perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
PERENCANAAN STRUKTUR
GEDUNG KECAMATAN 2 LANTAI
TUGAS AKHIR
Diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya pada Program D-III Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Dikerjakan oleh :
WAHYU PRASETYO
NIM : I 8506023
PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2010
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
LEMBAR PENGESAHAN
PERENCANAAN STRUKTUR
GEDUNG KECAMATAN 2 LANTAI
TUGAS AKHIR
Dikerjakan Oleh:
WAHYU PRASETYO NIM : I 8506023
Diperiksa dan disetujui Oleh :
Dosen Pembimbing
Agus Setya Budi, ST, MT. NIP. 19700909 199802 1 001
PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2010
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
LEMBAR PENGESAHAN
PERENCANAAN STRUKTUR
KECAMATAN DUA LANTAI
TUGAS AKHIR
Dikerjakan Oleh: WAHYU PRASETYO
NIM : I 850 60 23
Dipertahankan didepan tim penguji: 1. AGUS SETYA BUDI, ST, MT : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . NIP. 19700909 199802 1 001 2. SETYONO, ST,MSc : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . NIP. 19720224 199702 1 001 3. Ir. SLAMET PRAYITNO, MT. : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . NIP. 19531227 198601 1 001
Mengetahui, a.n. Dekan
Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS
Ir. NOEGROHO DJARWANTI, MT NIP. 19561112 198403 2 007
Mengetahui, Disahkan, Ketua Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik UNS
Ir.BAMBANG SANTOSA, MT NIP. 19590823 198601 1 001
Ketua Program D-III Teknik Jurusan Teknik Sipil FT UNS
Ir. SLAMET PRAYITNO, MT NIP. 19531227 198601 1 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
MOTTO
v Segala kesuksesan dimulai dari kerja keras semangat dan do’a dan
berfikir dengan hati yang suci dan keiklasan maka akan didapat
kesuksesan yang tiada terkira dari apa yang kita kehendaki atau
pikirkan. ( Wahyu prasetyo).
v Hidup penuh dengan tujuan tanpa tujuan hidup tidak akan ada
artinya untuk itu gunakan hidupmu dengan berbuat yang bermanfaat
untuk mencari tujuan yang indah. (Wahyu prasetyo)
v Apa yang kita capai pasti bisa terpenuhi apa bila kita mau berusaha
dan bekerja keras, tetapi jangan pernah melakukannya dengan
menghalalkan segala cara. (Wahyu prasetyo)
v Kejujuran dan kepercayaan sangatlah mahal harganya tidak akan
bisa digantikan dengan apapun maka pikirkanlah terlebih dahulu
dengan matang sebelum bertindak. (Wahyu Prasetyo)
v Janganlah engkau menyianyiakan sesuatu yang kau punya dan
manfaatkanlah dengan sebaik-baiknya, karna sesuatu yang kau
punya setaiap saat akan hilang dan kau akan menyesalinya.
(Wahyu prasetyo)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
PERSEMBAHAN
Alhamdulillah puji syukur tiada terkira kupanjatkan kehadirat
Allah SWT, pencipta alam semesta yang telah memberikan rahmat,
hidayah serta anugerah yang tak terhingga.
Ribuan terima kasih untuk Bapak dan Ibu yang tak henti-
hentinya mendoakan,memberikan semangatdan
mendidikku hingga aku menjadi seperti ini dan mengerti
betapa pentingnya ilmu itu..
Dani, lie, fuad, & nia, terima kasih sudah membantuku
dalam pengerjaan Tugas akhir ini dan support dan
do’anya.. juga
Keluarga besar aku, terima kasih untuk support dan
do’anya..
Rekan-rekan Sipil Gedung khususnya angkatan 2006 & 2007
dan temen-temen sipil semuanya Terma kasih atas
doa & Supportnya
The last, thank’s to :
Keluargaku Dwi indriyati istriku tercinta dan
Razaqu a’inun daffa anakku tersayang yang
slalu memberiQ support kapanpun....
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan
rahmat, taufik serta hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas
Akhir dengan judul Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai ini dengan baik.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penyusun banyak menerima bimbingan, bantuan
dan dorongan yang sangat berarti dari berbagai pihak. Dalam kesempatan ini,
penyusun ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada :
1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
beserta staf.
2. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta
beserta staf.
3. Segenap pimpinan Program D-III Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret
Surakarta beserta staf.
4. Agus Setya Budi, ST. MT. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir atas arahan
dan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas ini.
5. Purnawan Gunawan,ST. MT. selaku dosen Pembimbing Akademik yang telah
memberikan bimbingannya.
6. Bapak dan Ibu yang telah memberikan dukungan dan dorongan baik moril
maupun materil.
7. Rekan – rekan D-III Teknik Sipil Gedung angkatan 2006 yang telah membantu
terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini.
Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan dan masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan. Kritik dan
saran maupun masukan yang membawa ke arah perbaikan dan bersifat membangun
sangat penyusun harapkan.
Surakarta, Agustus 2010
Penyusun
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
DAFTAR ISI Hal
HALAMAN JUDUL................................. ................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN................................................................... ii
MOTTO ..................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN ..................................................................................... v
KATA PENGANTAR............................................................................... vi
DAFTAR ISI.............................................................................................. vii
DAFTAR GAMBAR................................................................................. xii
DAFTAR TABEL ..................................................................................... xiv
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL......................................................... xvi
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Tinjauan Umum Perencanaan ........................................................... 1
1.2 Latar Belakang Tugas Akhir. ............................................................ 1
1.3 Kriteria Perencanaan ......................................................................... 2
1.3.1 Spesifikasi Bangunan........................................................................ 2
1.3.2 Spesifikasi Bahan.............................................................................. 2
1.4 Peraturan-Peraturan PerencananYang Digunakan ............................ 3
BAB 2 TEORI DASAR PERENCANAAN
2.1 Dasar Perencanaan ............................................................................ 4
2.1.1 Jenis Pembebanan Struktur Beton……………................................ 4
2.1.2 Jenis Pembebanan Struktur Baja…………………………… ........... 6
2.1.3 Sistim Bekerjanya Beban….………………………………... .......... 7
2.1.4. Provisi Keamanan.............................................................................. 7
2.1.5. Jarak Tulangan dan Selimut Beton.................................................... 8
2.1.6. Teori Analisis Stuktur Beton.................................................. ........... 10
2.1.7. Teori Analisis Stuktur Baja.................................................... ........... 11
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2.2 Teori Perencanaan Atap .................................................................... 12
2.3 Perencanaan Plat Lantai .................................................................... 15
2.4 Perencanaan Balok ............................................................................ 18
2.5 Perencanaan Portal ............................................................................ 19
2.6 Perencanaan Pondasi ......................................................................... 20
BAB 3 PERENCANAAN ATAP
3.1 Rencana Atap………………………………………………….. ..... . 22
3.1.1 Dasar Perencanaan ............................................................................ . 23
3.2 Perencanaan Gording ........................................................................ 23
3.2.1 Perencanaan Pembebanan ............................................................... 23
3.2.2 Perhitungan Pembebanan .................................................................. 24
3.2.3 Kontrol Terhadap Tegangan.............................................................. 26
3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan .............................................................. 27
3.3 Perencanaan seperempat Kuda-Kuda................................................ 28
3.3.1 Hitungan Panjang Batang L Seperempat Kuda-Kuda....................... 28
3.3.2 Hitungan Luasan Seperempat Kuda-Kuda ........................................ 29
3.3.3 Hitungan Pembebanan Seperempat Kuda-kuda ................................ 31
3.3.4 Perencanaan Profil Seperempat Kuda-kuda ...................................... 35
3.3.5 Perhitungtan Alat Sambung............................................................... 37
3.4 Perencanaan Setengah Kuda-kuda ................................................... 40
3.4.1 Hitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda ............................... 40
3.4.2 Hitungan Luasan Setengah Kuda-kuda ............................................. 41
3.4.3 Hitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda .................................. 43
3.4.4 Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda .......................................... 48
3.4.5 Perhitungan Alat Sambung................................................................ 50
3.5 Perencanaan Jurai....................................................................... ....... 52
3.5.1 Perencanaan Pembebanan Jurai ......................................................... 52
3.5.2 Perhitungan pembebanan Jurai .......................................................... 52
3.5.3 Kontrol Terhadap Tegangan .............................................................. 56
3.5.4 Kontrol Terhadap Lendutan............................................................... 57
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3.6 Perencanaan Kuda-kuda Utama ....................................................... 58
3.6.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda........................................... 58
3.6.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda Utama ............................. 59
3.6.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama ................................... 61
3.6.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama .............................................. 66
3.6.5 Perhitungan Alat Sambung................................................................ 69
3.7 Perencanaan Kuda-kuda Trapesium ................................................. 74
3.7.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Trapesium......................... 74
3.7.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda Trapesium....................... 76
3.7.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Trapesium ............................ 78
3.7.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Trapesium........................................ 83
3.7.5 Perhitungan Alat Sambung................................................................ 86
BAB 4 PERENCANAAN TANGGA
4.1 Uraian Umum .................................................................................... 91
4.2 Data Perencanaan Tangga ................................................................. 92
4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan........................ 93
4.3.1 Perhitungan Tebal Plat Equivalent .................................................... 93
4.3.2 Perhitungan Beban………………………………………….. .......... 94
4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes…………………………. 95
4.4.1 Perhitungan Tulangan Tumpuan……………………………. .......... 97
4.4.2 Perhitungan Tulangan Lapangan……………………………........... 96
4.5 Perencanaan Balok Bordes…………………………………………. 98
4.5.1 Pembebanan Balok Bordes…………………………………............ 99
4.5.2 Perhitungan Tulangan Lentur………………………………............ 99
4.5.3 Perhitungan Tulangan Geser……………………………….. ........... 100
4.6 Perhitungan Pondasi Tangga……………………………………….. 101
4.6.1 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi…………………............... 102
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
BAB 5 PLAT LANTAI
5.1 Perencanaan Pelat Lantai .................................................................. 105
5.2 Perhitungan Beban Pelat Lantai…………………………………….. 105
5.3 Perhitungan Momen........................................................................... 106
5.4 Penulangan Pelat Lantai…………………………………………….. 107
5.5 Penulangan Tumpuan Arah x……………………………………….. 108
5.6 Penulangan Tumpuan Arah y………………………………………. 111
5.7 Penulangan Lapangan Arah x……………………………………….. 110
5.8 Penulangan Lapangan Arah y……………………………………….. 111
5.9 Rekapitulasi Tulangan………………………………………………. 112
BAB 6 PERENCANAAN BALOK ANAK
6.1 Perencanaan Balok ........................................................................... 117
6.1.1 Perhitungan Lebar Equivalent………………………………............ 115
6.1.2 Lebar Equivalent Balok Anak………………………………............ 115
6.2 Perhitungan Pembebanan Balok.......……………………………… . 115
6.2.1 Pembebanan Balok Anak As A-A’…………………………............ 116
6.2.2 Perhitungan Tulangan Balok Anak A-A’…………………………. . 117
6.3.3 Pembebanan Balok As B-B’ .............................................................. 122
6.3.4 Perhitungan Tulangan Balok As B-B’ ............................................... 122
BAB 7 PERENCANAAN PORTAL
7.1 Perencanaan Portal………………………………………………… 126
7.1.1 Menentukan Dimensi Perencanaan Portal………………….. ........... 127
7.1.2 Ukuran Penampang Kolom…………………………………............ 127
7.2 Perhitungan Beban Equivalent Plat…………………………………. 128
7.2.1 Lebar Equivalent…………………………………………..... ........... 128
7.2.2 Pembebanan Balok Portal Memanjang…………………….............. 128
7.2.3 Pembebanan Balok Portal Melintang................................................ 132
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7.3 Penulangan Balok Portal……………………………………………. 135
7.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang…….... .......... 135
7.3.2 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang…… ........... . 140
7.4 Penulangan Kolom………………………………………………….. 145
7.4.1 Perhitungan Tulangan Lentur Kolom………………………. ........... 145
7.4.2 Perhitungan Tulangan Geser Kolom………………………….......... 147
7.5 Penulangan Ring Balk………………………………………………. 148
7.5.1 Perhitungan Tulangan Lentur Ring Balk………………….. ............. . 148
7.5.2 Perhitungan Tulangan Geser……………………………….............. 151
7.6 Penulangan Sloof…………………………………………………… 152
7.6.1 Perhitungan Tulangan Lentur ……………………………............... 152
7.6.2 Perhitungan Tulangan Geser……………………………….............. 163
BAB 8 PERENCANAAN PONDASI
8.1 Data Perencanaan .............................................................................. 152
8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi…………………………… 160
8.3 Hitungan Tulangan Lentur………………………………………..... 161
8.4 Hitungan Tulangan Geser……………………………………….. .... 163
BAB 9 REKAPITULASI
9.1 Konstruksi Kuda-kuda ...................................................................... 164
9.2 Konstruksi Plat Lantai........................................................................ 168
9.3 Kontruksi Balok Anak........................................................................ 169
9.4 Komponen Struktur Beton…………………………… ..................... 169
PENUTUP……………………………………………………………….. 173
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………. 174
LAMPIRAN-LAMPIRAN
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 2.1. Penulangan Balok Dengan Tulangan Satu Lapis.................... 9
Gambar 2.2. Penulangan Balok Dengan Tulangan Satu Lapis.................... 9
Gambar 2.3. Beban Yang dipikul Akibat Beban Plat ................................. 19
Gambar 3.1. Rencana Atap. ........................................................................ 22
Gambar 3.2. Rangka Kuda Kuda Utama..................................................... 23
Gambar 3.3. Rangka Batang Seperempat Kuda Kuda................................ 28
Gambar 3.4. Luasan Seperempat Kuda Kuda............................................. 29
Gambar 3.5. Luasan Plafon Seperempat Kuda Kuda ................................. 30
Gambar 3.6. Pembebanan Seperempat Kuda Kuda .................................... 31
Gambar 3.7. Pembebanan Seperempat Kuda Kuda Akibat Beban Angin.. 34
Gambar 3.8. Panjang Batang Setengah Kuda-kuda. ................................... 40
Gambar 3.9. Luasan Setengah Kuda-kuda.................................................. 41
Gambar 3.10. Luasan Plafon Setengah Kuda-kuda .................................... 42
Gambar 3.11. Pembabanan Setengah Kuda-kuda Akibat Beban Mati ...... 43
Gambar 3.12. Pembabanan Setengah Kuda-Kuda Akibat Beban Angin.... 46
Gambar 3.13. Panjang Batang Kuda-kuda Utama ...................................... 58
Gambar 3.14. Luasan Kuda-kuda Utama.................................................... 59
Gambar 3.15. Luasan Plafon Kuda-kuda Utama ........................................ 60
Gambar 3.16. Pembebanan Kuda-kuda Utama Akibat Beban Mati ........... 61
Gambar 3.17. Pembebanan Kuda-kuda Utama Akibat Beban Angin......... 64
Gambar 3.18. Panjang Batang Kuda-kuda Utama ...................................... 74
Gambar 3.19. Luasan Kuda-kuda Trapesium ............................................. 76
Gambar 3.20. Luasan Plafon Kuda-kuda Trapesium.................................. 77
Gambar 3.21. Pembebanan Kuda-kuda Trapesium Akibat Beban Mati..... 78
Gambar 3.22. Pembebanan Kuda-kuda Trapesium Akibat Beban Angin .. 81
Gambar 4.1. Perencanaan Tangga ( Tampak Atas ). .................................. 91
Gambar 4.2. Detail Tangga ( Potongan ). ................................................... 92
Gambar 4.3. Tebal Equivalen. .................................................................... 93
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
Gambar 4.4. Rencana Tumpuan Tangga..................................................... 95
Gambar 4.5. Pondasi Tangga ...................................................................... 101
Gambar 5.1. Denah Plat Lantai................................................................... 105
Gambar 5.2. Plat Tipe A ............................................................................. 106
Gambar 5.3. Perencanaan Tinggi Efektif.................................................... 108
Gambar 6.1. Denah Pembebanan Balok Anak.......................................... 114
Gambar 6.2. Lebar Equivalen Balok Anak As A-A’ ................................ 116
Gambar 6.3. Lebar Equivalen Balok Anak As B-B’ ................................ 122
Gambar 7.1. Denah Portal........................................................................... 126
Gambar 7.2. Pembebanan Portal As 2-2’ Memanjang ............................... 131
Gambar 7.3. Momen Portal As 2-2’ Memanjang ....................................... 131
Gambar 7.4. Pembebanan Portal As F-F’ Melintang.................................. 134
Gambar 7.5. Momen Portal As F-F’ Melintang.......................................... 134
Gambar 7.6. Penulangan Balok Portal Melintang ...................................... 140
Gambar 7.7. Penulangan Balok Portal Memanjang.................................... 145
Gambar 7.8. Penulangan Kolom................................................................. 147
Gambar 7.9. Penulangan Ring Balk............................................................ 152
Gambar 7.10. Penulangan Sloof ................................................................. 156
Gambar 8.1. Perencanaan Pondasi.............................................................. 158
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
DAFTAR TABEL Hal
Tabel 2.1. Beban hidup. .............................................................................. 5
Tabel 2.2. Koefisien Reduksi Beban hidup. ............................................... 6
Tabel 2.3. Faktor Pembebanan U………………………………………….. 8
Tabel 2.4. Faktor Reduksi Kekuatan ø ....................................................... 8
Tabel 2.5. Hubungan Tanah Dengan Cuaca Dalam Kondisi Gedung. ....... 10
Tabel 2.6. Kombinasi Gaya Dalam Gording. ............................................. 15
Tabel 2.7.Momen Permeter Lebar Dalam Jalur Tengah Akibat Beban Ter
bagi Rata. .................................................................................... 16
Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam pada Gording...................................... 26
Tabel 3.2. Perhitungan Panjang Batang pada Seperempat Kuda-kuda....... 28
Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Seperempat Kuda kuda.................... 33
Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin.......................................................... 35
Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Seperempat Kuda kuda ................... 35
Tabel 3.6. Rekapitulasi Perencanaan Profil Seperempat Kuda kuda.......... 39
Tabel 3.7. Perhitungan Panjang Batang pada Setengah Kuda-kuda........... 40
Tabel 3.8. Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-kuda........................ 46
Tabel 3.9. Perhitungan Beban Angin Setengah Kuda-kuda........................... 47
Tabel 3.10. Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-kuda ..................... 48
Tabel 3.11. Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda............ 52
Tabel 3.12. Kombinasi Gaya Dalam Jurai. ................................................. 55
Tabel 3.13. Perhitungan Panjang Batang pada Kuda-kuda Utama (KK) .. 58
Tabel 3.14. Rekapitulasi Baban Mati Kuda-kuda Utama ........................... 64
Tabel 3.15. Perhitungan Beban Angin Kuda-kuda Utama ......................... 65
Tabel 3.16. Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-kuda Utama ......................... 66
Tabel 3.17. Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama................ 74
Tabel 3.18. Perhitungan Panjang Batang pada Kuda-kuda Trapesium ..... 75
Tabel 3.19. Rekapitulasi Baban Mati Kuda-kuda Trapesium..................... 81
Tabel 3.20. Perhitungan Beban Angin Kuda-kuda Trapesium................... 82
Tabel 3.21. Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-kuda Trapesium................... 83
Tabel 3.22. Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda Trapesium ......... 90
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
Tabel 5.1. Penulangan Plat Lantai .............................................................. 113
Tabel 7.1. Rekapitulasi Penulangan Portal ................................................. 157
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Data SAP
Lampiran 2 Gambar
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
BAB 1 Pendahuluan
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Tinjauan Umum Perencanaan
Pendidikan Nasional di Indonesia bertujuan untuk meningkatkan kualitas dan
kuantitas manusia, yaitu manusia yang beriman dan bertaqwa kepada Tuhan Yang
Maha Esa, berbudi luhur,berkepribadian, berdisiplin, bekerja keras, tangguh,
bertanggung jawab, mandiri, cerdas, dan terampil, serta sehat jasmani dan rohani.
Pesatnya laju perkembangan dunia khususnya kebutuhan manusia akan pekerjaan
yang layak menuntut bangsa Indonesia untuk dapat menanggapi segala kemajuan dan
tantangan yang diakibatkan oleh perkembangan tersebut. Hal itu dapat terpenuhi
apabila sumber daya yang dimiliki oleh bangsa Indonesia memiliki kualitas
pendidikan yang tinggi, karena pendidikan merupakan sarana utama untuk
meningkatkan kercedasan bangsa.
1.2. Latar Belakang Tugas Akhir
Dalam menghadapi masa depan yang semakin modern dan arus globalisai yang
semakin deras ini, maka sangat diperlukan tenaga-tenaga ahli yang meguasai ilmu
dan trampil dalam bidangnya. Fakultas Teknis Universitas Sebelas Maret Surakarta
sebagai salah satu lembaga pendidikan tinggi mempunyai tujuan untuk mencetak
sarjana-sarjana teknik yang menguasai pengetahuan dasar teknik, trampil, kreatif,
inovatif, dan berdedikasi tinggi dalam menghadapi masa depan. Di samping itu,
seorang diploma teknik juga harus mengawasi, menganalisa, dan memecahkan
masalah-masalah keteknikan secara ilmiah yang didasari dengan sikap kepribadian
yang kuat, jujur, berkualitas, dan bertanggung jawab, sehingga diharakan dapat ikut
berperan aktif dalam mensukseskan pembangunan nasional.
Sebagai seorang mahasiswa Teknik Sipil dituntut untuk dapat menguasai dan
memperhitunkan perencanaan struktur banguna gedung. Hal ini mungkin dapat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
BAB 1 Pendahuluan
terwujud jika mahasiswa pernah memerhitungakan atau menganalisis perencanaan
bangunan struktur gedung tersebut sendiri.
Universitas Sebelas Maret Surakarta dalam usaha untuk merealisasikan hal tersebut
di atas dengan memberi tugas perncanaan struktur gedung bertingakat dengan
maksud agar sumber daya manusia yang dihasilakan mampu besaing didunia kerja,
khususnya dalam dunia keteknikan.
1.3. Kriteria Perencanaan
1.3.1. Spesifikasi Bangunan
Secara umum kriteria perncanaan dari bangunan struktur gedung bertingkat adalah
sebagai berikut :
a. Fungsi bangunan : Gedung Kecamatan
b. Luas Bangunan : ±960 m2
c. Konstruksi atap : kuda-kuda rangka baja
d. Penutup atap : Genteng
e. Jumlah lantai : 2 Lantai
f. Tinggi tiap lantai : 4,0 m
1.3.2. Spesifikasi Bahan
a. Mutu baja profil : Bj-37
b. Mutu baja tulangan(fy) : Baja polos = 240 MPa
Baja ulir = 350 MPa
c. Mutu beton (fc’) : 30 MPa
1.4. Peraturan-peraturan Perencanaan yang Digunakan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
BAB 1 Pendahuluan
Adapun pedoman (peraturan-peraturan) dasar perencanaan yang digunakan adalah
a. Pedoman Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983.
b. Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI) 1971.
c. Standart tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung (SNI 03-
1727-1989-2002).
d. Standart tata cara perhitungan struktur baja untuk bangunan gedung (SNI 03-
1729-2002).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
BAB 2
TEORI DASAR PERENCANAAN
2.1. Dasar Perencanaan
2.1.1. Jenis Pembebanan Strukur Beton
Dalam perencanaan gedung ini digunakan struktur yang mampu mendukung berat
sendiri, gaya angin, beban hidup, maupun beban khusus yang bekerja pada struktur
bangunan tersebut.
Beban-beban yang bekerja pada perencanaan gedung diperhitungkan menurut
Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983, beban-beban
tersebut adalah:
a. Beban mati (D)
Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap ,
seperti berat gording, berat penutup atap, berat pengantung dan plafon, beban
kuda-kuda, beban bracing dan beban alat sambung.
Untuk merencanakan gedung ini, beban mati dari berat sendiri bahan bangunan
dan komponen gedung adalah :
Bahan bangunan :
1) Beton bertulang………………………………………………2400 kg/m3
2) Pasir ………………………………………………………….1800 kg/m3
3) Beton biasa…………………………………………………...2200 kg/m3
Komponen Gedung :
1) Dinding pasangan batu merah………………………………....250 kg/m2
2) Langit-langit dan dinding tanpa pengantung……………………11 kg/m2
3) Penutup atap genteng dengan reng dan usuk……………………50 kg/m2
4) Penutup lantai dari tegel………………………………………...24 kg/m2
5) Adukan semen per cm tebal…………………………………….21 kg/m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
b. Beban hidup (L)
Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghuni atau penggunaan
suatu gedung, termasuk beban-beban pada lantai yang berasal
dari barang-barang yang dapat dipindah, mesin serta peralatan yang merupakan
bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapt diganti selam masa gedung
tersebut digunakan, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan lantai dan
atap tersebut (PPIUG) 1983.
Untuk merencanakan gedung ini beban hidup yang kita gunakan sesuai acuan
PPIUG 1983, yang dijelaskan pada Tabel 2.1. :
Tabel 2.1. Beban hidup
1) Lantai dan tangga rumah tinggal, kecuali yang disebut dalam b 200 kg/m2
2) Lantai dan tangga rumah tinggal sederhana dan gudang-
gudang tidak penting yang bukan untuk took, pabrik, atau
bengkel
125 kg/m2
3) Lantai sekolah, ruang kuliah, kantor, took, toserba, restoran,
hotel, asrama dan rumah sakit
250 kg/m2
4) Tangga, bordes, dan gang yang disebut dalam c 300 kg/m2
Sumber : PPIUG 1983
Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi
bangunan tersebut. Peristiwa terjadi beban hidup penuh yang membebani semua
bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak selama umur gedung
tersebut adalah sangat kecil, maka perencanaan balok induk dan portal dari sistim
pemikul beban dari suatu struktur gedung, beban hidup dikalikan dengan suatu
koefisien reduksi yang nilainya bergantung pada penggunaan gedung yang
ditinjau, seperti dapat diperlihatkan pada Tabel 2.2 :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
Tabel 2.2. Koefisien Reduksi Beban Hidup
Penggunaan gedung Koefisien Beban Hidup untuk
perencanaan balok induk
Perkantoran
-Perkantoran, perbankan
0,60
Perumahan
-Rumah sakit, Rumah tinggal
0.75
Pertemuan umum
-R.Rapat, Restoran, Mushola
0.90
Pendidikan
- Sekolah, Ruang kuliah
0.90
Sumber : (PPIUG 1983)
2.1.2. Jenis Pembebanan Struktur Baja
Dalam perencanaan atap ini diggunakan struktur baja yang mampu mendukung berat
sendiri, gaya angina, beban hidup, maupun beban khusus yang bekerja pada pada
struktur bangunan tersebut.
Beban yang bekerja pada perencaanaan atap diperhitungkan menurut Peraturan
Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPUIG) 1983, beban-beban tersebut adalah :
a. Beban angin (W)
Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung
tersebut yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (PPIUG 1983). Beban
angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif
(hisapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau. Besarnya tekanan
positif dan negatif yang dinyatakan dalam kg/m2
ini ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup dengan koefisien-koefisien angin.
Tekanan tiup angin harus diambil minimum 25 kg/m2, kecuali untuk daerah di
laut atau di tepi laut sampai sejauh 5 km dari tepi pantai. Pada daerah tersebut
tekanan tiup harus diambil minimum 40 kg/m2.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
b. Beban penutup atap genteng dengan genteng dan usuk per m2 bidang atap adalah
50 kg/m2.
Dalam perencanaan atap ini, kita menggunakan struktur baja yaitu didalam
penggunaan rangka kuda-kuda, dan gording. Baja yang dinggunakan disini
adalah mutu baja profil Bj-37, dengan tegangan ijin = 1600 kg/m2, dan tegangan
leleh = 2400 kg/m2.
