete materials, to

planning or design of the most difficult is the shell of steel material and to budget plan the most economical cost

is the shell of the concrete material.

Keyword : shell, dome, semi-circular, thin membrane theory, program, forces, Budget Plan Costs, economical.

1. PENDAHULUAN

Seiring dengan berkembangnya teknologi yang didasari dengan kemajuan ilmu pengetahuan di beberapa bidang,

diantaranya bidang konstruksi, membuat negara-negara yang sedang berkembang termasuk Indonesia memulai

untuk membangun sarana dan prasarana yang diperlukan masyarakat. Hal ini juga yang membuat para

perencana termotivasi untuk merencanakan suatu bangunan yang tidak hanya aman dan ekonomis tetapi juga

merencanakannya berdasarkan segi estetika dari bangunan tersebut. Salah satu bangunan yang direncanakan

2

berdasarkan segi estetika adalah struktur cangkang. Struktur cangkang juga mempunyai sifat yang bisa dibentuk

dengan sembarangnya dan bisa digunakan pada jarak yang panjang.

2. LATAR BELAKANG

Cangkang adalah bentuk struktural tiga dimensional yang kaku dan tipis yang mempunyai permukaan lengkung.

Cangkang harus dibuat dari bahan yang bisa dilengkungkan seperti kayu, logam, plastik, beton bertulang, batu

ataupun bata. Salah satu jenis dari struktur cangkang adalah kubah atau dome. Kubah, yang terdiri atas jaring-

jaring batang bersendi tak teratur pertama kali diperkenalkan pada tahun 1863 di Berlin oleh Schwedler dengan

bentang 48 m atau setara dengan 132 kaki. Oleh sebab itu dinamakan pertama kali adalah Kubah Schwedler.

Struktur cangkang kubah baru lainnya adalah dengan menggunakan batang-batang yang diletakkan pada sebuah

kurva yang dibuat dari garis melintang dan membujur dari suatu permukaan putar. Mayoritas struktur kubah

besar di dunia menggunakan cara tersebut (Schodeck, 1998).

Kubah adalah suatu elemen struktural dari arsitektur yang berbentuk atap tetapi memiliki rongga dan

membentuk seperti sebuah bola, tepatnya setengah lingkaran. Struktur atau kerangka kubah masjid, umumnya

terbuat dari berbagai bahan material dan memiliki garis kesamaan terhadap arsitektur lama maupun merujuk ke

masa prasejarah. Kubah masjid yang paling awal ditemukan adalah di empat tempat tinggal kecil yang terbuat

dari gading Mammoth dan tulang, ditemukan oleh seorang petani di Mezhirich, Ukraina, pada tahun 1965 ketika

ia menggali di ruang bawah tanah tanah. Dan perkiraan para arkeologis, bangunan kubah itu berusia dari 19280

11700 SM.

Sejarah perkembangan dari struktur kubah masjid yang lebih canggih tidak didokumentasikan dengan baik.

Meskipun kubah telah mendunia. Dikenal sejak peradaban Mesopotamia, terdapat pula di China, dan pula di

Eropa Barat di millenium pertama sebelum masehi. Kubah Rusia sering disepuh atau dicat cerah dan biasanya

memiliki karkas atau kulit luar yang terbuat dari kayu atau logam. Bentuk kubahnya menyerupai bawang dan

menjadi ciri khas lain dalam arsitektur Rusia, sering dikombinasikan dengan atap tenda. Kubah ini pun pada

akhirnya menjadi bagian tidak terpisahkan dari perjalanan sejarah kubah masjid.

Contoh-contoh bangunan yang menggunakan kubah diantaranya adalah :

Masjid Kubah Emas di Kota Depok, Masjid kubah emas merupakan sebuah masjid megah yang berdiri di kota

Depok. Ciri khas masjid ini terletak pada atap kubahnya yang terbuat dari emas 24 karat. Bangunan masjid ini

mempunyai luas sekitar 8 Ha dan menempati area tanah seluas 60 Ha. Masjid ini mempunyai kubah berjumlah

lima, yakni satu kubah utama dan empat buah kubah kecil. Bentuk kubah utama menyerupai kubah bangunan

Taj Mahal di India. Kubah tersebut mempunyai diameter bawah 16 m, diameter tengah 20 m dan tinggi 25 m.

