digilib.uns.ac.id/Peren... · Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kantor Pajak 2 lantai BAB 3...

Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kantor Pajak 2 lantai

BAB 3 Rencana Atap

16

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pesatnya perkembangan dunia teknik sipil menuntut bangsa Indonesia untuk dapat

menghadapi segala kemajuan dan tantangan. Hal itu dapat terpenuhi apabila

sumber daya yang dimiliki oleh bangsa Indonesia memiliki kualitas pendidikan

yang tinggi, Karena pendidikan merupakan sarana utama bagi kita untuk semakin

siap menghadapi perkembangan ini.

Dalam hal ini bangsa Indonesia telah menyediakan berbagai sarana guna

memenuhi sumber daya manusia yang berkualitas. Sehingga Universitas Sebelas

Maret Surakarta sebagai salah satu lembaga pendidikan dalam merealisasikan hal

tersebut memberikan Tugas Akhir sebuah perencanaan gedung bertingkat dengan

maksud agar menghasilkan tenaga yang bersumber daya dan mampu bersaing

dalam dunia kerja.

1.2. Rumusan Masalah Masalah-masalah yang akan dibahas dalam penulisan Tugas Akhir ini dapat

dirumuskan sebagai berikut:

a. Bagaimana mengetahui konsep-konsep dasar berdasarkan data-data yang

diperoleh untuk merencanakan suatu bangunan.

b. Bagaimana melakukan perhitungan struktur dengan tingkat keamanan yang

memadai.

1.3. Tujuan Dalam menghadapi pesatnya perkembangan jaman yang semakin modern dan

berteknologi, serta derasnya arus globalisasi saat ini, sangat diperlukan seorang

teknisi yang berkualitas. Khususnya dalam bidang teknik sipil, sangat diperlukan

1


BAB 3 Rencana Atap

17

teknisi-teknisi yang menguasai ilmu dan keterampilan dalam bidangnya. Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai lembaga pendidikan

bertujuan untuk menghasilkan ahli teknik yang berkualitas, bertanggungjawab,

kreatif dalam menghadapi masa depan serta dapat mensukseskan pembangunan

nasional di Indonesia.

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Program D III Jurusan Teknik Sipil

memberikan Tugas Akhir dengan maksud dan tujuan :

1. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana

sampai bangunan bertingkat.

2. Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan, pengertian dan

pengalaman dalam merencanakan struktur gedung.

3. Mahasiswa dapat mengembangkan daya fikirnya dalam memecahkan suatu

masalah yang dihadapi dalam perencanaan struktur gedung.

1.4. Metode Perencanaan Metode perencanaan yang digunakan untuk pembahasan Tugas Akhir ini meliputi:

a. Sistem struktur.

b. Sistem pembebanan.

c. Perencanaan analisa struktur.

d. Perencanaan analisa tampang.

e. Penggambaran.

1.5. Kriteria Perencanaan 1. Spesifikasi Bangunan

a. Fungsi Bangunan : Kantor Gedung Pajak

b. Luas Bangunan : ± 600 m2

c. Jumlah Lantai : 2 lantai

d. Tinggi Lantai : 4,0 m

e. Konstruksi Atap : Rangka kuda-kuda baja

f. Penutup Atap : Genteng


BAB 3 Rencana Atap

18

B

U

R

L

KT 1

SK

J

N

KU

G

KUKUKU

KT 1

SK

25.00

12.00

4.334.334.33 3.00 3.00

1.50

KT 2 KT 2

SK SK

SK

JJ

J

g. Pondasi : Foot Plat

2. Spesifikasi Bahan

a. Mutu Baja Profil : BJ 37 (fu = 370 MPa, fy = 240 MPa)

b. Mutu Beton (f’c) : 17,5 MPa

c. Mutu Baja Tulangan (fy) : Polos : 240 MPa.

Ulir : 320 MPa.

1.6. Peraturan-Peraturan Yang Berlaku 1. Standart tata cara perencanaan struktur baja untuk bangunan gedung PPBBI

1984.

2. Standart Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung

SKSNI T – 15 – 1991 – 03.

3. Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971.

4. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1989 (SNI 03-1727-1989)

Perancangan struktur kantor pajak dua lantai

BAB 3 PERENCANAAN ATAP

3.1. Rencana Atap


BAB 3 Rencana Atap

19

Gambar 3.1. Rencana Atap

Keterangan :

KU = Kuda-kuda Utama

KT 1 = Kuda-kuda Trapesium 1

KT 2 = Kuda-kuda Trapesium 2

SK = Setengah kuda-kuda utama

J = Jurai

G = Gording

B = Bracing

N = Nok

L = Lisplank

3.1.1. Dasar Perencanaan

Dasar perencanaan yang dimaksud di sini adalah data dari perencanaan atap itu

sendiri, seperti perencanaan kuda-kuda dan gording, yaitu :

a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti tergambar.

b. Jarak antar kuda-kuda : 4,33 m.

c. Kemiringan atap (a) : 30°

d. Bahan gording : baja profil lip channels ( ).

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

f. Bahan penutup atap : genteng.

g. Alat sambung : baut-mur.

h. Jarak antar gording : 1,73 m.

i. Bentuk atap : limasan.

j. Mutu baja profil : Bj-37 (sijin = 1600 kg/cm2).

16


BAB 3 Rencana Atap

20

y

x

qxqyq

(sleleh = 2400 kg/cm2).

3.2. Perencanaan Gording

3.2.1. Perencanaan Pembebanan

Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels/ kanal

kait ( ) 200 ´ 75 ´ 20 ´ 3,2 dengan data sebagai berikut :

a. Berat gording = 9,27 kg/m.

b. lx = 721 cm4

c. ly = 87,5 cm4

d. h = 200 mm

e. b = 75 mm

f. ts = 3,2 mm

g. tb = 3,2 mm

h. Zx = 72,1 cm3

i. Zy = 16,8 cm3

Kemiringan atap (a) = 30°

Jarak antar gording (s) = 1,73 m.

Jarak antar kuda-kuda (L) = 4,33 m.

Pembebanan berdasarkan Tata cara Perhitungan Pembebanan Untuk Bangunan

Rumah dan Gedung Revisi SNI 03-1727-1989/Mod SEI/ASCE 7-02, sebagai

berikut :

a. Berat penutup atap = 50 kg/m2

b. Beban angin = 25 kg/m2

c. Berat hidup (pekerja) = 100 kg

d. Berat penggantung dan plafond = 18 kg/m2

3.2.2. Perhitungan Pembebanan

a. Beban mati (titik)


BAB 3 Rencana Atap

21

y

x

pxpyp

Berat gording = = 9,27 kg/m

Berat penutup atap = 1,73 x 50 kg/m2 = 86,5 kg/m

q = 95,77 kg/m

qx = q ´ sin 30° = 95,77 ´ sin 30° = 47,885 kg/m

qy = q ´ cos 30° = 95,77 ´ cos 30° = 82,939 kg/m

Mx1 = 1/8 ´ qy ´ L2 = 1/8 ´ 82,939 ´ (4,33)2 = 194,377 kgm

My1 = 1/8 ´ qx ´ L2 = 1/8 ´ 47,885 ´ (4,33)2 = 112,224 kgm

b. Beban hidup

P diambil sebesar 100 kg.

Px = P ´ sin 30°= 100 ´ sin 30° = 50 kg.

Py = P ´ cos30°= 100 ´ cos 30° = 87 kg.

Mx2 = 1/4 ´ Py ´ L = 1/4 ´ 87 ´ 4,33 = 94,178 kgm.

My2 = 1/4 ´ Px ´ L = 1/4 ´ 50 ´ 4,33 = 54,125 kgm.

c. Beban angin

TEKAN HISAP

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

Koefisien kemiringan atap (a) = 30°

+


BAB 3 Rencana Atap

22

1) Koefisien angin tekan = (0,02 a – 0,4) = 0,2

2) Koefisien angin hisap = – 0,4

Beban angin :

1) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan ´ beban angin ´ 1/2 (s1+s2)

= 0,2 ´ 25 ´ ½ ´ (1,73 +1,73) = 8,65 kg/m.

2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap ´ beban angin ´ 1/2 (s1+s2)

= – 0,4 ´ 25 ´ ½ ´ (1,73 +1,73) = -17,3 kg/m.

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

1) Mx (tekan) = 1/8 ´ W1 ´ L2 = 1/8 ´ 8,65 ´ (4,33)2 = 20,272 kgm.

2) Mx (hisap) = 1/8 ´ W2 ´ L2 = 1/8 ´-17,3 ´ (4,33)2 = -40,544 kgm.

Tabel 3.1 Kombinasi gaya dalam pada gording

Beban Angin Kombinasi Momen

Beban

Mati

Beban

Hidup Tekan Hisap Minimum Maksimum

Mx

My

194,377

112,224

94,178

54,125

20,272

-

-40,544

-

268,283

166,349

308,827

166,349

3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan

Ø Kontrol terhadap tegangan Minimum

Mx = 268,283 kgm = 26828,3 kgcm.

My = 166,349 kgm = 16634,9 kgcm.

σ = 22

ZyMy

ZxMx

÷÷ø

öççè

æ+÷

øö

çèæ

= 22

16,816634,9

72,126828,3

÷ø

öçè

æ+÷

ø

öçè

æ


BAB 3 Rencana Atap

23

= 1057,78 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2

Ø Kontrol terhadap tegangan Maksimum

Mx = 308,827 kgm = 30882,7 kgcm.

My = 166,349 kgm = 16634,9 kgcm.

σ = 22

ZyMy

ZxMx

÷÷ø

öççè

æ+÷

øö

çèæ

= 22

16,816634,9

72,130882,7

÷ø

öçè

æ+÷

ø

öçè

æ

= 1078,85 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2

3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan

Di coba profil tipe lip channels :

200 ´ 75 ´ 20 ´ 3,2

E = 2,1 x 106 kg/cm2

lx = 721 cm4

ly = 87,5 cm4

qx = 0,47885 kg/cm

qy = 0,82939 kg/cm

Px = 50 kg

Py = 87 kg

433180

1´=ijinZ

b

d

tw

y

x


BAB 3 Rencana Atap

21

= 2,406 cm

Zx =IyE

LPxIyE

Lqx××

×+

××××

483845 34

=5,87101,248

43350

5,87101,2384

)433(47885,056

3

6

4

×××

×+

×××

××

= 1,653

Zy = IxE

LPyIxE

lqy××

×+

××××

483845 34

= 721101,248

)433(87

721101,2384

)433(82939,056

3

6

4

×××

×+

×××

××

= 0,510

Z = 22 ZyZx +

= =+ 22 510,0653,1 1,730

Z £ Zijin

1,730 £ 2,406 …………… aman !

Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 200 ´ 75 ´ 20 ´ 3,2 aman dan

mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.


BAB 3 Rencana Atap

22

1 2

5

6

10

11

9

3 4

7

8

1213

14

15

16

3.3. Perencanaan Setengah Kuda-kuda

Gambar 3.2. Panjang Batang Setengah Kuda- Kuda 3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda

Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :

Tabel 3.2. Perhitungan panjang batang pada setengah kuda-kuda

Nomor Batang Panjang Batang (m) 1 1,50 2 1,50 3 1,50 4 1,50 5 1,73 6 1,73 7 1,73 8 1,73 9 0,87 10 1,73 11 1,73 12 1,73 13 2,29 14 2,60 15 3,00 16 3,46


BAB 3 Rencana Atap

23

3.3.2. Perhitungan Luasan

a. Setengah kuda-kuda

Gambar 3.3. Luasan Atap Setengah Kuda-Kuda

Panjang SA’ = (4 × 1,73) +1,15 = 8,07 m

Panjang AB = 7,00 m

Panjang CD = 6,00 m

Panjang GH = =×

''SA

ABSD4,5 m

Panjang KL = =×

''SA

ABSF3,0 m

Panjang OP = =×

''

SAABSH

1,5 m

Panjang EF = 5,25 m

Panjang IJ = 3,75 m

Panjang MN = 2,25 m

Panjang QR = 0,75 m

A

I

M

Q R

S

E

N

J

F

BA'

C

G

K

O

D

H

L

P

B'C'D'E'F'G'H'I'

A

I

M

Q R

S

E

N

J

F

BA'

C

G

K

O

D

H

L

P

B'C'D'E'F'G'H'I'


BAB 3 Rencana Atap

24

Luas ABEF = =×+

''2

CAEFAB

865,12

25,57×

+

= 11,423 m2

Panjang A’C’ = (0,5 × 1,73) + 1,00 =1,865 m

Luas EFIJ = =×+

CEIJEF

2 73,1

275,325,5

×+

= 7,785 m2

Luas IJMN = =×+

''2

GEMNIJ

73,12

25,275,3×

+

= 5,19 m2

Luas MNQR = =×+

''2

IGQRMN

73,12

75,025,2×

+

= 2,595 m2

Luas SQR = =××2

'SIQR

2865,075,0 ×

= 0,324 m2

b. Plafon setengah kuda-kuda

Gambar 3.4. Luasan Plafon Setengah Kuda-Kuda

Panjang SA’ = (1,50 ´ 4) +1 = 7,00 m

A

I

M

Q R

S

E

N

J

F

BA'

C

G

K

O

D

H

L

P

B'C'D'E'F'G'H'I'


BAB 3 Rencana Atap

25

Panjang AB = 7,00 m

Panjang CD = 6,00 m

Panjang GH = =×

''SA

ABSD4,5 m

Panjang KL = =×

''SA

ABSF3,0 m

Panjang OP = =×

''

SAABSH

1,5 m

Panjang EF = 5,25 m

Panjang IJ = 3,75 m

Panjang MN = 2,25 m

Panjang QR = 0,75 m

Luas ABEF = =×+

''2

CAEFAB

750,12

25,57×

+

= 10,719 m2

Panjang A’C’ = (0,5 × 1,50) + 1,00 =1,75 m

Luas EFIJ = =×+

CEIJEF

2 50,1

275,325,5

×+

= 6,750 m2

Luas IJMN = =×+

''2

GEMNIJ

50,12

25,275,3×

+

= 4,500 m2

Luas MNQR = =×+

''2

IGQRMN

50,12

75,025,2×

+

= 2,250 m2

Luas SQR = =´2

' SIQR

275,075,0 ×

= 0,281 m2


BAB 3 Rencana Atap

26

3.3.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda

Data-data pembebanan :

Berat gording = 11 kg/m

Jarak antar kuda-kuda = 4,33 m

Berat penutup atap = 50 kg/m2

Berat profil kuda-kuda = 25 kg/m

Berat plafon = 18 kg/m

Gambar 3.5. Pembebanan Setengah Kuda-Kuda Akibat Beban Mati a) Perhitungan Beban

Ø Beban Mati

1. Beban P1

a).Beban gording = Berat profil gording ´ Panjang Gording CD

= 11 ´ 6 = 66 kg

b). Beban atap = Luasan ABEF ´ Berat atap

= 11,423 ´ 50 = 571,15 kg

c). Beban kuda-kuda = ½ ´ Btg(1 + 5) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,5 + 1,73) ´ 25 = 40,375 kg

d). Beban plat sambung = 30 % ´ beban kuda-kuda

= 30 % ´ 40,375 = 12,1125 kg

3 4

7

8

13

14

15

16

P 4

P 5

P 9 P 1 0 P 1 1

P 6

1 2

5

6

10

11

P 2

P 1

P 3

9

P 8P 7

12


BAB 3 Rencana Atap

27

e). Beban bracing = 10 % ´ beban kuda-kuda

= 10 % ´ 40,375 = 4,0375 kg

f). Beban plafon = Luasan ABEF ´ berat plafon

= 10,719 ´ 18 = 192,942 kg

2. Beban P2

a). Beban gording = Berat profil gording ´ Panjang Gording GH

= 11 kg ´ 4,5 = 49,5 kg

b). Beban atap = Luasan EFIJ ´ berat atap

= 7,785 ´ 50 = 389,25 kg

c). Beban kuda-kuda = ½ ´Btg(5 + 6 + 9 +10) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,73 + 1,73 + 0,87 + 1,73) ´ 25 = 75,75 kg