Untuk perhitungan struktur baja kita mengacu pada tata cara perhitungan struktur
baja untuk gedung yaitu SNI 03-1729-2002.
2.1.3. Sistim Bekerjanya Beban
Bekerjanya beban untuk bangunan bertingkat berlaku sistim gravitasi, yaitu elemen
struktur yang berada di atas akan membebani elemen stuktur yang dibawahnya, atau
dengan kata lain elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih besar akan
menahan atau memikul elemen struktur yang mempunyai kekuatan yang lebih kecil.
Dengan demikian sistim bekerjanya beban untuk elemen-elemen struktur gedung
bertingkat secara umum dapat dikatakan sebagai berikut :
Beban plat lantai didistribusiakan terhadap balok anak dan portal, beban balok portal
didistribusikan ke kolom, dan beban kolom kemudian diteruskan ketanah dasar
melaui pondasi.
2.1.4. Provisi Keamanan
Dalam pedoman beton 1983, struktur harus direncanakan untuk memiliki cadangan
kekuatan untuk memikul beban yang lebih tinggi dari beban normal. Kapasitas
cadangan ini mencakup factor pembebanan (U), yaitu untuk memperhitukan
pelampauan beban dan factor reduksi (Ø), yaitu untuk memperhitungkan kurangnya
mutu bahan dilapangan. Pelampauan beban dapat terjadi akibat perubahan
penggunaan untuk apa struktur direncanakan, dan penafsiran yang kurang tepat
dalam memperhitungakan pembebanan.
Sedang kekurangan kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang nerugikan dari
kekuatan bahan, pengerjaan dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan.
Tabel 2.3. Faktor Pembebanan U
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
No Kombinasi Beban Faktor U
1. D, L 1,2 D + 1.6 L
2. D, L, W 0,75 ( 1,2 D + 1.6 L + 1.6 W )
3. D, W 0,9 D + 1,3 W
4. D, Lr, E 1,05 ( D +Lr ± E )
5. D, E 0,9 ( D ± E )
Keterangan :
D = Beban mati
L = Beban hidup
Lr = Beban hidup tereduksi
W = Angin
E = Beban gempa
Tabel 2.4. Faktor Reduksi Kekuatan
No Gaya Ø
1. Lentur tanpa beban aksial 0,80
2. Aksial tarik dan aksial tarik denagan lentur 0,80
3. Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur 0,65 - 0,80
4. Geser dan torsi 0,60
5. Tumpuan beton 0,70
2.1.5. Jarak Tulangan dan Selimut Beton
Mengingat kandungan agregat kasar untuk beton struktural seringkali berisi agregat
kasar berukuran diameter lebih dari 2 cm, maka diperlukan adanya jarak tulangan
minimum agar campuran beton basah dapat melewati tulangan baja tanpa terjadi
pemisahan material sehingga timbul rongga-rongga pada beton.
Sedang untuk melondungi dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus
kebakaran, maka diperlukan adanya tebal selimut beton minimum.
Beberapa persyaratan utama pada Pedoman Beton 1983 adalah sebagai berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
1. Jarak bersih antar tulangan sejajar yang selapis tidak boleh kurang dari db atau
25 mm, dimana db diameter tulangan.Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar
2.1.
Jarak bersih antar tulangansejajar dan selapis tidak bolehkurang dari db atau 25 mm
Gambar 2.1 Penulangan balok dengan tulangan satu lapis
2. Jika tulangan sejajar tersebut di letakkan dalam dua lapis atau lebih, tulangan
pada lapisan atas harus diletakkan tepat diatas tulangan dibawahnya dengan
jarak bersih tidak boleh kurang dari 25 mm. Untuk lebih jelasnya lihat gambar
2.2.
Jarak bersih antar tulangansejajar dan selapis tidak bolehkurang dari db atau 25 mm
Tulangan lapiskedua
Gambar 2.2 Penulangan balok dengan tulangan dua lapis
3. Tebal minimum penutup beton pada tulangan terluar ditentukan sesuai fungsi
elemen struktur beton pada suatu bangunan pada Tabel 2.5. :
Tabel 2.5. Hubungan Tanah Dengan Cuaca Dalam Kondisi Gedung
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
Bagian Konstruksi Yang tidak langsung
berhubungan dengan
tanah dan cuaca ( mm )
Yang langsung
berhubungan dengan
tanah dan cuaca ( mm )
Lantai / dinding ØD-36 dan < : 20
> ØD – 36 : 40
ØD-16 dan < : 40
> ØD – 16 : 50
Balok Seluruh diameter : 40 ØD-16 dan < : 40
> ØD – 16 : 50
Kolom Seluruh diameter : 40 ØD-16 dan < : 40
> ØD – 36 : 50
Sumber : SKSNI T15-1991-03
2.1.6. Teori Analisis Struktur Beton
a. Perencanaan struktur
Dalam perencanaan struktur beton bertulang harus memenuhi syarat-syarat
berikut :
1) Analisis struktur harus dilakukan dengan cara mekanika teknik yang baku.
2) Analisis komputer, harus disertai dengan penjelasan mengenai prinsip cara
kerja program, data yang dimasukan serta penjelasan mengenai data keluar.
3) Percobaan model diperbolehkan bila diperlukan untuk menunjang analisis
teoritis.
4) Analisis struktur harus dilakukaan dengan model-model matematis yang
mensimulasikan keadaan sekitar yang sesungguhnya dilihat dari segi sifat
bahan dan kekakuan unsur-unsurnya.
b. Kuat tekan beton yang diisyaratkan
Kuat tekan beton yang ditetapkan oleh perencana struktur (benda uji silinder
diameter 150 mm dan tinggi 300 mm), untuk dipakai dalam perencanaan stuktur
beton, dinyatakan dalam satuan MPa. Bila fc’ didalam tanda akar, maka hanya
nilai numerik dalam tanda akar saja yang dipakai, dan hasilnya tetap mempunyai
satuan MPa.
c. Baja tulangan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
Batang baja berbentuk polos atau berbentuk ulir atau pipa yang berfungsi
menahan gaya tarik pada komponen stuktur beton, tidak termasuk beton
prategang kecuali secara khusus diikutsertakan.
Pada suatu struktur beton harus disyaratkan mempunyai kekakuan yang cukup
tegar, agar dapat menahan deformasi akibat lendutan tanpa menimbulkan
kerusakan atau gangguan apapun.
2.1.7. Teori Analisis Struktur Baja
a. Metode penentuan gaya dalam
Pengaruh gaya dalam pada suatu struktur dan terhadap komponen-komponennya
serta sambungannya yang diakibatkan oleh beban-beban yang bekerja, harus
ditentukan melalui analisis struktur dengan menggunakan salah satu metode
berikut :
1) Analisis elastis
2) Analisis plastis
3) Analisis non-konvensional lainya yang telah baku dan diterima secara umum
b. Jenis sambungan
Sambungan terdiri dari komponen sambungan (pelat pengisi, pelat buhul, pelat
pendukung, dan pelat penyambung) dan alat pengencang (baut dan las).
Sambungan mempunyai beberapa tipe diantaranya :
1) Sambungan tipe tumpu adalah sambungan yang dibuat dengan menggunakan
baut yang dikencangkan dengan tangan, atau baut mutu tinggi yang
dikencangkan untuk menimbulkan gaya tarik minimum yang diisyratkan,
yang kuat rencananya disalurkan oleh gaya geser pada baut dan tumpuan
pada bagian-bagian yang disambungkan.
2) Sambungan tipe friksi adalah sambungan yang dibuat dengan baut mutu
tinggi yang dikencangkan untuk menimbulakan tarikan baut minimum yang
diisyratkan sedemikin rupa sehingga gaya-gaya geser rencana disalurkan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
melalui jepit yang bekerja dalam bidang kontak dan gesekan yang
ditimbulkan antar bidang kontak.
c. Metode perhitungan gaya batang
Didalam perhitungan baja ada tiga metode perhitungan gaya batang yaitu metode
analisis, metode grafis dan metode elemen hingga. Ketiga metode tersebut
digunakan apabila struktur baja tersebut merupakan struktur statis tertentu.
Metode grafis digunakan untuk menentukan gaya batang secara grafis dengan
menggunakan cremona. Metode ini dapat kita gunakan sebagai metode alternatife
apabila kita ingin menghitung gaya batang secara manual. Namun dalam
perencanaan atap ini nanti kita akan menggunakan metode elemen hingga yaitu
dengan menggunakan alat bantu program SAP 2000 untuk mempermudah
didalam pengerjannya.
2.2. Teori Perencanaan Atap
Perhitungan dimensi profil rangka kuda-kuda :
a. Untuk batang tarik.
jini
maksnetto σ
PF =
σ ijin = 1600 kg/cm2 ,karena profil yang digunakan Bj-37 (PPBBI 1984) σ leleh = 2400 kg/cm2
Fbruto = 1.15 x Fnetto……………….≤ Fprofil
Syarat :
1.) σterjadi ≤ 0,75 x σ ijin
2.) σterjadi = profil
maks
0,85xF
P
b. Untuk batang tekan
lk = panjang tekuk
Imin = Ix = Iy = momen inersia ( cm4 )
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
Imin = Ix = Iy = jari-jari inersia ( cm )
Ebaja = 2,10 x 106 kg/cm2
F = Luas penampang profil ( cm2 )
λ = minilk
λg = π leleh0,75xσ
E ………… ; dimana σleleh = 2400 kg/cm2
λs = gλ
λ
Apabila : λs ≤ 0,183 ………………….. ω = 1
0,183 < λs < 1 ………………….. ω = sλ1,593
1,41-
λs ≥ 1 ………………….. ω = 2,381 x λs2
Kontrol tegangan yang terjadi :
σterjadi = profil
maks
F
xωP ………………. ≤ σ = 1600 kg/cm2
Perhitungan profil gording
Dalam perencanaan atap ini, kita mencoba menggunakan baja profil tipe lip
channels ( ) 200x75x20x3,2 untuk perencannan gording dengan sepesifikasi
sebagai berikut :
ü Berat gording = 11 kg/m √ ts = 3,2 mm
ü Ix = 721 cm4 √ tb = 3,2 mm
ü Iy = 87,5 cm4 √ zx = 72,1 cm3
ü h = 200 mm √ zy = 16,8 cm3
ü b = 75 mm
Langkah perhitunganya adalah :
1. Menghitung beban mati (q) = berat gording + berat penutup atap genteng
qx = q sin α Mlx1 = 1/8 qy L2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
qy = q cos α Mly1 = 1/8 qx L2
2. Menghitung beban hidup
Px = P sin α Mlx2 = ¼ Py L
Py = P cos α Mly2 = ¼ Px L
3. Menghitung beban angin
W1 = koef. angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2)
W2 = koef. angin hisap x beban angin x 1/2 x (s1+s2
Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2
Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2
4. Mengontrol terhadap tegangan maksimum dan minimum
5. Mengontrol terhadap lendutan
c. Beban Angin
TEKAN HISAP
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
Koefisien kemiringan atap (a) = 30°.
1) Koefisien angin tekan = (0,02a – 0,4) = 0,3
2) Koefisien angin hisap = – 0,4
Beban angin :
1) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2)
= 0,3 x 25 x ½ x (1,73+1,73) = 12,975 kg/m.
2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap x beban angin x 1/2 x (s1+s2)
= – 0,4 x 25 x ½ x (1,73+1,73) = -17,30 kg/m.
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 12,975 x (4,0)2 = 25,95 kgm.
2) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -17,30 x (4,0)2 = -34,60 kgm.
Tabel 2.6. Kombinasi gaya dalam pada gording
Beban Angin Kombinasi Momen
Beban
Mati
Beban
Hidup Tekan Hisap Minimum Maksimum
Mx
My
168,874
97,5
86,602
50
25,95
-
-34,60
-
246,826
147,5
281,426
147,5
2.3. Teori Perencanaan Plat Lantai
Dalam merencanakan plat lantai beton bertulang yang perlu diketahui tidak hanya
pembebanan tetapi juga ukuran dan syarat-syarat tumpuan pada tepi. Syarat-syarat
tumpuan menentukan jenis perletakan dan jenis penghubung di tempat tumpuan. Bila
plat dapat berotasi bebas pada tumpuan, maka plat itu dikatakan “ ditumpu bebas “.
Bila tumpuan mencegah play berotasi dan relative sangat kaku terhadap momen
puntir, maka plat itu “ terjepit penuh “. Bila balok tepi tidak cukup untuk mencegah
rotasi sama sekali, maka plat itu “ terjepit elastis “. Perhitungan pembebanan yang
digunakan berdasar PPIUG 1983, sedangkan rumus-rumus yang dipakai berpedoman
pada PBI 1971 seperti Tabel 2.6.
Tabel 2.7. Momen per meter lebar dalam jalur tengah akibat beban terbagi rata
Skema Momen per m lebar jalur Ly/Lx
1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
I
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
41
41
54
35
67
31
79
28
87
26
97
25
110
24
II
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mtx = 0,001 qulx2 x
Mty = 0,001 qulx2 x
25
25
51
51
34
22
63
54
42
18
72
55
49
15
78
54
53
15
81
54
58
15
82
53
62
14
83
51
III
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mtx = 0,001 qulx2 x
Mty = 0,001 qulx2 x
30
30
68
68
41
27
84
74
52
23
97
77
61
22
106
77
67
20
113
77
72
19
117
76
80
19
122
73
IV
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mty = 0,001 qulx2 x
24
33
69
36
33
85
49
32
97
63
29
105
74
27
110
85
24
112
103
21
112
V
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mtx = 0,001 qulx2 x
33
24
69
40
20
76
47
18
80
52
17
82
55
17
83
68
17
83
62
16
83
VA
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mtx = 0,001 qulx2 x
31
39
91
45
37
102
58
34
108
71
30
111
81
27
113
91
25
114
106
24
114
VB
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mtx = 0,001 qulx2 x
39
31
91
47
25
98
57
23
107
64
21
113
70
20
118
75
19
120
81
19
124
VI
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mtx = 0,001 qulx2 x
Mty = 0,001 qulx2 x
28
25
60
54
37
21
70
55
45
19
76
55
50
18
80
54
54
17
82
53
58
17
83
53
62
16
83
51
VIIA
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mtx = 0,001 qulx2 x
Mty = 0,001 qulx2 x
14
30
48
63
21
39
69
79
27
47
94
94
34
56
120
106
40
64
148
116
44
70
176
124
52
85
242
137
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
VIIB
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mtx = 0,001 qulx2 x
Mty = 0,001 qulx2 x
30
14
63
48
33
15
69
48
35
15
74
47
37
15
79
47
39
15
79
47
40
15
80
46
41
15
82
45
Langkah-langkah yang dilakukan untuk menentukan penulangan lantai adalah :
1. Menentukan tebal plat lantai (h).
2. Menghitung beban mati, beban hidup, beban berfaktor Q = 1,2 qd + 1,6 ql
3. Menentukan momen yang bekerja.
4. Menghitung tulangan.
Dengan mengunakan d efektif :
· dx = h – p – ½ Ø
· dy = h – p – Ø – ½ Ø
· ρb = ÷÷ø
öççè
æ+ fyfy
cf600
60085,0.
'.85,0
· ρ max = 0,75 . ρb
· ρ min = untuk plat lantai dipakai 0,002
dengan :
Ø = diameter batang (mm) dy = jarak tinggi efektif arah y (mm)
qd = beban mati (kgm) h = tinggi plat (mm)
ql = beban hidup (kgm) ρb = rasio tulangan
dx = jarak tinggi efektif arah x (mm)
Menentukan MU :
· Mn = φ
Mu
· Rn = 2b.d
Mn
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
· m = .f'c,
fy850
· ρ = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRnm
m..2
111
· Ф = 0,80
· Jika p > p mak : di pakai tulangan rangkap
· Jika p < p mak : di pakai tulangan tunggal
· Jika p < p min : di pakai p min = 0,0025
· As = ρ . b . d
Mn = momen nominal (Nmm) f’c = kuat tekan beton (MPa)
Mu = momen berfaktor (Nmm) b = lebar penampang
Ø = factor reduksi d = jarak kepusat tulangan tarik
ρ = ratio tulangan fy = tegangan leleh (MPa)
Rn = kuat nominal (N/mm2)
2.4. Teori Perencanaan Balok
Langkah pertama yang perlu dilakukan untuk pendimensian balok adalah
menentukan besarnya gaya-gaya dalam yang terjadi pada untuk kemudian hasil
perencanaan dianalisa apakah memenuhi syarat atau tidak, adapun syarat-syarat yang
dipakai adalah :
· H = 1/10.L – 1/15/L
· H = 1/12.L
· b = 1/2.h – 2/3.h
· b = 0,65 . h
Dimana :
h = tinggi balok
b = lebar balok
L = panjang bentang
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
Jika ternyata kekuatan yang dicapai tidak memenuhi syarat kekuatan, maka
perhitungan untuk perencanaan balok identik dengan perhitungan plat lantai.
2.5. Teori Perencanaan Portal
Perhitungan Beban Equfalent Plat
Lx
Ly
Lx Ly
12Lx
a. Distibusi beban b. Bentang pendek c. Bentang panjang
Gambar 2.3 Beban yang dipikul akibat beban plat
Balok bentang pendek memikul beban segitiga, dan bentang panjang memikul beban
trapesium masing-masing setinggi ½ Lx seperti Gambar 1.3.
a. Lebar Equvalent
Untuk beban segitiga lebar equfalent : Leq = 1/3 Lx
Untuk beban trapesium lebar equfalent : Leq = 1/6 Lx {3-4 (2LyLx
)2}
Momen maksimum akibat beban terbagi merata equvalen : Meq = 1/8 Leq Lx2
2.6. Teori Perencanaan Pondasi
Dalam perencanaan struktur ini, pondasi yang digunakan adalah pondasi telapak
(Foot Plate) yang termasuk pondasi dangkal. Agar pondasi tidak mengalami
penurunan yang signifikan maka diperlukan daya dukung tanah yang memadai yaitu
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
kemampuan tanah tersebut runtuh. Adapun langkah-langah perhitungan pondasi,
yaitu :
a. Menghitung daya dukung tanah
b. Menghitung daya dukung pondasi
c. Menghitung beban yang bekerja di atas pondasi
d. Menentukan minimum kedalaman pondasi
e. Mengontrol kemungkinan terjadi tegangan tanah yang melebuhi tegangan yang
diijinkan
Mu =σ net 2. 2lb
x m = cf
fy'.85,0
Mn = f
Mu ρ = ÷÷
ø
öççè
æ--
fyRnm
m..2
111
Rn = 2b.d
Mn Vn = Vc = dbfc ..'.
61
Jika ρ > ρ mak : dipakai tulangan rangkap
Jika ρ < ρ mak : di pakai tulangan tunggal
Jika ρ < ρ min : di pakai ρ min = 0,002
As = ρ . b . d
dengan :
Mn = momen nominal (Nmm)
Mu = momen berfaktor (Nmm)
Ø = faktor reduksi
ρ = rasio tulangan
Rn = kuat nominal (N/mm2)
f’c = kuat tekan beton (Mpa)
b = lebar penampang (m)
d = jarak kepusat tulangan tarik (mm)
fy = tegangan leleh (Mpa)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 2 Teori dan Perencanaan
σ net = tekanan tanah akibat beban berfaktor (ton/m2)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
BAB 3
PERENCANAAN ATAP
3.1 . Rencana Atap
Gambar 3.1 Rencana atap
Keterangan :
KKU = Kuda-kuda utama
KT = Kuda – kuda trapesium
SK1 = Setengah kuda-kuda
SK2 = Seperempat kuda-kuda
J = Jurai
N = Nok
G = Gording
L = Lisplang
B = Bracing
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Gambar 3.2. Rangka kuda - kuda Utama
3.1.1. Dasar Perencanaan
Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai
berikut :
a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti tergambar.
b. Jarak antar kuda-kuda : 4,00 m
c. Kemiringan atap (a) : 30°
d. Bahan gording : baja profil lip channels ( ).
e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki (ûë).
f. Bahan penutup atap : genteng.
g. Alat sambung : baut-mur.
h. Jarak antar gording : 2,31 m
i. Bentuk atap : limasan.
j. Mutu baja profil : Bj-37 (sijin = 1600 kg/cm2).
(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 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai
berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
a. Berat gording = 11 kg/m.
b. Ix = 721 cm4.
c. Iy = 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) = 2,31 m.
Jarak antar kuda-kuda utama (L) = 4,00 m.
Pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung
(PPIUG) 1983, 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)
Berat gording = 11 kg/m
Berat penutup atap = ( 2,31 x 50 ) = 115,5 kg/m
qd = 126,5 kg/m
qx = q sin a = 126,5 x sin 30° = 63,25 kg/m.
qy = q cos a = 126,5 x cos 30° = 109,6 kg/m.
Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 109,6 x (4)2 = 219,2 kgm.
My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 63,25 x (4)2 = 126,5 kgm
y
a
P qy
qx
x
+
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
b. Beban hidup
P diambil sebesar 100 kg.
Px = P sin a = 100 x sin 30° = 50 kg.
Py = P cos a = 100 x cos 30° = 86,602 kg.
Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 86,603 x 4 = 86,602 kgm.
My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 50 x 4 = 50 kgm.
c. Beban angin
TEKAN HISAP
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
Koefisien kemiringan atap (a) = 30°.
1) Koefisien angin tekan = (0,02a – 0,4) = 0,2
2) Koefisien angin hisap = – 0,4
Beban angin :
1) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2)
= 0,2 x 25 x ½ x (2,31+2,31) = 11,5 kg/m.
2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap x beban angin x 1/2 x (s1+s2)
= – 0,4 x 25 x ½ x (2,31+2,31) = -23,1 kg/m.
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx :
1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 11,5 x (4)2 = 23 kgm.
2) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -23,1 x (4)2 = -46,2 kgm
y
a
P Py
Px
x
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.1 Kombinasi gaya dalam pada gording
Beban Angin Kombinasi Momen
Beban
Mati
Beban
Hidup Tekan Hisap Minimum Maksimum
Mx
My
219,2
126,5
86,602
50
23
-
-46,2
-
328,802
176,5
375,002
176,5
3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan
Kontrol terhadap tegangan Maximum
Mx = 328,802 kgm = 32880 kgcm.
My =176,5 kgm = 17650 kgcm.
σ = 22
Zy
My
ZxMx
÷÷ø
öççè
æ+÷
øö
çèæ
= 22
16,817650
72,132880
÷ø
öçè
æ+÷ø
öçè
æ
= 1145,3 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2
Ø Kontrol terhadap tegangan Minimum
Mx = 375,002 kgm = 37500 kgcm.
My =176,5 kgm = 17650 kgcm.
σ = 22
Zy
My
ZxMx
÷÷ø
öççè
æ+÷
øö
çèæ
= 22
16,817650
72,137500
÷ø
öçè
æ+÷ø
öçè
æ
= 1172,29 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2
3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan
Di coba profil : 200 ´ 75 ´ 20 ´ 3,2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
E = 2,1 x 106 kg/cm2
Ix = 721 cm4
Iy = 87,5 cm4
qx = 0,58792 kg/cm
qy = 0,83963 kg/cm
Px = 57,358 kg
Py = 81,915
=´= 400180
1Zijin 2,22 cm
Zx =IyE
LPxIyE
Lqx..48
...384
..5 34
+
=5,8710.1,248
)400(358,575,8710.1,2384)400(58792,05
.6
3
6
4
xxx
xxxx
+ = 1,4827 cm
Zy = IxE
LPyIxE
Lqy..48
...384
..5 34
+
= 72110.1,248)400(915,81
72110.1,2384)400(83963,05
6
3
6
4
xxx
xxxx
+ = 0,257 cm
Z = 22 ZyZx +
= =+ 22 )257,0()4827,1( 1,504 cm
Z £ Zijin
1,504 cm £ 2,22 cm …………… aman !
Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 200 ´ 75 ´ 20 ´ 3,2 aman dan
mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
3.3. Perencanaan 1/4 Kuda-kuda
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
C
DE
F
1 2
5
7
6
4
3
Gambar 3.3. Rangka Batang 1/4 Kuda-kuda
3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Seperempat Kuda-kuda
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel di bawah ini :
Tabel 3.2. Perhitungan Panjang Batang pada ¼ Kuda – Kuda
Nomor
Batang
Panjang Batang
(m)
1
2
3
4
5
6
7
2,00
2,00
2,31
2,31
1.15
2,31
2,31
3.3.2. Perhitungan Luasan
a. Seperempat Kuda-kuda
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
HABCD
E
F
G
ABCD
B
C
DE
F
G
Gambar 3.4. Luasan 1/4 Kuda-kuda
Panjang AH = 3,55 m
Panjang BG = 2,53 m
Panjang CF = 1,51 m
Panjang DE = 1,00 m
Panjang AB = 2,31 m
Panjang BC = 2,31 m
Panjang CD = 1,15 m
· Luas ABGH
= ½ AB.( AH + BG )
= ½ 2,31x (3,55 + 2,53 )
= 7,0224 m2
· Luas BGCF
= ½ BC.( BG + CF )
= ½ 2,31x (2,53 + 1,51 )
= 4,7 m2
· Luas CFDE
= ½ CD.( CF+ DE )
= ½ 1,15 x (1,51 + 1 )
= 1,44325 m2
b. Plafon ¼ kuda-kuda
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Gambar 3.5. Plafon ¼ kuda-kuda
Panjang AH = 3,55 m
Panjang BG = 2,53 m
Panjang CF = 1,51 m
Panjang DE = 1,00 m
Panjang AB = 2,00 m
Panjang BC = 2,00 m
Panjang CD = 1,00 m
· Luas ABGH
= ½ AB.( AH + BG )
= ½ 2,00 x (3,55 + 2,53 )
= 6,08 m2
· Luas BGCF
= ½ BC.( BG + CF )
= ½ 2x (2,53 + 1,51 )
= 4,04 m2
· Luas CFDE
= ½ CD.( CF+ DE )
= ½ 1x (1,51 + 1 )
= 1,26 m2
3.3.3. Pembebanan
Data - data pembebanan :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Berat gording = 11 kg/m
Jarak antar kuda - kuda = 4 m
Berat penutup atap = 50 kg/m2.
Berat profil = 25 kg/m
1 2
5
7
6
4
3P1
P2
P3
P4 P5
Gambar 3.6. Pembebanan Seperempat Kuda-kuda
a. Perhitungan Beban Mati
1) Beban P1
a) Beban Gording = Berat gording x panjang gording
= 11 x 4 = 44 kg
b) Beban Atap = Luas ABGH x beban atap
= 7 x 50 = 350 kg
c) Beban Kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 3 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,00 + 2,31) x 25 = 54 kg
d) Beban Plat Sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 54 = 16,2 kg
e) Beban Bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 54 = 5,4 kg
f) Beban Plafon = luas ABGH x beban plafon
= 6,1 x 18 = 109,8 kg
2) Beban P2
a) Beban gording = Berat gording x Panjang gording
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
= 11 x 3 = 33 kg
b) Beban Atap = Luas BGCF x beban atap
= 5 x 50 =250 kg
c) Beban Kuda-kuda = ½ x Btg (3 + 4 + 5 + 6) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,31+2,31+1,15+2,31) x 25
= 101 kg
d) Beban Plat Sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 101 = 30 kg
e) Beban Bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 101 = 10 kg
3) Beban P3
a) Beban atap = CFDE x beban atap
= 1,44 x 50 = 72 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 4 + 7 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,31 + 2,31) x 25 = 58 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 58 = 17,4 kg
d) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 58 = 5,8kg
e) Beban Gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 2,00 = 22
4) Beban P4
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 2 + 5 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,00 + 2,00 + 1,15) x 25 = 64,4 kg
b) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 64,4 = 19,32 kg
c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 64,4 = 6,44 kg
d) Beban plafon = Luas BGCF x beban plafon
= 4,04 x 18 = 72,72 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
5) Beban P5
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 2 + 6 + 7 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,00 + 2,31 + 2,31) x 25 = 83 kg
b) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 83 = 24,9 kg
c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 83 = 8,3 kg
d) Beban plafon = Luas CFDE x beban plafon
= 1,26 x 18 = 22,7 kg
Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan
Beban
Beban Atap
(kg)
Beban Gording
(kg)
Beban Kuda-kuda (kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambung
(kg)
Beban Plafon (kg)
Jumlah Beban (kg)
P1 350 44 54 5,4 16,2 109,8 579,4
P2 250 33 101 10,1 30 - 424,1
P3 72 22 58 5,8 17,4 - 175,2
P4 - - 64,4 6,44 19,32 72,72 109,92
P5 - - 83 8,3 24,9 22,7 138,9
b.) Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4 dan P5 = 100 kg
c.) Beban Angin
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
1 2
5
7
6
4
3W3
W2
W3
Gambar 3.7. Pembebanan ¼ Kuda - Kuda Akibat Beban Angin
Beban angin tekan minimum = 25 kg/m2.