Sementara kubah-kubah kecil lainnya memiliki diameter bawah 6 m, diameter tengah 7 m dan tinggi 8 m.

Seluruh kubah tersebut dilapisi emas setebal 2 hingga 3 mm dan dihiasi oleh mozaik Kristal. Selain itu, di

pojok-pojok masjid juga berdiri enam menara dengan tinggi sekitar 40 m. Keenam menara ini dibalut oleh batu-

batu granit abu-abu yang diimpor dari Italia dengan ornamen melingkar.

Gambar 1. Masjid Kubah Emas di Depok

3

Masjid Istiqlal di Kota Jakarta, Bangunan utama masjid ini terdiri dari lima lantai dan satu lantai dasar. Masjid

ini memiliki gaya arsitektur modern dengan dinding dan lantai berlapis marmer, dihiasi ornamen geometrik dari

baja antikarat. Bangunan utama masjid dimahkotai satu kubah besar berdiameter 45 m yang ditopang 12 tiang

besar. Menara tunggal setinggi total 96,66 m menjulang di sudut selatan selasar masjid. Masjid ini mampu

menampung lebih dari dua ratus ribu jamaah. Kubah besar dengan diameter 45 m, terbuat dari kerangka baja

antikarat dari Jerman Barat dengan berat 86 ton, sementara bagian luarnya dilapisi dengan keramik. Diameter 45

m merupakan simbol penghormatan dan rasa syukur atas kemerdekaan Bangsa Indonesia pada tahun 1945. Dari

luar atap bagian atas kubah dipasang penangkal petir berbentuk lambang Bulan dan Bintang yang terbuat dari

stainless steel dengan diameter 3 m dan berat 2,5 ton. Dari dalam kubah ditopang oleh 12 pilar berdiameter 2,6

m dengan tinggi 60 m.

Gambar 2. Masjid Istiqlal di Jakarta

Bentuk cangkang tidak harus selalu mengikuti persamaan matematis sederhana. Semua bentuk cangkang bisa

saja digunakan untuk suatu struktur. Beban-beban yang bekerja pada permukaan cangkang diteruskan ke tanah

dengan menimbulkan tegangan geser, tarik, dan tekan pada arah dalam bidang permukaan tersebut. Struktur

cangkang yang bersifat tipis seperti disebutkan sebelumnya lebih tepat dipakai untuk memikul beban terbagi

rata pada atap gedung dan tidak sesuai untuk memikul beban terpusat.

Struktur cangkang yang sangat kuat memikul beban terbagi rata dan tidak sesuai untuk memikul beban terpusat

ini dapat kita analogikan dengan sebuah telur. Telur juga merupakan struktur cangkang, misalnya, jika kita

menggenggam telur dengan kedua telapak tangan kemudian ditekan dengan sekuat tenaga, telur yang kulitnya

begitu tipis tersebut tidak akan pecah. Tetapi jika kita membenturkan benda padat ke salah satu sisi titik telur

tersebut, maka dengan begitu mudah telur tersebut akan pecah.

Menurut (Timoshenko, 1992), untuk menganalisis gaya-gaya dalam pada struktur cangkang, bagi suatu elemen

yang kecilnya tak terhingga dari cangkang itu yang dibentuk oleh dua pasang bidang yang berdekatan dan tegak

lurus terhadap permukaan tengah dari cangkang tersebut, dan memiliki kelengkungan utamanya. Ambil sumbu-

sumbu koordinat x dan y yang menyinggung garis kelengkungan utama pada titik O dan sumbu z yang tegak

lurus pada permukaan tengah, seperti pada gambar. Jari-jari utama kelengkungan yang terletak pada bidang xz

dan yz ditandai masing-masing oleh rx dan ry. Tegangan yang bekerja pada permukaan bidang elemen itu

diuraikan dalam arah sumbu-sumbu koordinat dan komponen tegangan ditunjukkan oleh simbol x, y, xy = yx,

xz.