= 30 % ´ 75,75 = 22,725 kg


= 10 % ´ 75,75 = 7,575 kg

3. Beban P3

a). Beban gording = Berat profil gording ´ Panjang Gording KL

= ½ (11 ´ 3) = 16,5 kg

b). Beban atap = Luasan IJMN ´ berat atap

= ½ (5,19 ´ 50) = 112,5 kg

c). Beban kuda-kuda = ½ ´ Btg (6 + 11) ´ berat profil kuda kuda

= ½ ´ (1,73 + 1,73) ´ 25

= 30,75 kg


= 30 % ´ 30,75 = 9,225 kg


= 10 % ´ 30,75 = 3,075 kg

3 Beban P4

a). Beban gording = Berat profil gording ´ Panjang Gording OP

= ½ (11 ´ 3) = 16,5 kg


BAB 3 Rencana Atap

28

b). Beban atap = Luasan IJMN ´ berat atap

= ½ (5,19 ´ 50) = 112,5 kg

c). Beban kuda-kuda = ½ Btg (12 + 13 + 7) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,73 + 2,29 +1,73) ´ 25 = 71,875 kg


= 30 % ´ 71,875 = 21,563 kg


= 10 % ´ 71,875 = 7,1875 kg

4 Beban P5

a). Beban gording = Berat profil gording ´ Panjang Gording

= 11 ´ 1,50 = 16,50 kg

b). Beban atap = Luasan MNQR ´ berat atap

= 2,595 ´ 50 = 129,75 kg

c). Beban kuda-kuda = ½ Btg ( 7 + 8+ 14 + 15 ) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,73 + 1,73 + 2,6 + 3) ´ 25 = 113,25 kg


= 30 % ´ 113,25 = 33,975 kg


= 10 % ´ 113,25 = 11,325 kg

5 Beban P6

a). Beban gording = Berat profil gording ´ Panjang Gording

= 11 ´ 0 = 0 kg

b). Beban atap = Luasan SQR ´ berat atap

= 0,324 ´ 50 = 16,2 kg

c). Beban kuda-kuda = ½ Btg (8 + 16) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,73 + 3,46) ´ 25 = 64,875 kg


= 30 % ´ 64,875 = 19,463 kg


= 10 % ´ 64,875 = 6,4875 kg


BAB 3 Rencana Atap

29

6 Beban P7

a). Beban kuda-kuda = ½ ´Btg (1 + 9 + 2) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,5 + 0,87 + 1,5 ) ´ 25 = 48,375 kg

b). Beban bracing = 10 % ´ beban kuda-kuda

= 10 % ´ 48,375 = 4,8375 kg

c). Beban plafon = Luasan EFIJ ´ berat plafon

= 6,75 ´ 18 = 121,5 kg


= 30 % ´ 48,375 = 14,5125 kg

7 Beban P8

a). Beban kuda-kuda = ½ ´ Btg (2 + 10 + 11) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,5+1,73+1,73) ´ 25 = 62 kg


= 10 % ´ 62 = 6,20 kg

c). Beban plafon = Luasan IJMN ´ berat plafon

= ½ (4,50 ´ 18) = 40,5 kg


= 30 % ´ 62 = 18,6 kg

8 Beban P9

a) . Beban kuda-kuda = ½ ´ Btg (3 + 12 + 13) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,5 + 2,29 + 2,6) ´ 25 = 79,875 kg


= 10 % ´ 79,875 = 7,988 kg

c). Beban plafon = Luasan IJMN ´ berat plafon

= ½ (4,50 ´ 18) = 40,5 kg


= 30 % ´ 79,875 = 23,963 kg

9 Beban P10


BAB 3 Rencana Atap

30

a) Beban kuda-kuda = ½ ´ Btg (3 +13 + 14 + 4) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (1,5+ 2,6 + 3 + 1,5) ´ 25 = 107,5 kg

b) Beban bracing = 10 % ´ beban kuda-kuda

= 10 % ´ 107,5 = 10,75 kg

c) Beban plafon = Luasan MNQR ´ berat plafon

= 2,25 ´ 18 = 40,5 kg

d) Beban plat sambung = 30 % ´ beban kuda-kuda

= 30 % ´ 107,5 = 32,25 kg

10 Beban P11

a) Beban kuda-kuda = ½ ´ Btg (15 + 16 + 8) ´ berat profil kuda-kuda

= ½ ´ (3 + 3,46 + 1,73) ´ 25 = 102,375 kg

b) Beban bracing = 10 % ´ beban kuda-kuda

= 10 % ´ 102,375 = 10,238 kg

c) Beban plafon = Luasan SQR ´ berat plafon

= 0,281 ´18 = 5,058 kg

d) Beban plat sambung = 30 % ´ beban kuda-kuda

= 30 % ´ 102,375 = 30,713 kg

Tabel 3.3. Rekapitulasi Beban Mati Setengah Kuda-kuda

Beban

Beban Atap

(kg)

Beban gordin

g

(kg)

Beban Kuda - kuda (kg)

Beban Bracing

(kg)

Beban Plat

Penyam-bung (kg)

Beban Plafon

(kg)

Jumlah Beban

(kg)

Input SAP 2000 (kg)

P1 571,15 66 40,375 4,0375 12,1125 192,942

886,617 887

P2 389,25

0 49,5 75,75 7,575 22,725 --- 544,8 545

P3 112,5 16,5 30,75 3,075 9,225 --- 172,05 173

P4 112,5 16,5 71,875 7,1875 21,563 --- 229,623 230

P5 129,75 16,50 113,25 11,325 33,975 --- 304,8 305

P6 16,20 0 64,875 6,4875 19,463 --- 107,03 108

P7 --- --- 48,375 4,8375 14,5125 121,5 189,23 190


BAB 3 Rencana Atap

31

P8 --- --- 62 6,20 18,6 40,5 127,3 128

P9 --- --- 79,875 7,988 23,963 40,5 152,33 153

P10 --- --- 107,50 10,75 32,25 40,5 191 191

P11 --- --- 102,375 10,238 30,713 5,058 148,384 149

Ø Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P5, P6 = 100 kg/m2 dan P3, P4 = 50 kg/m2

Ø Beban Angin

Perhitungan beban angin :

Gambar 3.6. Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat beban angin


1) Koefisien angin tekan = 0,02a ´ 0,40

= (0,02 × 30) – 0,40 = 0,2

a).W1 = luasan ABEF × koef. angin tekan × beban angin

= 11,423 × 0,2 × 25 = 57,115 kg

b).W2 = luasan EFIJ × koef. angin tekan × beban angin

= 7,785 × 0,2 × 25 = 38,925 kg

c).W3 = luasan IJMN × koef. angin tekan × beban angin

= ½ (5,19 × 0,2 × 25) = 12,975 kg

3 4

7

8

1213

1416

15

W4

W5

W6

1 2

5

6

10

11

9W1

W2

W3


BAB 3 Rencana Atap

32

d).W4 = luasan IJMN × koef. angin tekan × beban angin

= ½ (5,19 × 0,2 × 25) = 12,975 kg

e).W5 = luasan MNQR × koef. angin tekan × beban angin

= 2,595 × 0,2 × 25 = 12,975 kg

f).W6 = luasan SQR × koef. angin tekan × beban angin

= 0,324 × 0,2 × 25 = 1,620 kg

T abel 3.4 Perhitungan Beban Angin Setengah Kuda-kuda

Beban

Angin

Beban

(kg)

W x Cos 30°

(kg)

Untuk Input

SAP2000

W x Sin 30°

(kg)

Untuk Input

SAP2000

W1 57,115 49,463 50 28,558 29

W 2 38,925 33,710 34 19,463 20

W 3 12,975 11,237 12 6,488 7

W 4 12,975 11,237 12 6,488 7

W 5 12,975 11,237 12 6,488 7

W6 1,620 1,403 2 0,812 1


BAB 3 Rencana Atap

33

Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh

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

Tabel 3.5 Rekapitulasi gaya batang setengah kuda-kuda

Nomor batang Tarik ( + ) (kg)

Tekan ( - ) (kg)

1 934,88 - 2 924,85 - 3 - 67,4 4 67,4 - 5 - 1116,82 6 11,32 - 7 - 164,5 8 225,51 - 9 239,01 - 10 - 1152,84 11 - 363,43 12 - 648,55 13 186,44 - 14 - 124,39 15 - 719,67 16 - 40,26

3.3.4 Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda

a. Perhitungan profil batang tarik

Pmaks = 934,88 kg σ ijin = 1600 kg/ cm2

Fnetto = ijin

maksP

σ =

160088,934

= 0,584 cm2

Fbruto = 1,15 ´ Fnetto

= 1,15 ´ 0,584 cm2


BAB 3 Rencana Atap

34

= 0,788cm2

Dicoba, menggunakan baja profil 50. 50. 5

F = 2 ´ 4,80 = 9,60 cm2 (F = Penampang profil)

Kontrol tegangan yang terjadi:

s = F

Pmaks

.85,0

= 60,985,0

88,934´

= 114,57 kg/cm2

s £ 0,75 sijin

114,57 kg/cm2 £ 1200 kg/cm2

b. Perhitungan profil batang tekan

Pmaks = 1152,84 kg

lk = 1,73 m = 173 cm

Dicoba, menggunakan baja profil 50. 50. 5

ix = 1,51 cm

F = 2 ´ 4,80 = 9,60 m2

l = xi

lk =

51,1173

= 114,57

lg = pleleh

Eα.7,0

……… dimana, sleleh = 2400 kg/cm2

= p24007,0

/101,2 26

×× cmkg

= 111,02

ls = gl

l =

02,11157,114

= 1,032

Karena ls ≥ 1, maka w = 2,381 ´ ls2

= 2,536


BAB 3 Rencana Atap

35

Kontrol tegangan yang terjadi :

s = F

Pmaks ω×

= 60,9

536,284,1152 ´ = 304,542 kg/cm2

s £ 0,75 s ijin

304,542 kg/cm2 £ 1200kg/cm2...................aman!!

3.3.5. Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan

Digunakan alat sambung baut-mur.

Diameter baut (Æ) = 12,7 mm (1/2 inci)

Diameter lubang = 13,7 mm

Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d

= 0,625 ´ 12,7

= 7,9 mm.

Menggunakan tebal plat 8 mm

Ø Tegangan geser yang diijinkan

Teg. geser = 0,6 ´ sijin

= 0,6 ´ 1600

= 960 kg/cm2

Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan

Teg. tumpuan = 1,5 ´ sijin

= 1,5 ´ 1600

= 2400 kg/cm2

Ø Kekuatan baut :

a) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´t geser

= 2 ´ ¼ ´p ´ (1,27)2 ´ 960= 1914,144 kg

b) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan

= 0,8 ´ 1,27 ´ 2400 = 2438,4 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 1914,144 kg.


BAB 3 Rencana Atap

36

Perhitungan jumlah baut-mur,

geser

maks

P

Pn = =

144,191484,1152

= 0,6 ~ 2 baut

Digunakan : 2 buah baut.

Perhitungan jarak antar baut :

a) 1,5 d £ S1 £ 3 d

Diambil, S1 = 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,27

= 3,175 cm

= 3 cm

b) 2,5 d £ S2 £ 7 d

Diambil, S2 = 5 ´ d = 5 ´ 1,27

= 6,35 cm

= 6 cm

b. Batang tarik


Diameter baut (Æ ) = 12,7 mm.

Diameter lubang = 13,7 mm.


= 0,625 ´ 12,7 = 7,9 mm.



Teg. geser = 0,6 ´ s ijin

= 0,6 ´ 1600 = 960 kg/cm2


Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin

= 1,5 ´ 1600 = 2400 kg/cm2

Ø Kekuatan baut :

a) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser

= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,27)2 ´ 960 = 1914,144 kg


BAB 3 Rencana Atap

37

1 2

5

6

10

11

9

3 4

7

8

1213

14

15

16


= 0,8 ´ 1,27 ´ 2400 = 2438,4 kg



geser

maks

P

Pn = =

144,191488,934

= 0,5 ~ 2 baut

Digunakan : 2 buah baut.


a) 1,5 d £ S1 £ 3 d

Diambil, S1 = 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,27

= 3,175 cm

= 3 cm

b) 2,5 d £ S2 £ 7 d

Diambil, S2 = 5 ´ d = 5 ´ 1,27

= 6,35 cm

= 6 cm

Tabel 3.6. Rekapitulasi perencanaan profil setengah kuda-kuda

Nomor Batang

Dimensi Profil Baut (mm)


BAB 3 Rencana Atap

38

y

x

qx

qyq

1.73

4.2

30°

1-16 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7 3.4.Perencanaan Jurai

3.4.1. Perencanaan Pembebanan

Dicoba menggunakan jurai dengan dimensi baja profil tipe double lip channels/

kanal kait ganda ( ) 200 ´ 150 ´ 20 ´ 3,2 dengan data sebagai berikut :

a. Berat jurai = 18,5 kg/m

b. lx = 1432 cm4

c. ly = 834 cm4

d. h = 200 mm

e. b = 150 mm

f. ts = 3,2 mm

g. tb = 3,2 mm

h. Zx = 143 cm3

i. Zy = 111 cm3

Kemiringan atap (a) = 30°

Tinggi kuda-kuda trapesium (s) = 1,73 m.

Panjang Jurai (L) = 4,5 m.

Pembebanan berdasarkan Tata cara Perhitungan Pembebanan Untuk Bangunan

Rumah dan Gedung Revisi SNI 03-1727-1989/Mod SEI/ASCE 7-02, sebagai

berikut :

a. Berat penutup atap = 50 kg/m2

b. Beban angin = 25 kg/m2

c. Berat hidup (pekerja) = 100 kg

d. Berat penggantung dan plafond = 18 kg/m2

3.4.2. Perhitungan Pembebanan

a. Beban mati


BAB 3 Rencana Atap

39

y

x

px

pyp

1.73

4.2

30°

Berat jurai = = 18,5 kg/m

Berat gording = = 9,27 kg/m

Berat penutup atap = 1,73 x 50 kg/m2 = 86,5 kg/m

q = 114,27 kg/m

qx = q ´ sin 30° = 114,27 ´ sin 30° = 57,135 kg/m

qy = q ´ cos 30° = 114,27 ´ cos 30° = 98,961 kg/m

Mx1 = 1/8 ´ qy ´ L2 = 1/8 ´ 98,961 ´ (4,5)2 = 250,495 kgm

My1 = 1/8 ´ qx ´ L2 = 1/8 ´ 57,135 ´ (4,5)2 = 144,623 kgm

b. Beban hidup

P diambil sebesar 100 kg.

Px = P ´ sin 30°= 100 ´ sin 30° = 50 kg.

Py = P ´ cos30°= 100 ´ cos 30° = 87 kg.

Mx2 = 1/4 ´ Py ´ L = 1/4 ´ 87 ´ 4,5 = 97,88 kgm.

My2 = 1/4 ´ Px ´ L = 1/4 ´ 50 ´ 4,5 = 56,25 kgm.

c. Beban angin

TEKAN HISAP

+


BAB 3 Rencana Atap

40


Koefisien kemiringan atap (a) = 30°

1) Koefisien angin tekan = (0,02 a – 0,4) = 0,2

2) Koefisien angin hisap = – 0,4

Beban angin :

1) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan ´ beban angin ´ 1/2 (s1+s2)

= 0,2 ´ 25 ´ ½ ´ (1,73 +1,73) = 8,65 kg/m.