Koefisien kemiringan atap (a) = 30°.
Koefisien angin tekan = (0,02a – 0,4)
= (0,02x30° – 0,4)
= 0,2
a. W1 = koef. angin tekan x beban angin x Luas ABGH
= 0,2 x 25 x 7
= 35 kg
b. W2 = koef. angin tekan x beban angin x Luas BGCF
= 0,2 x 25 x 5
= 25 kg
c. W3 = koef. angin tekan x beban angin x Luas CFDE
= 0,2 x 25 x 2
= 10 kg
Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin
Beban Angin Beban (kg) Wx Wy
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
W.Cos a (kg) W.Sin a (kg)
W1 35 30,31 17,5
W2 25 22 12,5
W3 10 9 5
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang Seperempat kuda-kuda sebagai berikut :
Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Seperempat Kuda-kuda
Kombinasi Batang
Tarik (+)
(kg)
Tekan (-)
(kg)
1 239.53 -
2 233.79 -
3 - -315.37
4 670.32 -
5 205.95 -
6 - -986.64
7 26.88 -
3.3.4 Perencanaan Profil Seperempat Kuda – Kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 670,32kg
sijin = 1600 kg/cm2
2
ijin
maks.netto 0,42cm
1600670,32
σP
F ===
Fbruto = 1,15 . Fnetto = 1,15 . 0,42 cm2 = 0,265 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50. 50. 5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
F = 2 . 4,30 cm2 = 8,60 cm2.
F = penampang profil dari tabel profil baja
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 91,699
8,60 . 0,85670,32
F . 0,85P
σ
=
=
=
s £ 0,75sijin
91,699 kg/cm2 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
b. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 986,64 kg
lk = 2,31 m = 231 cm
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 45 . 45 . 5
ix = 1,35 cm
F = 2 . 4,30 cm2 = 8,60 cm2.
cm 1,171 1,35231
ilk
λx
===
cm 111
2400 x 0,710 x 2,1
3,14
σ . 0,7E
πλ
6
lelehg
=
=
=
1,54
111171
λλ
λg
2s
=
==
Karena λs ≥ 1 …….. ω = 2,381 x λs
2
= 3,67
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.1
kg/cm 421,04
8,603,67.64,986
Fω . P
σ
=
=
=
s £ sijin 421,04 kg/cm2 £ 1600 kg/cm2 ………….. aman !!!
3.3.5. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches)
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Ø Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin
= 0,6 . 1600 = 960 kg/cm2
Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan
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 = 2430,96 kg
b) Pdesak = d . d . t tumpuan
= 0,8 . 1,27 . 2400 = 2438,40 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
406,0 2430,96986,64
PP
n geser
maks. === ~ 2 buah baut
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
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
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches )
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Ø Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin = 0,6 . 1600
=960 kg/cm2
Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan
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 . (127)2 . 960
= 2430,96 kg
b) Pdesak = d . d . t tumpuan
= 0,8 . 1,27. 2400
= 2438,40kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
0,28 2430,96670,32
PP
n geser
maks. === ~ 2 buah 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
Tabel 3.6. Rekapitulasi perencanaan profil Seperempat kuda-kuda
Nomer Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
2 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
3 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
4 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
5 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
6 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
7 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.4. Perencanaan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.8. Rangka Batang Setengah Kuda-kuda
3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam Tabel 3.7. dibawah ini :
Tabel 3.7. Perhitungan panjang batang pada setengah kuda-kuda
Nomor Batang Panjang Batang (m)
1 2,00 2 2,00 3 2,00 4 2,31 5 2,31 6 2,31 7 1,15 8 2,31 9 2,31 10 3,05 11 3,46
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
H
A
B
C
D
E
F
G
IJ
K
L
M
3.4.2. Perhitungan luasan
a. Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.9. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda
Panjang BC=GH=KL=LM= 2,31 m
Panjang AB = 2,00 m
Panjang AI=BH=CG=2,00 m
Panjang DF = 1,00 m
Panjang EM = 1,15 m
Luas ABHI = AB x AI
= 2,00 x 2,00 = 4,00 m2
Luas BCGH = BC x BH
= 2,31 x 2,00 = 4,62 m2
Luas CDFG = (½ LM x CG) + (½ LM ( DF+ CG ))
= (½ 2,31 x 2,00) + (½ 2,31 ( 1,00+ 2,00 ))
= 2,31 + 3,465 = 5,775 m2
Luas DFE = ½ EM + DF
= ½ 1,15 + 1,00
= 1,575 m2
H
A
BC
D
E
F
G IJKLM
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
H
A
B
C
D
E
F
G
IJ
K
L
M
c. Plafon setengah kuda-kuda
Gambar 3.10. Luasan Plafon ½ Kuda-kuda Panjang AB = 2,00 m
Panjang BC=GH=LM = 2,00 m
Panjang AI=BH=CG = 2,00 m
Panjang DF = 1,00 m
Panjang EM = 1,00 m
Luas ABHI = AB x AI
= 2,00 x 2,00 = 4,00 m2
Luas BCGH = BC x BH
= 2,00 x 2,00 = 4,00 m2
Luas CDFG = (½ LM x CG) + (½ LM ( DF+ CG ))
= (½ 2,00 x 2,00) + (½ 2,00 ( 1,00+ 2,00 ))
= 2,00 + 3,00 = 5 m2
Luas DEF = ½. DF .EM
= ½. 1,00. 1,00 = 0,5 m2
H
A
BC
D
E
F
G IJKLM
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.4.3. Pembebanan
Data - data pembebanan :
Berat gording = 11 kg/m
Jarak antar kuda - kuda = 4,00 m
Berat penutup atap = 50 kg/m2.
Berat profil = 25 kg/m
Gambar 3.11. Pembebanan Setengah Kuda-kuda a. Perhitungan beban mati
1) Beban P1
a) Beban gording = Berat gording x panjang gording
= 11 x 6,00 = 66 kg
b) Beban atap = Luas ABHI x beban atap
= 4,00 x 50 = 200 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 4 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,00 + 2,31) x 25 = 57,75 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 57,75 = 17,33 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 57,75 = 5,775 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
f) Beban plafon = Luas ABHI x beban plafon
= 4,00 x 18 = 72 kg
2) Beban P2
a) Beban gording = Berat gording x panjang gording
= 11 x 4,00 = 44 kg
b) Beban atap = Luas BCGH x beban atap
= 4,62 x 50 = 231 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (4 + 5 + 7 + 8) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,31 + 2,31 + 1,15 + 2,31) x 25 = 101 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 101 = 30,3 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 101 = 10,1 kg
3) Beban P3
a) Beban gording = Berat gording x Panjang gording
= 11 x 2,00 = 22 kg
b) Beban atap = Luas CDFG x Beban atap
= 5,775 x 50 = 288,75 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (5 + 6 + 9 + 10) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,31 +2,31 +2,31+3,05) x 25 = 124,75 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 37,425 = 37,425 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 37,425 = 5,05 kg
4) Beban P4
a) Beban atap = luasan x Beban atap
= 1,575 x 50 = 78,75 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 6 + 10 + 11 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,31 + 3,05 + 3,46 ) x 25 = 110,25 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 110,25 = 33,075 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
d) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 110,25 = 11,025 kg
5) Beban P5
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1 + 2 + 7 + 8) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,00 + 2,00 + 1,15 + 2,31) x 25 = 93,25 kg
b) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 93,25 = 27,98 kg
c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 93,25 = 9,325 kg
d) Beban plafon = Luasan BCGH x Berat Plafon
= 4,00 x 18 = 72 kg
6) Beban P6
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (2 + 3 + 8 + 9 + 10 ) x berat profil
kuda kuda
= ½ x (2,00 + 2,00 + 2,31 + 2,31 + 3,05) x 25
= 145,88kg
b) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 145,88 = 43,764 kg
c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 145,88 = 14,588 kg
d) Beban Plafon = Luas CDFG x berat Plafon
= 5 x 18 = 90 kg
7) Beban P7
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (3 + 10 +11 ) x berat profil kudakuda
= ½ x (2,00 + 3,05 + 3,46) x 25 = 106,38 kg
b) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 106,38 = 31,914 kg
c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 106,38 = 10,638 kg
d) Beban Plafon = Luas DEF x berat Plafon
= 0,5 x 18 = 9 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.8. Rekapitulasi Pembebanan Beban Beban
Gording
(kg)
Beban
Atap
(kg)
Beban
kuda-
kuda
(kg)
Beban
Plat
sambung
(kg)
Beban
Bracing
(kg)
Beban
Plafon
(kg)
Jumlah
Beban
(kg)
P1 66 200 57,75 17,33 5,775 72 418,855
P2 44 231 101 30,3 10,1 - 416,4
P3 22 288,75 124,75 37,425 5,05 - 477,975
P4 - 78,75 110,25 33,075 11,025 - 233,1
P5 - - 93,25 27,98 9,325 72 202,555
P6 - - 145,88 43,764 14,588 90 294,232
P7 - - 106,38 31,914 10,638 9 157,959
b. Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P5, P6 = 100 kg/m2 dan P3, P4 = 50 kg/m2
c. Beban Angin
Gambar 3.12. Pembebanan Kuda - Kuda Akibat Beban Angin
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Beban angin tekan minimum = 25 kg/m2.
Koefisien kemiringan atap (a) = 30°.
Koefisien angin tekan = (0,02a – 0,4)
= (0,02x30° – 0,4)
= 0,2
1) W1 = koef. angin tekan x beban angin x Luas ABHI
= 0,2 x 25 x 4,00
= 20 kg
2) W2 = koef. angin tekan x beban angin x Luas BCGH
= 0,2 x 25 x 4,62
= 23,1 kg
3) W3 = koef. angin tekan x beban angin x Luas CDFG
= 0,2 x 25 x 4,0425
= 20,213 kg
4). W4 = koef. angin tekan x beban angin x Luas GFE
= 0,2 x 25 x 1,575
= 7,875 kg
Tabel 3.9. Perhitungan Beban Angin
Beban Angin
Beban (kg)
W x cos a (kg)
W x sin a (kg) Untuk Input (SAP)
W1 20 17,32 10
W2 23,1 20 11,55
W3 20,213 17,5 10,11
W4 7,875 6,82 3,94
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda sebagai berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.10. Rekapitulasi gaya batang setengah kuda-kuda
Kombinasi Batang
Tarik (+) Tekan (-)
1 699.21 -
2 691.24 -
3 - -231.73
4 - -835.95
5 245.55 -
6 1473.38 -
7 312.68 -
8 - -1071.57
9 1011.46 -
10 - -1665.98
11 40.27 -
3.3.4. Perencanaan Profil Setengah Kuda- kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 1473,38 kg
sijin = 1600 kg/cm2
2
ijin
maks.netto
0,921cm
1600
1472,38
σP
F
=
=
=
Fbruto = 1,15 . Fnetto
= 1,15 . 0,921 cm2
= 1,058 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil 45. 45. 5
F = 2 ´ 4,30 cm2 = 13,82 cm2 (F = Penampang profil)
Kontrol tegangan yang terjadi:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
s = F
Pmaks
.85,0
= 60,885,0
38,1473´
= 201,56 kg/cm2
s £ 0,75 sijin
201,56 kg/cm2 £ 1200 kg/cm2.....................aman!!!
b. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 1665,98 kg
lk = 2,00 mm = 200 cm
Dicoba, menggunakan baja profil û ë 45. 45. 5
ix = 1,35 cm
F = 2 . 4,30 cm2 = 8,60 cm2.
l = xi
lk = cm15,148
35,1200
=
lg = pleleh
Eα.7,0
……… dimana, sleleh = 2400 kg/cm2
= p24007,0
/101,2 26
×× cmkg
= 111,02
ls = gl
l =
02,11115,148
= 1,334
Karena ls ≥ 1, maka w = 2,381 ´ ls2
= 4,24
Kontrol tegangan yang terjadi :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
2
maks.
kg/cm 821,37
60,8
24,4.98,1665
Fω . P
σ
=
=
=
s £ 0,75 s ijin
821,37 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
1) Tegangan geser yang diijinkan
Teg. geser = 0,6 ´ sijin
= 0,6 ´ 1600
= 960 kg/cm2
2) Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ sijin
= 1,5 ´ 1600
= 2400 kg/cm2
3) 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.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Perhitungan jumlah baut-mur,
geser
maks
P
Pn = =
144,191498,1665
= 0,87 ~ 2 baut
Digunakan : 2 buah baut.
Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,27
= 3,175 cm
= 3 cm
2) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 ´ d = 5 ´ 1,27
= 6,35 cm
= 6 cm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ ) = 12,7 mm. ( ½ inches )
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 12,7 = 7,9 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
1) Tegangan geser yang diijinkan
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin
= 0,6 ´ 1600 = 960 kg/cm2
2) Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin
= 1,5 ´ 1600 = 2400 kg/cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3) 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.
Perhitungan jumlah baut-mur,
geser
maks
P
Pn = =
144,191438,1473
= 0,77 ~ 2 baut
Digunakan : 2 buah baut.
Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,27
= 3,175 cm
= 3 cm
2) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 ´ d = 5 ´ 1,27
= 6,35 cm
= 6 cm
Tabel 3.11. Rekapitulasi perencanaan profil setengah kuda-kuda
Nomor Batang
Dimensi Profil Baut (mm)
1-11 ûë 45. 45. 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 :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
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) = 2,31 m.
Panjang Jurai (L) = 5,62 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
qqx
qy
xy
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
qqx
qy
xy
Berat jurai = = 18,5 kg/m
Berat gording = = 9,27 kg/m
Berat penutup atap = 2,31 x 50 kg/m2 = 115,5 kg/m
q
= 143,27 kg/m
qx = q ´ sin 30° = 143,27 ´ sin 30° = 71,635 kg/m
qy = q ´ cos 30° = 143,27 ´ cos 30° = 124,08 kg/m
Mx1 = 1/8 ´ qy ´ L2 = 1/8 ´ 124,08 ´ (5,62)2 = 489,87 kgm
My1 = 1/8 ´ qx ´ L2 = 1/8 ´ 71,635 ´ (5,62)2 = 282,8 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 ´ 5 = 108,75 kgm.
My2 = 1/4 ´ Px ´ L = 1/4 ´ 50 ´ 5 = 62,5 kgm.
+
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
c. Beban angin
TEKAN HISAP
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
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 ´ (2,31 +2,31) = 11,55 kg/m.
2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap ´ beban angin ´ 1/2 (s1+s2)
= – 0,4 ´ 25 ´ ½ ´ (2,31 +2,31) = -23,1 kg/m.
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx :
1) Mx (tekan) = 1/8 ´ W1 ´ L2 = 1/8 ´ 11,55 ´ (5,62)2 = 45,59 kgm.
2) Mx (hisap) = 1/8 ´ W2 ´ L2 = 1/8 ´-23,1 ´ (5,62)2 = -91,19 kgm.
Tabel 3.12. Kombinasi gaya dalam pada jurai Beban Angin Kombinasi
Momen Beban
Mati
Beban
Hidup Tekan Hisap Minimum Maksimum
Mx
My
489,87
282,8
108,75
62,5
45,59
-
-91,19
-
553,02
345,3
644,21
345,3
3.4.3. Kontrol Terhadap Tegangan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Ø Kontrol terhadap tegangan Minimum
Mx = 553,02 kgm = 55302 kgcm.
My = 345,3 kgm = 34530 kgcm.
σ = 22
ZyMy
ZxMx
÷÷ø
öççè
æ+÷
øö
çèæ
= 22
11134530
14355302
÷øö
çèæ+÷
øö
çèæ
= 496,316 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2
Ø Kontrol terhadap tegangan Maksimum
Mx = 644,21 kgm = 64421 kgcm.
My = 345,3 kgm = 34530 kgcm.
σ = 22
ZyMy
ZxMx
÷÷ø
öççè
æ+÷
øö
çèæ
σ = 22
11134530
14364421
÷øö
çèæ+÷
øö
çèæ
= 547,466 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
3.4.4 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 = 87kg
500180
1´=Zijin
= 2,78 cm
Zx =IyE
LPxIyE
Lqx××
×+
××××
483845 34
=834101,248
)562(50834101,2384)562(5714,05
6
3
6
4
´´´´
+´´´
´´
= 0,529
Zy = IxE
LPyIxE
lqy××
×+
××××
483845 34
= 1432101,248
)562(871432101,2384
)562(9896,056
3
6
4
´´´´
+´´´
´´
= 0,534
Z = 22 ZyZx +
= =+ 22 534,0529,0 0,752
Z ≤ Zijin
0,752 ≤ 2,78 ……………aman !
Jadi, baja profil double lip channels ( ) dengan dimensi 200 ´ 150 ´ 20 ´ 3,2
aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk jurai.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1 2 3 4 5 6
7
8
9 10
11
1213 14 15
16 17 18 19
20 21
3.5. Perencanaan Kuda-kuda Utama (KK)
3.5.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama
Gambar 3.13. Panjang Batang Kuda – kuda Utama Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.13. Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda utama (KK)
Nomor Batang Panjang Batang (m) 1 2,00 2 2,00 3 2,00 4 2,00 5 2,00 6 2,00
7 2,31 8 2,31 9 2,31 10 2,31 11 2,31 12 2,31 13 1,15 14 2,31
Nomor Batang Panjang Batang (m) 15 2,31 16 3,05 17 3,46 18 3,05 19 2,31 20 2,31 21 1,15
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
H
A
B
C
D
E F
G
I
J
3.5.2. Perhitungan Luasan kuda-kuda utama
a. Luasan atap
Gambar 3.14. Luasan Atap Kuda-kuda Panjang AB = 2,31 m
Panjang BC = CD = 2,31 m
Panjang DE = 1,15 m
Panjang DG = CH = BI = AJ = 2,00 m
Luas ABIJ = AB x AJ
= 2,31 x 2,00
= 4,62 m2
Luas CHBI = CB x BI
= 2,31 x 2,00
= 4,62 m2
Luas DGCH = CD x CH
= 2,31 x 2,00
= 4,62 m2
Luas DEFG = DE x EG
= 1,15 x 2,00
= 2,3 m2
H
A
B
C
D
E F
G
I
J
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
H
A
B
C
D
E F
G
I
J
b. Luasan plafon
Gambar 3.15. Luasan Plafon kuda-kuda Panjang Plafon AB = 2,00 m
Panjang plafon BC=CD = 2,00 m
Panjang plafon DE = 1,00 m
Panjang plafon EF = DG = CH =BI = AJ = 4,00 m
Luas ABIJ = AB x BI
= 2,00 x 4,00
= 8,00 m2
Luas BCHI = CB x CH
= 2,00 x 4,00
= 8,00 m2
Luas CDGH = CD x DG
= 2,00 x 4,00
= 8,00 m2
Luas DEFG = DE x EF
= 1,00 x 4,00
= 4,00 m2
H
A
B
C
D
E F
G
I
J
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1 2 3 4 5 6
7
8
9 10
11
12
1314 15
16
17
18
1920 21
P1
P2
P3 P5
P6
P7
P12P11P10P9P8
P4
3.5.3. Perhitungan Pembebanan Kuda – kuda Utama
Data – data Pembebanan : Berat gording = 11 kg/m
Jarak antar kuda-kuda = 4,00 m
Berat penutup atap = 50 kg/m2
Berat profil = 25 kg/m (diasumsikan untuk profil secara umum)
Gambar 3.16. Pembebanan Kuda-kuda utama akibat beban mati a. Perhitungan Beban
Ø Beban Mati
1) Beban P1 = P7
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 11 × 6,00 = 66 kg
b) Beban atap = Luasan ABIJ × Berat atap
= 4,62 × 50 = 231 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(1 + 8) × berat profil kuda kuda
= ½ × (2,00 + 2,31) × 25 = 53,875 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 53,875 = 16,163 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 53,875 = 5,4 kg
f) Beban plafon = Luasan ABIJ × berat plafon
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
= 8 x 18 = 144 kg
2) Beban P2 =P6
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 11 × 4 = 44 kg
b) Beban atap = Luasan CHBI× berat atap
= 4,62 × 50 = 231 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(8 + 9 + 14 +15) ×berat profil kuda kuda
= ½ × (2,31 + 2,31 + 1,15 + 2,31) × 25 = 101 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 101 = 30,3 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 101= 10,1 kg
3) Beban P3 = P5
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 11 × 2 = 22 kg
b) Beban atap = Luasan DGCH× berat atap
= 4,62 × 50 = 231 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(9 + 10+16+ 17)×berat profil kuda kuda
= ½ × (2,31 + 2,31 + 2,31+ 3,05 ) × 25 = 124,75 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 124,75 = 37,48 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 124,75 = 12,48 kg
4) Beban P4
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 11 × 1 = 11 kg
b) Beban atap = Luasan DEFG × berat atap
= 2,3 × 50 x 2 = 230 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(10+18+11) × berat profil kuda -kuda
= ½ × (2,31 +3,46 +2,31) x 25 = 101 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 101 =30,3 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 101 = 10,1 kg
f) Beban reaksi = reaksi 1/4 kuda-kuda + 2. reaksi jurai
= 1046,18 kg
5) Beban P8 = P12
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(1+14+2) × berat profil kuda kuda
= ½ × (2,00 + 1,15 + 2,00 ) × 25 = 64,38 kg
b) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 64,38 = 6,438 kg
c) Beban plafon = Luasan BCHI × berat plafon
= 8 × 18 = 144 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 64,38 = 19,314 kg
6) Beban P9 = P11
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (2 +15+16+3) × berat profil kuda kuda
= ½ × (2,00+2,31+2,31+2,00) × 25 = 107,75 kg
b) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 107,75 = 10,78 kg
c) Beban plafon = Luasan CDGH × berat plafon
= 8 × 18 = 144 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 107,75 = 32,325 kg
7) Beban P10
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (3+7+18+19+4)× berat profil kuda kuda
= ½ × (2,00+3,05+3,46+3,05+2,00) × 25 = 169,5 kg
b) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 169,5 = 16,95 kg
c) Beban plafon = Luasan DEFG× berat plafon
= 4 × 18 x 2 = 144 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 169,5 = 50,85 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1 2 3 4 5 6
7
8
9 10
11
12
1314 15
16
17
18
1920 21
W1
W2
W3
W4 W5
W6
W7
W8
e) Beban reaksi = reaksi 1/4 kuda-kuda
= 759,64 kg
Tabel 3.14. Rekapitulasi pembebanan kuda-kuda utama
Beban
Beban Atap
(kg)
Beban gording
(kg)
Beban Kuda-kuda
(kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat
Sambung
(kg)
Beban Plafon
(kg)
Beban Reaksi
(kg)
Jumlah Beban
(kg)
Input SAP 2000
(kg)
P1=P7 231 66 53,875 5,4 16,163 144 - 516,438 517 P2=P6 231 44 101 10,1 30,3 - - 416,4 417
P3=P5 231 22 124,75 12,48 37,425 - - 427,655 428 P4 230 11 101 10,1 30,3 - 1046,18 1428,58 1429
P8= P12 - - 64,38 6,438 19,314 144 - 234,132 235
P9=P11 - - 107,75 10,78 32,325 144 - 293,855 294
P10 - - 169,5 16,95 50,85 144 759,64 1140,94 1141 b. Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 ,P8,dan P9 =100 kg
c. Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.17. Pembebanan kuda-kuda utama akibat beban angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1) Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40 = (0,02 × 30°) – 0,40 = 0,2
a) W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 4,62 × 0,2 × 25 = 23,1 kg
b) W2 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 4,62 × 0,2 × 25 = 23,1 kg
c) W3 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 4,62 × 0,2 × 25 = 23,1 kg
d) W4 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 2,3 × 0,2 × 25 = 11,5 kg
2) Koefisien angin hisap = - 0,40
a) W5 = luasan × koef. angin hisap × beban angin
= -2,3 × (-0,4) × 25 = - 23 kg
b) W6 = luasan × koef. angin hisap × beban angin
= 4,62 × (-0,4) × 25 = - 46,2 kg
c) W7 = luasan × koef. angin hisap × beban angin
= 4,62 × (-0,4) × 25 = - 46,2 kg
d) W8 = luasan × koef. angin hisap × beban angin
= 4,62 × (-0,4) × 25 = -46,2 kg
Tabel 3.15. Perhitungan beban angin
Beban Angin
Beban (kg)
W × Cos a
(kg)
Input
SAP2000
W × Sin a
(kg)
Input
SAP2000
W1 23,1 20 20 11,55 12 W 2 23,1 20 20 11,55 12 W 3 23,1 20 20 11,55 12
W 4 11,5 9,96 10 5,75 6
W 5 -23 -19,91 -20 -11,5 -12 W6 -46,2 -40,01 -41 -23,1 -24 W7 -46,2 -40,01 -41 -23,1 -24 W8 -46,2 -40,01 -41 -23,1 -24
1
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.16. Rekapitulasi gaya batang
Nomor batang
Tarik ( + ) (kg)
Tekan ( - ) (kg)
1 6919.4 - 2 6939.76 - 3 6041.18 - 4 6024.74 - 5 6907.39 - 6 6887.3 - 7 - -8093.91 8 - -7110.77 9 - -5916.48 10 - -5898.02 11 - -7053.9 12 - -8012.92 13 293.24 - 14 - -1032.61 15 1007.83 -
Nomor batang
Tarik ( + ) (kg)
Tekan ( - ) (kg)
16 - -1581.06 17 3908.49 - 18 - -1556.05 19 998.67 - 20 - -1014.35 21 293.84 -
3.5.4. Perencanaan Profil Kuda – kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
Untuk batang atas dan batang bawah:
Pmaks. = 6939,76 kg
sijin = 1600 kg/cm2
σ
P F
ijin
maks.netto =
= 1600
76,6939 = 4,34 cm2
Fbruto = 1,15 ´ Fnetto
= 1,15 ´ 4,34 cm2 = 4,99 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë60. 60. 6
F = 2 x 6,91 cm2 = 13,82 cm2 ( F = penampang profil)
Kontrol tegangan yang terjadi :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
82,130,856939,76
F . 0,85P
σ maks.
´=
=
= 590,77 kg/cm2
s £ 0,75 sijin
590,77 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
Untuk batang tengah:
Pmaks. = 3908,49 kg
sijin = 1600 kg/cm2
σ
P F
ijin
maks.netto =
= 1600
49,3908 = 2,44 cm2
Fbruto = 1,15 ´ Fnetto
= 1,15 ´ 2,44 cm2 = 2,81 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë50 . 50 .5
F = 2 x 4,80 cm2 = 9,60 cm2 ( F = penampang profil)
Kontrol tegangan yang terjadi :
60,90,853908,49
F . 0,85P
σ maks.