3. RUMUSAN MASALAH

Di bidang konstruksi di Indonesia saat ini sudah banyak didirikan bangunan yang terbuat dari struktur cangkang.

Di dalam penulisan jurnal ini, akan dibahas bagaimana analisa struktur dari bangunan cangkang tersebut yang

terbuat dari material beton dan baja yang diselesaikan dengan bantuan software program. Analisa struktur

meliputi analisis gaya-gaya dalam berupa gaya normal, lintang dan momen pada struktur cangkang tersebut.

Setelah didapat gaya-gaya dalam tersebut di dalam penelitian ini juga akan didesain sebuah masjid dengan atap

yang terbuat dari struktur cangkang dalam hal ini berupa kubah.

4

4. MAKSUD DAN TUJUAN

Penulisan jurnal ini dimaksudkan untuk mengetahui hasil analisa struktur pada struktur cangkang yang terbuat

dari material beton dan baja yaitu menghitung gaya-gaya dalam berupa gaya normal, lintang dan momen dari

struktur cangkang dengan perbandingan panjang radian (R) dan tinggi struktur (r) yaitu r = R dengan bantuan

software program. Penelitian ini juga bertujuan menentukan dimensi struktur cangkang yang tepat dan ekonomis

dari perbandingan material beton dan baja serta penulangan dari struktur cangkang tersebut untuk selanjutnya

akan didesain sebuah masjid dengan menggunakan atap dari struktur kubah yang telah didapat gaya-gaya

dalamnya.

5. BATASAN MASALAH

Dalam penulisan jurnal ini dipakai beberapa batasan masalah yaitu antara lain :

a. Pondasi struktur cangkang tersebut tidak dihitung.

b. Analisa struktur dilakukan dengan menggunakan program SAP 2000 dan dibatasi hanya pada struktur

cangkangnya saja.

c. Standar pembebanan yang digunakan adalah PBI 1983, dan standar untuk perencanaan RAB digunakan

standar SNI 2013.

d. Untuk dimensi awal digunakan perbandingan panjang radian (R) dan tinggi cangkang (r) yaitu r = R,

dimana R = 10 m dan tebal cangkang 8 cm.

e. Nilai modulus elastisitas baja yang digunakan adalah sebesar E = 21000 N/mm2, sedangkan untuk nilai

modulus elastisitas beton digunakan E = 4700 .

f. Beban yang bekerja adalah beban mati (DL) yang berasal dari berat sendiri struktur cangkang tersebut,

beban hidup (LL), beban angin (W) dan beban gempa (E), dimana besar beban tersebut diambil dari

Peraturan Pembebanan Indonesia, 1983. Sedangkan kombinasi beban yang digunakan adalah :

1. 1.0 DL

2. 1.0 DL + 1.0 LL

3. 1.0 DL + 1.0 W

4. 1.0 DL + 1.0 E

g. Mutu tegangan leleh kubah baja adalah fy = 400 Mpa, sedangkan mutu tegangan tekan kubah beton

digunakan K-400 maka nilai fc = 40 * 0.83 = 33.2 Mpa. Untuk tulangan digunakan mutu tegangan leleh

fy = 320 Mpa (tulangan utama) dan fy = 200 Mpa (tulangan geser).

h. Perletakan struktur cangkang dianggap perletakan jepit-jepit.

i. Perhitungan elemen dan dimensi struktur seperti pelat, balok, kolom atau struktur penunjang lainnya

telah ditentukan sebelumnya sehingga perancangan bangunan dalam hal ini masjid hanya menentukan

dimensi dan tulangan atap kubah tersebut dengan luas bangunan 26 x 26 m2 dan tinggi bangunan 7 m.