2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap ´ beban angin ´ 1/2 (s1+s2)

= – 0,4 ´ 25 ´ ½ ´ (1,73 +1,73) = -17,3 kg/m.

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

1) Mx (tekan) = 1/8 ´ W1 ´ L2 = 1/8 ´ 8,65 ´ (4,5)2 = 21,90 kgm.

2) Mx (hisap) = 1/8 ´ W2 ´ L2 = 1/8 ´-17,3 ´ (4,5)2 = -43,79 kgm.

Tabel 3.7. Kombinasi gaya dalam pada jurai

Beban Angin Kombinasi Momen

Beban

Mati

Beban

Hidup Tekan Hisap Minimum Maksimum

Mx

My

250,495

144,623

97,88

56,25

21,90

-

-43,79

-

326,485

200,873

370,275

200,873

Joint Reaksi = 728 kg

3.4.3. Kontrol Terhadap Tegangan

Ø Kontrol terhadap tegangan Minimum

Mx = 326,49 kgm = 32649 kgcm.

My = 200,87 kgm = 20087 kgcm.


BAB 3 Rencana Atap

41

σ = 22

ZyMy

ZxMx

÷÷ø

öççè

æ+÷

øö

çèæ

= 22

11120087

14332649

÷øö

çèæ+÷

øö

çèæ

= 291,334 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2

Ø Kontrol terhadap tegangan Maksimum

Mx = 370,28 kgm = 37028 kgcm.

My = 200,87 kgm = 20087 kgcm.

σ = 22

ZyMy

ZxMx

÷÷ø

öççè

æ+÷

øö

çèæ

σ = 22

11120087

14337028

÷øö

çèæ+÷

øö

çèæ

= 315,906 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2

3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan

Di coba profil tipe double lip

channels : 200 ´ 150 ´ 20 ´ 3,2

E = 2,1 x 106 kg/cm2

lx = 1432 cm4

ly = 834 cm4

qx = 0,5714 kg/cm

qy = 0,9896 kg/cm

Px = 50 kg

Py = 87 kg

450180

1´=Zijin

= 2,5 cm


BAB 3 Rencana Atap

42

Zx =IyE

LPxIyE

Lqx××

×+

××××

483845 34

=834101,248

45050

834101,2384

)450(5714,056

3

6

4

´´´´

+´´´

´´

= 0,228

Zy = IxE

LPyIxE

lqy××

×+

××××

483845 34

= 1432101,248

)450(87

1432101,2384

)450(9896,056

3

6

4

´´´´

+´´´

´´

= 0,231

Z = 22 ZyZx +

= =+ 22 231,0228,0 0,325

Z ≤ Zijin

0,325 ≤ 2,5 ……………aman !

Jadi, baja profil double lip channels ( ) dengan dimensi 200 ´ 150 ´ 20 ´ 3,2

aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk jurai.

3.5. Perencanaan Kuda-kuda Utama (KK) 3.5.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda

Gambar 3.12. Panjang batang kuda-kuda

1 2 3 4 5 6 7 8

9

10

11

12

17 18

1920

21

22

23

16

15

14

13

2928

2726

25

24


BAB 3 Rencana Atap

43

B

D

F

JL

H

A

C

E

G

IK

M

N

O

P

Q

B

D

F

JL

H

A

C

E

G

IK

M

N

O

P

Q

r s

t

v

x

u

w

y


Tabel 3.12 Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda utama (KK)

Nomor Batang

Panjang Batang (m)

Nomor Batang

Panjang Batang (m)

1 1,5 16 1,73 2 1,5 17 0,87 3 1,5 18 1,73 4 1,5 19 1,73 5 1,5 20 2,30 6 1,5 21 2,60 7 1,5 22 3,00 8 1,5 23 3,46 9 1,73 24 3,00 10 1,73 25 2,60 11 1,73 26 2,30 12 1,73 27 1,73 13 1,73 28 1,73 14 1,73 29 0,87 15 1,73 - -


a. Kuda-kuda Utama


BAB 3 Rencana Atap

44

Gambar 3.13. Luasan Atap Kuda-Kuda Utama

Panjang KL, MB, OF = 33,421

× = 2,17 m

Panjang AB = AM + MB = 5,67 m

Panjang KM, LB = (4 × 1,73) + 1,15 = 8,07 m

Panjang LJ = 0,5 × 1,73 = 0,87 m

Panjang BD = (0,5 × 1,73) +1,15 = 2,02 m

Panjang DF, FH, HJ = 1,73 m

Panjang CD = 4,79 m

Panjang EF = 4,04 m

Panjang GH = 3,29 m

Panjang IJ = 2,54 m

Luas ABCD = BDCDAB

×+2

= 02,22

79,467,5×

+ = 10,56 m2

Luas CDEF = DFEFCD

×+2

= 73,12

04,479,4×

+ = 7,64 m2

Luas EFGH = FHGHEF

×+2

= 73,12

29,304,4×

+ = 6,34 m2

Luas GHIJ = HJIJGH

×+

2

= 73,12

54,229,3×

+ = 5,04 m2

Luas IJKL = JLKLIJ

×+2

= 3,64 m2


BAB 3 Rencana Atap

45

Panjang Gording rs = 5,17 m

Panjang Gording tu = 4,42 m

Panjang Gording vw = 3,67 m

Panjang Gording xy = 2,92 m

b. Plafon

Gambar 3.14. Luasan Plafon Kuda-Kuda Utama

Panjang KL, MB, OF = 33,421

× = 2,17 m

Panjang AB = AM + MB = 5,67 m

Panjang KM, LB = (4 × 1,50) + 1 = 7,00 m

Panjang LJ = 0,5 × 1,50 = 0,75 m

Panjang BD = (0,5 × 1,50) + 1 = 1,75 m

Panjang DF, FH, HJ = 1,50 m

Panjang CD = 4,79 m

Panjang EF = 4,04 m

Panjang GH = 3,29 m

Panjang IJ = 2,54 m

B

D

F

JL

H

A

C

E

G

IK

M

N

O

P

Q

B

D

F

JL

H

A

C

E

G

IK

M

N

O

P

Q


BAB 3 Rencana Atap

46

Luas ABCD = BDCDAB

×+2

= 75,12

79,467,5×

+ = 9,15 m2

Luas CDEF = DFEFCD

×+2

= 50,12

04,479,4×

+ = 6,62 m2

Luas EFGH = FHGHEF

×+2

= 50,12

29,304,4×

+ = 5,50 m2

Luas GHIJ = HJIJGH

×+

2

= 50,12

54,229,3×

+ = 4,37 m2

Luas IJKL = JLKLIJ

×+2

= 75,02

54,229,3×

+ = 2,19 m2

3.5.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda





Berat profil = 25 kg/m (diasumsikan untuk profil secara umum)

1 2 3 4 5 6 7 8

9

10

11

12

17 18

1920

21

22

23

16

15

14

13

2928

2726

25

24

P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

P9

P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16


BAB 3 Rencana Atap

47

Gambar 3.15. Pembebanan Kuda- kuda utama akibat beban mati

b. Perhitungan Beban

Ø Beban Mati

1) Beban P1 = P9

a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording

= 11 × 5,17 = 56,87 kg

b) Beban atap = Luasan × Berat atap

= 10,56 × 50 = 528 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(1 + 9) × berat profil kuda kuda

= ½ × (1,5 + 1,73) × 25 = 40,375 kg

d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 40,375 = 12,1125 kg

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

= 10 % × 40,375 = 4,0375 kg

f) Beban plafon = Luasan × berat plafon

= 9,15 x 18 = 164,7 kg

2) Beban P2 =P8


= 11 × 4,42 = 48,62 kg

b) Beban atap = Luasan × berat atap

= 7,64 × 50 = 382 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(9 + 10 + 17 +18) ×berat profil kuda kuda

= ½ × (1,73 + 1,73 + 0,87 + 1,73) × 25 = 75,75 kg



BAB 3 Rencana Atap

48

= 30 % × 75,75 = 22,725 kg


= 10 % × 75,75= 7,575 kg

3) Beban P3 = P7


= 11 × 3,67 = 40,37 kg


= 6,34 × 50 = 317 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(10 + 11+19+ 20)×berat profil kuda kuda

= ½ × (1,73 + 1,73 + 1,73+ 2,30 ) × 25 = 93,625 kg


= 30 % × 93,625 = 28,087 kg


= 10 % × 93,625 = 9,3625 kg

4) Beban P4 = P6


= 11 × 2,92 = 32,12 kg


= 5,04 × 50 = 252 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(11+12+21+22) × berat profil kuda -kuda

= ½ × (1,73 +1,73 +2,60+3,00) x 25 = 113,25 kg


= 30 % × 113,25 =33,975 kg


= 10 % × 113,25 = 11,325 kg

5) Beban P5


= 11 × 2,17 = 23,87 kg


= 3,64 × 2 × 50 = 364 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(12 + 13 + 23 ) × berat profil kuda kuda


BAB 3 Rencana Atap

49

= ½ × (1,73 + 1,73 + 3,46) × 25 = 86,5 kg


= 30 % × 86,5 = 25,95 kg


= 10 % × 86,5 = 8,65 kg

f) Beban reaksi = reaksi kuda-kuda trapesium 2 + 2 reaksi jurai

= 463 kg + (2 × 728 kg) = 1919 kg

6) Beban P10 = P16

a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(1+17+2) × berat profil kuda kuda

= ½ × (1,5 + 0,87 + 1,5 ) × 25 = 48,375 kg

b) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda

= 10 % × 48,375 = 4,8375 kg

c) Beban plafon = Luasan × berat plafon

= 6,62 × 18 = 119,16 kg


= 30 % × 48,375 = 14,5125 kg

7) Beban P11 = P15

a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (2 +18+19+3) × berat profil kuda kuda

= ½ × (1,5+1,5+1,73+1,73) × 25 = 80,75 kg


= 10 % × 80,75 = 8,075 kg


= 5,50 × 18 = 99 kg


= 30 % × 80,75 = 24,225 kg

8) Beban P12 = P14

a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (3 +20+21+4) × berat profil kuda kuda

= ½ × (1,5+2,3+2,6+1,5) × 25 = 98,75 kg


= 10 % × 98,75 = 9,875 kg



BAB 3 Rencana Atap

50

= 4,37 × 18 = 78,66 kg


= 30 % × 98,75 = 29,625 kg

9) Beban P13

a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (4+22+23+24+5)× berat profil kuda kuda

= ½ × (1,5+3+3,46+3+1,5) × 25 = 155,75 kg


= 10 % × 155,75 = 15,575 kg


= 2,19 × 18 × 2 = 78,84 kg


= 30 % × 155,75 = 46,725 kg

e) Beban reaksi = reaksi kuda-kuda trapesium 2

= 870 kg

Tabel 3.13. Rekapitulasi pembebanan kuda-kuda utama

Beban

Beban Atap

(kg)

Beban gordin

g

(kg)

Beban Kuda-kuda

(kg)

Beban Bracin

g

(kg)

Beban Plat

Sambung

(kg)

Beban Plafon

(kg)

Beban Reaksi

(kg)

Jumlah

Beban

(kg)

Input SAP 2000

(kg)

P1=P9 528 56,87 40,375 4,0375 12,1125 164,7 --- 806,095 807

P2=P8 382 48,62 75,75 7,575 22,725 --- --- 536,67 537

P3=P7 317 40,37 93,625 9,3625 28,087 --- --- 468,44 469

P4=P6 252 32,12 113,25 11,325 33,975 --- --- 442,67 443

P5 364 23,87 86,5 8,65 25,95 --- 1919 2427,97 2428


BAB 3 Rencana Atap

51

P10= P16

--- --- 48,375 4,8375 14,5125 119,16 --- 186,89 187

P11=P1

5 --- --- 80,75 8,075 24,225 99 --- 212,05 213

P12=P1

4 --- --- 98,75 9,875 29,625 78,66 --- 216,91 217

P13 --- --- 155,75 15,575 46,725 78,84 870 1166,89 1167

Ø Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 ,P8,dan P9 =100 kg

Ø Beban Angin


Gambar 3.16. Pembebanan kuda-kuda utama akibat beban angin Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2

1) Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40

= (0,02 × 30°) – 0,40 = 0,2

a) W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin

= 10,56 × 0,2 × 25 = 52,8 kg

b) W2 = luasan × koef. angin tekan × beban angin

= 7,64 × 0,2 × 25 = 38,2 kg

c) W3 = luasan × koef. angin tekan × beban angin

= 6,34 × 0,2 × 25 = 31,7 kg

1 2 3 4 5 6 7 8

9

10

11

12

17 18

1920

21

22

23

16

15

14

2928

2726

25

24

13

W1

W2

W3

W4

W5 W6

W7

W8

W9

W10


BAB 3 Rencana Atap

52

d) W4 = luasan × koef. angin tekan × beban angin

= 5,04 × 0,2 × 25 = 25,2 kg

e) W5 = luasan × koef. angin tekan × beban angin

= 3,64 × 0,2 × 25 = 18,2 kg

2) Koefisien angin hisap = - 0,40

a) W6 = luasan × koef. angin hisap × beban angin

= 3,64 × (-0,4) × 25 = - 36,4 kg

b) W7 = luasan × koef. angin hisap × beban angin

= 5,04 × (-0,4) × 25 = - 50,4 kg

c) W8 = luasan × koef. angin hisap × beban angin

= 6,34 × (-0,4) × 25 = - 63,4 kg

d) W9 = luasan × koef. angin hisap × beban angin

= 7,64 × (-0,4) × 25 = -76,4 kg

e) W10 = luasan × koef. angin hisap × beban angin

= 10,56 × (-0,4) × 25 = -105,6 kg

Tabel 3.14. Perhitungan beban angin

Beban Angin

Beban (kg)

W × Cos a

(kg)

Input

SAP2000

W × Sin a

(kg)

Input

SAP2000

W1 52,8 45,73 46 26,40 27

W 2 38,2 33,08 34 19,10 20 W 3 31,7 27,45 28 15,85 16

W 4 25,2 21,82 22 12,6 13 W 5 18,2 15,76 16 9,1 10

W6 - 36,4 -31,52 32 -18,2 -19 W7 - 50,4 -43,65 44 -25,2 -26


BAB 3 Rencana Atap

53

W8 - 63,4 -54,91 55 -31,7 -32 W9 -76,4 -66,16 67 -38,2 -39 W10 -105,6 -91,45 92 -52,50 -53


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

Tabel 3.15. Rekapitulasi gaya batang

Nomor batang

Tarik ( + ) (kg)

Tekan ( - ) (kg)

1 9975,36 - 2 10026,42 - 3 9214,45 - 4 8195,58 - 5 8133,7 - 6 9081,41 - 7 9817,07 - 8 9763,44 - 9 - 11199,72 10 - 10320,44 11 - 9188,25 12 - 8027,89 13 - 8072,27 14 - 9221,96 15 - 10347,78

Nomor batang

Tarik ( + ) (kg)

Tekan ( - ) (kg)

16 - 11229,71 17 119,18 - 18 923,82 - 19 860,41 - 20 - 1527,74 21 1497,25 - 22 - 1906,42 23 5898,84 - 24 - 1783,85 25 1417,69 - 26 - 1420,65 27 815,24 - 28 - 837,11 29 121,72 -

3.5.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda


Untuk batang atas dan batang bawah:

Pmaks. = 10026,42 kg

sijin = 1600 kg/cm2

σ

P F

ijin

maks.netto =

= 1600

15,10906 = 6,816 cm2



BAB 3 Rencana Atap

54

= 1,15 ´ 6,816 cm2 = 7,838 cm2

Dicoba, menggunakan baja profil ûë60 . 60 .6

F = 2 ´ 6,91 cm2 = 13,82 cm2 ( F = penampang profil)


82,130,8510026,42

F . 0,85

P σ maks.