´=
=
= 478,98 kg/cm2
s £ 0,75 sijin
478,9,60 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
b. Perhitungan profil batang tekan
Untuk batang atas dan batang bawah:
Pmaks. = 8093,91 kg
lk = 2,31 m = 231 cm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 60. 60. 6
ix = 1,82 cm
F = 2 × 6,91= 13,82 cm2
ilk
λx
=
= 82,1
231 = 126,92
lg = p leleh
Eσ7,0 ×
=……dimana, sleleh = 2400 kg/cm2
= 111,02 cm
ls = gl
l =
02,11192,126
= 1,143
Karena ls £ 1, maka w = 2,381 ´ ls2
= 3,11
Kontrol tegangan yang terjadi:
s = F
Pmaks ω×
= 6,28
11,391,8093 ´
= 880,14 kg/cm2
s £ sijin
880,14 kg/cm2 £ 1600kg/cm2
Untuk batang tengah:
Pmaks. = 3908,49 kg
sijin = 1600 kg/cm2
σ
P F
ijin
maks.netto =
= 1600
49,3908 = 2,44 cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Fbruto = 1,15 ´ Fnetto
= 1,15 ´ 2,44 cm2 = 2,81 cm2 Dicoba, menggunakan baja profil ûë50 . 50 .5
F = 2 x 4,80 cm2 = 9,60 cm2 ( F = penampang profil)
Kontrol tegangan yang terjadi :
60,90,853908,49
F . 0,85P
σ maks.
´=
=
= 478,98 kg/cm2
s £ 0,75 sijin
478,98 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
3.5.5. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tarik
Untuk batang atas dan batang bawah:
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 5/8 inch = 15,9 mm.
Diameter lubang = 17 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 15,9 = 9,94 mm.
Menggunakan tebal plat 10 mm
Tegangan geser yang diijinkan
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
= 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin = 1,5 ´ 1600
= 2400 kg/cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
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
P yang menentukan adalah Pgeser = 3810,35 kg
Perhitungan jumlah baut-mur,
2,12 3810,968093,91
PP
n geser
maks. === ~ 3 baut
Digunakan : 3 buah baut
Perhitungan jarak antar 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
Untuk batang tengah:
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm.
Diameter lubang = 13 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 12,7 = 7,93 mm.
Menggunakan tebal plat 10 mm
Tegangan geser yang diijinkan
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
= 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin = 1,5 ´ 1600
= 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,27)2 ´ 960 = 2430,96 kg
b) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan
= 0,8 ´ 1,27 ´ 2400 = 2438,4 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg
Perhitungan jumlah baut-mur,
1,61 2430,963908,49
PP
n geser
maks. === ~ 2 baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
c) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,27
= 3,175 cm
= 3, cm
d) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 ´ 1,27
= 6,35 cm
= 6 cm
b. Batang Tekan
Untuk batang atas dan batang bawah:
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 15,9 mm.
Diameter lubang = 17 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 15,9= 9,9 mm.
Menggunakan tebal plat 10 mm
Tegangan geser yang diijinkan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin
= 0,6 ´ 1600 = 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin
= 1,5 ´ 1600 = 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg
b) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan
= 1 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 3810,35 kg
Perhitungan jumlah baut-mur,
12,2 3810,358093,91
PP
n geser
maks. === ~ 2 baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59
= 3,975 cm
= 3,5 cm
b) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 ´1,59
= 7,95 cm
=7,5cm
Untuk batang tengah:
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm.
Diameter lubang = 13 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 12,7 = 7,93 mm.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Menggunakan tebal plat 8 mm
Tegangan geser yang diijinkan
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
= 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin = 1,5 ´ 1600
= 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,27)2 ´ 960 = 2430,96 kg
b) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan
= 0,8 ´ 1,27 ´ 2400 = 2438,4 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg
Perhitungan jumlah baut-mur,
1,61 2430,963908,49
PP
n geser
maks. === ~ 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
= 6,35cm
= 6 cm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1 2 3 4 5 6
7
8
9 10
11
1213 14
1516
17 1819 20
21
Tabel 3.17. Rekapitulasi perencanaan profil kuda-kuda
3.6. Perencanaan Kuda – kuda Trapesium
3.6.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda – kuda Trapesium
Gambar 3.18. Panjang Batang Kuda –kuda Trapesium
NomorBatang
Dimensi Profil Baut (mm)
Nomor Batang
Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 16 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
2 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 17 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
3 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 18 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
4 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 19 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
5 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 20 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
6 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 21 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
7 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
8 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
9 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
10 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
11 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
12 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
13 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
14 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
15 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam Tabel 3.12. dibawah ini.
Tabel 3.18. Perhitungan panjang batang kuda-kuda trapesium
Nomor
Batang
Panjang
Batang (m)
1 2,00
2 2,00
3 2,00
4 2,00
5 2,00
6 2,00
7 2,31
8 2,31
9 2,00
10 2,00
11 2,31
12 2,31
13 1,15
14 2,31
15 2,31
16 3,06
17 2,31
18 3,06
19 2,31
20 2,31
21 1,15
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
HA
B
C
D E
F
G
3.6.2. Perhitungan Luasan
a. Kuda-kuda Trapesium
Gambar 3.19. Luasan atap kuda-kuda trapesium Panjang AB = 2,31 m
Panjang BC = 2,31 m
Panjang CD = 1,15 m
Panjang AH = 4,55 m
Panjang BG = 3,53 m
Panjang CF = 2,51 m
Panjang DE = 2,00 m
Luas ABGH =½ AB ( AI + BH )
= ½. 2,01 (4+3,06)
= 7,13 m2
Luas BCFG = ½ BC ( BH + CF )
= ½. 2,02 (3,06+2,19)
= 5,30 m2
Luas CDEF = ½ CD ( CF + DE )
= ½. 1,01(2,19+1,75)
= 1,98 m2
HA
B
C
D E
F
G
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
HA
B
C
D E
F
G
b. Plafon Trapesium
Gambar 3.20. Luasan plafon kuda-kuda trapesium Panjang AB = 2,00 m
Panjang BC = 2,00 m
Panjang CD = 1,00 m
Panjang AH = 4,55 m
Panjang BG = 3,53 m
Panjang CF = 2,51 m
Panjang DE = 2,00 m
Luas ABGH =½ AB ( AI + BH )
= ½. 1,88 (4+3,06)
= 6,63m2
Luas BCFG = ½ BC ( BH + CF )
= ½. 1,75 (3,06+2,19)
= 4,62m2
Luas CDEF = ½ CD ( CF + DE )
= ½. 0,88(2,19+1,75)
= 1,73 m2
HA
B
C
D E
F
G
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1 2 3 4 5 6
7
8
9 10
11
12
1314
15 1617
1819 20
21
P1
P2
P3 P4 P5
P6
P7
P8 P9 P10 P11 P12
3.6.3. Perhitungan Pembebanan Kuda – kuda
a. Data-data pembebanan
Berat gording = 11 kg/m
Jarak antar kuda-kuda = 4,00 m
Berat penutup atap = 50 kg/m2
Berat profil = 25 kg/m (diasumsikan untuk profil secara umum)
Gambar 3.21. Pembebanan Kuda – kuda Trapesium Akibat Beban Mati
b. Perhitungan pembebanan Ø Beban Mati
1) Beban P1 = P7
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang gording
= 11 × 2,31= 25,41 kg
b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 9,33 x 50 = 466,5 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(1 + 7)× berat profil kuda kuda
= ½ × (2+2,31) x 25 = 53,88 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 53,88 = 16,164 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 53,88 = 5,39 kg
f) Beban plafon = Luasan × berat plafon
= 8,08 x 18 = 145,44 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
2) Beban P2 =P6
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang gording
= 11 × 2,31 = 25,41 kg
b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 6,98 × 50 = 349 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(7 + 8 + 13) × berat kuda kuda
= ½ × (2,31 + 2,31 + 1,15) x 25
= 72,13 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 72,13 = 21,64 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 72,13 = 7,21 kg
3) Beban P3 = P5
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(8 + 9+15+ 16)× berat profil kuda kuda
= ½ × (2,31 + 2,00 + 2,31 +3,06 ) × 25
= 121 kg
b) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 121 = 36,3 kg
c) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 121 = 12,1 kg
d) Beban reaksi = Reaksi ¼ kuda-kuda atas
= 759,64 kg
4) Beban P4
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(9 + 17+ 10 ) × berat profil kuda kuda
= ½ × (2,00 + 2,00 + 2,31) × 25
= 78,86 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 78,86 = 23,66 kg
c) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 78,86 = 7,89 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
f) Beban reaksi = Reaksi Setengah Kuda-kuda
= 1243,74 kg
5) Beban P8= P12
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(1+13+2) × berat profil kuda kuda
= ½ × (2,00 + 1,15+ 2,00 ) × 25
= 64,38 kg
b) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 64,38 = 6,44 kg
c) Beban plafon = Luasan × berat plafon
= 6,04 × 18 = 108,72kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 64,38 = 19,314 kg
6) Beban P9= P11
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (2 +15+14+3) x berat profil kuda-kuda
= ½ × (2,00+2,00+2,31+2,31) x 25
= 107,75 kg
b) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 107,75 = 9,425 kg
c) Beban plafon = Luasan x berat plafon
= 2,26 x 18= 40,68 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 107,75 = 32,33kg
e) Beban Reaksi = ¼ kuda-kuda bawah
= 733,12 kg
7) Beban P10
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (3+16+17+18+4) berat profil kuda kuda
= ½ × (2,00+3,06+2,31+3,06+2,00) × 25
= 155,38 kg
b) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 155,38 = 15,538 kg
c) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 155,38 = 46,614 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1 2 3 4 5 6
7
8
9 10
11
1213
14
15
16
17 18 19
2021W1
W2
W3 W4
W5
W6
d) Beban reaksi = ½ kuda-kuda bawah
= 1528,13 kg
Tabel 3.19. Rekapitulasi Pembebanan Kuda-kuda Trapesium
Beban Beban Atap (kg)
Beban Gordin
g (kg)
Beban Kuda-kuda (kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambu
ng (kg)
Beban Plafon (kg)
Beban Reaksi
(kg)
Jumlh Beban (kg)
Input SAP
P1 = P7 466,5 25,41 53,88 5,39 16,164 145,44 - 712,784 713
P2 = P6 349 25,41 72,13 21,64 21,64 - 468,18 469
P3 = P5 - - 111,63 11,16 33,49 - 759,64 915,92 916
P4 - - 78,86 7,89 23,66 - 1243,74 1354,15 1355
P8 =P12 - - 64,38 6,44 32,62 108,72 212,16 213
P9=P11 - - 107,75 10,78 32,33 40,68 733,12 924,66 925
P10 - - 155,38 15,54 46,614 - 1528,13 1745,664
1746
Ø Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P4, P5, P6, P8 , dan P9 =100 kg
Ø Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.21. Pembebanan Kuda- Kuda Trapesium Akibat Beban Angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1) Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40
= (0,02 × 30) – 0,40 = 0,2 a) W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 9,33 × 0,2 × 25 = 46,65 kg
b) W2 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 6,98 × 0,2 × 25 = 34,9 kg
c) W3 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 2,60 × 0,2 × 25 = 13 kg
2) Koefisien angin hisap = - 0,40
a) W4 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 2,60 × -0,40 × 25 = -26 kg
b) W5 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 6,98 × -0,40 × 25 = -69,8 kg
c) W6 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 9,33 × - 0,40 × 25 = -93,3 kg
Tabel 3.20. Perhitungan beban angin
Beban Angin
Beban (kg)
W × Cos a
(kg)
Input
SAP2000
W × Sin a
(kg)
Input
SAP2000
W1 46,65 40,4 41 23,33 24
W 2 34,9 30,22 32 17,45 18 W 3 13 11,26 12 6,5 7 W4 -26 -22,52 -23 -13 -13 W5 -69,8 -60,45 -61 -34,9 -35 W6 -93,3 -80,8 -81 -46,65 -47
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda trapesium sebagai berikut :
Tabel 3.21. Rekapitulasi gaya batang
Nomor
batang
Tarik ( + )
(kg)
Tekan ( - )
(kg)
1 9778.55 -
2 9800.81 -
3 8949.79 -
4 8963.22 -
5 9836.92 -
6 9814.99 -
7 - -11435.75
8 - -10460.42
9 - -10801.49
10 - -10801.55
11 - -10465.84
12 - -11440.95
13 237.1 -
14 - -1004.42
15 1799.15 -
Nomor
batang
Tarik ( + )
(kg)
Tekan ( - )
(kg)
16 2661.17 -
17 - -1803.3
18 2640.79 -
19 1812.34 -
20 - -1030.46
21 236.76 -
3.6.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda Trapesium
a. Perhitungan profil batang tarik
Untuk batang atas dan batang bawah:
Pmaks. = 9836,92 kg
sijin = 1600 kg/cm2
σ
P F
ijin
maks.netto =
= 1600
92,9836 = 6,15 cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Fbruto = 1,15 ´ Fnetto
= 1,15 ´ 6,15 cm2 = 7,07 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë70.70.7
F = 2 x 9,40 cm2 = 18,8 cm2 ( F = penampang profil)
Kontrol tegangan yang terjadi :
8,180,859836,92
F . 0,85P
σ maks.
´=
=
= 615,58 kg/cm2
s £ 0,75 sijin
615,58 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
Untuk batang tengah:
Pmaks. = 2640,79 kg
sijin = 1600 kg/cm2
σ
P F
ijin
maks.netto =
= 1600
79,2640 = 1,65 cm2
Fbruto = 1,15 ´ Fnetto
= 1,15 ´ 1,65 cm2 = 1,90 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë60.60.6
F = 2 x 6,91 cm2 = 13,82 cm2 ( F = penampang profil)
Kontrol tegangan yang terjadi :
60,90,852640,79
F . 0,85P
σ maks.
´=
=
= 323,63 kg/cm2
s £ 0,75 sijin
323,63 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
b. Perhitungan profil batang tekan
Untuk batang atas dan batang bawah:
Pmaks. = 11435,75 kg
lk = 2,00 m = 200 cm
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 70.70.7
ix = 2,12 cm
F = 2 × 9,40 = 13,82 cm2
ilk
λx
=
= 12,2
200 = 94,34
lg = p leleh
Eσ7,0 ×
=……dimana, sleleh = 2400 kg/cm2
= 111,02 cm
ls = gl
l =
02,11134,94
= 0,85
Karena ls £ 1, maka w = 2,381 ´ ls2
= 1,72
Kontrol tegangan yang terjadi:
s = F
Pmaks ω×
= 8,18
72,175,11435 ´
= 1046,25 kg/cm2
s £ sijin
848,83 kg/cm2 £ 1600kg/cm2
Untuk batang tengah:
Pmaks. = 1803,3 kg
sijin = 1600 kg/cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
σ
P F
ijin
maks.netto =
= 1600
3,1803 = 1,13 cm2
Fbruto = 1,15 ´ Fnetto
= 1,15 ´ 1,13cm2 = 1,30 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë60.60.6
F = 2 x 6,91 cm2 = 13,82 cm2 ( F = penampang profil)
Kontrol tegangan yang terjadi :
82,130,851803,3
F . 0,85P
σ maks.
´=
=
= 153,51 kg/cm2
s £ 0,75 sijin
153,51 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
3.5.5. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tarik
Untuk batang atas dan batang bawah:
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 15,9 mm (1/2 inch).
Diameter lubang = 17 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.
Menggunakan tebal plat 10 mm
Tegangan geser yang diijinkan
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
= 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin = 1,5 ´ 1600
= 2400 kg/cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Kekuatan baut :
1) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg
2) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan
= 1 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 3810,35 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
2,58 3810,359836,92
PP
n geser
maks. === ~ 3 baut
Digunakan : 3 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59
= 3,975 cm
= 35 cm
2) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 ´ 1,59
= 7,95 cm
= 7.5 cm
Untuk batang tengah:
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 15,9 mm.
Diameter lubang = 17 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.
Menggunakan tebal plat 10 mm
Tegangan geser yang diijinkan
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
= 960 kg/cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin = 1,5 ´ 1600
= 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
1) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg
2) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan
= 0,8 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 3810,35 kg
Perhitungan jumlah baut-mur,
0,69 3810,352640,79
PP
n geser
maks. === ~ 2 baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59
= 3,975 cm
= 3.5 cm
2) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 ´ 1,27
= 7,975 cm
= 7.5 cm
b. Batang Tekan
Untuk batang atas dan batang bawah:
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 15,9 mm.
Diameter lubang = 17 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.
Menggunakan tebal plat 10 mm
Tegangan geser yang diijinkan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin
= 0,6 ´ 1600 = 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin
= 1,5 ´ 1600 = 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
1) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg
2) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan
= 1 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 3810,35 kg
Perhitungan jumlah baut-mur,
00,3 3810,35
11435,75
PP
n geser
maks. === ~ 3 baut
Digunakan : 3 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59
= 3,975 cm
= 3.5 cm
2) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 ´1,59
= 7,975 cm
= 7.5 cm
Untuk batang tengah:
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 15,9 mm.
Diameter lubang = 17 mm.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.
Menggunakan tebal plat 10 mm.
Tegangan geser yang diijinkan
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
= 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin = 1,5 ´ 1600
= 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
1) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg
2) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan
= 0,8 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 3810,35 kg
Perhitungan jumlah baut-mur,
47,0 3810,351803,3
PP
n geser
maks. === ~ 2 baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59
= 3,975 cm
= 3.5 cm
2) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 ´1,59
= 6,975cm
= 7.5 cm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.22. Rekapitulasi perencanaan profil kuda-kuda trapesium
NomorBatang
Dimensi Profil
Baut (mm)
1 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
2 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
3 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
4 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
5 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
6 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
7 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
8 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
9 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
10 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
11 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
12 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
13 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
14 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
15 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
16 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
17 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
18 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
19 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
20 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
21 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
BAB 3
PERENCANAAN ATAP
3.1 . Rencana Atap
Gambar 3.1 Rencana atap
Keterangan :
KKU = Kuda-kuda utama
KT = Kuda – kuda trapesium
SK1 = Setengah kuda-kuda
SK2 = Seperempat kuda-kuda
J = Jurai
N = Nok
G = Gording
L = Lisplang
B = Bracing
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Gambar 3.2. Rangka kuda - kuda Utama
3.1.1. Dasar Perencanaan
Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai
berikut :
a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti tergambar.
b. Jarak antar kuda-kuda : 4,00 m
c. Kemiringan atap (a) : 30°
d. Bahan gording : baja profil lip channels ( ).
e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki (ûë).
f. Bahan penutup atap : genteng.
g. Alat sambung : baut-mur.
h. Jarak antar gording : 2,31 m
i. Bentuk atap : limasan.
j. Mutu baja profil : Bj-37 (sijin = 1600 kg/cm2).
(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 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai
berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
a. Berat gording = 11 kg/m.
b. Ix = 721 cm4.
c. Iy = 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) = 2,31 m.
Jarak antar kuda-kuda utama (L) = 4,00 m.
Pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung
(PPIUG) 1983, 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)
Berat gording = 11 kg/m
Berat penutup atap = ( 2,31 x 50 ) = 115,5 kg/m
qd = 126,5 kg/m
qx = q sin a = 126,5 x sin 30° = 63,25 kg/m.
qy = q cos a = 126,5 x cos 30° = 109,6 kg/m.
Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 109,6 x (4)2 = 219,2 kgm.
My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 63,25 x (4)2 = 126,5 kgm
y
a
P qy
qx
x
+
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
b. Beban hidup
P diambil sebesar 100 kg.
Px = P sin a = 100 x sin 30° = 50 kg.
Py = P cos a = 100 x cos 30° = 86,602 kg.
Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 86,603 x 4 = 86,602 kgm.
My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 50 x 4 = 50 kgm.
c. Beban angin
TEKAN HISAP
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
Koefisien kemiringan atap (a) = 30°.
1) Koefisien angin tekan = (0,02a – 0,4) = 0,2
2) Koefisien angin hisap = – 0,4
Beban angin :
1) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2)
= 0,2 x 25 x ½ x (2,31+2,31) = 11,5 kg/m.
2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap x beban angin x 1/2 x (s1+s2)
= – 0,4 x 25 x ½ x (2,31+2,31) = -23,1 kg/m.
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx :
1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 11,5 x (4)2 = 23 kgm.
2) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -23,1 x (4)2 = -46,2 kgm
y
a
P Py
Px
x
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.1 Kombinasi gaya dalam pada gording
Beban Angin Kombinasi Momen
Beban
Mati
Beban
Hidup Tekan Hisap Minimum Maksimum
Mx
My
219,2
126,5
86,602
50
23
-
-46,2
-
328,802
176,5
375,002
176,5
3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan
Kontrol terhadap tegangan Maximum
Mx = 328,802 kgm = 32880 kgcm.
My =176,5 kgm = 17650 kgcm.
σ = 22
Zy
My
ZxMx
÷÷ø
öççè
æ+÷
øö
çèæ
= 22
16,817650
72,132880
÷ø
öçè
æ+÷ø
öçè
æ
= 1145,3 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2
Ø Kontrol terhadap tegangan Minimum
Mx = 375,002 kgm = 37500 kgcm.
My =176,5 kgm = 17650 kgcm.
σ = 22
Zy
My
ZxMx
÷÷ø
öççè
æ+÷
øö
çèæ
= 22
16,817650
72,137500
÷ø
öçè
æ+÷ø
öçè
æ
= 1172,29 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan
Di coba profil : 200 ´ 75 ´ 20 ´ 3,2
E = 2,1 x 106 kg/cm2
Ix = 721 cm4
Iy = 87,5 cm4
qx = 0,58792 kg/cm
qy = 0,83963 kg/cm
Px = 57,358 kg
Py = 81,915
=´= 400180
1Zijin 2,22 cm
Zx =IyE
LPxIyE
Lqx..48
...384
..5 34
+
=5,8710.1,248
)400(358,575,8710.1,2384)400(58792,05
.6
3
6
4
xxx
xxxx
+ = 1,4827 cm
Zy = IxE
LPyIxE
Lqy..48
...384
..5 34
+
= 72110.1,248)400(915,81
72110.1,2384)400(83963,05
6
3
6
4
xxx
xxxx
+ = 0,257 cm
Z = 22 ZyZx +
= =+ 22 )257,0()4827,1( 1,504 cm
Z £ Zijin
1,504 cm £ 2,22 cm …………… aman !
Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 200 ´ 75 ´ 20 ´ 3,2 aman dan
mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.3. Perencanaan 1/4 Kuda-kuda
1 2
5
7
6
4
3
Gambar 3.3. Rangka Batang 1/4 Kuda-kuda
3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Seperempat Kuda-kuda
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel di bawah ini :
Tabel 3.2. Perhitungan Panjang Batang pada ¼ Kuda – Kuda
Nomor
Batang
Panjang Batang
(m)
1
2
3
4
5
6
7
2,00
2,00
2,31
2,31
1.15
2,31
2,31
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
HABCD
E
F
G
H A
B
C
DE
F
G
3.3.2. Perhitungan Luasan
a. Seperempat Kuda-kuda
Gambar 3.4. Luasan 1/4 Kuda-kuda
Panjang AH = 3,55 m
Panjang BG = 2,53 m
Panjang CF = 1,51 m
Panjang DE = 1,00 m
Panjang AB = 2,31 m
Panjang BC = 2,31 m
Panjang CD = 1,15 m
· Luas ABGH
= ½ AB.( AH + BG )
= ½ 2,31x (3,55 + 2,53 )
= 7,0224 m2
· Luas BGCF
= ½ BC.( BG + CF )
= ½ 2,31x (2,53 + 1,51 )
= 4,7 m2
· Luas CFDE
= ½ CD.( CF+ DE )
= ½ 1,15 x (1,51 + 1 )
= 1,44325 m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
HABCD
E
F
G
H A
B
C
DE
F
G
b. Plafon ¼ kuda-kuda
Gambar 3.5. Plafon ¼ kuda-kuda
Panjang AH = 3,55 m
Panjang BG = 2,53 m
Panjang CF = 1,51 m
Panjang DE = 1,00 m
Panjang AB = 2,00 m
Panjang BC = 2,00 m
Panjang CD = 1,00 m
· Luas ABGH
= ½ AB.( AH + BG )
= ½ 2,00 x (3,55 + 2,53 )
= 6,08 m2
· Luas BGCF
= ½ BC.( BG + CF )
= ½ 2x (2,53 + 1,51 )
= 4,04 m2
· Luas CFDE
= ½ CD.( CF+ DE )
= ½ 1x (1,51 + 1 )
= 1,26 m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.3.3. Pembebanan
Data - data pembebanan :
Berat gording = 11 kg/m
Jarak antar kuda - kuda = 4 m
Berat penutup atap = 50 kg/m2.
Berat profil = 25 kg/m
1 2
5
7
6
4
3P1
P2
P3
P4 P5
Gambar 3.6. Pembebanan Seperempat Kuda-kuda
a. Perhitungan Beban Mati
1) Beban P1
a) Beban Gording = Berat gording x panjang gording
= 11 x 4 = 44 kg
b) Beban Atap = Luas ABGH x beban atap
= 7 x 50 = 350 kg
c) Beban Kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 3 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,00 + 2,31) x 25 = 54 kg
d) Beban Plat Sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 54 = 16,2 kg
e) Beban Bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 54 = 5,4 kg
f) Beban Plafon = luas ABGH x beban plafon
= 6,1 x 18 = 109,8 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
2) Beban P2
a) Beban gording = Berat gording x Panjang gording
= 11 x 3 = 33 kg
b) Beban Atap = Luas BGCF x beban atap
= 5 x 50 =250 kg
c) Beban Kuda-kuda = ½ x Btg (3 + 4 + 5 + 6) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,31+2,31+1,15+2,31) x 25
= 101 kg
d) Beban Plat Sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 101 = 30 kg
e) Beban Bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 101 = 10 kg
3) Beban P3
a) Beban atap = CFDE x beban atap
= 1,44 x 50 = 72 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 4 + 7 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,31 + 2,31) x 25 = 58 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 58 = 17,4 kg
d) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 58 = 5,8kg
e) Beban Gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 2,00 = 22
4) Beban P4
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 2 + 5 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,00 + 2,00 + 1,15) x 25 = 64,4 kg
b) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 64,4 = 19,32 kg
c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 64,4 = 6,44 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
d) Beban plafon = Luas BGCF x beban plafon
= 4,04 x 18 = 72,72 kg
5) Beban P5
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 2 + 6 + 7 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,00 + 2,31 + 2,31) x 25 = 83 kg
b) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 83 = 24,9 kg
c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 83 = 8,3 kg
d) Beban plafon = Luas CFDE x beban plafon
= 1,26 x 18 = 22,7 kg
Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan
Beban
Beban Atap
(kg)
Beban Gording
(kg)
Beban Kuda-kuda (kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambung
(kg)
Beban Plafon (kg)
Jumlah Beban (kg)
P1 350 44 54 5,4 16,2 109,8 579,4
P2 250 33 101 10,1 30 - 424,1
P3 72 22 58 5,8 17,4 - 175,2
P4 - - 64,4 6,44 19,32 72,72 109,92
P5 - - 83 8,3 24,9 22,7 138,9
b.) Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4 dan P5 = 100 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
c.) Beban Angin
1 2
5
7
6
4
3W3
W2
W3
Gambar 3.7. Pembebanan ¼ Kuda - Kuda Akibat Beban Angin
Beban angin tekan minimum = 25 kg/m2.
Koefisien kemiringan atap (a) = 30°.