R

r

D

5

6. METODOLOGI PENELITIAN

Metode yang dipakai dalam penulisan jurnal ini adalah merupakan studi literatur berdasarkan teori-teori struktur

cangkang dari buku acuan yang ditulis oleh Timoshenko, Schodek maupun teori-teori yang didapat dari buku

acuan yang membahas tentang struktur cangkang lainnya.

7. ANALISA STRUKTUR PADA KUBAH DENGAN MATERIAL TERBUAT DARI BETON

Diketahui :

Panjang radian : 10 m.

Tinggi cangkang : 10 m

Tebal cangkang : 8 cm

Mutu tegangan tekan kubah adalah K-400, maka nilai fc = 40 * 0.83 = 33.2 Mpa

Mutu tegangan leleh tulangan adalah fy = 320 Mpa (tulangan utama) dan fy = 200 Mpa (tulangan geser).

Beban mati (DL) yaitu beban terbagi rata yang berasal dari berat sendiri struktur cangkang tersebut.

Beban hidup (LL) yaitu beban terpusat yang berasal dari seorang pekerja atau seorang pemadam

kebakaran. Berdasarkan SNI 03-1727-1989F, maka beban hidup diambil sebesar 100 Kg.

Beban angin (W), berdasarkan PBI 1983 diambil tekanan angin minimum sebesar 25 kg/m2 untuk

kemudian dikalikan dengan koefisien angin sesuai dengan distribusi beban angin tersebut. Adapun nilai

beban angin tersebut adalah :

> 22 untuk bidang lengkung di belakang angin :

Pada seperempat busur pertama 0.4, maka 25 kg/m2 x 0.4 = 10 kg/m2. Pada seperempat busur kedua 0.2, maka 25 kg/m2 x 0.2 = 5 kg/m2. Pendistribusian beban :

Beban Gempa :

o Beban Mati :

Pelat Atap : (3.14x102) x 0.08 x 24 = 602.88 KN Balok : (1x(27x0.3x0.45) + (29x0.3x0.45)) x 24 = 181.44 KN

Kolom(30x30) : (3x(0.3x0.3x3.5)) x 24 = 22.68 KN Kolom(D40) : (49x(3.14x0.42)) x 24 = 590.82 KN Spesi : (3.14x102) x 0.02 x 21 = 131.88 KN Dinding Bata : (4x(29+27) x 0.15 x 3.5) x 17 = 1999.2 KN

DL Total = 3528.9 KN o Beban Hidup :

LL Atap : 100 kg = 1 KN Koefisien Reduksi = 0.5

LL Total = 1 x 0.5 = 0.5 KN o Beban total (Wt) = 3529.4 KN

o Waktu Getar Bangunan :

Tx = Ty = 0.06 (H)3/4 = 0.06 (7)3/4 = 0.258

o Koefisien Gempa Dasar (C) :

Berdasarkan grafik respon spektrum gempa rencana (SNI 2002) untuk wilayah Medan terdapat pada wilayah gempa 3, dengan nilai T = 0.258 diperoleh koefisien gempa dasar sebesar 0.75.

o Faktor Keutamaan (I) dan Faktor Daktilitas (R) :

Untuk gedung umum, diambil I = 1.0 dan R diperoleh = 5.6 o Gaya Geser Horizontal Total Akibat Gempa :

Sumber : (Tien T. Lan, 2005)

6

Arah Memanjang : OK!!!

Arah Melintang : OK!!!

dimana Vx = Vy = Wt

Vx = Vy = (3529.4) = 472.688 KN

karena bangunan hanya tediri dari satu tingkat maka:

Vx = Vy = Fix = Fiy = 472.688 KN

Fix = Fiy = 118.172 KN

Jadi, gaya gempa yang bekerja adalah sebesar 118.172 KN

Kombinasi beban yang bekerja adalah :

1.0 DL

1.0 DL + 1.0 LL

1.0 DL + 1.0 W

1.0 DL + 1.0 E

Analisa struktur pada kubah dilakukan dengan menggunakan program SAP 2000 untuk diperoleh data

yang akan digunakan.