×=

=

= 853,53 kg/cm2

s £ 0,75 sijin

853,53 £ 1200 kg/cm2……. aman !!

Untuk batang tengah:

Pmaks. = 5818,31 kg

sijin = 1600 kg/cm2

σ

P F

ijin

maks.netto =

= 1600

31,5818 = 3,636 cm2


= 1,15 ´ 3,636 cm2 = 4,182 cm2




60,90,855818,31

F . 0,85

P σ maks.

×=

=

= 713,028 kg/cm2

s £ 0,75 sijin

713,028 £ 1200 kg/cm2……. aman !!


BAB 3 Rencana Atap

55



Pmaks. = 11229,71 kg

lk = 1,73 m = 173 cm

Dicoba, menggunakan baja profil ûë 60 . 60 . 6

ix = 1,82 cm

F = 2 × 6,91 = 13,82 cm2

ilk

λx

=

= 82,1

173 = 95,05

lg = p leleh

Eσ7,0 ×

=……dimana, sleleh = 2400 kg/cm2

= 111,02 cm

ls = gl

l =

02,11105,95

= 0,856

Karena ls £ 1, maka w = 2,381 ´ ls2

= 1,745


s = F

Pmaks ω×

= 82,13

745,171,11229 ×

= 1417,93 kg/cm2

s £ sijin

1417,93 kg/cm2 £ 1600kg/cm2


Pmaks. = 1846,02 kg


BAB 3 Rencana Atap

56

sijin = 1600 kg/cm2

σ

P F

ijin

maks.netto =

= 1600

02,1846 = 1,154 cm2


= 1,15 ´ 1,154 cm2 = 1,327 cm2




60,90,851846,02

F . 0,85

P σ maks.

×=

=

= 226,230 kg/cm2

s £ 0,75 sijin

226,230 £ 1200 kg/cm2……. aman !!

3.5.5. Perhitungan Alat Sambung

a. Batang Tarik



Diameter baut (Æ) = 5/8 inch = 15,9 mm.

Diameter lubang = 17 mm.


= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.




BAB 3 Rencana Atap

57

Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600

= 960 kg/cm2


Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin = 1,5 ´ 1600

= 2400 kg/cm2

Ø Kekuatan baut :


= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg


= 1 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg

P yang menentukan adalah Pgeser = 3810,35 kg


2,63 3810,35

10026,42

P

P n

geser

maks. === ~ 3 baut

Digunakan : 3 buah baut


a) 1,5 d £ S1 £ 3 d

Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59

= 3,975 cm

= 3,5 cm

b) 2,5 d £ S2 £ 7 d

Diambil, S2 = 5 d = 5 ´ 1,59

= 7,95 cm

= 7,5 cm



Diameter baut (Æ) = 15,9 mm.



= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.


BAB 3 Rencana Atap

58



Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600

= 960 kg/cm2



= 2400 kg/cm2

Ø Kekuatan baut :

c) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser

= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg

d) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan

= 0,8 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg



1,5 3810,355818,31

P

P n

geser

maks. === ~ 2 baut



a) 1,5 d £ S1 £ 3 d

Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59

= 3,975 cm

= 3,5 cm

b) 2,5 d £ S2 £ 7 d

Diambil, S2 = 5 d = 5 ´ 1,59

= 7,95 cm

= 7,5 cm

b. Batang Tekan


BAB 3 Rencana Atap

59






= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.




= 0,6 ´ 1600 = 960 kg/cm2



= 1,5 ´ 1600 = 2400 kg/cm2

Ø Kekuatan baut :


= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg


= 1 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg



95,2 3810,35

11229,71

P

P n

geser

maks. === ~ 3 baut



a) 1,5 d £ S1 £ 3 d

Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59

= 3,975 cm

= 3,5 cm

b) 2,5 d £ S2 £ 7 d

Diambil, S2 = 5 d = 5 ´1,59


BAB 3 Rencana Atap

60

= 7,95 cm

= 7,5 cm






= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.



Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600

= 960 kg/cm2



= 2400 kg/cm2

Ø Kekuatan baut :


= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg


= 0,8 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg



0,5 3810,351846,02

P

P n

geser

maks. === ~ 2 baut



a) 1,5 d £ S1 £ 3 d

Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59

= 3,975 cm

= 3,5 cm

b) 2,5 d £ S2 £ 7 d


BAB 3 Rencana Atap

61

1 2 3 4 5 6 7 8

9

10

11

12

17 18

1920

21

22

23

16

15

14

13

2928

2726

25

24

Diambil, S2 = 5 d = 5 ´1,59

= 7,95 cm

= 7,5 cm

Tabel 3.16. Rekapitulasi perencanaan profil kuda-kuda


BAB 3 Rencana Atap

62

1 2 3 4 5 6 7 8

9

10

16

1511 12 13 14

17

19 21 23 25 2718

20 22 2624

2928

NomorBatang

Dimensi Profil

Baut (mm)

Nomor Batang


1 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 16 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9

2 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 17 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

3 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 18 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

4 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 19 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

5 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 20 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

6 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 21 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

7 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 22 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

8 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 23 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

9 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 24 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

10 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 25 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

11 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 26 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

12 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 27 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

13 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 28 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

14 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 29 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

15 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 - - - 3.6. Perencanaan Kuda-kuda Trapesium (KT) 3.6.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda

Gambar 3.17. Panjang Batang Kuda-Kuda Trapesium


BAB 3 Rencana Atap

63


Tabel 3.17. Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda trapesium

Nomor Batang

Panjang Batang (m)

Nomor Batang

Panjang Batang (m)

1 1,5 16 1,73 2 1,5 17 0,87 3 1,5 18 1,73 4 1,5 19 1,73 5 1,5 20 2,30 6 1,5 21 1,73 7 1,5 22 2,30 8 1,5 23 1,73 9 1,73 24 2,30 10 1,73 25 1,73 11 1,5 26 2,30 12 1,5 27 1,73 13 1,5 28 1,73 14 1,5 29 0,87 15 1,73 - -


a. Kuda-kuda Trapesium

B

D

F

H

A

C

E

G

A

B

C

D

H

G

F

E


BAB 3 Rencana Atap

64

Gambar 3.3. Luasan Atap Kuda-Kuda Trapesium

Panjang AB = 3,50 m

Panjang CD = 2,63 m

Panjang EF = 1,88 m

Panjang GH = 1,50 m

Panjang BD = (0,5 ´ 1,73) + 1,15 m

= 2,02 m

Panjang DF = 1,73 m

Panjang FH = 0,5 ´ 1,73 m

= 0,87 m

Luas ABCD = =×+

BDCDAB

202,2

263,25,3

×+

= 6,19 m2

Luas CDEF = =×+

DFEFCD

2 73,1

288,163,2

×+

= 3,90 m2

Luas EFGH = =×+

FHGHEF

2 73,1

250,188,1

×+

= 2,92 m2

b. Plafon Trapesium

B

D

F

H

A

C

E

G


BAB 3 Rencana Atap

65

Gambar 3.4. Luasan Plafon Kuda-Kuda Trapesium

Panjang AB = 3,50 m

Panjang CD = 2,63 m

Panjang EF = 1,88 m

Panjang GH = 1,50 m

Panjang BD = (0,5 ´ 1,50) + 1,00 m

= 1,75 m

Panjang DF = 1,50 m

Panjang FH = 0,5 ´ 1,50 m

= 0,75 m

Luas ABCD = =×+

BDCDAB

275,1

263,25,3

×+

= 5,36 m2

Luas CDEF = =×+

DFEFCD

2 50,1

288,163,2

×+

= 3,38 m2

Luas EFGH = =×+

FHGHEF

2 50,1

250,188,1

×+

= 2,54 m2

3.6.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda



BAB 6 Balok Anak

107

1 2 3 4 5 6 7 8

9

10

16

1511 12 13 14

17

19 21 23 25 2718

20 22 2624

2928P1

P2

P3 P4 P5 P6 P7

P8

P9

P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16




Berat profil = 25 kg/m (diasumsikan untuk profil secara umum)

Panjang bagian yang ditahan oleh kuda-kuda trapesium adalah 3 m.

Gambar 3.18. Pembebanan Kuda- kuda Trapesium Akibat Beban Mati

a. Perhitungan Beban

Ø Beban Mati

1) Beban P1 = P9

a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang gording

= 11 × 1,73 = 19,03 kg


= 6,19 × 50 = 309,50 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(1 + 9) × berat profil kuda kuda

= ½ × 3,23 × 25 = 40,375 kg


= 30 % × 40,375 = 12,11 kg



BAB 6 Balok Anak

108

= 10 % × 40,375 = 4,04 kg

f) Beban plafon = Luasan × berat plafon

= 5,36 × 18 = 96,48 kg

2) Beban P2 =P8


= 11 × 1,73 = 19,03 kg


= 3,90 × 50 = 195 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(9 + 10 + 17) × berat kuda kuda

= ½ × (1,73 + 1,73 + 0,87) x 25

= 54,125 kg


= 30 % × 54,125 = 16,24 kg


= 10 % × 54,125 = 5,412 kg

3) Beban P3 = P7


= 11 × 1,73 = 19,03 kg


= 2,92 × 50 = 146 kg

c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(10 + 11+19+ 20)× berat profil kuda kuda

= ½ × (1,73 + 1,50 + 1,73 +2,30 ) × 25

= 90,75 kg


= 30 % × 90,75 = 27,23 kg


= 10 % × 90,75 = 9,075 kg

f) Beban reaksi = Reaksi jurai

= 728 kg

4) Beban P4 = P6

a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(11+12+21+ 22) × berat profil kuda kuda

= ½ × (1,50 +1,50 +1,73+2,30) × 25


BAB 6 Balok Anak

109

= 87,875 kg

b) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 87,875 = 26,363 kg

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

= 10 % × 87,875 = 8,7875 kg

5) Beban P5

a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(12 + 13 + 23 ) × berat profil kuda kuda

= ½ × (1,50 + 1,50 + 1,73) × 25

= 59,125 kg


= 30 % × 59,125 = 17,738 kg

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

= 10 % × 59,125 = 5,9125 kg

d) Beban reaksi = reaksi setengah kuda-kuda = 1145 kg

6) Beban P10 = P16

a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(1+17+2) × berat profil kuda kuda

= ½ × (1,5 + 0,87 + 1,5 ) × 25

= 48,375 kg


= 10 % × 48,375 = 4,838 kg

c) Beban plafon = ½ × Btg (1 + 2) × berat plafon

= ½ × 3,00 × 50 = 75 kg


= 30 % × 48,375 = 14,51 kg

7) Beban P11 = P15

a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (2 +18+19+3) x berat profil kuda-kuda

= ½ × (1,5+1,73+1,73+1,5) x 25

= 68,25 kg


= 10 % × 68,25 = 6,825 kg

c) Beban plafon = ½ × Btg (2 + 3) x berat plafon

= ½ × 3,00 x 50 = 75 kg


BAB 6 Balok Anak

110


= 30 % × 68,25 = 20,48 kg

e) Beban reaksi = Reaksi setengah kuda-kuda

= 1145 kg

8) Beban P12 = P14

a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (3 +20+21+4) × berat profil kuda-kuda

= ½ × (1,5+2,3+1,73+1,5) × 25

= 87,875 kg


= 10 % × 87,875 = 8,788 kg


= ½ × 3,00 x 50 = 75 kg

e) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda

= 30 % × 87,875 = 26,36 kg

9) Beban P13

a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (4+22+23+24+5)× berat profil kuda kuda

= ½ × (1,5+2,3+1,73+2,3+1,5) × 25

= 116,625 kg


= 10 % × 116,652 = 11,665 kg


= ½ × 3,00 × 50 = 75 kg


= 30 % × 116,652 = 34,988 kg

e) Beban reaksi = R.setengah kuda-kuda + R. Kuda-kuda trapesium2

= 2042,69 kg

Tabel 3.18. Rekapitulasi pembebanan kuda-kuda trapesium

Beban

Beban Atap

(kg)

Beban gordin

g

(kg)

Beban Kuda-kuda (kg)

Beban Bracin

g

(kg)

Beban Plat

Sambung

(kg)

Beban Plafon

(kg)

Beban Reaksi

(kg)

Jumlah Beban (kg)

Input SAP2000

(kg)

P1=P9 309,5 19,03 40,375 4,038 12,11 96,48 --- 481,533 482


BAB 6 Balok Anak

111

1 2 3 4 5 6 7 8

9

10

16

1511 12 13 14

17

19 21 23 25 2718

20 22 2624

2928W1

W2

W3 W4

W5

W6

0

P2=P8 195 19,03 54,125 5,413 16,24 --- --- 289,808 290

P3=P7 146 19,03 90,75 9,075 27,23 --- 728 1020,09 1021

P4=P6 --- --- 87,875 8,788 26,363 --- --- 123,026 124

P5 --- --- 59,125 5,913 17,738 --- 1145 1227,776 1228

P10= P16

--- --- 48,375 4,838 14,51 75 --- 142,723 143

P11=P1

5 --- --- 68,25 6,825 20,48 75 1145 1315,55

5 1316

P12=P1

4 --- --- 87,875 8,788 26,36 75 --- 198,023 199

P13 --- --- 116,652

11,665 34,988 75 2042,69

2280,99 2281

Ø Beban Hidup

Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P4, P5, P6, P8 , dan P9 =100 kg

Ø Beban Angin


Gambar 3.18. Pembebanan Kuda- Kuda Trapesium Akibat Beban Angin

Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2

1) Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40

= (0,02 × 30°) – 0,40 = 0,2


= 5,36 × 0,2 × 25 = 26,8 kg


= 3,38 × 0,2 × 25 = 16,9 kg


BAB 6 Balok Anak

112


= 2,54 × 0,2 × 25 = 12,7 kg

2) Koefisien angin hisap = - 0,40


= 2,54 × -0,40 × 25 = -25,4 kg


= 3,38 × -0,40 × 25 = -33,8 kg


= 5,36 × - 0,40 × 25 = -53,6 kg

Tabel 3.19. Perhitungan beban angin

Beban Angin

Beban (kg)

W × Cos a

(kg)

Input

SAP2000

W × Sin a

(kg)

Input

SAP2000

W1 26,8 23,21 24 13,4 7 W 2 16,9 14,64 15 8,45 13 W 3 12,7 10,99 11 6,35 7 W4 -25,4 -21,99 22 -12,7 -13 W5 -33,8 -29,27 30 -16,9 -17 W6 -53,6 -46,42 47 -26,8 -27


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

Tabel 3.20. Rekapitulasi gaya batang


BAB 6 Balok Anak

113

Nomor batang

Tarik ( + ) (kg)

Tekan ( - ) (kg)

1 10745,04 - 2 10800,31 - 3 10373,27 - 4 12241,55 - 5 12218,59 - 6 10327,1 - 7 10717,65 - 8 10661,58 - 9 - 12336,74 10 - 11840,95 11 - 12126,47 12 - 13404,15 13 - 13403,94 14 - 12103,09 15 - 11817,85

Nomor batang

Tarik ( + ) (kg)

Tekan ( - ) (kg)

16 - 12312,15 17 49,61 - 18 - 516,34 19 659,29 - 20 2820,12 - 21 - 1803,36 22 1915,44 - 23 - 132,44 24 1950,07 - 25 - 1829,35 26 2854,76 - 27 637,86 - 28 - 474,73 29 50,89 -

3.6.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda Trapesium



Pmaks. = 12241,55 kg

sijin = 1600 kg/cm2

σ

P F

ijin

maks.netto =

= 1600

55,12241 = 7,651 cm2


= 1,15 ´ 7,651 cm2 = 8,799 cm2





BAB 6 Balok Anak

114

82,130,8512241,55

F . 0,85

P σ maks.