Koefisien angin tekan = (0,02a – 0,4)
= (0,02x30° – 0,4)
= 0,2
a. W1 = koef. angin tekan x beban angin x Luas ABGH
= 0,2 x 25 x 7
= 35 kg
b. W2 = koef. angin tekan x beban angin x Luas BGCF
= 0,2 x 25 x 5
= 25 kg
c. W3 = koef. angin tekan x beban angin x Luas CFDE
= 0,2 x 25 x 2
= 10 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin
Beban Angin Beban (kg) Wx
W.Cos a (kg)
Wy
W.Sin a (kg)
W1 35 30,31 17,5
W2 25 22 12,5
W3 10 9 5
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang Seperempat kuda-kuda sebagai berikut :
Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Seperempat Kuda-kuda
Kombinasi Batang
Tarik (+)
(kg)
Tekan (-)
(kg)
1 239.53 -
2 233.79 -
3 - -315.37
4 670.32 -
5 205.95 -
6 - -986.64
7 26.88 -
3.3.4 Perencanaan Profil Seperempat Kuda – Kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 670,32kg
sijin = 1600 kg/cm2
2
ijin
maks.netto 0,42cm
1600670,32
σP
F ===
Fbruto = 1,15 . Fnetto = 1,15 . 0,42 cm2 = 0,265 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50. 50. 5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
F = 2 . 4,30 cm2 = 8,60 cm2.
F = penampang profil dari tabel profil baja
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 91,699
8,60 . 0,85670,32
F . 0,85P
σ
=
=
=
s £ 0,75sijin
91,699 kg/cm2 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
b. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 986,64 kg
lk = 2,31 m = 231 cm
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 45 . 45 . 5
ix = 1,35 cm
F = 2 . 4,30 cm2 = 8,60 cm2.
cm 1,171 1,35231
ilk
λx
===
cm 111
2400 x 0,710 x 2,1
3,14
σ . 0,7E
πλ
6
lelehg
=
=
=
1,54
111171
λλ
λg
2s
=
==
Karena λs ≥ 1 …….. ω = 2,381 x λs
2
= 3,67
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.1
kg/cm 421,04
8,603,67.64,986
Fω . P
σ
=
=
=
s £ sijin 421,04 kg/cm2 £ 1600 kg/cm2 ………….. aman !!!
3.3.5. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches)
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Ø Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin
= 0,6 . 1600 = 960 kg/cm2
Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan
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 = 2430,96 kg
b) Pdesak = d . d . t tumpuan
= 0,8 . 1,27 . 2400 = 2438,40 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
406,0 2430,96986,64
PP
n geser
maks. === ~ 2 buah baut
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
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
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches )
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Ø Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin = 0,6 . 1600
=960 kg/cm2
Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan
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 . (127)2 . 960
= 2430,96 kg
b) Pdesak = d . d . t tumpuan
= 0,8 . 1,27. 2400
= 2438,40kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
0,28 2430,96670,32
PP
n geser
maks. === ~ 2 buah 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
Tabel 3.6. Rekapitulasi perencanaan profil Seperempat kuda-kuda
Nomer Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
2 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
3 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
4 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
5 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
6 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
7 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.4. Perencanaan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.. Rangka Batang Setengah Kuda-kuda
3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam Tabel 3.7. dibawah ini :
Tabel 3.7. Perhitungan panjang batang pada setengah kuda-kuda
Nomor Batang Panjang Batang (m)
1 2,00 2 2,00 3 2,00 4 2,31 5 2,31 6 2,31 7 1,15 8 2,31 9 2,31 10 3,05 11 3,46
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
H
A
B
C
D
E
F
G
IJ
K
L
M
3.4.2. Perhitungan luasan
a. Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.4. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda
Panjang BC=GH=KL=LM= 2,31 m
Panjang AB = 2,00 m
Panjang AI=BH=CG=2,00 m
Panjang DF = 1,00 m
Panjang EM = 1,15 m
Luas ABHI = AB x AI
= 2,00 x 2,00 = 4,00 m2
Luas BCGH = BC x BH
= 2,31 x 2,00 = 4,62 m2
Luas CDFG = (½ LM x CG) + (½ LM ( DF+ CG ))
= (½ 2,31 x 2,00) + (½ 2,31 ( 1,00+ 2,00 ))
= 2,31 + 3,465 = 5,775 m2
Luas DFE = ½ EM + DF
= ½ 1,15 + 1,00
= 1,575 m2
H
A
BC
D
E
F
G IJKLM
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
H
A
B
C
D
E
F
G
IJ
K
L
M
c. Plafon setengah kuda-kuda
Gambar 3.5. Luasan Plafon ½ Kuda-kuda Panjang AB = 2,00 m
Panjang BC=GH=LM = 2,00 m
Panjang AI=BH=CG = 2,00 m
Panjang DF = 1,00 m
Panjang EM = 1,00 m
Luas ABHI = AB x AI
= 2,00 x 2,00 = 4,00 m2
Luas BCGH = BC x BH
= 2,00 x 2,00 = 4,00 m2
Luas CDFG = (½ LM x CG) + (½ LM ( DF+ CG ))
= (½ 2,00 x 2,00) + (½ 2,00 ( 1,00+ 2,00 ))
= 2,00 + 3,00 = 5 m2
Luas DEF = ½. DF .EM
= ½. 1,00. 1,00 = 0,5 m2
H
A
BC
D
E
F
G IJKLM
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.4.3. Pembebanan
Data - data pembebanan :
Berat gording = 11 kg/m
Jarak antar kuda - kuda = 4,00 m
Berat penutup atap = 50 kg/m2.
Berat profil = 25 kg/m
Gambar 3.6. Pembebanan Setengah Kuda-kuda a. Perhitungan beban mati
1) Beban P1
a) Beban gording = Berat gording x panjang gording
= 11 x 6,00 = 66 kg
b) Beban atap = Luas ABHI x beban atap
= 4,00 x 50 = 200 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 4 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,00 + 2,31) x 25 = 57,75 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 57,75 = 17,33 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 57,75 = 5,775 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
f) Beban plafon = Luas ABHI x beban plafon
= 4,00 x 18 = 72 kg
2) Beban P2
a) Beban gording = Berat gording x panjang gording
= 11 x 4,00 = 44 kg
b) Beban atap = Luas BCGH x beban atap
= 4,62 x 50 = 231 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (4 + 5 + 7 + 8) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,31 + 2,31 + 1,15 + 2,31) x 25 = 101 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 101 = 30,3 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 101 = 10,1 kg
3) Beban P3
a) Beban gording = Berat gording x Panjang gording
= 11 x 2,00 = 22 kg
b) Beban atap = Luas CDFG x Beban atap
= 5,775 x 50 = 288,75 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (5 + 6 + 9 + 10) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,31 +2,31 +2,31+3,05) x 25 = 124,75 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 37,425 = 37,425 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 37,425 = 5,05 kg
4) Beban P4
a) Beban atap = luasan x Beban atap
= 1,575 x 50 = 78,75 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 6 + 10 + 11 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,31 + 3,05 + 3,46 ) x 25 = 110,25 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 110,25 = 33,075 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
d) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 110,25 = 11,025 kg
5) Beban P5
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1 + 2 + 7 + 8) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,00 + 2,00 + 1,15 + 2,31) x 25 = 93,25 kg
b) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 93,25 = 27,98 kg
c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 93,25 = 9,325 kg
d) Beban plafon = Luasan BCGH x Berat Plafon
= 4,00 x 18 = 72 kg
6) Beban P6
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (2 + 3 + 8 + 9 + 10 ) x berat profil
kuda kuda
= ½ x (2,00 + 2,00 + 2,31 + 2,31 + 3,05) x 25
= 145,88kg
b) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 145,88 = 43,764 kg
c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 145,88 = 14,588 kg
d) Beban Plafon = Luas CDFG x berat Plafon
= 5 x 18 = 90 kg
7) Beban P7
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (3 + 10 +11 ) x berat profil kudakuda
= ½ x (2,00 + 3,05 + 3,46) x 25 = 106,38 kg
b) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 106,38 = 31,914 kg
c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 106,38 = 10,638 kg
d) Beban Plafon = Luas DEF x berat Plafon
= 0,5 x 18 = 9 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Beban Beban
Gording
(kg)
Beban
Atap
(kg)
Beban
kuda-
kuda
(kg)
Beban
Plat
sambung
(kg)
Beban
Bracing
(kg)
Beban
Plafon
(kg)
Jumlah
Beban
(kg)
P1 66 200 57,75 17,33 5,775 72 418,855
P2 44 231 101 30,3 10,1 - 416,4
P3 22 288,75 124,75 37,425 5,05 - 477,975
P4 - 78,75 110,25 33,075 11,025 - 233,1
P5 - - 93,25 27,98 9,325 72 202,555
P6 - - 145,88 43,764 14,588 90 294,232
P7 - - 106,38 31,914 10,638 9 157,959
b. Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P5, P6 = 100 kg/m2 dan P3, P4 = 50 kg/m2
c. Beban Angin
Gambar 3.7. Pembebanan Kuda - Kuda Akibat Beban Angin
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Beban angin tekan minimum = 25 kg/m2.
Koefisien kemiringan atap (a) = 30°.
Koefisien angin tekan = (0,02a – 0,4)
= (0,02x30° – 0,4)
= 0,2
1) W1 = koef. angin tekan x beban angin x Luas ABHI
= 0,2 x 25 x 4,00
= 20 kg
2) W2 = koef. angin tekan x beban angin x Luas BCGH
= 0,2 x 25 x 4,62
= 23,1 kg
3) W3 = koef. angin tekan x beban angin x Luas CDFG
= 0,2 x 25 x 4,0425
= 20,213 kg
4). W4 = koef. angin tekan x beban angin x Luas GFE
= 0,2 x 25 x 1,575
= 7,875 kg
Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin
Beban Angin
Beban (kg)
W x cos a (kg)
W x sin a (kg) Untuk Input (SAP)
W1 20 17,32 10
W2 23,1 20 11,55
W3 20,213 17,5 10,11
W4 7,875 6,82 3,94
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda sebagai berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.5. Rekapitulasi gaya batang setengah kuda-kuda
Kombinasi Batang
Tarik (+) Tekan (-)
1 699.21 -
2 691.24 -
3 - -231.73
4 - -835.95
5 245.55 -
6 1473.38 -
7 312.68 -
8 - -1071.57
9 1011.46 -
10 - -1665.98
11 40.27 -
3.3.4. Perencanaan Profil Setengah Kuda- kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 1473,38 kg
sijin = 1600 kg/cm2
2
ijin
maks.netto
0,921cm
1600
1472,38
σP
F
=
=
=
Fbruto = 1,15 . Fnetto
= 1,15 . 0,921 cm2
= 1,058 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil 45. 45. 5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
F = 2 ´ 4,30 cm2 = 13,82 cm2 (F = Penampang profil)
Kontrol tegangan yang terjadi:
s = F
Pmaks
.85,0
= 60,885,0
38,1473´
= 201,56 kg/cm2
s £ 0,75 sijin
201,56 kg/cm2 £ 1200 kg/cm2.....................aman!!!
b. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 1665,98 kg
lk = 2,00 mm = 200 cm
Dicoba, menggunakan baja profil û ë 45. 45. 5
ix = 1,35 cm
F = 2 . 4,30 cm2 = 8,60 cm2.
l = xi
lk = cm15,148
35,1200
=
lg = pleleh
Eα.7,0
……… dimana, sleleh = 2400 kg/cm2
= p24007,0
/101,2 26
×× cmkg
= 111,02
ls = gl
l =
02,11115,148
= 1,334
Karena ls ≥ 1, maka w = 2,381 ´ ls2
= 4,24
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 821,37
60,8
24,4.98,1665
Fω . P
σ
=
=
=
s £ 0,75 s ijin
821,37 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
1) Tegangan geser yang diijinkan
Teg. geser = 0,6 ´ sijin
= 0,6 ´ 1600
= 960 kg/cm2
2) Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ sijin
= 1,5 ´ 1600
= 2400 kg/cm2
3) 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
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
P yang menentukan adalah Pgeser = 1914,144 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
geser
maks
P
Pn = =
144,191498,1665
= 0,87 ~ 2 baut
Digunakan : 2 buah baut.
Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,27
= 3,175 cm
= 3 cm
2) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 ´ d = 5 ´ 1,27
= 6,35 cm
= 6 cm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ ) = 12,7 mm. ( ½ inches )
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 12,7 = 7,9 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
1) Tegangan geser yang diijinkan
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin
= 0,6 ´ 1600 = 960 kg/cm2
2) Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin
= 1,5 ´ 1600 = 2400 kg/cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3) 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.
Perhitungan jumlah baut-mur,
geser
maks
P
Pn = =
144,191438,1473
= 0,77 ~ 2 baut
Digunakan : 2 buah baut.
Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 ´ d = 2,5 ´ 1,27
= 3,175 cm
= 3 cm
2) 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)
1-11 ûë 45. 45. 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 :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
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) = 2,31 m.
Panjang Jurai (L) = 5,62 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
qqx
qy
xy
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
qqx
qy
xy
Berat jurai = = 18,5 kg/m
Berat gording = = 9,27 kg/m
Berat penutup atap = 2,31 x 50 kg/m2 = 115,5 kg/m
q
= 143,27 kg/m
qx = q ´ sin 30° = 143,27 ´ sin 30° = 71,635 kg/m
qy = q ´ cos 30° = 143,27 ´ cos 30° = 124,08 kg/m
Mx1 = 1/8 ´ qy ´ L2 = 1/8 ´ 124,08 ´ (5,62)2 = 489,87 kgm
My1 = 1/8 ´ qx ´ L2 = 1/8 ´ 71,635 ´ (5,62)2 = 282,8 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 ´ 5 = 108,75 kgm.
My2 = 1/4 ´ Px ´ L = 1/4 ´ 50 ´ 5 = 62,5 kgm.
+
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
c. Beban angin
TEKAN HISAP
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
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 ´ (2,31 +2,31) = 11,55 kg/m.
2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap ´ beban angin ´ 1/2 (s1+s2)
= – 0,4 ´ 25 ´ ½ ´ (2,31 +2,31) = -23,1 kg/m.
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx :
1) Mx (tekan) = 1/8 ´ W1 ´ L2 = 1/8 ´ 11,55 ´ (5,62)2 = 45,59 kgm.
2) Mx (hisap) = 1/8 ´ W2 ´ L2 = 1/8 ´-23,1 ´ (5,62)2 = -91,19 kgm.
Tabel 3.7. Kombinasi gaya dalam pada jurai Beban Angin Kombinasi
Momen Beban
Mati
Beban
Hidup Tekan Hisap Minimum Maksimum
Mx
My
489,87
282,8
108,75
62,5
45,59
-
-91,19
-
553,02
345,3
644,21
345,3
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung kecamatan Dua Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.4.3. Kontrol Terhadap Tegangan
Ø Kontrol terhadap tegangan Minimum
Mx = 553,02 kgm = 55302 kgcm.
My = 345,3 kgm = 34530 kgcm.
σ = 22
ZyMy
ZxMx
÷÷ø
öççè
æ+÷
øö
çèæ
= 22
11134530
14355302
÷øö
çèæ+÷
øö
çèæ
= 496,316 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2
Ø Kontrol terhadap tegangan Maksimum
Mx = 644,21 kgm = 64421 kgcm.
My = 345,3 kgm = 34530 kgcm.
σ = 22
ZyMy
ZxMx
÷÷ø
öççè
æ+÷
øö
çèæ
σ = 22
11134530
14364421
÷øö
çèæ+÷
øö
çèæ
= 547,466 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
3.4.4 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 = 87kg
500180
1´=Zijin
= 2,78 cm
Zx =IyE
LPxIyE
Lqx××
×+
××××
483845 34
=834101,248
)562(50834101,2384)562(5714,05
6
3
6
4
´´´´
+´´´
´´
= 0,529
Zy = IxE
LPyIxE
lqy××
×+
××××
483845 34
= 1432101,248
)562(871432101,2384
)562(9896,056
3
6
4
´´´´
+´´´
´´
= 0,534
Z = 22 ZyZx +
= =+ 22 534,0529,0 0,752
Z ≤ Zijin
0,752 ≤ 2,78 ……………aman !
Jadi, baja profil double lip channels ( ) dengan dimensi 200 ´ 150 ´ 20 ´ 3,2
aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk jurai.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1 2 3 4 5 6
7
8
9 10
11
1213 14 15
16 17 18 19
20 21
3.5. Perencanaan Kuda-kuda Utama (KK)
3.5.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama
Gambar 3.8. Panjang Batang Kuda – kuda Utama Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.8. Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda utama (KK)
Nomor Batang Panjang Batang (m) 1 2,00 2 2,00 3 2,00 4 2,00 5 2,00 6 2,00
7 2,31 8 2,31 9 2,31 10 2,31 11 2,31 12 2,31 13 1,15 14 2,31
Nomor Batang Panjang Batang (m) 15 2,31 16 3,05 17 3,46 18 3,05 19 2,31 20 2,31 21 1,15
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
H
A
B
C
D
E F
G
I
J
3.5.2. Perhitungan Luasan kuda-kuda utama
a. Luasan atap
Gambar 3.9. Luasan Atap Kuda-kuda Panjang AB = 2,31 m
Panjang BC = CD = 2,31 m
Panjang DE = 1,15 m
Panjang DG = CH = BI = AJ = 2,00 m
Luas ABIJ = AB x AJ
= 2,31 x 2,00
= 4,62 m2
Luas CHBI = CB x BI
= 2,31 x 2,00
= 4,62 m2
Luas DGCH = CD x CH
= 2,31 x 2,00
= 4,62 m2
Luas DEFG = DE x EG
= 1,15 x 2,00
= 2,3 m2
H
A
B
C
D
E F
G
I
J
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
H
A
B
C
D
E F
G
I
J
b. Luasan plafon
Gambar 3.10. Luasan Plafon kuda-kuda Panjang Plafon AB = 2,00 m
Panjang plafon BC=CD = 2,00 m
Panjang plafon DE = 1,00 m
Panjang plafon EF = DG = CH =BI = AJ = 4,00 m
Luas ABIJ = AB x BI
= 2,00 x 4,00
= 8,00 m2
Luas BCHI = CB x CH
= 2,00 x 4,00
= 8,00 m2
Luas CDGH = CD x DG
= 2,00 x 4,00
= 8,00 m2
Luas DEFG = DE x EF
= 1,00 x 4,00
= 4,00 m2
H
A
B
C
D
E F
G
I
J
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1 2 3 4 5 6
8
9
10 11
12
13
1415 16
17
18
19
2021 22
P1
P2
P3 P5
P6
P7
P12P11P10P9P8
P4
3.5.3. Perhitungan Pembebanan Kuda – kuda Utama
Data – data Pembebanan : Berat gording = 11 kg/m
Jarak antar kuda-kuda = 4,00 m
Berat penutup atap = 50 kg/m2
Berat profil = 25 kg/m (diasumsikan untuk profil secara umum)
Gambar 3.9. Pembebanan Kuda-kuda utama akibat beban mati a. Perhitungan Beban
Ø Beban Mati
1) Beban P1 = P7
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 11 × 6,00 = 66 kg
b) Beban atap = Luasan ABIJ × Berat atap
= 4,62 × 50 = 231 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(1 + 8) × berat profil kuda kuda
= ½ × (2,00 + 2,31) × 25 = 53,875 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 53,875 = 16,163 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 53,875 = 5,4 kg
f) Beban plafon = Luasan ABIJ × berat plafon
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
= 8 x 18 = 144 kg
2) Beban P2 =P6
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 11 × 4 = 44 kg
b) Beban atap = Luasan CHBI× berat atap
= 4,62 × 50 = 231 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(8 + 9 + 14 +15) ×berat profil kuda kuda
= ½ × (2,31 + 2,31 + 1,15 + 2,31) × 25 = 101 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 101 = 30,3 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 101= 10,1 kg
3) Beban P3 = P5
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 11 × 2 = 22 kg
b) Beban atap = Luasan DGCH× berat atap
= 4,62 × 50 = 231 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(9 + 10+16+ 17)×berat profil kuda kuda
= ½ × (2,31 + 2,31 + 2,31+ 3,05 ) × 25 = 124,75 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 124,75 = 37,48 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 124,75 = 12,48 kg
4) Beban P4
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 11 × 1 = 11 kg
b) Beban atap = Luasan DEFG × berat atap
= 2,3 × 50 x 2 = 230 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(10+18+11) × berat profil kuda -kuda
= ½ × (2,31 +3,46 +2,31) x 25 = 101 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 101 =30,3 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 101 = 10,1 kg
f) Beban reaksi = reaksi 1/4 kuda-kuda + 2. reaksi jurai
= 1046,18 kg
5) Beban P8 = P12
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(1+14+2) × berat profil kuda kuda
= ½ × (2,00 + 1,15 + 2,00 ) × 25 = 64,38 kg
b) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 64,38 = 6,438 kg
c) Beban plafon = Luasan BCHI × berat plafon
= 8 × 18 = 144 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 64,38 = 19,314 kg
6) Beban P9 = P11
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (2 +15+16+3) × berat profil kuda kuda
= ½ × (2,00+2,31+2,31+2,00) × 25 = 107,75 kg
b) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 107,75 = 10,78 kg
c) Beban plafon = Luasan CDGH × berat plafon
= 8 × 18 = 144 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 107,75 = 32,325 kg
7) Beban P10
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (3+7+18+19+4)× berat profil kuda kuda
= ½ × (2,00+3,05+3,46+3,05+2,00) × 25 = 169,5 kg
b) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 169,5 = 16,95 kg
c) Beban plafon = Luasan DEFG× berat plafon
= 4 × 18 x 2 = 144 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 169,5 = 50,85 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1 2 3 4 5 6
8
9
10 11
12
13
1415 16
17
18
19
2021 22
W1
W2
W3
W4 W5
W6
W7
W8
e) Beban reaksi = reaksi 1/4 kuda-kuda
= 759,64 kg
Tabel 3.9. Rekapitulasi pembebanan kuda-kuda utama
Beban
Beban Atap
(kg)
Beban gording
(kg)
Beban Kuda-kuda
(kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat
Sambung
(kg)
Beban Plafon
(kg)
Beban Reaksi
(kg)
Jumlah Beban
(kg)
Input SAP 2000
(kg)
P1=P7 231 66 53,875 5,4 16,163 144 - 516,438 517 P2=P6 231 44 101 10,1 30,3 - - 416,4 417
P3=P5 231 22 124,75 12,48 37,425 - - 427,655 428 P4 230 11 101 10,1 30,3 - 1046,18 1428,58 1429
P8= P12 - - 64,38 6,438 19,314 144 - 234,132 235
P9=P11 - - 107,75 10,78 32,325 144 - 293,855 294
P10 - - 169,5 16,95 50,85 144 759,64 1140,94 1141 b. Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 ,P8,dan P9 =100 kg
c. Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.10. Pembebanan kuda-kuda utama akibat beban angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1) Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40 = (0,02 × 30°) – 0,40 = 0,2
a) W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 4,62 × 0,2 × 25 = 23,1 kg
b) W2 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 4,62 × 0,2 × 25 = 23,1 kg
c) W3 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 4,62 × 0,2 × 25 = 23,1 kg
d) W4 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 2,3 × 0,2 × 25 = 11,5 kg
2) Koefisien angin hisap = - 0,40
a) W5 = luasan × koef. angin hisap × beban angin
= -2,3 × (-0,4) × 25 = - 23 kg
b) W6 = luasan × koef. angin hisap × beban angin
= 4,62 × (-0,4) × 25 = - 46,2 kg
c) W7 = luasan × koef. angin hisap × beban angin
= 4,62 × (-0,4) × 25 = - 46,2 kg
d) W8 = luasan × koef. angin hisap × beban angin
= 4,62 × (-0,4) × 25 = -46,2 kg
Tabel 3.10. Perhitungan beban angin
Beban Angin
Beban (kg)
W × Cos a
(kg)
Input
SAP2000
W × Sin a
(kg)
Input
SAP2000
W1 23,1 20 20 11,55 12 W 2 23,1 20 20 11,55 12 W 3 23,1 20 20 11,55 12
W 4 11,5 9,96 10 5,75 6
W 5 -23 -19,91 -20 -11,5 -12 W6 -46,2 -40,01 -41 -23,1 -24 W7 -46,2 -40,01 -41 -23,1 -24 W8 -46,2 -40,01 -41 -23,1 -24
1
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.11. Rekapitulasi gaya batang
Nomor batang
Tarik ( + ) (kg)
Tekan ( - ) (kg)
1 6919.4 - 2 6939.76 - 3 6041.18 - 4 6024.74 - 5 6907.39 - 6 6887.3 - 7 - -8093.91 8 - -7110.77 9 - -5916.48 10 - -5898.02 11 - -7053.9 12 - -8012.92 13 293.24 - 14 - -1032.61 15 1007.83 -
Nomor batang
Tarik ( + ) (kg)
Tekan ( - ) (kg)
16 - -1581.06 17 3908.49 - 18 - -1556.05 19 998.67 - 20 - -1014.35 21 293.84 -
3.5.4. Perencanaan Profil Kuda – kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
Untuk batang atas dan batang bawah:
Pmaks. = 6939,76 kg
sijin = 1600 kg/cm2
σ
P F
ijin
maks.netto =
= 1600
76,6939 = 4,34 cm2
Fbruto = 1,15 ´ Fnetto
= 1,15 ´ 4,34 cm2 = 4,99 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë60. 60. 6
F = 2 x 6,91 cm2 = 13,82 cm2 ( F = penampang profil)
Kontrol tegangan yang terjadi :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
82,130,856939,76
F . 0,85
P σ maks.
´=
=
= 590,77 kg/cm2
s £ 0,75 sijin
590,77 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
Untuk batang tengah:
Pmaks. = 3908,49 kg
sijin = 1600 kg/cm2
σ
P F
ijin
maks.netto =
= 1600
49,3908 = 2,44 cm2
Fbruto = 1,15 ´ Fnetto
= 1,15 ´ 2,44 cm2 = 2,81 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë50 . 50 .5
F = 2 x 4,80 cm2 = 9,60 cm2 ( F = penampang profil)
Kontrol tegangan yang terjadi :
60,90,853908,49
F . 0,85P
σ maks.
´=
=
= 478,98 kg/cm2
s £ 0,75 sijin
478,9,60 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
b. Perhitungan profil batang tekan
Untuk batang atas dan batang bawah:
Pmaks. = 8093,91 kg
lk = 2,31 m = 231 cm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 60. 60. 6
ix = 1,82 cm
F = 2 × 6,91= 13,82 cm2
ilk
λx
=
= 82,1
231 = 126,92
lg = p leleh
Eσ7,0 ×
=……dimana, sleleh = 2400 kg/cm2
= 111,02 cm
ls = gl
l =
02,11192,126
= 1,143
Karena ls £ 1, maka w = 2,381 ´ ls2
= 3,11
Kontrol tegangan yang terjadi:
s = F
Pmaks ω×
= 6,28
11,391,8093 ´
= 880,14 kg/cm2
s £ sijin
880,14 kg/cm2 £ 1600kg/cm2
Untuk batang tengah:
Pmaks. = 3908,49 kg
sijin = 1600 kg/cm2
σ
P F
ijin
maks.netto =
= 1600
49,3908 = 2,44 cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Fbruto = 1,15 ´ Fnetto
= 1,15 ´ 2,44 cm2 = 2,81 cm2 Dicoba, menggunakan baja profil ûë50 . 50 .5
F = 2 x 4,80 cm2 = 9,60 cm2 ( F = penampang profil)
Kontrol tegangan yang terjadi :
60,90,853908,49
F . 0,85P
σ maks.
´=
=
= 478,98 kg/cm2
s £ 0,75 sijin
478,98 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
3.5.5. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tarik
Untuk batang atas dan batang bawah:
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 5/8 inch = 15,9 mm.