Setelah dilakukan analisa struktur didapat bahwa gaya gaya dalam maksimal akibat beberapa kombinasi

yaitu sebagai berikut :

- Normal x x = -131273.105 N

- Normal y y = -303992.72 N

- Momen x x = 6493.848 Nm

- Momen y y = 6493.848 Nm

- Gaya Lintang = -7482.246 N

- Reaksi Perletakan = 1777974.68 N

Menurut (Billington, 1972), berdasarkan data yang didapat pada analisa struktur maka contoh

perhitungan untuk penulangan pada arah x x adalah sebagai berikut :

Luas tulangan per meter panjang =

Area 1 20 :

Dengan nilai gaya normal maksimum 113342.25 N

Tegangan yang terjadi = 0.87 x fy = 0.87 x 320 = 278.4 N/mm2.

Ast = = 430.428 mm2.

Digunakan tulangan 10 mm.

Untuk nilai spasi (jarak), S = x 1000 = x 1000 = 192.8178 mm 190

mm.

Maka tulangan arah x x untuk area 1 20 dipakai tulangan 10 190 mm.

8. ANALISA STRUKTUR PADA KUBAH DENGAN MATERIAL TERBUAT DARI BAJA

Diketahui :

Panjang radian : 10 m.

Tinggi cangkang : 10 m

Tebal cangkang : 8 cm

Mutu tegangan tekan kubah adalah K-400, maka nilai fc = 40 * 0.83 = 33.2 Mpa

Mutu tegangan leleh tulangan adalah fy = 320 Mpa (tulangan utama) dan fy = 200 Mpa (tulangan geser).

Beban mati (DL) yaitu beban terbagi rata yang berasal dari berat sendiri struktur cangkang tersebut.

7

Beban hidup (LL) yaitu beban terpusat yang berasal dari seorang pekerja atau seorang pemadam

kebakaran. Berdasarkan SNI 03-1727-1989F, maka beban hidup diambil sebesar 100 Kg.

Beban angin (W), berdasarkan PBI 1983, diambil tekanan angin minimum sebesar 25 kg/m2 untuk

kemudian dikalikan dengan koefisien angin sesuai dengan distribusi beban angin tersebut. Adapun nilai

beban angin tersebut adalah :

> 22 untuk bidang lengkung di belakang angin :

Pada seperempat busur pertama 0.4, maka 25 kg/m2 x 0.4 = 10 kg/m2. Pada seperempat busur kedua 0.2, maka 25 kg/m2 x 0.2 = 5 kg/m2.

Pendistribusian beban :

Beban Gempa :

o Beban Mati :

Berat Gording : 24.2 x 6 x 1 = 145.2 kg

Berat Penutup Atap : 4.66 x 314 x 1 = 1463.24 kg Berat Penggantung Gording = 16.115 x 6 x 1 = 96.69 kg DL Total = 1705.13 kg = 17.05 KN

o Beban Hidup :

LL Atap : 100 kg = 1 KN Koefisien Reduksi = 0.5 LL Total = 1 x 0.5 = 0.5 KN

o Beban total (Wt) = 18.05 KN

o Waktu Getar Bangunan :

Tx = Ty = 0.06 (H)3/4 = 0.06 (7)3/4 = 0.258 o Koefisien Gempa Dasar (C) :

Berdasarkan grafik respon spektrum gempa rencana (SNI 2002) untuk wilayah Medan terdapat

pada wilayah gempa 3, dengan nilai T = 0.258 diperoleh koefisien gempa dasar sebesar 0.75.

o Faktor Keutamaan (I) dan Faktor Daktilitas (R) :

Untuk gedung umum, diambil I = 1.0 dan R diperoleh = 5.6 o Gaya Geser Horizontal Total Akibat Gempa :

Arah Memanjang : OK!!!

Arah Melintang : OK!!!

dimana Vx = Vy = Wt

Vx = Vy = (18.05) = 2.418 KN = 241.8 kg

Jadi, gaya gempa yang bekerja adalah sebesar 2.418 KN = 241.8 kg

Kombinasi beban yang bekerja adalah :

1.0 DL

1.0 DL + 1.0 LL

1.0 DL + 1.0 W

1.0 DL + 1.0 E

Analisa struktur pada kubah dilakukan dengan menggunakan program SAP 2000 untuk diperoleh data

yang akan digunakan.