×=

=

= 1042,10 kg/cm2

s £ 0,75 sijin

1042,10 £ 1200 kg/cm2……. aman !!


Pmaks. = 2854,76 kg

sijin = 1600 kg/cm2

σ

P F

ijin

maks.netto =

= 1600

76,2854 = 1,784 cm2


= 1,15 ´ 1,784 cm2 = 2,052 cm2




60,90,852854,76

F . 0,85

P σ maks.

×=

=

= 349,848 kg/cm2

s £ 0,75 sijin

349,848 £ 1200 kg/cm2……. aman !!



BAB 6 Balok Anak

115


Pmaks. = 13404,15 kg

lk = 1,50 m = 150 cm

Dicoba, menggunakan baja profil ûë 60 . 60 . 6

ix = 1,82 cm

F = 2 × 6,91 = 13,82 cm2

ilk

λx

=

= 82,1

150 = 82,42

lg = p leleh

Eσ7,0 ×

=……dimana, sleleh = 2400 kg/cm2

= 111,02 cm

ls = gl

l =

02,11142,82

= 0,742

Karena ls £ 1, maka w = 2,381 ´ ls2

= 1,312


s = F

Pmaks ω×

= 82,13

312,115,13404 ×

= 1272,78 kg/cm2

s £ sijin

1272,78 kg/cm2 £ 1600kg/cm2


Pmaks. = 1789,08 kg

sijin = 1600 kg/cm2

σ

P F

ijin

maks.netto =


BAB 6 Balok Anak

116

= 1600

08,1789 = 1,118 cm2


= 1,15 ´ 1,118 cm2 = 1,286 cm2

Dicoba, menggunakan baja profil ûë50. 50 .5



60,90,851789,08

F . 0,85

P σ maks.

×=

=

= 219,25 kg/cm2

s £ 0,75 sijin

219,25 £ 1200 kg/cm2……. aman !!

3.5.5. Perhitungan Alat Sambung

a. Batang Tarik



Diameter baut (Æ) = 15,9 mm (5/8 inch).



= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.



Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600

= 960 kg/cm2




BAB 6 Balok Anak

117

= 2400 kg/cm2

Ø Kekuatan baut :

c) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser

= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg

d) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan

= 1 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg



3,21 3810,35

12241,55

P

P n

geser

maks. === ~ 4 baut



a) 1,5 d £ S1 £ 3 d

Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59

= 3,975 cm

= 3,5 cm

b) 2,5 d £ S2 £ 7 d

Diambil, S2 = 5 d = 5 ´ 1,59

= 7,95 cm

= 7,5 cm






= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.



Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600


BAB 6 Balok Anak

118

= 960 kg/cm2



= 2400 kg/cm2

Ø Kekuatan baut :

e) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser

= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg

f) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan

= 0,8 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg



0,8 3810,352854,76

P

P n

geser

maks. === ~ 2 baut



a) 1,5 d £ S1 £ 3 d

Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59

= 3,975 cm

= 3,5 cm

b) 2,5 d £ S2 £ 7 d

Diambil, S2 = 5 d = 5 ´ 1,59

= 7,95 cm

= 7,5 cm

b. Batang Tekan






= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.


BAB 6 Balok Anak

119




= 0,6 ´ 1600 = 960 kg/cm2



= 1,5 ´ 1600 = 2400 kg/cm2

Ø Kekuatan baut :


= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg


= 1 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg



52,3 3810,35

13404,15

P

P n

geser

maks. === ~ 4 baut



a) 1,5 d £ S1 £ 3 d

Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59

= 3,975 cm

= 3,5 cm

b) 2,5 d £ S2 £ 7 d

Diambil, S2 = 5 d = 5 ´1,59

= 7,95 cm

= 7,5 cm



BAB 6 Balok Anak

120





= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.

Menggunakan tebal plat 10 mm.


Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600

= 960 kg/cm2



= 2400 kg/cm2

Ø Kekuatan baut :


= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg


= 0,8 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg



5,0 3810,351789,08

P

P n

geser

maks. === ~ 2 baut



a) 1,5 d £ S1 £ 3 d

Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59

= 3,975 cm

= 3,5 cm

b) 2,5 d £ S2 £ 7 d


BAB 6 Balok Anak

121

1 2 3 4 5 6 7 8

9

10

16

1511 12 13 14

17

19 21 23 25 2718

20 22 2624

2928

Diambil, S2 = 5 d = 5 ´1,59

= 7,95 cm

= 7,5 cm

Tabel 3.21. Rekapitulasi perencanaan profil kuda-kuda trapesium

NomorBatang

Dimensi Profil

Baut (mm)

Nomor Batang


1 ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 15,9 16 ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 15,9

2 ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 15,9 17 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

3 ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 15,9 18 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

4 ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 15,9 19 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

5 ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 15,9 20 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

6 ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 15,9 21 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

7 ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 15,9 22 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

8 ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 15,9 23 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

9 ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 15,9 24 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

10 ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 15,9 25 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

11 ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 15,9 26 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

12 ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 15,9 27 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

13 ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 15,9 28 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

14 ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 15,9 29 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 15,9

15 ûë 60 . 60 . 6 4 Æ 15,9 - - -


BAB 6 Balok Anak

122

1

10

23456789

11 12 13 14 15 16 17 18 19

(+2.00)

(+000)

(+4.00)

up

1.00 3.00

3.00

1.50

1.50

BAB 4

PERENCANAAN TANGGA

4.1. Uraian Umum

Tangga merupakan bagian dari struktur bangunan bertingkat yang sangat penting

sebagai penunjang antara struktur bangunan lantai dasar dengan struktur bangunan

tingkat di atasnya. Penempatan tangga pada struktur suatu bangunan sangat

berhubungan dengan fungsi bangunan bertingkat yang akan dioperasionalkan.

Pada bangunan umum, penempatan haruslah mudah diketahui dan terletak

strategis untuk menjangkau ruang satu dengan yang lainya, penempatan tangga

harus disesuaikan dengan fungsi bangunan untuk mendukung kelancaran

hubungan yang serasi antara pemakai bangunan tersebut.

4.2. Data Perencanaan Tangga Untuk memahami detail tangga yang akan dihitung apat dilihat pada Gambar 4.1 berikut ini.

80


BAB 6 Balok Anak

123

12

34

56

78

9

1112

1315

1617

1819

20 (+400)

34°

1.0010 (+2.00)

4.00

0.30

0.20

0.35

Gambar 4.1. Detail tangga

Data – data tangga :

- Tebal plat tangga = 12 cm

- Tebal bordes tangga = 12 cm

- Lebar datar = 400 cm

- Lebar tangga rencana = 150 cm

- Dimensi bordes = 100 x 300 cm

- Lebar antrede = 30 cm

- Jumlah antrede = 300 / 30 = 10 buah

- Tinggi optrede = 20 cm

- Jumlah optrade = 200 / 20 = 10 buah

- Sudut Tangga = Arc tg (200/300)

= 33,69o ~ 34o < 35o (OK)

4.3. Perhitungan Tebal Plat Equivalen dan Pembebanan


BAB 6 Balok Anak

124

4.3.1. Perhitungan Tebal Plat Equivalen

T eq

Gambar 4.2. Tebal equivalen

ABBD

= ACBC

BD = AC

BCAB ´

=( ) ( )22 3020

3020

+

´

= 16,64 cm ~ 17 cm

t eq = 2/3 × BD

= 2/3 × 17

= 11,33 cm ~12 cm

Jadi total equivalent plat tangga

Y = t eq + ht

= 12 + 12

= 24 cm

= 0,24 m

4.3.2. Perhitungan Beban

a. Pembebanan tangga (SNI 03-1727-1989)

1. Akibat beban mati (qD)

Berat tegel keramik (1 cm) = 0,01 × 1 × 2,45 = 0,0245 ton/m

Berat spesi (2 cm) = 0,02 × 1 × 2,1 = 0,0420 ton/m

A D

C B t’

20

30 y

Ht = 12 cm


BAB 6 Balok Anak

125

3

Berat plat tangga = 0,24 × 1 × 2,4 = 0,5760 ton/m

Berat sandaran tangga = 0,7 × 0,1 × 1,0 ´2 = 0,1400 ton/m qD = 0,7825 ton/m

2. Akibat beban hidup (qL)

qL= 1 × 0,300 ton/m

= 0,300 ton/m

3. Beban ultimate (qU)

qU = 1,2 × qD + 1,6 × qL

= 1,2 × 0,7825 + 1,6 × 0,300

= 1,419 ton/m

b. Pembebanan pada bordes (SNI 03-1727-1989)

1. Akibat beban mati (qD)

Berat tegel keramik (1 cm) = 0,01 × 1 × 2,4 = 0,024 ton/m

Berat spesi (2 cm) = 0,02 × 1 × 2,1 = 0,042 ton/m

Berat plat bordes = 0,20 × 1 × 2,4 = 0,480 ton/m

Berat sandaran tangga = 0,7 × 0,1 × 1,0 × 2 = 0,140 ton/m qD = 0,686 ton/m

2. Akibat beban hidup (qL)

qL = 2 × 0,300 ton/m

= 0,600 ton/m

3. Beban ultimate (qU)

qU = 1,2 × qD + 1,6 × qL

= 1,2 × 0,686 + 1,6 × 0,600

= 1,783 ton/m.

Perhitungan analisa struktur tangga menggunakan Program SAP 2000 tumpuan di asumsikan jepit, sendi, sendi seperti pada Gambar 4.3 dibawah ini.

+

+


BAB 6 Balok Anak

126

Gambar 4.3 Rencana tumpuan tangga

Gambar 4.4 Bidang momen tangga

4.4. Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes Data :

b = 1000

d = h – p - ½ D tul – ½ Ø sengkang

= 120 – 20 - ½ . 13 - 4

= 89,5 mm

fy = 320MPa

f’c = 17,5 MPa


BAB 6 Balok Anak

127

Untuk plat digunakan :

rb = ÷÷ø

öççè

æ+ fy600

600

fy0,85.fc

b

= ÷øö

çèæ

+´

320600600

85,0 320

5,710,85

= 0,026

rmax = 0,75 . rb

= 0,75 × 0,026

= 0,0198

rmin = 0,0025

4.4.1. Perhitungan Tulangan Tumpuan Tangga

Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada batang nomor 1:

Mu = 2164 kgm = 2,164 × 107 Nmm

Mn = 77

10705,28,0

10164,2´=

´=

fMu

Nmm

m = 513,215,1785,0

32085,0

=´

=´ fc

fy

Rn = =´ 2dbMn

( )

=´

´2

7

5,891000

10705,23,377 N/mm

r perlu = ÷÷ø

öççè

æ ´´--

fyRnm2

11m1

= ÷÷ø

öççè

æ ´´--

320377,3513,212

11320

1

= 0,0121

r perlu < rmax

> rmin

di pakai r perlu = 0,0121

As = rperlu . b . d

= 0,0121 × 1000 × 89,5


BAB 6 Balok Anak

128

= 1082,95 mm2

Dipakai tulangan D 13 mm = ¼ × p × 132 = 132,665 mm2

Jumlah tulangan dalam 1 m2 = =665,13295,1082

8,2 ≈ 9 buah

Jarak tulangan 1 m =9

1000= 111,11 mm

Dipakai tulangan 9 D 13 mm – 110 mm

As yang timbul = 9 × ¼ × π × 132

= 1193,99 mm2 > As ........... Aman !

4.4.2. Perhitungan Tulangan Lapangan


Mu = 1622 kgm = 1,622 × 107 Nmm

Mn = 77

10028,28,010622,1

´=´

=f

Mu Nmm

m = 513,215,1785,0

32085,0

=´

=´ fc

fy

Rn = =´ 2dbMn

( )

=´

´2

7

5,891000

10028,22,532 N/mm

r perlu = ÷÷ø

öççè

æ ´´--

fyRnm2

11m1

= ÷÷ø

öççè

æ ´´--

320503,2513,212

11513,211

= 0,00862

r perlu < rmax

> rmin


As = rperlu . b . d

= 0,00862 × 1000 × 89,5

= 771,49 mm2


BAB 6 Balok Anak

129


Jumlah tulangan dalam 1 m2 = =665,13249,771

5,8 ≈ 6 buah

Jarak tulangan 1 m =6

1000 = 166,67 mm

Dipakai tulangan 6 D 13 mm – 160 mm


= 795,99 mm2 > As ........... Aman !

4.5. Perencanaan Balok Bordes

qu balok 315,5

34,5

3,00 m 150

Data perencanaan:

h = 350 mm direncanakan memakai tulangan D 13 mm

b = 150 mm

p = 20 mm

d = h – p – Ø sengkang – ½Ø tul

= 350 – 20 – 8 – 6,5 = 315,5 mm

Pembebanan: Ø Beban mati (qD)

Berat sendiri = 0,15 × 0,35 × 2,4 = 0,126 ton/m

Berat dinding = 0,15 × 2 × 1,7 = 0,510 ton/m

Berat plat bordes = 0,12 × 3 × 2,4 = 0,864 ton/m

qD = 0,864 ton/m

Ø Akibat beban hidup dari bordes (qL)

+


BAB 6 Balok Anak

130

qL = 0,300 ton/m

Ø Beban ultimate (qU)

qU = 1,2 × qD + 1,6 × qL

= 1,2 × 0,864 + 1,6 × 0,300

= 1,517 ton/m

Ø Beban reaksi bordes

qu = bordeslebar

bordesReaksi

= 1

1,73021 ´

= 0,865 ton/m = 865 kg/m

4.5.1. Perhitungan tulangan lentur


Mu = 2794,84 kgm = 2,795 × 107 Nmm

Mn = 0,8

102,795φ

Mu 7´= = 3,493 ×107 Nmm

m = =´

=17,5 0,85

3200,85.fc

fy 21,513

rb = ÷÷ø

öççè

æ+

´´´

fyfyfc

60060085,0 b

= ÷øö

çèæ

+´´

´320600

60085,0

3205,1785,0

= 0,0258

rmax = 0,75 × rb

= 0,0193

rmin = 004375,0320

4,14,1==

fy

Rn = =´ 2dbMn

( )=

´´

2

7

5,315150

10493,32,339 N/mm


BAB 6 Balok Anak

131

r perlu = ÷÷ø

öççè

æ ´´--

fyRnm2

11m1

= 513,211

÷÷ø

öççè

æ ´´--

320339,2513,212

11 = 0,008

r perlu > rmin

< rmax


As = r perlu . b . d

= 0,008 × 150 × 315,5

= 378,6 mm2


Jumlah tulangan = 67,1326,378

= 2,8 ≈ 3 buah


= 398,04 mm2 > As ........... Aman !