Diameter lubang = 17 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 15,9 = 9,94 mm.
Menggunakan tebal plat 10 mm
Tegangan geser yang diijinkan
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
= 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin = 1,5 ´ 1600
= 2400 kg/cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
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
P yang menentukan adalah Pgeser = 3810,35 kg
Perhitungan jumlah baut-mur,
2,12 3810,968093,91
PP
n geser
maks. === ~ 3 baut
Digunakan : 3 buah baut
Perhitungan jarak antar 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
Untuk batang tengah:
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm.
Diameter lubang = 13 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 12,7 = 7,93 mm.
Menggunakan tebal plat 10 mm
Tegangan geser yang diijinkan
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
= 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin = 1,5 ´ 1600
= 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,27)2 ´ 960 = 2430,96 kg
b) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan
= 0,8 ´ 1,27 ´ 2400 = 2438,4 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg
Perhitungan jumlah baut-mur,
1,61 2430,963908,49
PP
n geser
maks. === ~ 2baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
c) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,27
= 3,175 cm
= 3, cm
d) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 ´ 1,27
= 6,35 cm
= 6 cm
b. Batang Tekan
Untuk batang atas dan batang bawah:
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 15,9 mm.
Diameter lubang = 17 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 15,9= 9,9 mm.
Menggunakan tebal plat 10 mm
Tegangan geser yang diijinkan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin
= 0,6 ´ 1600 = 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin
= 1,5 ´ 1600 = 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg
b) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan
= 1 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 3810,35 kg
Perhitungan jumlah baut-mur,
12,2 3810,358093,91
PP
n geser
maks. === ~ 2 baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59
= 3,975 cm
= 3,5 cm
b) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 ´1,59
= 7,95 cm
=7,5cm
Untuk batang tengah:
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm.
Diameter lubang = 13 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 12,7 = 7,93 mm.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Menggunakan tebal plat 8 mm
Tegangan geser yang diijinkan
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
= 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin = 1,5 ´ 1600
= 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,27)2 ´ 960 = 2430,96 kg
b) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan
= 0,8 ´ 1,27 ´ 2400 = 2438,4 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg
Perhitungan jumlah baut-mur,
1,61 2430,963908,49
PP
n geser
maks. === ~ 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
= 6,35cm
= 6 cm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1 2 3 4 5 6
7
8
9 10
11
1213 14
1516
17 1819 20
21
Tabel 3.12. Rekapitulasi perencanaan profil kuda-kuda
3.6. Perencanaan Kuda – kuda Trapesium
3.6.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda – kuda Trapesium
Gambar 3.11. Panjang Batang Kuda –kuda Trapesium
NomorBatang
Dimensi Profil Baut (mm)
Nomor Batang
Dimensi Profil Baut (mm)
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 3 Æ 12,7
3 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 18 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
4 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 19 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
5 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 20 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
6 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 21 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
7 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
8 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
9 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
10 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
11 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
12 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
13 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
14 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
15 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam Tabel 3.12. dibawah ini.
Tabel 3.13. Perhitungan panjang batang kuda-kuda trapesium
Nomor
Batang
Panjang
Batang (m)
1 2,00
2 2,00
3 2,00
4 2,00
5 2,00
6 2,00
7 2,31
8 2,31
9 2,00
10 2,00
11 2,31
12 2,31
13 1,15
14 2,31
15 2,31
16 3,06
17 2,31
18 3,06
19 2,31
20 2,31
21 1,15
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
HA
B
C
D E
F
G
3.6.2. Perhitungan Luasan
a. Kuda-kuda Trapesium
Gambar 3.12. Luasan atap kuda-kuda trapesium Panjang AB = 2,31 m
Panjang BC = 2,31 m
Panjang CD = 1,15 m
Panjang AH = 4,55 m
Panjang BG = 3,53 m
Panjang CF = 2,51 m
Panjang DE = 2,00 m
Luas ABGH =½ AB ( AI + BH )
= ½. 2,01 (4+3,06)
= 7,13 m2
Luas BCFG = ½ BC ( BH + CF )
= ½. 2,02 (3,06+2,19)
= 5,30 m2
Luas CDEF = ½ CD ( CF + DE )
= ½. 1,01(2,19+1,75)
= 1,98 m2
HA
B
C
D E
F
G
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
HA
B
C
D E
F
G
b. Plafon Trapesium
Gambar 3.13. Luasan plafon kuda-kuda trapesium Panjang AB = 2,00 m
Panjang BC = 2,00 m
Panjang CD = 1,00 m
Panjang AH = 4,55 m
Panjang BG = 3,53 m
Panjang CF = 2,51 m
Panjang DE = 2,00 m
Luas ABGH =½ AB ( AI + BH )
= ½. 1,88 (4+3,06)
= 6,63m2
Luas BCFG = ½ BC ( BH + CF )
= ½. 1,75 (3,06+2,19)
= 4,62m2
Luas CDEF = ½ CD ( CF + DE )
= ½. 0,88(2,19+1,75)
= 1,73 m2
HA
B
C
D E
F
G
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1 2 3 4 5 6
7
8
9 10
11
12
1314
15 1617
1819 20
21
P1
P2
P3 P4 P5
P6
P7
P8 P9 P10 P11 P12
3.6.3. Perhitungan Pembebanan Kuda – kuda
a. Data-data pembebanan
Berat gording = 11 kg/m
Jarak antar kuda-kuda = 4,00 m
Berat penutup atap = 50 kg/m2
Berat profil = 25 kg/m (diasumsikan untuk profil secara umum)
Gambar 3.14. Pembebanan Kuda – kuda Trapesium Akibat Beban Mati b. Perhitungan pembebanan Ø Beban Mati
1) Beban P1 = P7
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang gording
= 11 × 2,31= 25,41 kg
b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 9,33 x 50 = 466,5 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(1 + 7)× berat profil kuda kuda
= ½ × (2+2,31) x 25 = 53,88 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 53,88 = 16,164 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 53,88 = 5,39 kg
f) Beban plafon = Luasan × berat plafon
= 8,08 x 18 = 145,44 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
2) Beban P2 =P6
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang gording
= 11 × 2,31 = 25,41 kg
b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 6,98 × 50 = 349 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(7 + 8 + 13) × berat kuda kuda
= ½ × (2,31 + 2,31 + 1,15) x 25
= 72,13 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 72,13 = 21,64 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 72,13 = 7,21 kg
3) Beban P3 = P5
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(8 + 9+15+ 16)× berat profil kuda kuda
= ½ × (2,31 + 2,00 + 2,31 +3,06 ) × 25
= 121 kg
b) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 121 = 36,3 kg
c) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 121 = 12,1 kg
d) Beban reaksi = Reaksi ¼ kuda-kuda atas
= 759,64 kg
4) Beban P4
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(9 + 17+ 10 ) × berat profil kuda kuda
= ½ × (2,00 + 2,00 + 2,31) × 25
= 78,86 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 78,86 = 23,66 kg
c) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 78,86 = 7,89 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
f) Beban reaksi = Reaksi Setengah Kuda-kuda
= 1243,74 kg
5) Beban P8= P12
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(1+13+2) × berat profil kuda kuda
= ½ × (2,00 + 1,15+ 2,00 ) × 25
= 64,38 kg
b) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 64,38 = 6,44 kg
c) Beban plafon = Luasan × berat plafon
= 6,04 × 18 = 108,72kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 64,38 = 19,314 kg
6) Beban P9= P11
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (2 +15+14+3) x berat profil kuda-kuda
= ½ × (2,00+2,00+2,31+2,31) x 25
= 107,75 kg
b) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 107,75 = 9,425 kg
c) Beban plafon = Luasan x berat plafon
= 2,26 x 18= 40,68 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 107,75 = 32,33kg
e) Beban Reaksi = ¼ kuda-kuda bawah
= 733,12 kg
7) Beban P10
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (3+16+17+18+4) berat profil kuda kuda
= ½ × (2,00+3,06+2,31+3,06+2,00) × 25
= 155,38 kg
b) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 155,38 = 15,538 kg
c) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 155,38 = 46,614 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1 2 3 4 5 6
7
8
9 10
11
1213
14
15
16
17 18 19
2021W1
W2
W3 W4
W5
W6
d) Beban reaksi = ½ kuda-kuda bawah
= 1528,13 kg
Tabel 3.14. Rekapitulasi Pembebanan Kuda-kuda Trapesium
Beban Beban Atap (kg)
Beban Gordin
g (kg)
Beban Kuda-kuda (kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambu
ng (kg)
Beban Plafon (kg)
Beban Reaksi
(kg)
Jumlh Beban (kg)
Input SAP
P1 = P7 466,5 25,41 53,88 5,39 16,164 145,44 - 712,784 713
P2 = P6 349 25,41 72,13 21,64 21,64 - 468,18 469
P3 = P5 - - 111,63 11,16 33,49 - 759,64 915,92 916
P4 - - 78,86 7,89 23,66 - 1243,74 1354,15 1355
P8 =P12 - - 64,38 6,44 32,62 108,72 212,16 213
P9=P11 - - 107,75 10,78 32,33 40,68 733,12 924,66 925
P10 - - 155,38 15,54 46,614 - 1528,13 1745,664
1746
Ø Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P4, P5, P6, P8 , dan P9 =100 kg
Ø Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.17. Pembebanan Kuda- Kuda Trapesium Akibat Beban Angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
1) Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40
= (0,02 × 30) – 0,40 = 0,2 a) W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 9,33 × 0,2 × 25 = 46,65 kg
b) W2 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 6,98 × 0,2 × 25 = 34,9 kg
c) W3 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 2,60 × 0,2 × 25 = 13 kg
2) Koefisien angin hisap = - 0,40
a) W4 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 2,60 × -0,40 × 25 = -26 kg
b) W5 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 6,98 × -0,40 × 25 = -69,8 kg
c) W6 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 9,33 × - 0,40 × 25 = -93,3 kg
Tabel 3.15. Perhitungan beban angin
Beban Angin
Beban (kg)
W × Cos a
(kg)
Input
SAP2000
W × Sin a
(kg)
Input
SAP2000
W1 46,65 40,4 41 23,33 24
W 2 34,9 30,22 32 17,45 18
W 3 13 11,26 12 6,5 7 W4 -26 -22,52 -23 -13 -13 W5 -69,8 -60,45 -61 -34,9 -35 W6 -93,3 -80,8 -81 -46,65 -47
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda trapesium sebagai berikut :
Tabel 3.16. Rekapitulasi gaya batang
Nomor
batang
Tarik ( + )
(kg)
Tekan ( - )
(kg)
1 9778.55 -
2 9800.81 -
3 8949.79 -
4 8963.22 -
5 9836.92 -
6 9814.99 -
7 - -11435.75
8 - -10460.42
9 - -10801.49
10 - -10801.55
11 - -10465.84
12 - -11440.95
13 237.1 -
14 - -1004.42
15 1799.15 -
Nomor
batang
Tarik ( + )
(kg)
Tekan ( - )
(kg)
16 2661.17 -
17 - -1803.3
18 2640.79 -
19 1812.34 -
20 - -1030.46
21 236.76 -
3.6.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda Trapesium
a. Perhitungan profil batang tarik
Untuk batang atas dan batang bawah:
Pmaks. = 9836,92 kg
sijin = 1600 kg/cm2
σ
P F
ijin
maks.netto =
= 1600
92,9836 = 6,15 cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Fbruto = 1,15 ´ Fnetto
= 1,15 ´ 6,15 cm2 = 7,07 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë70.70.7
F = 2 x 9,40 cm2 = 18,8 cm2 ( F = penampang profil)
Kontrol tegangan yang terjadi :
8,180,859836,92
F . 0,85P
σ maks.
´=
=
= 615,58 kg/cm2
s £ 0,75 sijin
615,58 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
Untuk batang tengah:
Pmaks. = 2640,79 kg
sijin = 1600 kg/cm2
σ
P F
ijin
maks.netto =
= 1600
79,2640 = 1,65 cm2
Fbruto = 1,15 ´ Fnetto
= 1,15 ´ 1,65 cm2 = 1,90 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë60.60.6
F = 2 x 6,91 cm2 = 13,82 cm2 ( F = penampang profil)
Kontrol tegangan yang terjadi :
60,90,852640,79
F . 0,85P
σ maks.
´=
=
= 323,63 kg/cm2
s £ 0,75 sijin
323,63 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
b. Perhitungan profil batang tekan
Untuk batang atas dan batang bawah:
Pmaks. = 11435,75 kg
lk = 2,00 m = 200 cm
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 70.70.7
ix = 2,12 cm
F = 2 × 9,40 = 13,82 cm2
ilk
λx
=
= 12,2
200 = 94,34
lg = p leleh
Eσ7,0 ×
=……dimana, sleleh = 2400 kg/cm2
= 111,02 cm
ls = gl
l =
02,11134,94
= 0,85
Karena ls £ 1, maka w = 2,381 ´ ls2
= 1,72
Kontrol tegangan yang terjadi:
s = F
Pmaks ω×
= 8,18
72,175,11435 ´
= 1046,25 kg/cm2
s £ sijin
848,83 kg/cm2 £ 1600kg/cm2
Untuk batang tengah:
Pmaks. = 1803,3 kg
sijin = 1600 kg/cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
σ
P F
ijin
maks.netto =
= 1600
3,1803 = 1,13 cm2
Fbruto = 1,15 ´ Fnetto
= 1,15 ´ 1,13cm2 = 1,30 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë60.60.6
F = 2 x 6,91 cm2 = 13,82 cm2 ( F = penampang profil)
Kontrol tegangan yang terjadi :
82,130,851803,3
F . 0,85P
σ maks.
´=
=
= 153,51 kg/cm2
s £ 0,75 sijin
153,51 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
3.5.5. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tarik
Untuk batang atas dan batang bawah:
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 15,9 mm (1/2 inch).
Diameter lubang = 17 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.
Menggunakan tebal plat 10 mm
Tegangan geser yang diijinkan
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
= 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin = 1,5 ´ 1600
= 2400 kg/cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Kekuatan baut :
1) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg
2) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan
= 1 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 3810,35 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
2,58 3810,359836,92
PP
n geser
maks. === ~ 3 baut
Digunakan : 3 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59
= 3,975 cm
= 35 cm
2) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 ´ 1,59
= 7,95 cm
= 7.5 cm
Untuk batang tengah:
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 15,9 mm.
Diameter lubang = 17 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.
Menggunakan tebal plat 10 mm
Tegangan geser yang diijinkan
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
= 960 kg/cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin = 1,5 ´ 1600
= 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
1) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg
2) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan
= 0,8 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 3810,35 kg
Perhitungan jumlah baut-mur,
0,69 3810,352640,79
PP
n geser
maks. === ~ 2 baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59
= 3,975 cm
= 3.5 cm
2) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 ´ 1,27
= 7,975 cm
= 7.5 cm
b. Batang Tekan
Untuk batang atas dan batang bawah:
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 15,9 mm.
Diameter lubang = 17 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.
Menggunakan tebal plat 10 mm
Tegangan geser yang diijinkan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin
= 0,6 ´ 1600 = 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin
= 1,5 ´ 1600 = 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
1) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg
2) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan
= 1 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 3810,35 kg
Perhitungan jumlah baut-mur,
00,3 3810,35
11435,75
PP
n geser
maks. === ~ 3 baut
Digunakan : 3 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59
= 3,975 cm
= 3.5 cm
2) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 ´1,59
= 7,975 cm
= 7.5 cm
Untuk batang tengah:
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 15,9 mm.
Diameter lubang = 17 mm.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 ´ d
= 0,625 ´ 15,9 = 9,9 mm.
Menggunakan tebal plat 10 mm.
Tegangan geser yang diijinkan
Teg. geser = 0,6 ´ s ijin = 0,6 ´ 1600
= 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 ´ s ijin = 1,5 ´ 1600
= 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
1) Pgeser = 2 ´ ¼ ´ p ´ d2 ´ t geser
= 2 ´ ¼ ´ p ´ (1,59)2 ´ 960 = 3810,35 kg
2) Pdesak = d ´ d ´ t tumpuan
= 0,8 ´ 1,59 ´ 2400 = 3816 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 3810,35 kg
Perhitungan jumlah baut-mur,
47,0 3810,351803,3
PP
n geser
maks. === ~ 2 baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 ´ 1,59
= 3,975 cm
= 3.5 cm
2) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 ´1,59
= 6,975cm
= 7.5 cm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.15. Rekapitulasi perencanaan profil kuda-kuda trapesium
NomorBatang
Dimensi Profil
Baut (mm)
1 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
2 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
3 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
4 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
5 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
6 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
7 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
8 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
9 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
10 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
11 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
12 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
13 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
14 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
15 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
16 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
17 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
18 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
19 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
20 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
21 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua Lantai
Bab 3 Perencanaan Atap
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
BAB 4
PERENCANAAN TANGGA
4.1. Uraian Umum
Tangga merupakan bagian dari struktur bangunan bertingkat yang sangat penting
untuk penunjang antara struktur bangunan dasar dengan struktur bangunan tingkat
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
Nai
k
400
200
300
Gambar 4.1 Perencanaan tangga
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
200
200
200
500
20
30
33,7°
33,7°
Gambar 4.2 Detail tangga
Data – data tangga :
Tebal plat tangga = 20 cm
Tebal bordes tangga = 20 cm
Lebar datar = 500 cm
Lebar tangga rencana = 175 cm
Dimensi bordes = 200 x 400 cm
Lebar antrade = 30 cm
Jumlah antrede = 300 / 30 = 10 buah
Jumlah optrade = 10 + 1 = 11 buah
Tinggi optrede = 200 / 10 = 20 cm
a = Arc.tg ( 200/300) = 33,69 = 37< 35 ……(ok)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
4.3. Perhitungan Tebal Plat Equivalen dan Pembebanan
4.3.1. Perhitungan Tebal Plat Equivalen
y
20
30
t'
BC
Ht=20
teqAD
Gambar 4.3 Tebal Equivalen
ABBD
= ACBC
BD = AC
BCAB´
=( ) ( )22 3020
3020
+
´
= 16,64 cm
t eq = 2/3 x BD
= 2/3 x 16,64
= 11,09 cm
Jadi total equivalent plat tangga :
Y = t eq + ht
= 11,09 + 20
= 31,09 cm
= 0,31 m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
4.3.2. Perhitungan Beban
a. Pembebanan tangga ( tabel 2 . 1 PPIUG 1983 )
1. Akibat beban mati (qD)
Berat tegel keramik(1 cm) = 0,01 x 1,75 x 2400 = 42 kg/m
Berat spesi (2 cm) = 0,02 x 1,75 x 2100 = 73,5 kg/m
Berat plat tangga = 0,3 x 1,75 x 2400 = 1260 kg/m
Berat sandaran tangga = 0,7x 0,1 x 1000 x1 = 70 kg/m qD = 1445,5 kg/m
2. Akibat beban hidup (qL)
qL= 1,75 x 300 kg/m2
= 525 kg/m
3. Beban ultimate (qU)
qU = 1,2 . qD + 1.6 . qL
= 1,2 . 1445,5 + 1,6 . 525
= 1734,6 + 840
= 2574,6 kg/m
b. Pembebanan pada bordes ( tabel 2 . 1 PPIUG 1983 )
1. Akibat beban mati (qD)
Berat tegel keramik (1 cm) = 0,01 x 4,0 x 2400 = 96 kg/m
Berat spesi (2 cm) = 0,02 x 4,0 x 2100 = 168 kg/m
Berat plat bordes = 0,2 x 4,0 x 2400 = 1920 kg/m
Berat sandaran tangga = 0,7 x 0,1 x 1000 x 2 = 140 kg/m qD = 2324 kg/m
2. Akibat beban hidup (qL)
qL = 4 x 300 kg/ m2
= 1200 kg/m
+
+
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
3. Beban ultimate (qU)
qU = 1,2 . qD + 1.6 . qL
= 1,2 . 2324 + 1,6 . 1200
= 2788,8 + 1920
= 4708,8 kg/m
Perhitungan analisa struktur tangga menggunakan Program SAP 2000 tumpuan di asumsikan jepit, sendi, sendi seperti pada gambar berikut :
2
3
1
Gambar 4.4 Rencana tumpuan tangga
4.4. Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes
4.4.1. Perhitungan Tulangan Tumpuan
d = h – p – ½ Ø tul -Ø sengkang
= 200 – 30 – 6 - 8
= 156 mm
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada batang nomor 1:
Mu = 2972,00 kgm = 2,972.107 Nmm
Mn = 77
10.715,38,010.972,2
==fMu
Nmm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
m = 4,930.85,0
240.85,0
==fc
fy12
rb = ÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600..
fyfc.85,0
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
..240
30.85,0 b
= 0,065
rmax = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,065
= 0,0488
rmin = 0,002
Rn = =2.db
Mn
( )=
2
7
156.1750
10.715,30,872 N/mm
r ada = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
240872,0.412,9.2
11.412,91
= 0,0037
r ada < rmax
> rmin
di pakai r ada = 0,0037
As = r ada . b . d
= 0,0037 x 1750 x 156
= 1010,1 mm2
Dipakai tulangan Æ 16 mm = ¼ . p x 162 = 200,96 mm2
Jumlah tulangan = =96,2001,1010
5,026 ≈ 6 buah
Jarak tulangan 1 m =6
1000= 166,66 mm ≈ 167 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
Dipakai tulangan 6 Æ 16 mm – 167 mm
As yang timbul = 6. ¼ .π. d2
= 1205,76 mm2 > As ........... Aman !
4.4.2. Perhitungan Tulangan Lapangan
Mu = 1458,51 kgm = 1,45851.107 Nmm
Mn = ==8,0
10.45851,1 7
fMu
1,8.10 7 Nmm
m = 412,930.85,0
240.85,0
==fc
fy
Rn = =2.db
Mn
( )=
2
7
156.1750
10.8,10,422 N/mm
rb = ÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600..
fyfc.85,0
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
..240
30.85,0 b
= 0,065
rmax = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,065
= 0,0488
rmin = 0,002
rada = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
240422.0.412,9.2
11.412,91
= 0,0017
r ada > rmin
< rmax
di pakai r ada = 0,0017
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
As = r ada . b . d
= 0,0017 x 1750 x 156
= 464,1 mm2
Dipakai tulangan Æ 16 mm = ¼ . p x 162 = 200,96 mm2
Jumlah tulangan = 96,2001,464
= 2,3 tulangan ≈ 3 tulangan
Jarak tulangan dalam 1 m =3
1000 = 333,33 mm ≈ 333 mm
Dipakai tulangan 3 Æ 16 mm – 333 mm
As yang timbul = 3 . ¼ x p x d2
= 602,88 mm2 > As ..................aman!!
4.5. Perencanaan Balok Bordes qu balok 270
30
4,0 m 200
Data perencanaan:
h = 300 mm
b = 200 mm
d`= 30 mm
d = h – d` = 300 – 30 = 270 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
4.5.1. Pembebanan Balok Bordes Ø Beban mati (qD)
Berat sendiri = 0,20 x 0,30 x 2400 = 144 kg/m
Berat dinding = 0,15 x 2 x 1700 = 510 kg/m
Berat plat bordes = 0,20 x 2400 = 480 kg/m +
qD = 1134 kg/m
Akibat beban hidup (qL)
qL = 300 kg/m
Ø Beban ultimate (qU)
qU = 1,2 . qD + 1,6. qL
= 1,2 . 1134 + 1,6.300
= 1840,80 kg/m
Ø Beban reaksi bordes
qU = bordeslebarbordesaksiRe
= 4
80,1840
= 460,20 kg/m
Ø qU Total = 1840,80 + 460,20
= 2301 kg/m
4.5.2. Perhitungan tulangan lentur
Mu = 3741.10 7 Nmm
Mn = fMu
= =8,010.3,741 7
4,67625. 107 Nmm
m = 412,930.85,0
240.85,0
==fc
fy
rb = ÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600..
fyfc.85,0
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
.85,0.240
30.85,0
= 0,065
rmax = 0,75 . rb
= 0,75.0,65
= 0,0488
rmin = 0058,0240
4,14,1==
fy
Rn = =2.db
Mn
( )=
2
7
270.200
10.67625,43,2073 N/mm
r ada = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= .412,91
÷÷ø
öççè
æ--
2402073,3.412,9.2
11
= 0,014
r ada < rmin
< rmax
di pakai r ada = 0,014
As = r ada . b . d
= 0,014 x 200 x 270
= 756 mm2
Dipakai tulangan Æ 16 mm = ¼ . p x 162 = 200,96 mm2
Jumlah tulangan =96,200
756 = 3,76 ≈ 4 buah
As yang timbul = 4. ¼ .π. d2
= 803,84 mm2 > As ........... Aman !
Dipakai tulangan 4 Æ 16 mm
4.5.3. Perhitungan Tulangan Geser
Vu = 3741.08kg = 37410,8 N
Vc = . cf'b.d. . 6/1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
1,00
Tanah Urug
Pasir UrugSpesi
Keramik 30x30 cm
Mu
Pu
0,2
0,20
0,600,30
1,75
1,2
1,20
= 1/6 . 200 . 270. 30
= 49295 N
Æ Vc = 0,6 . Vc
= 29577 N
3Æ Vc = 3 . ÆVc
= 3.24149,53
= 88731 N
Vc > Vu < 3 Ø Vc maka tidak diperlukan tulangan geser
Jadi dipakai sengkang Æ 8 – 200 mm
4.6. Perhitungan Pondasi Tangga
Gambar 4.5 Pondasi Tangga
175
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
Direncanakan pondasi telapak dengan kedalaman 1 m dan panjang 1,20 m dan lebar 1,75 m.
- Tebal = 200 m
- Ukuran alas = 1200 x 1750 mm
- g tanah = 1,7 t/m3 = 1700 kg/m3
- s tanah = 2,5 kg/cm2 = 25000 kg/m 2
- Pu = 17330,81 kg
- Mu = 2972 kg
4.6.1. Perencanaan kapasitas dukung pondasi
a. Perhitungan kapasitas dukung pondasi
Ø Pembebanan pondasi
Berat telapak pondasi = 1,2 x 1,75 x 0,20 x 2400 = 1008 kg
Berat tanah = 2 (0,5 x 0,6) x 1,75 x 1700 = 1785 kg
Pu = 17330,81 kg
V tot = 20123,81 kg
s yang terjadi = 2.b.L
61Mtot
AVtot
+
σ 1tan ah = +75,1.2,1
8,20123
( )275,1.2,1.6/1
1458,5= 11963,99 kg/m2
σ ahterjaditan < s ijin tanah…...............Ok!
b. Perhitungan Tulangan Lentur
Mu = ½ . qu . t2 = ½ . 11963,99.(0,5)2 = 1495 kg/m
Mn = 8,010.495,1 7
= 1,8688.10 7 Nmm
m = 4,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
rb = ÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600
fy
cf' . 85,0
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
.85,0.240
30.85,0
= 0,065
Rn = =2.db
Mn
( )2
7
150.1200
10.8688,1= 0,69
r max = 0,75 . rb
= 0,0488
r min = 0,014
r perlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn . m2
11m1
= .4,9
1÷÷ø
öççè
æ--
24069,0.4,9.2
11
= 0,0029
r perlu < r max
r perlu < r min
§ Untuk Arah Sumbu Panjang
As perlu = rperlu. b . d
= 0,0029. 1200 . 150
= 522 mm2
digunakan tul Æ 16 = ¼ . p . d2
= ¼ . 3,14 . (16)2
= 200,96 mm2
Jumlah tulangan (n) = 96,200
522= 2,59 ~ 3 buah
Jarak tulangan = 3
600= 200 mm
Sehingga dipakai tulangan 3 Æ 16 - 200 mm
As yang timbul = 3 x 200,96
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
= 602,88 > As………..ok!