Sumber : (Tien T. Lan, 2005)

8

Setelah dilakukan analisa struktur didapat bahwa gaya gaya dalam maksimal akibat beberapa kombinasi

yaitu sebagai berikut :

- Normal x x = -143264.611 N

- Normal y y = -271656.016 N

- Momen x x = 5972.013 Nm

- Momen y y = 5972.013 Nm

- Gaya Lintang = -6350.767 N

- Reaksi Perletakan = 1933381.85 N

Perencanaan Gording, Batang atas space frame berfungsi sebagai gording, sehingga dalam analisis

struktur batang atas dianalogikan sebagai elemen lentur yang menahan momen lentur dan gaya geser

karena batang atas menderita beban merata secara langsung.

Komponen Struktur Tarik, Elemen tarik terutama terletak pada batang diagonal struktur atap dan

beberapa bagian batang bawah space frame. Pada batang diagonal pelengkung utama menggunakan

profil pipa circular hollow sections. Profil yang digunakan adalah :

diameter (D) = 190.7 mm

luas (F) = 30.87 cm2,

panjang tekuk (L) = 2 m

berat (G) = 24.2 kg/m

momen inersia (I) = 29.17 cm4

jari-jari girasi (r) = 6.57 cm

tebal (t) = 5.0 mm

Perencanaan Elemen Tarik

Persyaratan keamanan batang tarik : Nu Nn

Nu = Gaya aksial tarik = 36103.48 N (dari data SAP)

= Faktor Reduksi = 0.9

Nn = Kapasitas tarik penampang = fy . F

= 400 N/mm2 x 30.87.10

2 mm

2

= 1.23.106 N

Nn = 0.9 x 1.23.106 = 1.113.10

6 N

Nu Nn

36103.48 N 1.113.106 N . (OK)

Komponen Struktur Tekan, Elemen tekan terjadi pada seluruh batang atas dan bawah struktur lengkung

dan pada sebagian batang space frame. Batang diagonal pelengkung lateral menggunakan profil pipa.

Profil yang digunakan adalah :

diameter (D) = 190.7 mm

luas (F) = 30.87 cm2,

panjang tekuk (L) = 2.828 m

berat (G) = 24.2 kg/m

momen inersia (I) = 29.17 cm4

jari-jari girasi (r) = 6.57 cm

tebal (t) = 5.0 mm

Perencanaan Elemen Tekan

Persyaratan keamanan batang tekan : Nu Nn

Nu = Gaya aksial tekan = 40434.62 N (dari data SAP)

Nn = Kuat tekan penampang = F . fcr

= Faktor Reduksi = 0.85

= = = 0.43

= = 3.14 = 85.992

= 0.005

karena < 0.25 maka =

9

fcr = = = 400 N/mm2

Nn = F. fcr = 30.87.102 mm

2 x 400 N/mm

2 = 1.235.10

6 N

Nu Nn

40434.62 0.85 x 1.235.106

40434.62 1.05.106 . (OK)

9. GAMBAR KERJA

Setelah dilakukan analisa struktur pada kubah baik yang terbuat dari material beton dan material baja dengan

menggunakan program dan diperoleh data yang akan digunakan serta diketahui kombinasi beban maksimum

yang terjadi untuk kemudian didesain suatu kubah dengan material beton dan baja tersebut, maka selanjutnya

akan dibuat gambar kerja suatu struktur sebuah masjid dengan kubah dari material beton dan material baja.

Gambar 3. Tampak Depan Masjid Kubah baik Material Beton atau Baja

Gambar 4. Denah Balok pada Masjid dengan Kubah Beton

10

Gambar 5. Denah Balok pada Masjid dengan Kubah Baja

10. RENCANA ANGGARAN BIAYA

Setelah didapat gambar kerja sebuah masjid dengan kubah material beton dan material baja tersebut, maka

selanjutnya akan dibuat rencana anggaran biaya (RAB) pada masjid tersebut.