Dipakai tulangan 3 D 13 mm

4.5.2. Perhitungan Tulangan Geser

Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya geser terbesar pada batang nomor 2:

Vu = 3859,24 kg = 3,859 × 104 N

Vc = cf'db 6/1 ´´´

= 1/6 × 150 × 315,5 × 5,17

= 3,2996 × 104 N

Æ Vc = 0,6 × Vc

= 0,6 × 3,2996 × 104 N= 1,980 × 104 N

Æ Vs = Vu - Æ Vc

= (3,859 × 104 N) – (1,980 ×104 N) = 1,879 × 104 N


BAB 6 Balok Anak

132

MU

PU

Cor Rabat t = 5 cm

Urugan Pasir t = 5 cm

10060

30

100

40

100

20

150

Vsperlu = 8,0

N 10879,1 4´ = 2,349 × 104 N

Sada = perluVs

dfyAv ´´=

410349,2

5,31524024,502

´´´´

= 323,89 mm

Smax = 75,1572

5,3152

==d

mm ≈ 150 mm

Jadi dipakai sengkang Æ 8 – 150 mm

4.6. Perhitungan Pondasi Tangga


BAB 6 Balok Anak

133

Gambar 4.4. Pondasi Tangga

Dari perhitungan SAP 2000 pada Frame diperoleh :

- Pu = 6105,5 kg

- Mu = 2163,1 kgm

Dimensi Pondasi :

stanah = APu

A = tanah

Pus

=35000

5,6105

= 0,17 m2

B = L = A = 17,0

= 0,42 m ~ 1,00 m

Direncanakan pondasi telapak dengan kedalaman 1 m dan lebar telapak (B) 1,0 m

- Tebal = 300 mm

- d = 300 - (50 + 6,5 + 8) = 235,5 mm

- Ukuran alas = 1000 × 1500 mm

- g tanah = 1,7 t/m3 = 1700 kg/m3

- s tanah = 3,5 kg/cm2 = 35.000 kg/m2

4.6.1. Perencanaan kapasitas dukung pondasi

a. Perhitungan kapasitas dukung pondasi

Ø Pembebanan pondasi

Berat telapak pondasi = 1 × 1,5 × 0,20 × 2,4 = 0,72 ton

Berat tanah = 2 (0,4 × 0,6 × 1,5) × 1,7 = 1,224 ton

Berat Kolom = 0,2 × 1,5 × 0,6 × 2,4 = 0,432 ton


BAB 6 Balok Anak

134

+ Pu = 6,106 ton

∑P = 8,482 ton

= 8482 kg

e = =å

åP

Mu

84822163

= 0,26 < 1/6. B = 0,29

s yang terjadi = 2.b.L

61

MuA

P±å

s yang terjadi = 2.b.L

61

MuA

P+å

= ( )21,50 1

61

216350,11

8482

´´+

´

= 11422,67 kg/m2

= σ tanah yang terjadi < s ijin tanah…...............Ok!

4.6.2. Perhitungan Tulangan Lentur

Mu = ½ × s × t2

= ½ × 11422,67 × (0,4)2 = 913,81 kgm = 0,914 × 10 7 Nmm

Mn = 8,0

10914,0 7´= 1,143 × 10 7 Nmm

m = 513,215,1785,0

3205,1785,0

=´

=´fy

Rn = =2.db

Mn

( )2

7

5,2351000

10143,1

´´

= 0,206

rb = ÷÷ø

öççè

æ+ fy600

600fy

cf' . 85,0 b

= ÷øö

çèæ

+´´

´320600

60085,0

3205,1785,0

= 0,0258

r max = 0,75 . rb


BAB 6 Balok Anak

135

= 0,0193

r min = =fy4,1

=320

4,10,004375

r perlu = ÷÷ø

öççè

æ--

fyRn . m2

11m1

= .513,211

÷÷ø

öççè

æ ´´--

320206,0513,212

11

= 0,00065

r perlu < r max

< r min

dipakai r min = 0,004375

As perlu = r min. b . d

= 0,004375 × 1000 × 235,5

= 1030,31 mm2

Digunakan tulangan D 13 = ¼ . p . Ø2

= ¼ × 3,14 × (13)2 = 132,665 mm2

Jumlah tulangan (n) = 665,132

31,1030= 7,8 ≈ 8 buah

Jarak tulangan = 8

1000= 125 mm

Sehingga dipakai tulangan D 13– 125 mm


= 1061,32 mm2 > As ...... Aman !

4.6.3. Perhitungan Tulangan Geser

Vu = s × A efektif

= 11422,67 × (0,4 × 1)

= 4,569 × 104 N

Vc = .cf' . 6/1 b. d

= ´´ 17,5 6/1 1000 × 235,5

= 16,419 × 104 N


BAB 6 Balok Anak

136

Æ Vc = 0,6 . Vc

= 0,6 × 16,419 × 104 = 9,851 × 104 N

VcVu Æ< tidak perlu tulangan geser.

Jadi dipakai sengkang untuk penghubung Æ 8 – 200 mm

BAB 5

PLAT LANTAI

5.1. Perencanaan Plat Lantai

Gambar 5.1 Denah Plat lantai

I. Plat Lantai

a. Beban Hidup ( qL )

Berdasarkan PPIUG untuk gedung 1989 yaitu :

Beban hidup fungsi gedung untuk kantor tiap 1 m = 250 kg/m2

b. Beban Mati ( qD ) tiap 1 m

Berat plat sendiri = 0,12 x 2400 x 1 = 288 kg/m

Berat pasir = 0,02 x 1600 = 32 kg/m

6,0 4,33 4,33

25 m

A B D D

B

B

C

C

E E

ABD

B

B

A

C

C

B

E

D

3,0

6,0

3,0

12 m

4,33 6,0

E E E

FH J

KLKK1,5

1,31,5 1,5

I

2,82,0

+4,00m

+3,95

GG


BAB 6 Balok Anak

137

Berat penutup lantai = 0,01 x 2400 = 24 kg/m

Berat spesi = 0,02 X 2100 = 42 kg/m

Berat plafond dan penggantung = 18 kg/m +

qD = 404 kg/m

c. Beban Ultimate ( qU )

Untuk tinjauan lebar 1 m pelat maka :

qU = 1,2 qD + 1,6 qL

= 1,2 × 404 + 1,6 × 250

= 884,8 kg/m2

5.2. Perhitungan Momen Perhitungan momen menggunakan tabel PPIUG 1989.

Perhitungan momen diambil kesimpulan dengan empat tipe plat momen yaitu :

a. Plat tipe A

Gambar 5.2 Pelat tipe A

1 33

LxLy

==

Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001× 884,8 × (3)2 × 28 = 222,970 kgm

Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001× 884,8 × (3)2 × 28 = 222,970 kgm

Mtx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001× 884,8 × (3)2 × 68 = 541,498 kgm

3,0m

3,0

m A

95


BAB 6 Balok Anak

138

Mty = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001× 884,8 × (3)2 × 68 = 541,498 kgm

b. Plat tipe B

Gambar 5.3 Pelat tipe B

1 33

LxLy

==

Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001× 884,8 × (3)2 × 21 = 167,227 kgm

Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001× 884,8 × (3)2 × 26 = 207,043 kgm

Mtx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001× 884,8 × (3)2 × 55 = 437,976 kgm

Mty = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001× 884,8 × (3)2 × 60 = 477,792 kgm

c. Plat tipe C

3,0m

3,0

m B

3,0m

3,0

m C


BAB 6 Balok Anak

139

Gambar 5.4 Plat tipe C

1 33

LxLy

==

Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001× 884,8 × (3)2 × 21 = 167,227 kgm

Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001× 884,8 × (3)2 × 21 = 167,227 kgm

Mtx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001× 884,8 × (3)2 × 52 = 414,086 kgm

Mty = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001× 884,8 × (3)2 × 52 = 414,086 kgm

d. Plat tipe D

Gambar 5.5 Plat tipe D

1,44 3

4,33LxLy

== ~ 1,5

Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001× 884,8 × (3)2 × 36 = 342,418 kgm

Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001× 884,8 × (3)2 × 17 = 207,043 kgm

Mtx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001× 884,8 × (3)2 × 76 = 748,541 kgm

Mty = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001× 884,8 × (3)2 × 57 = 605,203 kgm

D

4,33m

3,0

m


BAB 6 Balok Anak

140

Perhitungan selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini.

5.3. Penulangan Plat Lantai

Tabel 5.1. Perhitungan Plat Lantai

TIPE

PLAT

Ly/Lx

(m)

Mlx

(kgm)

Mly

(kgm)

Mtx

(kgm)

Mty

(kgm)

3/3 = 1 222,970 222,970 541,498 541,498

3/3 = 1 167,227 207,043 437,976 477,792

3/3 = 1 167,227 167,227 414,086 414,086

4,33/3 = 1,5 342,418 207,043 748,541 605,203

4,33/3 = 1,5 286,675 135,374 605,203 453,902

3/2,8 = 1,1 180,358 187,294 450,894 450,894

1,5/1,5 = 1 81,623 23,890 165,236 113,476

1,5/1,3 = 1,2 41,869 29,906 95,700 83,737

3/2 = 1,5 169,882 88,480 364,538 272,518

2,5/1,5 = 1,7 75,650 27,871 161,255 113,476

1,5/1,5 = 1 41,807 51,761 109,494 119,448

2,5/1,5 = 1,7 97,549 45,788 205,052 155,282

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L


BAB 6 Balok Anak

141

Untuk perencanaan ini dipakai tipe plat yang mempunyai momen terbesar yaitu :

Tipe plat D

Mlx = 342,418 kgm

Mly = 207,043 kgm

Mtx = 748,541 kgm

Mty = 605,203 kgm


BAB 6 Balok Anak

142

Data : Tebal plat ( h ) = 12 cm = 120 mm

Tebal penutup ( d’) = 20 mm

Diameter tulangan ( Æ ) = 10 mm

b = 1000

fy = 240 MPa

f’c = 17,5 MPa

Tinggi Efektif ( d ) = h - d’ = 120 – 20 = 100 mm

Tinggi efektif

Gambar 5.3 Perencanaan Tinggi Efektif

dx = h – d’ - ½ Ø

= 120 – 20 – 5 = 95 mm

dy = h – d’ – Ø - ½ Ø

= 120 – 20 - 10 - ½ . 10 = 85 mm

untuk plat digunakan

rb = ÷÷ø

öççè

æ+ fyfy

fc600

600..

.85,0 b

= ÷øö

çèæ

+ 240600600

.85,0.240

5,17.85,0

= 0,0376

rmax = 0,75 × rb

= 0,0282

h

d '

d yd x


BAB 6 Balok Anak

143

rmin = 0,0025 ( untuk plat )

5.4. Penulangan lapangan arah x

Mu = 342,418 kgm = 0,342 × 107 Nmm

Mn = f

Mu=

8,010342,0 7´

= 0,4275 × 107 Nmm

Rn = =2.db

Mn

( )=

2

7

95.1000

10.4275,00,4737 N/mm2

m = 134,165,17.85,0

240'.85,0

==cf

fy

rperlu = ÷÷ø

öççè

æ--´

fyRnm

m.2

111

= ÷÷ø

öççè

æ--´

2404737,0.134,16.2

11134,161

= 0,00201

r < rmax

r < rmin, di pakai rmin = 0,0025

As = rmin. b . d

= 0,0025 × 1000 × 95

= 237,5 mm2

Digunakan tulangan Æ 8 = ¼ . p . (8)2 = 50,24 mm2


5,237= ~ 5 buah.

Jarak tulangan dalam 1 m1 = 2005

1000= mm

Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm

As terpasang = 5. ¼ . p . (8)2 = 251,2 > As ….…ok!

Dipakai tulangan Æ 8 – 200 mm


BAB 6 Balok Anak

144

5.5. Penulangan lapangan arah y

Mu = 207,043 kgm = 0,207 × 106 Nmm

Mn = f

Mu= 7

7

102588,08,0

10207,0´=

´ Nmm

Rn = =2.db

Mn

( )=

´2

7

85.1000

102588,0 0,358 N/mm2

m = 134,165,17.85,0

240

.85,0==

cf

fyi

rperlu = ÷÷ø

öççè

æ--´

fyRnm

m..2

111

= ´134,161

÷÷ø

öççè

æ--

240358,0.134,16.2

11

= 0,00151

r < rmax

r < rmin, di pakai rmin= 0,0025

As = rperlu b . d

= 0,0025 × 1000 × 85

= 212,5 mm2



5,212= ~ 5 buah.


1000= mm


As terpasang = 5. ¼ . p . (8)2 = 251,2 > As…..…ok!



BAB 6 Balok Anak

145

5.6. Penulangan tumpuan arah x

Mu = 748,541 kgm = 0,749 × 107 Nmm

Mn = f

Mu= =

´8,0

10748,0 7

0,936 × 107 Nmm

Rn = =2.db

Mn

( )=

´2

7

95.1000

10936,0 1,0371 N/mm2

m = 134,165,17.85,0

240'.85,0

==cf

fy

rperlu = ÷÷ø

öççè

æ--´

fyRnm

m.2

111

= ´134,161

÷÷ø

öççè

æ--

240036,1.134,16.2

11

= 0,00448

r < rmax

r > rmin, di pakai rperlu = 0,00448

As = rperlu . b . d

= 0,00448 × 1000 × 95

= 456 mm2


Jumlah tulangan = 1024,50

456= buah.


1000=


As terpasang = 10. ¼ . p . (8)2 = 502,4 > As…..…ok!



BAB 6 Balok Anak

146

5.7. Penulangan tumpuan arah y

Mu = 605,203 kgm = 0,605 × 107 Nmm

Mn = f

Mu= 7

7

10756,08,0

10604,0´=

´ Nmm

Rn = =2.db

Mn

( )046,1

85.1000

10756,02

7

=´

N/mm2

m = 134,165,17.85,0

240'.85,0

==cf

fy

rperlu = ÷÷ø

öççè

æ--´

fyRnm

m.2

111

= ÷÷ø

öççè

æ--´

240045,1.134,16.2

11134,161

= 0,00452

r < rmax

r > rmin, di pakai rperlu = 0,00452

As = rperlu . b . d

= 0,00452 × 1000 × 85

= 384,2 mm2


Jumlah tulangan = =24,502,384

7,64 ~ 8 buah.


1000= mm ~ 100 mm


As terpasang = 8. ¼ . p . (8)2 = 401,92 > As …OK!


5.8. Rekapitulasi Tulangan


BAB 6 Balok Anak

147

Dari perhitungan diatas diperoleh :

Tulangan lapangan arah x Æ 8 – 200 mm

Tulangan lapangan arah y Æ 8 – 200 mm

Tulangan tumpuan arah x Æ 8 – 100 mm

Tulangan tumpuan arah y Æ 8 – 100 mm

BAB 6

BALOK ANAK

6.1. Perencanaan Balok Anak

Gambar 6.1 Area Pembebanan Balok Anak

Keterangan :

Balok Anak : As A’(1-3) Balok Anak : As E’(1-4)

6,0 4,33 4,33

3,0

6,0

3,0

4,33 6,0

1,31,5 1,5 2,82,0

VOID

A B C D E F

1

2

3

4

A" B' B" C' E'A'

2'

3'

1 1

2

4

5

63


BAB 6 Balok Anak

96

Balok Anak : As 2’(A-F)

Balok Anak : As A”(3-4)

Balok Anak : As 3’(B-B’)

Balok Anak : As B”(3-4)

Balok Anak : As C’(3-4)


BAB 1 Pendahuluan

1

6.1.1. Perhitungan Lebar Equivalen

Untuk mengubah beban segitiga dan beban trapesium dari plat menjadi beban

merata pada bagian balok, maka beban plat harus diubah menjadi beban

equivalent yang besarnya dapat ditentukan sebagai berikut :

a Lebar Equivalen Tipe I

Leq = 1/6 Lx

b Lebar Equivalen Tipe II

Leq = 1/3 Lx

6.1.2. Lebar Equivalen Balok Anak

Tabel 6.1. Hitungan Lebar equivalen

No. Ukuran Plat

(m2)

Lx

(m)

Ly

(m)

Leq

(segitiga)

Leq

(trapesium)

1. 3 × 3 3 3 1 -

2. 3 × 4,33 3 4,33 - 1,26

3. 2 × 3 2 3 0,667 0,852

4. 1,5 × 1,5 1,5 1,5 0,5 -

5. 1,5 × 1,3 1,3 1,5 0,433 0,487

6. 2,8 × 3 2,8 3 - 0,993

Ly

½Lx

Leq

½ Lx

Ly

Leq ïþ

ïýü

ïî

ïíì

÷÷ø

öççè

æ-

2

2.LyLx

4.3

107


BAB 1 Pendahuluan

2

1

3.00 3.00 3.00

1 2 3

1 1

1 1 1

a. Dimensi Balok

h = 10

1. L = 50 cm

b = 151

. L = 25 cm

6.2. Perhitungan Balok Anak as A’(1-3)

6.2.1. Pembebanan

a Beban Mati (qD)

Pembebanan balok elemen A’(1-3)

· Berat sendiri = 0,25 x (0,50 – 0,12) x 2400 kg/m3 = 228 kg/m

· Beban Plat = (1 x 2) x 404 kg/m2 = 808 kg/m

qD = 1036 kg/m

b Beban hidup (qL)

Beban hidup digunakan 200 kg/m2

qL = 2 x 200 kg/m2

= 400 kg/m


BAB 1 Pendahuluan

3

Bidang momen:

Bidang geser:

6.2.2. Perhitungan Tulangan a) Tulangan Lentur Balok Anak

Data Perencanaan :

h = 500 mm Øt = 16 mm

b = 250 mm` Øs = 8 mm

p = 40 mm

fy = 320 Mpa

qL=400 kg/m qD=1036 kg/m

3.00 6.00

3 2 1


BAB 1 Pendahuluan

4

f’c = 17,5 MPa

d = h - p - 1/2 Øt - Øs

= 500 – 40 – ½ . 16– 8

= 444 mm

rb = ÷÷ø

öççè

æ+ fy600

600

fy

c.β0,85.f'

= ÷øö

çèæ

+ 320600

60085,0

320

5,17.85,0

= 0,0258

r max = 0,75 . rb

= 0,75 . 0,0258

= 0,01935

r min = 00438,0320

4,14,1==

fy

Daerah Tumpuan :

Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh :

Mu = 6339 kgm = 6,339×107 Nmm

Mn = φ

Mu =

8,010339,6 7´

= 7,924×107 Nmm

Rn = 608,1444 502

10 924,7

d . b

Mn2

7

2=

´´

=

m = 5126,215,17.85,0

320'.85,0

==cf

fy

r = ÷÷ø

öççè

æ--

fy2.m.Rn

11m1

dh


BAB 1 Pendahuluan

5

= 0053,0320

608,15126,21211

5126,211

=÷÷ø

öççè

æ ´´--

r > r min

r < r max Pakai tulangan tunggal

Digunakan r = 0,0053

As perlu = r . b . d

= 0,0053 × 250 × 444

= 588,3 mm2

n = 2.16 π.