§ Untuk Arah Sumbu Pendek
As perlu =ρmin b . d
= 0,0029 . 1200 . 150
= 522 mm2
Digunakan tulangan Æ 16 = ¼ . p . d2
= ¼ . 3,14 . (16)2
= 200,96 mm2
Jumlah tulangan (n) = 96,200
522= 2,59 ~ 3 buah
Jarak tulangan = 3
600= 200 mm
Sehingga dipakai tulangan 3 Æ 16 - 200 mm
As yang timbul = 3 x 200,96
= 602,88 > As ………….ok!
c. Perhitungan Tulangan Geser
Vu = s x A efektif
= 11963,99 x (0,2 x 1,75)
= 4187,4 N
Vc = .cf' . 6/1 b. d
= .30 . 6/1 1200. 150
= 164316,77 N
Æ Vc = 0,6 . Vc
= 98590 N
VcÆ21
= 0,5 . ÆVc
= 0,5 . 98590 = 49295 N
VcVu Æ<21
tidak perlu tulangan geser
Jadi dipakai sengkang Æ 8 – 200 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 5 Plat Lantai
BAB 5
PLAT LANTAI
5.1. Perencanaan Plat Lantai
Dalam perencanaan bangunan ini, kita menggunakan tipe plat dua arah. Disini kita
menggunakan dua macam tipe plat dua arah, seperti terlihat pada gambar 5.1
dibawah ini.
Gambar 5.1 Denah plat lantai
5.2. Perhitungan Pembebanan Pelat Lantai
a. Beban Hidup ( qL )
Berdasarkan PPIUG untuk gedung 1983 yaitu :
Beban hidup lantai untuk gedung sekolah = 250 kg/m
b. Beban Mati ( qD )
Berat plat sendiri = 0,12 x 2400 x1 = 288 kg/m
Berat keramik ( 1 cm ) = 0,01 x 2400 x1 = 24 kg/m
Berat Spesi ( 2 cm ) = 0,02 x 2100 x1 = 42 kg/m
Berat plafond + instalasi listrik = 25 kg/m
Berat Pasir ( 2 cm ) = 0,02 x 1,6 x1 = 32 kg/m +
qD = 411 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 5 Plat Lantai
c. Beban Ultimate ( qU )
Untuk tinjauan lebar 1 m pelat maka :
qU = 1,2 qD + 1,6 qL
= 1,2 . 411 + 1,6 . 250
= 893,20 kg/m
5.3. Hitungan Momen Perhitungan momen untuk pelat dua arah yaitu dengan tabel momen per meter lebar
dalam jalur tengah akibat beban terbagi rata.
Gambar 5.2 Pelat tipe A
1,6 2,54
LxLy
==
Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (2,5)2 .49 = 273,543 kgm
Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (2,5)2 .15 = 83,738 kgm
Mtx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001 .893,2. (2,5)2 .78 = 435,435 kgm
Mty = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001 .893,2. (2,5)2 .54 = 301,455 kgm
Perhitungan selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini.
Lx= 2,5 m
Ly = 4 m
A
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 5 Plat Lantai
5.4. Penulangan Pelat Lantai
Tabel 5.1. Hitungan Plat Lantai
TIPE
PLAT
Ly/Lx
(m)
Mlx
(kgm)
Mly
(kgm)
Mtx
(kgm)
Mty
(kgm)
4/2,5 = 1,6 273,543 83,738 435,435 301,455
B
4/2,5 = 1,6 273,543 83,738 435,435 301,455
4/2 = 2 323,785 83,736 457,765 295,873
C
4/2,5 = 1,6 273,543 83,738 435,435 301,455
4/2 = 2 323,785 83,736 457,765 295,873
Dari perhitungan momen diambil momen terbesar yaitu:
Mlx = 323,785 kgm
Mly = 83,738 kgm
Mtx = 457,765 kgm
Mty = 301,455 kgm
Data : Tebal plat ( h ) = 12 cm = 120 mm
Tebal penutup ( d’) = 20 mm
Diameter tulangan ( Æ ) = 10 mm
b = 1000 mm
fy = 240 MPa
f’c = 30 MPa
Tinggi Efektif ( d ) = h - d’ = 120 – 20 = 100 mm
E
D
A
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 5 Plat Lantai
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
30.85,0
= 0,065
rmax = 0,75 . rb
= 0,0488
rmin = 0,0025 ( untuk pelat )
5.5. Penulangan lapangan arah x
Mu = 325,785 kgm = 0,325785.107 Nmm
Mn = f
Mu= =
8,010.325785,0 7
0,40723.107 Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )=
2
7
95.1000
10.40723,0 0,451 N/mm2
h
d'
dydx
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 5 Plat Lantai
m = 4,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m2
11.m1
= .4,9
1÷÷ø
öççè
æ--
240451,0.4,9.2
11
= 0,0019
r < rmax
r > rmin, di pakai rperlu = 0,0025
As = rperlu . b . d
= 0,0025 .1000 . 95
= 237,5 mm2
Digunakan tulangan Æ 10 = ¼ . p . (10)2 = 78,5 mm2
Jumlah tulangan = 03,35,785,237= ≈ 4buah.
Jarak tulangan dalam 1 m2 = 2504
1000= mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 4. ¼ . p . (10)2 = 314 mm2> As…..…ok!
Dipakai tulangan Æ 10 – 240 mm
5.6. Penulangan lapangan arah y
Mu = 83,738 m = 0, 83738.107 Nmm
Mn = f
Mu= 7
7
10.047,18,0
10.83738,0= Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )449,1
85.1000
10.047,12
7
= N/mm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 5 Plat Lantai
m = 4,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRnm
m.2
11.1
= ÷÷ø
öççè
æ--
240449,1.4,9.2
11.4,9
1
= 0,0062 r < rmax
r < rmin, = 0,0025 As = rperlu . b . d
= 0,0062 . 1000 . 85
= 527 mm2
Digunakan tulangan Æ 10 = ¼ . p . (10)2 = 78,5 mm2
Jumlah tulangan = =5,78
5276,71 ~ 7 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m2 = 86,1427
1000= mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 7. ¼ . p . (10)2 = 549,5 mm2> As …OK!
Dipakai tulangan Æ 10 – 240 mm
5.7. Penulangan tumpuan arah x
Mu = 457,765 kgm = 0,457765.107 Nmm
Mn = f
Mu= 7
7
10.5722,08,0
10.457765,0= Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )=
2
7
95.1000
10.5722,00,634 N/mm2
m = 4,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 5 Plat Lantai
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m2
11.m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
240635,0.4,9.2
11.4,9
1
= 0,0027
r < rmax
r > rmin, di pakai rperlu = 0,0027
As = rmin . b . d
= 0,0027. 1000 . 95
= 256,5 mm2
Digunakan tulangan Æ 10 = ¼ . p . (10)2 = 78,5 mm2
Jumlah tulangan = 27,35,785,256= ~ 4 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m2 = 2504
1000= mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 4. ¼ . p . (10)2 = 314 mm2 > As…ok!
Dipakai tulangan Æ 10 – 120 mm
5.8. Penulangan tumpuan arah y
Mu = 301,455 kgm = 0,301455.107 Nmm
Mn = f
Mu= 7
7
10.3768,08,0
10.301455,0= Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )=
2
7
85.1000
10.3768,0 0,522 N/mm2
m = 4,930.85,0
240.85,0
==cf
fyi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 5 Plat Lantai
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m.2
11.m1
= .4,9
1÷÷ø
öççè
æ--
240522,0.4,9.2
11
= 0,0022
r < rmax
r > rmin, di pakai rmin = 0,0025
As = rperlu b . d
= 0,0025 . 1000 . 85
= 212,5 mm2
Digunakan tulangan Æ 10 = ¼ . p . (10)2 = 78,5 mm2
Jumlah tulangan = 70,25,785,212= ~ 3 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m2 = 3333
1000= mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 3. ¼ . p . (10)2 = 235,5 mm2 > As…..ok!
Dipakai tulangan Æ 10 – 120 mm
5.9. Rekapitulasi Tulangan
Dari perhitungan diatas diperoleh :
Tulangan lapangan arah x Æ 10 – 240 mm
Tulangan lapangan arah y Æ 10 – 240 mm
Tulangan tumpuan arah x Æ 10 – 120 mm
Tulangan tumpuan arah y Æ 10 – 120 mm
Tabel 5.2. Penulangan Plat Lantai
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 5 Plat Lantai
TIPE
PLAT
Ly/Lx
(m)
Mlx
(kgm)
Mly
(kgm)
Mtx
(kgm)
Mty
(kgm)
4/2,5 = 1,6 273,543 83,738 435,435 301,455
B
4/2,5 = 1,6 273,543 83,738 435,435 301,455
4/2 = 2 323,785 83,736 457,765 295,873
C
4/2,5 = 1,6 273,543 83,738 435,435 301,455
4/2 = 2 323,785 83,736 457,765 295,873
TIPE
PLAT
T. Lap
Arah x
T. Lap
Arah y
T. Tump
Arah x
T. Tump
Arah y
Æ 10 – 240
Æ 10 – 240
Æ 10 – 120
Æ 10 – 120
B
Æ 10 – 240
Æ 10 – 240
Æ 10 – 120
Æ 10 – 120
C
Æ 10 – 240
Æ 10 – 240
Æ 10 – 120
Æ 10 – 120
Æ 10 – 240
Æ 10 – 240
Æ 10 – 120
Æ 10 – 120
Æ 10 – 240
Æ 10 – 240
Æ 10 – 120
Æ 10 – 120
E
D
A
D
E
A
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 6 Balok Anak
BAB 6
BALOK ANAK
6.1. Perencanaan Balok Anak
Dalam perencanaan pembangunan gedung ini kita menggunakan balok anak untuk
mendukung stuktur. Fungsi balok anak disini untuk menopang momen plat supaya
tidak terjadi lendutan yang besar, akibat plat yang terlalu lebar. Pembebanan balok
anak dalam menopang plat dapat kita lihat seperti gambar 6.1 dibawah ini.
Gambar 6.1 Denah pembebanan balok anak
Keterangan :
Balok Anak : As A-A’
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 6 Balok Anak
6.1.1 Perhitungan Lebar Equivalen
Untuk mengubah beban segitiga dari pelat menjadi beban merata pada bagian balok,
maka beban pelat harus diubah menjadi beban equivalent yang besarnya dapat
ditentukan sebagai berikut :
Lebar Equivalent
Leq = 1/3 Lx
6.1.2 Lebar Equivalent Balok Anak
Balok anak (A - A’)
Lebar Equivalen Segitiga
Dimana Lx : 2,0 Ly : 2,0
Leq = 0,2.31
= 0,67
6.2. Perhitungan Pembebanan Balok Anak
Data : Pembebanan Balok Anak
h = 1/12 . L
= 1/12 . 2000
= 166,67 ~ 200 mm
b = 2/3 . h
= 2/3 . 200
= 133,33 mm ~ 200 mm (h dipakai = 200 mm, b = 200 mm ).
Lx
½Lx
Leg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 6 Balok Anak
6.2.1 Pembebanan Balok Anak as A - A'
A'A
Gambar 6.2 Lebar equivalent balok anak as A - A’
a. Beban Mati (qD)
Pembebanan balok elemen A - A’
· Berat sendiri = 0,20 x (0,3 – 0,12) x 2400 kg/m3 = 86,4 kg/m
· Beban Plat = (0,67x2) x 411 kg/m2 = 550,74 kg/m +
qD = 637,14 kg/m
b. Beban hidup (qL)
Beban hidup lantai untuk gedung kantor digunakan 250 kg/m2
qL = (0,67x2) x 250 kg/m2
= 335 kg/m
c. Beban berfaktor (qU)
qU = 1,2. qD1 + 1,6. qL1
= 1,2 x 637,14 + 1,6 x 335
= 1300,57 kg/m
A 'A
q U = 1 3 0 0 , 5 7 k g / m
2 0 0
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 6 Balok Anak
6.3. Perhitungan Tulangan Balok Anak
§ Perhitungan Tulangan Balok Anak as A - A’ a. Tulangan Lentur Balok Anak
Data Perencanaan :
h = 200 mm Øt = 16 mm
b = 200 mm` Øs = 8 mm
p = 40 mm d = h - p - 1/2 Øt - Øs
fy = 240 Mpa = 300 – 40 – ½ . 16– 8
f’c =30 MPa = 244 mm
Ø Daerah Tumpuan
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
85,0240
30.85,0
= 0,065
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,065
= 0,0488
r min = 0058,0240
4,1fy4,1
==
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Mu = 661,92 kgm= 0,66192.107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010.66192,0 7
= 0,8274.107 Nmm
Rn = 695,0244 . 200
10 0,8274.
d . b
Mn2
7
2==
m = 4,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 6 Balok Anak
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
240695,0.4,9.2
114,9
1
= 0,003
r < r min ® dipakai tulangan tunggal
Digunakan rmin = 0,0058
As perlu = r min . b . d
= 0,0058. 200 . 244
= 283,04 mm2
n = 216 .
41
perlu As
p
= tulangan2 4,1062,20104,283
»=
Dipakai tulangan 2 Ø 16 mm
As ada = 3 . ¼ . p . 162
= 2 . ¼ . 3,14 . 162
= 603,186 mm2 > As perlu ® Aman..!!
a = =bcf
fyAsada.',85,0
.9,18
200.30.85,0240.92,401
=
Mn ada = As . fy (d – a/2)
= 401,92 . 240 (244 – 18,9/2)
= 2,2625.107 Nmm
Mn ada > Mn ® Aman..!!
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 6 Balok Anak
Kontrol Spasi :
S = 1-n
sengkang 2 - tulangan n - 2p - b ff
= 12
8 . 2 - 16 2.- 40 . 2 - 200-
= 72 > 25 mm…..oke!!
Jadi dipakai tulangan 2 Ø16 mm
Ø Daerah Lapangan
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
85,0240
30.85,0
= 0,065
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,065
= 0,488
r min = 0058,0240
4,1fy4,1
==
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Mu = 661,92 kgm= 0,66192.107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010.66192,0 7
= 0,8274.107 Nmm
Rn = 695,0244 . 200
10 0,8274.
d . b
Mn2
7
2==
m = 4,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 6 Balok Anak
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
240695,0.4,9.2
114,9
1
= 0,003
r < r min ® dipakai tulangan tunggal
Digunakan rmin = 0,0058
As perlu = r min . b . d
= 0,0058. 200 . 244
= 283,04 mm2
n = 216 .
41
perlu As
p
= tulangan2 4,1062,20104,283
»=
Dipakai tulangan 2 Ø 16 mm
As ada = 2 . ¼ . p . 162
= 2 . ¼ . 3,14 . 162
= 603,186 mm2 > As perlu ® Aman..!!
a = =bcf
fyAsada.',85,0
.9,18
200.30.85,0240.92,401
=
Mn ada = As . fy (d – a/2)
= 603,186 . 240 (244 – 18,9/2)
= 2,2625.107 Nmm
Mn ada > Mn ® Aman..!!
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 6 Balok Anak
Kontrol Spasi :
S = 1-n
sengkang 2 - tulangan n - 2p - b ff
= 12
8 . 2 - 16 2.- 40 . 2 - 200-
= 72 > 25 mm…..oke!!
Jadi dipakai tulangan 2 Ø16 mm
b. Tulangan Geser Balok anak as A - A’
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Vu = 1323,84 kg = 13238,4 N
f’c = 30 Mpa
fy = 240 Mpa
d = 244 mm
Vc = 1/ 6 . cf' .b .d = 1/ 6 . 30 .200.244
= 44548,10 N
Ø Vc = 0,75 . 44548,10 N = 33411,075 N
0,5 Ø Vc = 0,5.44548,10 = 22274,05 N
3 Ø Vc = 3.44548,10 = 133644,3 N
Vu < Ø Vc < 3 Ø Vc
Jadi tidak diperlukan tulangan geser minimum
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 200 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 6 Balok Anak
6.2.2. Pembebanan Balok Anak as B-B’
Gambar 6.3 Lebar equivalent balok anak as B- B’
a Beban Mati (qD)
· Berat sendiri = 0,20 x (0,3 – 0,12) x 2400 kg/m3 = 86,4 kg/m
· Beban Plat = 0,83 x 411 kg/m2 = 341,13kg/m
427,53 kg/m
b Beban hidup (qL)
Restauran = 0,83 x 250 = 207,5 kg/m
c Beban berfaktor (qU)
qU = 1,2. qD + 1,6. qL
= 1,2 x 427,53 + 1,6 x 207,5
= 845,04 kg
6.2.2. Perhitungan Tulangan Balok Anak as B-B’
1. Tulangan lentur balok anak
Data Perencanaan :
h = 300 mm
b = 200 mm
fy = 2400 Mpa
f’c = 30 MPa
p = 40 mm
B B
'
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 6 Balok Anak
d = h - p - 1/2 Øt - Øs
= 300 – 40 – (½ . 16) – 8
= 244 mm
Øt = 16 mm
Øs = 8 mm
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
85,0240
30.85,0
= 0,065
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,065
= 0,05
r min = 006,0240
4,14,1==
fy
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada batang nomor 1:
Mu = 2739,77 kgm= 2,73977.107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010.73977,2 7
= 3,42.107 Nmm
Rn = 87,2244 . 200
10 3,42.
d . b
Mn2
7
2==
m = 4,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= 013,0240
87,2.4,9.211
4,91
=÷÷ø
öççè
æ--
rmin > r
rmax < r ® dipakai tulangan tunggal
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 6 Balok Anak
Digunakan r = 0,013
As perlu = r . b . d
= 0,013. 200 . 244
= 634,4 mm2
n = 216 . π.
41
perlu As
= tulangan4 16,396,2004,634
»=
As ada = 4 . ¼ . p . 162
= 4 . ¼ . 3,14 . 162
= 803,84 mm2 > As perlu ® Aman..!!
a = =bcf
fyAsAda
.',85,0
.8,37
200.30.85,0240.84,803
=
Mn ada = As ada . fy (d – a/2)
= 803,84 . 240 (244 – 37/2)
= 4,35.107 Nmm
Mn ada > Mn ® Aman..!!
Kontrol Spasi :
S = 1-n
sengkang 2 - tulangan n - 2p - b ff
= 14
8 . 2 - 16 4.- 40 . 2 - 200-
= 13,33 < 25 mm
Digunakan tulangan 2 baris
d’ = 4
)2
122512840.(2)
212
840.(2 +++++++ = 72.5 mm
d = 300 – 72,5 = 227,5 mm
a = 83,37200 . .30 85,0240 . 803,84
b . cf' . 0,85fy . ada As
==
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 6 Balok Anak
Mn ada = As . fy (d – a/2)
= 803,84 . 240 (227,5 – 37,83/2)
= 4,02.107 Nmm
Mn ada > Mn (4,02. 107 Nmm) ® Aman..!!
Jadi dipakai tulangan 4 D16 mm
2. Tulangan Geser Balok anak
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya geser terbesar pada batang nomor 1:
Vu = 2739,77 kg = 27397,7 N
f’c = 30 Mpa
fy = 240 Mpa
d = 244 mm
Vc = 1/ 6 . cf' .b .d
= 1/ 6 . 30 .200.244
= 44548,1 N
Ø Vc = 0,6 . 44548,1 N
= 26728,86 N
0,5Ø Vc = 0,5 . 26728,86 N
= 13364,43
3 Ø Vc = 3 . 26728,86
= 80186,58 N
Ø Vc >Vu < 3 Ø Vc
Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3 Ø Vc
Tidak perlu tulangan geser
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 200 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
BAB 7
PORTAL
7.1. Perencanaan Portal
Dalam perencanaan bangunan ini, portal merupakan stuktur bangunan yang
mempunyai peranan yang sangat penting. Portal berfungsi meneruskan beban dari
atas kebawah, melalui kolom sehingga sampai kepondasi. Perencanaan portal pada
bangunan ini seperti gambar 7.1 dibawah ini.
Gambar 7.1 Denah Portal
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
7.1.1 Menentukan Dimensi Perencanaan Portal
Pembatasan Ukuran Balok Portal
Berdasarkan SK SNI T 15-1991-03 tentang pembatasan tebal minimum dimensi
balok sebagai berikut :
mmL
476,19021
400021
== mmL
06,23821
500021
==
mmL
265,1635,24
40005,24
== mmL
082,2045,24
50005,24
==
mmL
857,14228
400028
== mmL
571,17828
500028
==
636,36311
400011
==L
mm mmL
545,45411
500011
==
Direncanakan dimensi balok portal memanjang : 250 mm x 500 mm
Direncanakan dimensi balok portal melintang : 250 mm x 500 mm
Direncanakan dimensi ring balk : 200 mm x 300 mm
Direncanakan dimensi kolom : 300 mm x 300 mm
Direncanakan dimensi sloof : 200 mm x 300 mm
7.1.2 Ukuran penampang kolom
Untuk penampang kolom harus memenuhi sebagai berikut :
1) bc ≥ 300 2) 4,0£hcbc
3) 16£bcLcn
Dimana :
bc = lebar kolom
Lcn = Tinggi bersih kolom
hc = Tinggi Kolom
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
7.2 Perhitungan Beban Equvalent Plat
7.2.1 Lebar Equvalent
Pelat type 1 Leq = ÷÷ø
öççè
æ- 2)
2(43
61
LyLx
Lx
57,1)5.2
4(434.
61 2 =÷
øö
çèæ -=
Pelat type 2 Leq = ÷÷ø
öççè
æ- 2)
2(43
61
LyLx
Lx
9,0)4.2
2(432.
61 2 =÷
øö
çèæ -=
Pelat type 3 Leq = Lx.31
= 33,14.31
=
Pelat type 4 Leq = Lx.31
= 67,02.31
=
7.2.2 Pembebanan Balok Portal Memanjang
Kita ambil salah satu contoh hitungan portal memanjang dengan penerimaan beban
yang paling besar yaitu balok portal as 2-2’. Untuk perhitungan balok portal
memanjang secara lengkap dapat kita lihat pada lampiran.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
1. Pembebanan Balok Portal As 2
2 2 2 2 2 2 2 2 23 3 3 3 3 3 3A s 2
A B C D E F G H I J
3
1. Pembebanan balok induk element As 2 (A-B) = (B-C) = (C-D) = (D-E)
= (E-F) = (F-G) = (G-H) = (H-I) = ( I-J)
Ø Beban Mati (qD)
Beban sendiri balok = 0,25 . (0,5 – 0,12) . 2400 = 228 kg/m
Berat pelat lantai = 411 . (1,33+ 0,9) = 916,53 kg/m
Berat dinding = 0,15 . ( 4) 1700 = 1020 kg/m +
qD = 2164,53 kg/m
Ø Beban hidup (qL)
qL = 250.(1,33 + 0,9) =557,5 kg/m
Ø Beban berfaktor (qU1)
qU1 = 1,2 qD + 1,6 qL
= (1,2 .2164,53 ) + (1,6 .557,5)
= 3489,436 kg/m
2. Pembebanan balok induk element As 2 (E-F)
Ø Beban Mati (qD)
Beban sendiri balok = 0,25 . (0,5 – 0,12) . 2400 = 228 kg/m
Berat pelat lantai = 411 . 0,9 = 369,9 kg/m +
qD = 597,9 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
Ø Beban hidup (qL)
qL = 250.(1,33 + 0,9) =557,5 kg/m
Ø Beban berfaktor (qU5)
qU5 = 1,2 qD + 1,6 qL
= (1,2 .597,9 ) + (1,6 .557,5)
= 1609,48 kg/m
2. Pembebanan Sloof
Ø Beban Mati (qD)
Beban sendiri balok = 0,2 . 0,3 . 2400 = 144 kg/m
Berat dinding = 0,15 . ( 4 ) 1700 = 1020 kg/m +
qD = 1164 kg/m
Ø Beban berfaktor (qU)
qU = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 1036,50) + (1,6 . 250)
= 1796,8 kg/m
3. Pembebanan Ring Balk
Ø Beban Mati (qD)
Beban sendiri balok = 0,2 . 0,3 . 2400 = 144 kg/m
Berat plafond + instalasi listrik = 25 kg/m +
qD = 169 kg/m
Ø Beban berfaktor (qU)
qU = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 169) + (1,6 . 0)
= 202,8 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
Gambar 7.2 Pembebanan portal as 2 – 2’
Gambar 7.3 Momen portal as 2 - 2’
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
7.2.3 Pembebanan Balok Portal Melintang
Kita ambil salah satu contoh hitungan portal melintang dengan penerimaan beban
yang paling besar yaitu balok portal as F - F’. Untuk perhitungan balok portal
melintang secara lengkap dapat kita lihat pada lampiran.
1. Pembebanan Balok Portal As F
1. Pembebanan balok induk element F-1
Ø Beban Mati (qD)
Beban sendiri balok = 0,25 . (0,5 – 0,12) . 2400 = 228 kg/m
Berat pelat lantai = 411 . 1,57 = 645,27 kg/m +
qD = 873,27 kg/m
Ø Beban hidup (qL)
qL = 250 . (1,57) = 392,5 kg/m
Ø Beban berfaktor (qU1)
qU1 = 1,2 qD + 1,6 qL
= (1,2 . 873,27) + (1,6 . 392,5)
= 1675,92 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
2. Pembebanan balok induk element 1-2
Ø Beban Mati (qD)
Beban sendiri balok = 0,25 . (0,5 – 0,12) . 2400 = 228 kg/m
Berat pelat lantai = 411 . (0,67+0,67) = 550,74 kg/m
Berat dinding = 0,15 . (4 ) 1700 = 1020 kg/m +
qD = 1798,74 kg/m
Ø Beban hidup (qL)
qL = 250 . (0,67+0,67) = 335 kg/m
Ø Beban berfaktor (qU2)
qU2 = 1,2 qD + 1,6 qL
= (1,2 . 1798,74) + (1,6 . 335)
= 2694,488 kg/m
3. Pembebanan balok induk element 2- F’
Ø Beban Mati (qD)
Beban sendiri balok = 0,25 . (0,5 – 0,12) . 2400 = 228 kg/m
Berat pelat lantai = 411 . (1,57+1,57) = 1290,54 kg/m
Berat dinding = 0,15 . (4 ) 1700 = 1020 kg/m +
qD = 2538,54 kg/m
Ø Beban hidup (qL)
qL = 250 . (1,57+1,57) = 785 kg/m
Ø Beban berfaktor (qU1)
qU3 = 1,2 qD + 1,6 qL
= (1,2 . 2538,54) + (1,6 . 785)
= 4302,248 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
Gambar 7.4 Pembebanan portal as F - F’
Gambar 7.5 Momen portal as F – F’
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
2. Perencanaan pembebanan ringbalk
a. Beban Titik
P1 = Reaksi kuda-kuda utama = 4936,74 kg
P2 = Reaksi setengah kuda-kuda utama = 1528,13 kg
b. Beban Merata
Beban sendiri ring balk = 0,20 . 0,3. 2400 = 144 kg/m
Beban plafon + instalasi listrik = 25 kg/m +
= 169 kg/m
3. Perencanaan pembebanan Sloof
Ø Beban Mati (qD)
Beban sendiri balok = 0,2 . 0,3 . 2400 = 144 kg/m
Berat dinding = 0,15 . ( 4- 0,5 ) 1700 = 892,5 kg/m +
qD = 1036,50 kg/m
Ø Beban berfaktor (qU)
qU = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 1036,50) + (1,6 . 0)
= 1243,80 kg/m
7.3 PENULANGAN BALOK PORTAL
7.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang
§ Daerah Lapangan
Untuk contoh perhitungan tulangan lentur balok portal memanjang diambil yang
paling besar yaitu Portal As F frame 275.