Rencana anggaran biaya (RAB) masjid dengan kubah material beton (Berdasarkan SNI 2013)

No Uraian Pekerjaan Volume Sat Harga Satuan

(Rp)

Jumlah

(Rp)

1 Kolom 30 x 30 1.89 M3 7.855.600,00 14.847.084.00

2 Kolom D40 43.05 M3 8.490.600,00 365.520.330.00

3 Balok 30 x 45 14.58 M3 5.987.180,00 87.293.084,40

4 Plat t = 8 cm 25.12 M3 4.217.900,00 105.953.648,00

5 Pengecoran atap

kubah diameter 20 m

20.00 M 2.000.000,00 40.000.000,00

Total 613.614.146,40

Rencana anggaran biaya (RAB) masjid dengan kubah material baja

No Uraian Pekerjaan Volume Sat Harga Satuan

(Rp)

Jumlah

(Rp)

1 Kolom 30 x 30 1.89 M3 7.855.600,00 14.847.084.00

2 Kolom D40 43.05 M3 8.490.600,00 365.520.330.00

3 Balok 30 x 45 14.58 M3 5.987.180,00 87.293.084,40

4 Plat t = 8 cm 25.12 M3 4.217.900,00 105.953.648,00

5 Pemasangan space

frame

40.00 M 1.300.000,00 52.000.000,00

6 Pemasangan Atap

Genteng Metal

40.00 M 86.000 3.440.400,00

Total 629.054.146,40

11

11. KESIMPULAN

Kesimpulan yang dapat ditarik pada penulisan jurnal ini adalah:

a. Untuk material beton digunakan tulangan dengan 10 dengan jarak bervariasi berdasarkan area nya.

b. Untuk material baja digunakan space frame dengan dimensi baik struktur tarik dan tekan adalah : D =

190.7 mm, F = 30.87 m2, G = 24.2 kg/m, I = 29.17 cm

4, r = 6.57 cm, t = 5 mm.

c. Untuk kombinasi beban maksimum didapat bahwa kubah material baja lebih maksimum daripada

material beton.

d. Untuk perencanaan atau desain didapat bahwa kubah material beton lebih mudah didesain daripada

material baja.

e. Untuk rencana anggaran biaya (RAB) didapat bahwa kubah material beton lebih ekonomis daripada

material baja.

12. SARAN

Dalam penulisan jurnal ini, yang dibandingkan adalah kubah (dome) dengan material beton dan baja dengan

menggunakan program. Penulis ingin menyarankan kepada pembaca yang mempunyai niat untuk mengambil

tugas akhir yang berhubungan dengan kubah (dome) agar meneliti lebih lanjut tentang kubah dengan material

beton pra-tegang, kubah dengan bentuk selain setengah lingkaran ataupun perbandingan dengan program

lainnya.

13. DAFTAR PUSTAKA

Billington, D. P. 1972. Thin Shell Concrete Structures. New York, McGraw-Hill

Departemen Pekerjaan Umum. 2002. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, SK SNI

03 2847 2002. Jakarta, Badan Standarisasi Nasional

Departemen Pekerjaan Umum, 2013. Tata Cara Perhitungan Harga Satuan Pekerjaan Untuk Konstruksi

Bangunan Gedung dan Perumahan, SK SNI 2013. Jakarta, Badan Standarisasi Nasional

Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. 1983. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung. Bandung,

Yayasan Lembaga Penyelidikan Masalah Bangunan

Gusty, Fathoni Tamara. 2014. Analisis Perbandingan Perhitungan Struktur Cangkang Kubah (Dome) Material

Beton dan Material Baja dengan Program. Program Studi Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.

Medan

Schodek, Daniel. 1998. Struktur. Bandung : Refika Aditama

Timoshenko, S., dan Hindarko, S. 1992. Teori Pelat dan Cangkang. Jakarta, Erlangga.