41

perlu As

= tulangan39,296,2003,588

»=

As ada = n . ¼ . p . d2

= 3 . ¼ . p . 162

= 602,88 > As perlu ® Aman..!!

a = =bcf

fyAsada.'.85,0

.878,51

2505,1785,032088,602

=´´

´

Mn ada = As ada . fy (d – a/2)

= 602,88 . 320 (444 – 51,878/2)

= 8,065×107 Nmm

Mn ada > Mn ® Aman..!!

Kontrol Spasi :

S = 1-n

sengkang 2 - tulangan n - 2p - b ff

= 13

8 . 2 - 16 3.- 40 . 2 - 250-

= 53 > 25 mm…..oke!!

Jadi dipakai tulangan 3 D 16 mm

Daerah Lapangan :


Mu = 5598 kgm = 5,598×107 Nmm


BAB 1 Pendahuluan

6

Mn = φ

Mu =

8,010598,5 7´

= 6,998×107 Nmm

Rn = 420,1444 502

10 998,6

d . b

Mn2

7

2=

´´

=

m = 5126,215,17.85,0

320'.85,0

==cf

fy

r = ÷÷ø

öççè

æ--

fy2.m.Rn

11m1

= 0047,0320

420,15126,21211

5126,211

=÷÷ø

öççè

æ ´´--

r > r min




= 0,0047 × 250 × 444

= 521,7 mm2

n = 2.16 π.

41

perlu As

= tulangan36,296,2007,521

»=

As ada = n . ¼ . p . d2

= 3 . ¼ . p . 162

= 602,88 > As perlu ® Aman..!!

a = =bcf

fyAsada.'.85,0

.887,51

2505,1785,032088,602

=´´

´


= 602,88 . 320 (444 – 51,887/2)

= 8,065×107 Nmm




BAB 1 Pendahuluan

7

b) Tulangan Geser Balok anak

Dari perhitungan SAP 2000 Diperoleh :

Vu = 6707 kgm = 67070 N

f’c = 17,5 Mpa

fy = 240 Mpa

d = 444 mm

Vc = 1/6 . cf' .b .d = 1/6 . 5,17 .250 .444

= 77391,05 N

Ø Vc = 0,6 . 77391,05 N = 46434,63 N

3 Ø Vc = 3 . 46434,63 = 139303,89 N

Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3 Ø Vc

: 46434,63 < 67070 < 139303,89 N

Jadi diperlukan tulangan geser:

Smax ≤ d/2 ≤ 600 mm

Ø Vsperlu = Vu - Ø Vc

= 67070 - 46434,63 = 20635,37 N

Vs perlu = 6,0

Vspf=

6,037,20635

= 34392,28 N

Av = 2 . ¼ p (8)2

= 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,48 mm2

S = 32,31134393

44424048,100perlu Vs

d .fy . Av=

´´= mm

S max = d/2 = 2

444= 222 mm

Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 200 mm

Dipakai Ø 8 – 200 mm :


BAB 1 Pendahuluan

8

II

II

I

I

III

III

8-2002D16

2D16

3D16

3D16

2D16

3.00 6.00

0.75

0.5

1.5

Vs ada = 74,53535200

44424048,100S

d .fy . Av=

´´= N

Vs ada > Vs perlu

53535,74 > 34393 ...... (aman)

6.2.3. Gambar Tulangan

POTONGAN I-I

3D16

2D16

POTONGAN II-II

2D16

2D16

POTONGAN III-III

2D16

3D16

Ø8-200 Ø8-200 Ø8-200

250

500 500 500

250 250

2Ø8 2Ø8 2Ø8


BAB 1 Pendahuluan

9

qL= 400 kg/m qD=1036 kg/m

9.00 3.00

4 3 1 2

1

3.00 3.00 3.00 3.00

1 1 1

1 1 1 1

1

1 2 3 4

6.3. Perhitungan Balok Anak as E’(1-4)

6.3.1. Pembebanan

a. Beban Mati (qD)

Pembebanan balok elemen E’(1-4)



qD = 1036 kg/m

b. Beban hidup (qL)


qL = (1 x 2) x 200 kg/m

= 400 kg/m

Bidang momen:


BAB 1 Pendahuluan

10

Bidang geser:


Data Perencanaan :

h = 500 mm Øt = 16 mm

b = 250 mm` Øs = 8 mm

p = 40 mm d = h - p - 1/2 Øt - Øs

fy = 320 Mpa = 500 – 40 – ½ . 16– 8

f’c = 17,5 MPa = 444 mm

rb = ÷÷ø

öççè

æ+ fy600

600fy

c.β0,85.f'

= ÷øö

çèæ

+ 320600600

85,0320

5,17.85,0

= 0,0258

r max = 0,75 . rb

= 0,75 . 0,0258

= 0,01935

r min = 00438,0320

4,14,1==

fy


BAB 1 Pendahuluan

11

Daerah Tumpuan :


Mu = 4820 kgm = 4,820×107 Nmm

Mn = φ

Mu =

8,010820,4 7´

= 6,025×107 Nmm

Rn = 223,1444 502

10 025,6

d . b

Mn2

7

2=

´´

=

m = 5126,215,17.85,0

320'.85,0

==cf

fy

r = ÷÷ø

öççè

æ--

fy2.m.Rn

11m1

= 004,0320

223,15126,21211

5126,211

=÷÷ø

öççè

æ ´´--

r < r min


Digunakan r min = 0,00438

As perlu = r min . b . d

= 0,00438 × 250 × 444

= 486,18 mm2

n = 2.16 π.

41

perlu As

= tulangan342,296,20018,486

»=

As ada = n . ¼ . p . d2

= 3 . ¼ . p . 162

= 602,88 > As perlu ® Aman..!!


Daerah Lapangan :


Mu = 3760 kgm = 3,760×107 Nmm


BAB 1 Pendahuluan

12

Mn = φ

Mu =

8,010760,3 7´

= 4,7×107 Nmm

Rn = 954,0444 502

10 7,4

d . b

Mn2

7

2=

´´

=

m = 5126,215,17.85,0

320'.85,0

==cf

fy

r = ÷÷ø

öççè

æ--

fy2.m.Rn

11m1

= 0031,0320

954,05126,21211

5126,211

=÷÷ø

öççè

æ ´´--

r < r min




= 0,00438 × 250 × 444

= 486,18 mm2

n = 2.16 π.

41

perlu As

= tulangan342,296,20018,486

»=

As ada = n . ¼ . p . d2

= 3 . ¼ . p . 162

= 602,88 > As perlu ® Aman..!!




Vu = 5720 kgm = 5720 N

f’c = 17,5 Mpa

fy = 240 Mpa


BAB 1 Pendahuluan

13

3D16

2D16 3D16

2D168-200

I

8-200 8-200

2D16

3D16

3.00m 6.00m 3.00m

I

II

II

III

III

d = 444 mm

Vc = 1/6 . cf' .b .d = 1/6 . 5,17 .250 .444

= 77391,05 N

Ø Vc = 0,6 . 77391,05 N = 46434,63 N

3 Ø Vc = 3 . 46434,63 = 139303,89 N


: 46434,63 N < 57200 N < 139303,89 N


Smax ≤ d/2 ≤ 600 mm

ØVs perlu = Vu - Ø Vc

= 57200 N - 46434,63 N = 10765,37 N

Vs perlu = 6,0

Vsperluf=

6,037,10765

= 17942,28 N

Av = 2 . ¼ p (8)2

= 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,48 mm2

S = 76,59617943

44424048,100perlu Vs

d .fy . Av=

´´= mm

S max = d/2 = 2

444= 222 mm



Vs ada = 74,53535200

44424048,100S

d .fy . Av=

´´= N

Vs ada > Vs perlu ..... (aman)


3D16

2D16

2D16

2D16

2D16

3D16

Ø8-200 Ø8-200 Ø8-200

250

500

250

500

250

5002Ø8 2Ø8 2Ø8


BAB 1 Pendahuluan

14

6.00

2

4.33 4.33 4.33 6.00

1 1 1 12 2

21 1 1 12 2A B C D E F

6.4. Perhitungan Balok Anak as 2’(A-F)

6.4.1. Pembebanan

a Beban Mati (qD)

Pembebanan balok elemen A-B= E-F



qD1 = 1036 kg/m

Pembebanan balok elemen B-E


· Beban Plat = (2 x 1,26) x 404 kg/m2 = 1018,08 kg/m

qD2 = 1246,08 kg/m

b Beban hidup (qL)


qL1 = 2 x 200 kg/m2

= 400 kg/m

qL2 = (2 x 1,26) x 200 kg/m2

= 504 kg/m

6.00 4.33 4.33 4.33 6.00

qL=400 kg/mqD=1036 kg/m

qL=400 kg/mqD=1036 kg/mqL=504 kg/m

qD=1246,08 kg/m

FEDCBA


BAB 1 Pendahuluan

15

Bidang momen:

Bidang geser:


Data Perencanaan :

h = 500 mm Øt = 16 mm

b = 250 mm` Øs = 8 mm

p = 40 mm d = h - p - 1/2 Øt - Øs

fy = 320 Mpa = 500 – 40 – ½ . 16– 8

f’c = 17,5 MPa = 444 mm

rb = ÷÷ø

öççè

æ+ fy600

600fy

c.β0,85.f'


BAB 1 Pendahuluan

16

= ÷øö

çèæ

+ 320600600

85,0320

5,17.85,0

= 0,0258

r max = 0,75 . rb

= 0,75 . 0,0258

r max = 0,01935

r min = 00438,0320

4,14,1==

fy

Daerah Tumpuan 1 :


Mu = 6623 kgm = 6,623×107 Nmm

Mn = φ

Mu =

8,010623,6 7´

= 8,278×107 Nmm

Rn = 680,1444 502

10 278,8

d . b

Mn2

7

2=

´´

=

m = 5126,215,17.85,0

320'.85,0

==cf

fy

r = ÷÷ø

öççè

æ--

fy2.m.Rn

11m1

= 0056,0320

680,15126,21211

5126,211

=÷÷ø

öççè

æ ´´--

r > r min




= 0,0056 × 250 × 444

= 621,6 mm2

n = 2.16 π.

41

perlu As


BAB 1 Pendahuluan

17

= tulangan41,396,2006,621

»=

As ada = n . ¼ . p . d2

= 4 . ¼ . p . 162

= 803,84 > As perlu ® Aman..!!

a = =bcf

fyAsada.'.85,0

.171,69

2505,1785,032084,803

=´´

´


= 803,84 . 320 (444 – 69,171/2)

= 10,531×107 Nmm


Kontrol Spasi :

S = 1-n


= 14

8 . 2 - 16 4.- 40 . 2 - 502-

= 30 > 25 mm…..oke!!


Daerah Tumpuan 2 :


Mu = 3045 kgm = 3,045×107 Nmm

Mn = φ

Mu =

8,010045,3 7´

= 3,806×107 Nmm

Rn = 772,0444 502

10 806,3

d . b

Mn2

7

2=

´´

=

m = 5126,215,17.85,0

320'.85,0

==cf

fy

r = ÷÷ø

öççè

æ--

fy2.m.Rn

11m1

= 0025,0320

772,05126,21211

5126,211

=÷÷ø

öççè

æ ´´--

r < r min


BAB 1 Pendahuluan

18




= 0,00438 × 250 × 444

= 486,18 mm2

n = 2.16 π.

41

perlu As

= tulangan342,296,20018,486

»=

As ada = n . ¼ . p . d2

= 3 . ¼ . p . 162

= 602,88 > As perlu ® Aman..!!


Daerah Lapangan :


Mu = 5582 kgm = 5,582×107 Nmm

Mn = φ

Mu =

8,010582,5 7´

= 6,978×107 Nmm

Rn = 133,1444 502

10 978,6

d . b

Mn2

7

2=

´´

=

m = 5126,215,17.85,0

320'.85,0

==cf

fy

r = ÷÷ø

öççè

æ--

fy2.m.Rn

11m1

= 0043,0320

134,15126,21211

5126,211

=÷÷ø

öççè

æ ´´--

r > r min




BAB 1 Pendahuluan

19


= 0,00438 × 250 × 444

= 486,18 mm2

n = 2.16 π.