Data perencanaan :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
h = 500 mm Øt = 16 mm
b = 250 mm Øs = 8 mm
p = 40 mm d = h - p - 1/2 Øt - Øs
fy = 350 Mpa = 500 – 40 – ½ . 16 - 8
f’c = 30 MPa = 444 mm
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+ 350600600
350850,85.30.0,
= 0,039
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,039
= 0,0293
r min = 004,0350
4,1fy
1,4==
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Mu = 4856,51 kgm = 4,85651 . 107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010. 85651,4 7
= 6,07 . 107 Nmm
Rn = 232,1444 . 250
10 . 6,07
d . b
Mn2
7
2==
m = 725,130,85.30
350c0,85.f'
fy==
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
= ÷÷ø
öççè
æ--
350232,1.725,13. 2
11725,131
= 0,0036
r < r min
r < r max ® dipakai tulangan tunggal
Digunakan rmin = 0,004
As perlu = r min . b . d
= 0,004.250.444
= 444 mm2
Digunakan tulangan D 19
n = 53,283
444
19.41
perlu As
2
=p
= 1,57 ≈ 2 tulangan
As’ = 2 x 283,53 = 567,06
As’> As………………….aman Ok !
Kontrol spasi = 1
22
----
n
tulnskpb ff
= 12
19.28.240.2250-
---
= 116 mm > 25 mm
Jadi dipakai tulangan 2 D 19 mm
§ Daerah Tumpuan
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 = 350 Mpa = 500 – 40 – ½ . 16 - 8
f’c = 30 MPa = 444 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+ 350600600
350850,85.30.0,
= 0,039
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,039
= 0,0293
r min = 004,0350
4,1fy
1,4==
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Mu = 8942,45 kgm = 8,94245 . 107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010. 8,94245 7
= 11,178. 107 Nmm
Rn = 268,2444 . 250
10 11,178.
d . b
Mn2
7
2==
m = 725,130,85.30
350c0,85.f'
fy==
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= 0068,0350
268,2.725,17. 211
725,131
=÷÷ø
öççè
æ--
r > r min ® dipakai tulangan ganda
r < r max
Digunakan rmin = 0,0068
As perlu = r . b . d
= 0,0068.250.444
= 754,8 mm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
Digunakan tulangan Ø 19
n = 53,2838,754
19.41
perlu As
2
=p
= 2,66 ≈ 3 tulangan
As’ = 3 x 283,53 = 850,59
As’> As………………….aman Ok !
Kontrol spasi = 1
22
----
n
tulnskpb ff
= 14
19.48.240.2250-
---
= 26 mm > 25 mm
Jadi dipakai tulangan 3 D 19 mm
§ Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Vu = 11347,39 kg = 113473,9 N
f’c = 30 Mpa
fy = 240 Mpa
d = 444 mm
Vc = 1/6 . cf ' . b . d
= 1/6 . 30 250 . 444 = 101328,67 N
Ø Vc = 0,6 . 101328,67 N = 60797,2 N
3 Ø Vc = 3 .60797,2 N = 182391,61 N
Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3 Ø Vc
: 60797,2 < 113473,9 < 182391,61
Diperlukan tulangan geser
Ø Vs = Vu - Ø Vc
= 113473,9 – 60797,2 = 52676,7 N
Vs perlu = 6,0
Vsf=
6,07,52676
= 87794,5 N
Av = 2 . ¼ p (8)2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
= 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,531 mm2
S = 944,1775,87794
444.350.531,100perlu Vs
d .fy . Av== mm
S max = d/2 = 2
444= 222 mm ~ 200 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 200 mm
Gambar 7.6 Penulangan balok portal melintang
7.3.2 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang
§ Daerah Lapangan
Untuk contoh perhitungan tulangan lentur balok portal melintang diambil yang
paling besar yaitu Portal As 2 frame 122.
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 = 350 Mpa = 500 – 40 – ½ . 16 - 8
f’c = 30 MPa = 444 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+ 350600600
350850,85.30.0,
= 0,039
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,039
= 0,0293
r min = 004,0350
4,1fy
1,4==
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Mu = 3663,61 kgm = 3,66361. 107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010. 3,66361 7
= 4,579 . 107 Nmm
Rn = 929,0444 . 250
10 . 4,579
d . b
Mn2
7
2==
m = 725,130,85.30
350c0,85.f'
fy==
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= 0027,0350
.0,929725,17. 211
725,131
=÷÷ø
öççè
æ--
r < r min
r < r max ® dipakai tulangan tunggal
Digunakan rmin = 0,004
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
As perlu = r . b . d
= 0,004.250.444
= 444mm2
Digunakan tulangan D 19
n = 53,283
444
19.41
perlu As
2
=p
= 1,567 ≈ 2 tulangan
As’ = 2 x 283,53 = 567,06
As’> As………………….aman Ok !
Kontrol spasi = 1
22
----
n
tulnskpb ff
= 12
19.28.240.2250-
---
= 116 mm > 25 mm
Jadi dipakai tulangan 2 D 19 mm
§ Daerah Tumpuan
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 = 350 Mpa = 500 – 40 – ½ . 16 - 8
f’c = 30 MPa = 444 mm
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+ 350600600
350850,85.30.0,
= 0,039
r max = 0,75 . rb
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
= 0,75 . 0,039
= 0,0293
r min = 004,0350
4,1fy
1,4==
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Mu = 5776,19 kgm = 5,77619.107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010. ,776195 7
= 7,22 . 107 Nmm
Rn = 465,1444 . 250
10 7,22.
d . b
Mn2
7
2==
m = 725,130,85.30
350c0,85.f'
fy==
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= 0043,0350
.1,465725,13. 211
725,131
=÷÷ø
öççè
æ--
r < r min
r < r max ® dipakai tulangan tunggal
Digunakan r = 0,0043
As perlu = r . b . d
= 0,0043.250.444
= 477,3 mm2
Digunakan tulangan Ø 19
n = 53,2833,477
19.41
perlu As
2
=p
= 1,68 ≈ 2 tulangan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
As’ = 2 x 283,53 = 803,84
As’> As………………….aman Ok !
Kontrol spasi = 1
22
----
n
tulnskpb ff
= 12
19.28.240.2250-
---
= 116 mm > 25 mm
Jadi dipakai tulangan 2 D 19 mm
§ Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Vu = 8569,33 kg = 85693,3 N
f’c = 30 Mpa
fy = 240 Mpa
d = 444 mm
Vc = 1/6 . cf ' . b . d
= 1/6 . 30 250 . 444 = 101328,67 N
Ø Vc = 0,6 . 101328,67 N = 60797,2 N
3 Ø Vc = 3 . 60797,2 N = 182391,61 N
Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3 Ø Vc
: 60797,2 N < 85693,3 N <182391,61 N
diperlukan tulangan geser :
Ø Vs = Vu - Ø Vc
= 85693,3 – 60797,2 = 24896,1 N
Vs perlu = 6,0
Vsf=
6,01,24896
= 41493,5 N
Av = 2 . ¼ p (8)2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
= 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,531 mm2
S = 5,3765,41493
444.350.531,100perlu Vs
d .fy . Av== mm
S max = d/2 = 2
444= 222 mm ~ 200 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 200 mm
Gambar 7.7 Penulangan balok portal memanjang
7.4 PENULANGAN KOLOM
7.4.1 Perhitungan Tulangan Lentur
Untuk contoh pehitungan tulangan lentur kolom diambil momen terbesar dari
perhitungan dengan SAP 2000, yaitu Frame 104 (as 1 - 1’)
Data perencanaan :
b = 300 mm
h = 300 mm
f’c = 30 MPa
fy = 350 MPa
ø tulangan =16 mm
ø sengkang = 8 mm
s (tebal selimut) = 40 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
Dari perhitungan SAP didapat :
Pu = 58037,94 kg = 580379,4 N
Mu = 48,22 kgm = 0,04822.107 Nmm
Vu = 41,9 kgm = 0,0419.107 Nmm
d = h–s–ø sengkang–½ ø tulangan = 300–40–8–½ .16 = 244 mm
d’= h–d = 300–244 = 56 mm
e = 831,01,5244910.04822,0 7
==PuMu
mm
e min = 0,1.h = 0,1. 300 = 30 mm
cb = 105,154244.350600
600.
600600
=+
=+
dfy
ab = β1.cb = 0,85.154,105 = 130,99
Pnb = 0,85.f’c.ab.b = 0,85. 30.130,99.300 = 10020735 N
Pnperlu = fPu
; 510.7,2300.300.30.1,0.'.1,0 ==Agcf N
® karena Pu = 5,803794.105 N > Agcf .'.1,0 , maka ø = 0,65
Pnperlu = 38,89289165,0
10.803794,5 5
==fPu
N
Pnperlu > Pnb ® analisis keruntuhan tekan
K1 = 5,0'+
- dde
= 5044,05,056244
831,0=+
-
K2 = 18,1..32+
deh
= 193,118,1244
831,0.300.32
=+
K3 = b . h . fc’ = 2,7 105
As’ = ÷ø
öçè
æ-=÷÷
ø
öççè
æ- 5
32
11 10.7,2
193,1504,0
38,892891.504,03201
.1
KK
KPK
fy n = 1254,168 mm2
Ast = 1 % Ag =0,01 . 300. 300 = 900 mm2
Menghitung jumlah tulangan
n = 97,2)19.(.4
1168,1254
2=
p ≈ 3 tulangan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
As ada = 4 . ¼ . π . 192
= 1134,11 mm2
As ada > As perlu………….. Ok!
Kontrol spasi = 1
22
----
n
tulnskpb ff
= 13
19.48.240.2300-
---
= 42,67 mm > 25 mm
Jadi dipakai tulangan 3 D 19
7.4.2 Perhitungan Tulangan Geser Kolom
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Vu = 41.9 kg = 419 N
Vc = 1/6 . cf ' .b.d = 1/6 . 30 . 300 . 244 = 66822,15 N
f Vc = 0,6. Vc = 40093,29 N
0,5f Vc = 20046,645 N
Vu < 0,5f Vc tidak perlu tulangan geser
Dipakai sengkang praktis untuk penghubung tulangan memanjang = f8 – 200 mm
Gambar 7.8 Penulangan kolom
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
7.5. PENULANGAN RING BALK
7.5.1 Perhitungan Tulangan Lentur Ring Balk
Untuk perhitungan tulangan lentur ring balk diambil pada bentang dengan
moment terbesar dari perhitungan SAP 2000, yaitu Frame 244 (as 1 - 1’)
§ Daerah Lapangan
b = 200 mm d = h – p – ½ Ø t - Øs
h = 300 mm = 300 – 40 - ½ 16 – 8
f’c = 30 Mpa = 244 mm
fy = 350 Mpa
Hasil SAP 2000:
Mu = 6031,41 kgm
Vu = 7191,38 kgm
÷÷ø
öççè
æ+
=fyfy
fyb
600600.85,0 br
039,0350600
60085,0
35030.85,0
=÷øö
çèæ
+=
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,039
= 0,0293
r min = 004,0350
4,14,1==
fy
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Mu = 2986,76 kgm = 2,98676. 107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010.98676,2 7
= 3,733 .107 Nmm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
Rn = 135,3244 . 200
10 . 3,733
d . b
Mn2
7
2==
m = 725,130,85.30
350c0,85.f'
fy==
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
350135,3.725,13. 2
11725,131
= 0,0096
r > r min
r < r max
Digunakan r = 0,0096
As = r . b . d
= 0,0096. 200 . 244
= 468,48 mm2
Digunakan tulangan Ø 19
n = ( ) 265,153,28348,468
1941
48,4682
»==p
tulangan
As’= 2 x 283,53 = 567,06 mm2
As’ > As maka ringbalk aman…..Ok!
Jarak antar tulangan = 12
19.28.240.2200-
---
= 116 mm > 25mm .........ok !
Jadi dipakai tulangan 2 D 19 mm
§ Daerah Tumpuan
Mu = 6031,46 kgm = 6,03141. 107 N
b = 200 mm
h = 300 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
d = 244 mm
÷÷ø
öççè
æ+
=fyfy
fyb
600600.85,0 br
039,0
350600600
85,0350
30.85,0
=
÷øö
çèæ
+=
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,039
= 0,022
r min = 004,0350
4,14,1==
fy
Mn =8,0
10.0314,6 7
= 7,539 . 107 Nmm
Rn = 332,6244.200
10.539,72
7
2==
bxd
Mn
m = 725,1330.85,0
350'85,0
==cf
fy
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= 0212,0350
332,6.725,13.211
725,131
=÷÷ø
öççè
æ--
r > rmin
r > rmax digunakan rmax
Dipakai rmax = 0,0212
As = r . b . d
= 0,0212 . 200 . 244
= 1317,60 mm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
Digunakan tulangan D 19
n = 2)19(4
156,1034
p=
53,28354,1034
= 4 tulangan
As’= 4 x 283,53 = 1134,12 mm2
As’ > As maka ringbalk aman…..Ok!
Kontrol spasi = 1
22
----
n
tulnskpb ff
= 14
19.48.240.2250-
---
= 26 mm > 25 mm
Jadi dipakai tulangan 4 D 19 mm
7.5.2 Perhitungan Tulangan Geser
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Vu = 7191,38 kg = 71913,8 N
Vc = 1/6 . cf ' . b . d
= 1/6 . 30 200 . 244 = 44548,1 N
Ø Vc = 0,6 .44548,1 N = 26728,68 N
3 Ø Vc = 3 . 26728,68 N = 80186,58 N
Syarat tulangan geser : Ø Vc < 3Ø Vc < Vu
: 26728,68 < 71913,8 N < 80186,58 N
Jadi diperlukan tulangan geser :
Ø Vs = Vu – Ø Vc
= 80186,58 – 26728 = 68049,08 N
Vs perlu =6,0
9,534576,0=
Vsf = 89096,5 N
Av = 2 .¼. π . (8)2
= 2 .¼. 3,14 . 64 = 100,531 mm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
S = ==8,10316
244.350.531,100..Vsperlu
dfyAv 69,21mm
S max = d/2 = 244/2 = 122 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 100 mm
Gambar 7.9 Penulangan ring balk
7.6 PENULANGAN SLOOF
7.6.1 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof
Untuk perhitungan tulangan lentur sloof diambil pada bentang dengan moment
terbesar dari perhitungan SAP 2000, yaitu Frame 202 (as F - F’)
Ø Daerah Tumpuan
b = 200 mm d = h – p – ½ Ø t - Øs
h = 300 mm = 300 – 40 - ½ 12 – 8
f’c = 30 Mpa = 246 mm
fy = 350 Mpa
Hasil SAP 2000:
Mu = 2773.87 kgm
Vu = 4060,03 kgm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
÷÷ø
öççè
æ+
=fyfy
fyb
600600.85,0 br
÷øö
çèæ
+=
350600600
85,0350
30.85,0
= 0,039
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,039
= 0,0293
r min = 004,0350
4,14,1==
fy
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Mu = 2773,87 kgm = 2,77387.107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010.77387,2 7
= 3,467 . 107 Nmm
Rn = 2
7
2 246.200
10.467,3
.=
db
Mn = 2,865
m = 725,1330.85,0
350'85,0
==cf
fy
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
350865,2.725,13.2
11725,131
= 0,0087
r > rmin
r < rmax
Digunakan r = 0,0087
As = r . b . d
= 0,0087. 200 . 246 = 428,04 mm2
Digunakan tulangan Ø 16
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
n = )16(4
104,428
2p= 2,20 »3 tulangan
As’= 3 x 200,96 = 602,88 mm2
As’ >As maka sloof aman……Ok!
Jarak antar tulangan = 13
16.38.240.2200-
---
= 28 mm > 25mm .........ok !
Jadi dipakai tulangan 3 D 16 mm
Ø Daerah Lapangan
b = 200 mm
h = 300 mm
d = 246 mm
÷÷ø
öççè
æ+
=fyfy
fyb
600600.85,0 br
039,0
350600600
85,0350
30.85,0
=
÷øö
çèæ
+=
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,039
= 0,022
r min = 004,0350
4,14,1==
fy
Mu = 1406,99 kgm = 1,40699. 107 Nmm
Mn =8,0
10.40699,1 7
= 1,759.107 Nmm
Rn = 453,1246.200
10.759,1
. 2
7
2==
db
Mn
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
m = 725,1330.85,0
350'85,0
==cf
fy
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
350453,1.725,13.2
11725,131
= 0,0043
r > rmin
r < rmax
Digunakan r min = 0,0043
As = r . b . d
=0,0043 . 200 . 246 = 211,56 mm2
n = )16.(4
156,211
2p = 1,152 ≈ 2 tulangan
As’ = 2 x 200,96 = 401,92
As’ >As maka sloof aman …….Ok!
Jarak antar tulangan = 12
16.28.240.2200-
---
= 72 mm > 25mm .........ok !
Jadi dipakai tulangan 2 D 16 mm
7.6.2 Perhitungan Tulangan Geser
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Vu = 4060,03 kg = 40600,3 N
Vc = 1/6 . cf ' . b . d
=1/6 . 30 200 . 244 = 44548,1 N
Ø Vc = 0,6 . 44548,1 = 26728,68 N
3Ø Vc = 3 . 26728,68 = 80186,58 N
Dipakai tulangan geser :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
Ø Vc < Vu < 3 Ø Vc
26728,68 < 40600,3 < 80186,58
Ø Vs = Vu - Ø Vc
= 40600,3 – 26728,68
= 13871,62 N
Vs perlu = 6,0
Vsf=
6,062,13871
= 23119,36 N
Av = 2 . ¼ p (8)2
= 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,531 mm2
S = 39,37436,23119
246.320.531,100perlu Vs
d .fy . Av== mm
S max = d/2 = 2
246= 123 mm ~ 150 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 150 mm
Gambar 7.10 Penulangan sloof
Tabel 7.3. Rekapitulasi Penulangan Portal
Nama Dimensi Tulangan Tulangan Tulangan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 7 Portal
(mm) Lapangan
(mm)
Tumpuan
(mm)
Sengkang
(mm)
Portal
Melintang
250x500 2Ø19 3Ø19 Ø8-200
Portal
Memanjang
200x500 2Ø19 2Ø19 Ø8-200
Kolom 300x300 3Ø19 4Ø19 Ø8-200
Ring Balk 200x300 3Ø19 2Ø19 Ø8-100
Sloof 200x300 3Ø16 2Ø16 Ø8-150
enulangan Portal
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 8 Pondasi
BAB 8
PERENCANAAN PONDASI
8.1 Data Perencanaan
Dalam perencanaan bangunan ini, menggunakan pondasi telapak atau foot plat.
Karena tegangan tanah yang diijinkankan sangat kecil maka disini kita menggunakan
pondasi telapak dengan kedalam 1,5 m dan dimensi alas 2,0 m x 2,0 m. Untuk
rencana pondasi dapat kita lihat seperti Gambar 8.1 dibawah ini.
Gambar 8.1 Perencanaan Pondasi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 8 Pondasi
Direncanakan pondasi telapak dengan kedalaman 1,5 m ukuran 2,0 m x 2,0 m
Data Pondasi :
B = 2,0 m d = 0,3 m
L = 2,0 m
cf , = 30 Mpa
fy = 350 Mpa
σ tanah = 2,5 kg/cm2 = 25000 kg/m2
g tanah = 1,7 t/m3 = 1700 kg/m3
γ beton = 2,4 t/m2
Pu = 58037,94 kg
Mut = 48,22 kgm
Dimensi Pondasi :
∑tanah = APu
A = tanahPu
s =
2500058037,94
= 2,32 m2
B = L = A = 32,2 = 1,524 m ~ 2 m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 8 Pondasi
8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi
a. Hitungan kapasitas dukung pondasi
Ø Pembebanan pondasi telapak (foot plat)
Berat telapak pondasi = 2 x 2 x 0,4 x 2400 = 3840 kg
Berat tanah = {(22x1,1) - (0,32x1,1)}x1700 = 7311,7 kg
Berat kolom = (0,3x0,3x1,15) x 2400 = 248,4 kg
Pu = 52444,91 kg +
V total = 63845,01 kg
=63,84501x104N
Tebal telapak pondasi :
d = h – p – ½ Øtul
= 350 – 50 – ½ 16
= 292 mm
e = VuMu
= 19,53439
22,48= 0,0009
e ≤ 1/6 x L
≤ 1/6 x 2
≤ 0,33 m.........ok!!
Kontrol tegangan ijin tanah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 8 Pondasi
σtot = 2.b.L
61Mut
AVtot
±
σmak = +2.2
19,53439( )22.2.6/1
22,48
= 13395,96 kg/m2
σmin = -2.2
19,53439
( )22.2.6/1
22,48
= 13323,63 kg/m2
σ terjadi ≤ σ tanah .......................Ok!
8.3 Hitungan Tulangan Lentur
Mu = ½. qu.t2 = ½ . 13395,96 . (0,85)2
= 4839,29 kgm = 4,83929.107
Mn = 77
10.05,68,0
10.83929,4=
m = 72,1330.85,0
350'.85,0
==cf
fy4
rb = ÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600
fy
cf' . 85,0
= ÷øö
çèæ
+ 350600600
.85,0.350
30.85,0= 0,039
Rn = =2.db
Mn
( )27
300.2000
10.05,6= 0,336
r max = 0,75 . rb
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 8 Pondasi
= 0,75.0,039
= 0,0293
r min = .004,0350
4,14,1==
fy
r perlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn . m.2
11m1
= .725,131
÷÷ø
öççè
æ--
350999,0.725,13.2
11
= 0,0029
r perlu < r min
< r max
Dipakai r min = 0,004
§ Untuk Arah Sumbu Panjang
As perlu = r . b . d
= 0,004 . 2000 . 300
= 2400 mm2
digunakan tul Æ19 = ¼ . p . d2
= ¼ . 3,14 . (19)2
= 283,53 mm2
Jumlah tulangan (n) = 53,283
2400= 8,4 ~ 9 buah
Jarak tulangan = 9
2000 = 222 ~ 200 mm
Sehingga dipakai tulangan Æ 19 - 200 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 8 Pondasi
As ada> Asperlu………..ok!
8.4 Hitungan Kekuatan Geser
Vu = snet x A efektif
= 13395,96 x (0,85 x 2 )
= 22773,132 N
Vc = .cf' . 6/1 b. D
= .30 . 6/1 2000. 300
= 547722,5 N
Æ Vc = 0,6 . Vc
= 0,6 x 547722,5
= 328633,5 N
Æ Vc ≥ Vu
328633,5 ≥ 22773,132.........ok!!
Dipakai tulangan geser Æ 8 - 200 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 9 Rekapitulasi
BAB 9
REKAPITULASI
9.1. Konstruksi kuda-kuda
Dalam perencanaan bangunan ini,disini kita menggunakan tiga macam kostruksi
kuda-kuda diantaranya yaitu : seperempat kuda-kuda, setengah kuda-kuda (SK),
kuda-kuda utama (KU), kuda-kuda jurai (J), Kuda-kuda Trapesium (TK). Untuk
lebih jelasnya dapat kita lihat seperti gambar 9.1, 9.2, 9.3 dan 9.4 dibawah ini.
1 2
5
7
6
4
3
Gambar 9.1 Seperempat Kuda-kuda
Tabel 9.1 perencanaan seperempat Kuda-kuda
Nomer Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
2 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
3 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
4 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
5 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
6 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
7 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 9 Rekapitulasi
Gambar 9.2 Setengah Kuda-kuda
Tabel 9.2. Perencanaan Setengah Kuda-kuda
Nomor Batang
Dimensi Profil Baut (mm)
1-11 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
Menggunakan Jurai dengan dimensi baja profil tipe double lip channels/ kanal kait
ganda ( ) 200 ´ 150 ´ 20 ´ 3,2 karena aman digunakan untuk jurai.
qqx
qy
xy
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 9 Rekapitulasi
1 2 3 4 5 6
7
8
9 10
11
1213 14 15
16 17 18 19
20 21
Gambar 9.3 Kuda-kuda Utama
Tabel 9.3. Perencanaan Kuda-kuda Utama
NomorBatang
Dimensi Profil Baut (mm)
Nomor Batang
Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 16 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
2 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 17 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
3 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 18 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
4 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 19 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
5 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 20 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
6 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9 21 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
7 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
8 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
9 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
10 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
11 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
12 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 15,9
13 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
14 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
15 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 9 Rekapitulasi
1 2 3 4 5 6
7
8
9 10
11
1213 14
1516
17 1819 20
21
Gambar 9.4 Kuda-kuda Trapesium
Tabel 9.4. Perencanaan Kuda-kuda Trapesium
NomorBatang
Dimensi Profil
Baut (mm)
1 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
2 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
3 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
4 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
5 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
6 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
7 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
8 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
9 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
10 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
11 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
12 ûë 70. 70. 7 3 Æ 15,9
13 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
14 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
15 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
16 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
17 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
18 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
19 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
20 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
21 ûë 60. 60. 6 2 Æ 15,9
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 9 Rekapitulasi
9.2. Konstruksi Plat Lantai
Tabel 9.4. Penulangan Plat Lantai
TIPE
PLAT
Ly/Lx
(m)
Mlx
(kgm)
Mly
(kgm)
Mtx
(kgm)
Mty
(kgm)
4/2,5 = 1,6 273,543 83,738 435,435 301,455
B
4/2,5 = 1,6 273,543 83,738 435,435 301,455
4/2 = 2 323,785 83,736 457,765 295,873
C
4/2,5 = 1,6 273,543 83,738 435,435 301,455
4/2 = 2 323,785 83,736 457,765 295,873
TIPE
PLAT
T. Lap
Arah x
T. Lap
Arah y
T. Tump
Arah x
T. Tump
Arah y
Æ 10 – 240
Æ 10 – 240
Æ 10 – 120
Æ 10 – 120 A
E
D
A
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 9 Rekapitulasi
B
Æ 10 – 240
Æ 10 – 240
Æ 10 – 120
Æ 10 – 120
C
Æ 10 – 240
Æ 10 – 240
Æ 10 – 120
Æ 10 – 120
Æ 10 – 240
Æ 10 – 240
Æ 10 – 120
Æ 10 – 120
Æ 10 – 240
Æ 10 – 240
Æ 10 – 120
Æ 10 – 120
9.3. Konstruksi Balok Anak
9.4. Komponen Struktur Beton
Dalam suatu bangunan struktur mempunyai peranan sangat penting didalam
bangunan, karena berfungsi sebagai otot untuk berdirinya sebuah bangunan. Adapun
komponen struktur bangunan tersebut adalah diantaranya : pondasi, sloof, kolom,
dan balok. Untuk lebih jelasnya dapat kita lihat sepeti gambar 9.4, 9.5, 9.6, 9.7.
D
E
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 9 Rekapitulasi
a. Pondasi
Gambar 9.4 Denah pondasi
FP = 2 m x 2
b. Sloof
Gambar 9.5 Denah sloof
S = 200 x 300 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 9 Rekapitulasi
c. Kolom
Gambar 9.6 Denah kolom
K1 = 300 x 300 mm
K2 = 150 x 150 mm
d. Balok
Gambar 9.7 Denah Balok Portal
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Gedung Kecamatan Dua lantai
BAB 9 Rekapitulasi
B1 = 250 x 500 mm
B2 = 200 x 200 mm
e.Tabel 9.5. Rekapitulasi Penulangan Balok Portal
Nama Dimensi
(mm)
Tulangan
Lapangan
(mm)
Tulangan
Tumpuan
(mm)
Tulangan
Sengkang
(mm)
Portal
Melintang
250x500 2Ø19 3Ø19 Ø8-200
Portal
Memanjang
200x500 2Ø19 2Ø19 Ø8-200
Kolom 300x300 3Ø19 4Ø19 Ø8-200
Ring Balk 200x300 3Ø19 2Ø19 Ø8-100
Sloof 200x300 3Ø16 2Ø16 Ø8-150
Top Related