41

perlu As

n = tulangan34,296,20018,486

»=

As ada = n . ¼ . p . d2

= 3 . ¼ . p . 162

= 602,88 > As perlu ® Aman..!!

a = =bcf

fyAsada.'.85,0

.88,51

2505,1785,032088,602

=´´

´


= 602,88 . 320 (444 – 51,88/2)

= 8,065×107 Nmm





Vu = 6824 kgm = 68240 N

f’c = 17,5 Mpa

fy = 240 Mpa

d = 444 mm

Vc = 1/6 . cf' .b .d = 1/6 . 5,17 .250 .444

= 77391,05 N

Ø Vc = 0,6 . 77391,05 N = 46434,63 N

3 Ø Vc = 3 . 46434,63 = 139303,89 N


: 46434,63 N < 68240 N < 139303,89 N



BAB 1 Pendahuluan

20

3D16

II

II

4D16

2D16 3D16

2D16I

I

8-200 8-200 8-200 8-2002D16

3.00m

6.00m 4.33m 4.33m

III

III

4D16

2D16 3D16

2D168-200 8-2003.00m

4.33m 6.00m

Smax ≤ d/2 ≤ 600 mm


= 68240 N - 46434,63 = 21805,37 N

Vs perlu = 6,0

Vsperluf=

6,037,21805

= 36342,28 N

Av = 2 . ¼ p (8)2

= 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,48 mm2

S = 62,29436343

44424048,100perlu Vs

d .fy . Av=

´´= mm

S max = d/2 = 2

444= 222 mm



Vs ada = 74,53535200

44424048,100S

d .fy . Av=

´´= N

Vs ada > Vs perlu

53535,74 > 36343 ...... (aman)


4D16

2D16

2D16

3D16

2D16

2D16

Ø8-200 Ø8-200 Ø8-200500 500 5002Ø8 2Ø8 2Ø8


BAB 1 Pendahuluan

21

3.00m

3

3 4

6.5. Perhitungan Balok Anak as A”(3-4)

6.5.1. Pembebanan Balok

Dimensi Balok:

h = 1/10 . L b = 1/15 . L

= 1/10 . 3000 mm = 1/15 . 3000 mm

= 300 mm = 200 mm

jadi dipakai ;

h = 300 mm

b = 200 mm

a. Beban Mati (qD)

Pembebanan balok as A”(3-4):

· Berat sendiri = 0,2 x (0,3 – 0,12) x 2400 kg/m3 = 86,4 kg/m

· Beban Plat = (0,852) x 404 kg/m2 = 344,21 kg/m

qD = 430,61 kg/m

b. Beban hidup (qL)


qL = 0,852 x 200 kg/m


BAB 1 Pendahuluan

22

= 170,4 kg/m

Bidang momen:

Bidang geser:


Data Perencanaan :

h = 300 mm Øt = 12 mm

b = 200 mm` Øs = 8 mm

p = 40 mm d = h - p - 1/2 Øt - Øs

fy = 240 Mpa = 300 – 40 – ½ . 12– 8

qL=170,4 kg/m qD=430,61 kg/m

3.00

4 3


BAB 1 Pendahuluan

23

f’c = 17,5 MPa = 246 mm

rb = ÷÷ø

öççè

æ+ fy600

600fy

c.β0,85.f'

= ÷øö

çèæ

+ 240600600

85,0240

5,17.85,0

= 0,0376

r max = 0,75 . rb

= 0,75 . 0,0376

= 0,0282

r min = 00583,0240

4,14,1==

fy

Daerah Lapangan :


Mu = 916 kgm = 0,916×107 Nmm

Mn = φ

Mu =

8,010916,0 7´

= 1,145×107 Nmm

Rn = 946,0246 002

10 145,1

d . b

Mn2

7

2=

´´

=

m = 134,165,17.85,0

240'.85,0

==cf

fy

r = ÷÷ø

öççè

æ--

fy2.m.Rn

11m1

= 0041,0240

946,0134,16211

134,161

=÷÷ø

öççè

æ ´´--

r < r min




= 0,00583 × 200 × 246

= 286,836 mm2


BAB 1 Pendahuluan

24

n = 2.12 π.

41

perlu As

= tulangan354,204,113836,286

»=

As ada = n . ¼ . p . d2

= 3 . ¼ . p . 122

= 339,12 > As perlu ® Aman..!!

a = =bcf

fyAsada.'.85,0

.36,27

2005,1785,024012,339

=´´

´


= 339,12 . 240 (246 – 27,36/2)

= 1,891×107 Nmm





Vu = 1222 kgm = 12220 N

f’c = 17,5 Mpa

fy = 240 Mpa

d = 246 mm

Vc = 1/6 . cf' .b .d = 1/6 . 5,17 .200 .246

= 34303,06 N

Ø Vc = 0,6 . 34303,06 N = 20581,84 N

0,5 ØVc = 0,5 . 20581,84 N = 10290,92 N

Syarat tulangan geser : 0,5 Ø Vc < Vu < Ø Vc

: 10290,92 N < 12220 N < 20581,84 N

Jadi diperlukan tulangan geser minimum:


BAB 1 Pendahuluan

25

Smax ≤ d/2 ≤ 600 mm

ØVs perlu = Ø 1/3 × b × d

= 9840 N

Vs perlu = 6,0

Vsperluf=

6,09840

= 16400 N

Av = 2 . ¼ p (8)2

= 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,48 mm2

S = 728,36116400

24624048,100perlu Vs

d .fy . Av=

´´= mm

S max = d/2 = 2

246= 123 mm



Vs ada = 39,59323100

24624048,100S

d .fy . Av=

´´= N

Vs ada > Vs perlu

59323,39 > 16400 N ...... (aman)


3 4

I

I

Ø8-100

3D12

2D12

3.00Ø8-100

110 L=0.3

0.3

Ø8-100

110 L=0.3

2D12

3D12

POTONGAN I-I

200

300 Ø8-100


BAB 1 Pendahuluan

26

qL=200 kg/m qD=1433,9 kg/m

3.00m

4 3

6.6. Perhitungan Balok Anak as B’(3-4) = B”(3-4)

6.7.1. Pembebanan

a Beban Mati (qD) Pembebanan balok elemen B”(3-4)


· Beban Plat = (0,5+0,5) x 404 kg/m2 = 404 kg/m

· Berat dinding = 0,15 x (4-0,3) x 1700 kg/m2 = 943,5 kg/m

qD = 1433,9 kg/m

b Beban hidup (qL)


qL = (0,5+0,5) x 200 kg/m2

= 200 kg/m

4 4

3.00

3 44 4


BAB 1 Pendahuluan

27

Bidang momen:

Bidang geser:


Data Perencanaan :

h = 300 mm Øt = 16 mm

b = 200 mm` Øs = 8 mm

p = 40 mm d = h - p - 1/2 Øt - Øs

fy = 320 Mpa = 300 – 40 – ½ . 16– 8

f’c = 17,5 MPa = 244 mm

rb = ÷÷ø

öççè

æ+ fy600

600fy

c.β0,85.f'

= ÷øö

çèæ

+ 320600600

85,0320

5,17.85,0

= 0,0258

r max = 0,75 . rb

= 0,75 . 0,0258

= 0,0193

r min = 00438,0320

4,14,1==

fy


BAB 1 Pendahuluan

28

Daerah Lapangan :


Mu = 2322 kgm = 2,322×107 Nmm

Mn = φ

Mu =

8,010322,2 7´

= 2,903×107 Nmm

Rn = 438,2442 002

10 903,2

d . b

Mn2

7

2=

´´

=

m = 513,215,17.85,0

320'.85,0

==cf

fy

r = ÷÷ø

öççè

æ--

fy2.m.Rn

11m1

= 0084,0320

438,2513,21211

513,211

=÷÷ø

öççè

æ ´´--

r > r min




= 0,0084 × 200 × 244

= 408,59 mm2

n = 2.16 π.

41

perlu As

= tulangan31,296,20059,408

»=

As ada = n . ¼ . p . d2

= 3 . ¼ . p . 162

= 602,88 > As perlu ® Aman..!!

a = =bcf

fyAsada.'.85,0

.85,64

2005,1785,032088,602

=´´

´


= 602,88 . 320 (244 – 68,85/2)


BAB 1 Pendahuluan

29

= 4,043×107 Nmm


Kontrol Spasi :

S = 1-n


= 13

8 . 2 - 16 3.- 40 . 2 - 200-

= 28 > 25 mm…..oke!!




Vu = 3097 kgm = 30970 N

f’c = 17,5 Mpa

fy = 240 Mpa

d = 244 mm

Vc = 1/6 . cf' .b .d = 1/6 . 5,17 .200 .244

= 34024,17 N

Ø Vc = 0,6 . 34024,17 N = 20414,50 N

3 Ø Vc = 3 . 20414,50 = 61243,5 N


: 20414,50 N < 30970 N < 61243,5 N


Smax ≤ d/2 ≤ 600 mm


= 30970 N - 20414,50 N = 10555,5 N

Vs perlu = 6,0

Vsperluf=

6,05,10555

= 17592,5 N

Av = 2 . ¼ p (8)2

= 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,48 mm2

S = 47,33417593

24424048,100perlu Vs

d .fy . Av=

´´= mm

S max = d/2 = 2

244= 122 mm


BAB 1 Pendahuluan

30

1.50m 1.50m

4 4

73 4



Vs ada = 1,58841100

24424048,100S

d .fy . Av=

´´= N

Vs ada > Vs perlu

58841 > 17360 N ...... (aman)


6.7. Perhitungan Balok Anak as C’(3-4)

6.8.1. Pembebanan

I

I 3D16

2D16

3 4

3.00

Ø8-100

0.3

0.3Ø8-100

110 L=0.3

Ø8-100

110 L=0.3

2D16

3D16

POTONGAN I-I

200

300 Ø8-100


BAB 1 Pendahuluan

31

a. Beban Mati (qD)

Pembebanan balok elemen G-G’


· Beban Plat = (0,5 + 0,993) x 404 kg/m2 = 603,17 kg/m


qD = 1633,07 kg/m

b. Beban hidup (qL)


qL = (0,5 + 0,993) x 200 kg/m2

= 298,6 kg/m

Bidang momen:

Bidang geser:

6.8.2. Perhitungan Tulangan

qL=298,6 kg/m qD=1633,07 kg/m

3.00m

3 4


BAB 1 Pendahuluan

32

a) Tulangan Lentur Balok Anak

Data Perencanaan :

h = 300 mm Øt = 16 mm

b = 200 mm` Øs = 8 mm

p = 40 mm d = h - p - 1/2 Øt - Øs

fy = 320 Mpa = 300 – 40 – ½ . 16– 8

f’c = 17,5 MPa = 244 mm

rb = ÷÷ø

öççè

æ+ fy600

600fy

c.β0,85.f'

= ÷øö

çèæ

+ 320600600

85,0320

5,17.85,0

= 0,0258

r max = 0,75 . rb

= 0,75 . 0,0258

= 0,0193

r min = 00438,0320

4,14,1==

fy

Daerah Lapangan :


Mu = 2770 kgm = 2,770×107 Nmm

Mn = φ

Mu =

8,010770,2 7´

= 3,463×107 Nmm

Rn = 908,2442 002

10 463,3

d . b

Mn2

7

2=

´´

=

m = 5126,215,17.85,0

320'.85,0

==cf

fy

r = ÷÷ø

öççè

æ--

fy2.m.Rn

11m1

= 010,0320

908,25126,21211

5126,211

=÷÷ø

öççè

æ ´´--

r > r min


BAB 1 Pendahuluan

33


Digunakan r = 0,010


= 0,010 × 200 × 244

= 498,15 mm2

n = 2.16 π.

41

perlu As

= tulangan35,296,20015,498

»=

As ada = n . ¼ . p . d2

= 3 . ¼ . p . 162

= 602,88 > As perlu ® Aman..!!

a = =bcf

fyAsada.'.85,0

.85,64

2005,1785,032088,602

=´´

´


= 602,88 . 320 (2454 – 68,85/2)

= 4,043×107 Nmm





Vu = 3693 kgm = 36930 N

f’c = 17,5 Mpa

fy = 240 Mpa

d = 244 mm

Vc = 1/6 . cf' .b .d = 1/6 . 5,17 .200 .244

= 34024,17 N

Ø Vc = 0,6 . 34024,17 N = 20414,50 N

3 Ø Vc = 3 . 20414,50 = 61243,5 N



BAB 1 Pendahuluan

34

: 20414,50 N < 36930 N < 61243,5 N


Smax ≤ d/2 ≤ 600 mm


= 36930 N - 20414,50 N = 16515,5 N

Vs perlu = 6,0

Vsperluf=

6,05,16515

= 27525,83 N

Av = 2 . ¼ p (8)2

= 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,48 mm2

S = 77,21327526

24424048,100perlu Vs

d .fy . Av=

´´= mm

S max = d/2 = 2

244= 122 mm



Vs ada = 1,58841100

24424048,100S

d .fy . Av=

´´= N

Vs ada > Vs perlu

58841 > 27525,83 N ...... (aman)


I

I 3D16

2D16

3 4

3.00

Ø8-100

0.3

0.3Ø8-100

110 L=0.3

Ø8-100

110 L=0.3

2D16

3D16

POTONGAN I-I

200

300 Ø8-100


BAB 1 Pendahuluan

35

4

1.50m

43' 4

6.9. Perhitungan Balok Anak as 3’(B-B’)

6.9.1. Pembebanan

a. Beban Mati (qD)

Pembebanan balok elemen 3’(B-B’)


· Beban Plat = (0,5 x 2) x 404 kg/m2 = 404 kg/m


qD = 1410,05 kg/m

b. Beban hidup (qL)


qL = (0,5 x 2) x 200 kg/m2

= 200 kg/m

Bidang momen:

qL=200 kg/m qD=1410,05 kg/m

1.50m

B’ B


BAB 1 Pendahuluan

36

Bidang geser:


Data Perencanaan :

h = 250 mm Øt = 12 mm

b = 150 mm` Øs = 8 mm

p = 40 mm d = h - p - 1/2 Øt - Øs

fy = 240 Mpa = 250 – 40 – ½ . 12– 8

f’c = 17,5 MPa = 196 mm

rb = ÷÷ø

öççè

æ+ fy600

600fy

c.β0,85.f'

= ÷øö

çèæ

+ 240600600

85,0240

5,17.85,0

= 0,0376

r max = 0,75 . rb

= 0,75 . 0,0376

= 0,0282

r min = 00583,0240

4,14,1==

fy

Daerah Lapangan :


BAB 1 Pendahuluan

37


Mu = 510 kgm = 0,510×107 Nmm

Mn = φ

Mu =

8,010510,0 7´

= 0,638×107 Nmm

Rn = 107,1196 501

10 638,0

d . b

Mn2

7

2=

´´

=

m = 134,165,17.85,0

240'.85,0

==cf

fy

r = ÷÷ø

öççè

æ--

fy2.m.Rn

11m1

= 00480,0240

107,1134,16211

134,161

=÷÷ø

öççè

æ ´´--

r < r min




= 0,00583 × 150 × 196

= 171,402 mm2

n = 2.12 π.

41

perlu As

= tulangan25,104,113

402,171»=

As ada = n . ¼ . p . d2

= 2 . ¼ . p . 122

= 226,08 > As perlu ® Aman..!!

a = =bcf

fyAsada.'.85,0

.32,24

1505,1785,024008,226

=´´

´


= 226,08 . 240 (196 – 24,32/2)

= 0,998 × 107 Nmm


BAB 1 Pendahuluan

38





Vu = 1528 kgm = 15280 N

f’c = 17,5 Mpa

fy = 240 Mpa

d = 196 mm

Vc = 1/6 . cf' .b .d = 1/6 . 5,17 .150 .196

= 20498,17 N

Ø Vc = 0,6 × 20498,17 N = 12298,9 N

3 ØVc = 3 × 12298,90 N = 36896,7 N


: 12298,9 N < 15280 N < 36896,7 N


Smax ≤ d/2 ≤ 600 mm


= 15280 N - 12298,9 N = 2981,1 N

Vs perlu = 6,0

Vsperluf=

6,01,2981

= 4968,5 N

Av = 2 . ¼ p (8)2

= 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,48 mm2

S = 30,9515,4968

19624048,100perlu Vs

d .fy . Av=

´´= mm

S max = d/2 = 2

196= 98 mm




BAB 1 Pendahuluan

39

Vs ada = 79,47265100

19624048,100S

d .fy . Av=

´´= N

Vs ada > Vs perlu

47265,79 > 5301,83 N ...... (aman)


6,0 4,33 4,33

25 m

3,0

6,0

3,0

12 m

4,33 6,0

1,5

1,31,5 1,5 2,82,0

8-200

8-100

8-1

00

8-2

00

B B '

I

I2 D 1 2

2 D 1 2 Ø 8 -1 0 0

1 .5 0

0 .2 5

150

250

2D12

2D12

Ø8-100

POTONGAN I-I

digilib.uns.ac.id/Peren... · Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kantor Pajak 2 lantai BAB 3...

Documents

Transcript of digilib.uns.ac.id/Peren... · Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kantor Pajak 2 lantai BAB 3...