perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
TUGAS AKHIR
PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG SEKOLAH DUA LANTAI
Disusun oleh:
ANDI YUNIANTO
NIM: I 8507035
PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKRTA
2011
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan 1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pesatnya perkembangan dunia teknik sipil menuntut bangsa Indonesia untuk dapat
menghadapi segala kemajuan dan tantangan. Hal itu dapat terpenuhi apabila
sumber daya yang dimiliki oleh bangsa Indonesia memiliki kualitas pendidikan
yang tinggi, Karena pendidikan merupakan sarana utama bagi kita untuk semakin
siap menghadapi perkembangan ini.
Dalam hal ini bangsa Indonesia telah menyediakan berbagai sarana guna
memenuhi sumber daya manusia yang berkualitas. Sehingga Program D3 Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai salah satu
lembaga pendidikan dalam merealisasikan hal tersebut memberikan Tugas Akhir
sebuah perencanaan gedung bertingkat dengan maksud agar menghasilkan tenaga
yang bersumber daya dan mampu bersaing dalam dunia kerja.
1.2. Rumusan Masalah Masalah-masalah yang akan dibahas dalam penulisan Tugas Akhir ini dapat
dirumuskan sebagai berikut:
a. Bagaimana mengetahui konsep-konsep dasar berdasarkan data-data yang
diperoleh untuk merencanakan suatu bangunan.
b. Bagaimana melakukan perhitungan struktur dengan tingkat keamanan yang
memadai.
1.3. Maksud dan Tujuan Dalam menghadapi pesatnya perkembangan jaman yang semakin modern dan
berteknologi, serta derasnya arus globalisasi saat ini, sangat diperlukan seorang
teknisi yang berkualitas. Khususnya dalam bidang teknik sipil, sangat diperlukan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
2
teknisi-teknisi yang menguasai ilmu dan keterampilan dalam bidangnya. Program
D3 Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai
lembaga pendidikan bertujuan untuk menghasilkan ahli teknik yang berkualitas,
bertanggungjawab, kreatif dalam menghadapi masa depan serta dapat
mensukseskan pembangunan nasional di Indonesia.
Program D3 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
memberikan tugas akhir dengan maksud dan tujuan :
a. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana
sampai bangunan bertingkat.
b. Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan, pengertian dan
pengalaman dalam merencanakan struktur gedung.
c. Mahasiswa dapat mengembangkan daya pikirnya dalam memecahkan suatu
masalah yang dihadapi dalam perencanaan struktur gedung.
1.4. Metode Perencanaan Metode perencanaan yang digunakan untuk pembahasan tugas akhir ini meliputi:
a. Sistem struktur.
b. Sistem pembebanan.
c. Perencanaan analisa struktur.
d. Perencanaan analisa tampang.
e. Penyajian gambar arsitektur dan gambar struktur.
f. Perencanaan anggaran biaya.
1.5. Kriteria Perencanaan a. Spesifikasi Bangunan
1) Fungsi Bangunan : Gedung kuliah
2) Luas Bangunan : 1132 m2
3) Jumlah Lantai : 2 lantai.
4) Tinggi Tiap Lantai : 4,0 m.
5) Konstruksi Atap : Rangka kuda-kuda baja.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
3
6) Penutup Atap : Genteng.
7) Pondasi : Foot Plat.
b. Spesifikasi Bahan
1) Mutu Baja Profil : BJ 37.
2) Mutu Beton (f’c) : 30 MPa.
3) Mutu Baja Tulangan (fy) : Polos : 240 MPa.
Ulir : 360 MPa.
1.6. Peraturan-Peraturan Yang Berlaku a. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-
2002).
b. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-
2002).
c. Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SNI 03-1727-
1989).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung kuliah 2 lantai
BAB 2 Dasar Teori 4
BAB 2
DASAR TEORI
2.1. Dasar Perencanaan 2.1.1. Jenis Pembebanan Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, 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 struktur dihitung menurut Pedoman
Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung SNI 03-1727-1989,
beban-beban tersebut adalah :
a. Beban Mati (qd) Beban mati adalah berat dari semua bagian suatu gedung yang bersifat tetap,
termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian–penyelesaian, mesin-mesin serta
peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung itu. Untuk
merencanakan gedung ini, beban mati yang terdiri dari berat sendiri bahan
bangunan dan komponen gedung adalah :
1) Bahan Bangunan :
a. Beton Bertulang ...................................................................... 2400 kg/m3
b. Pasir (jenuh air) ....................................................................... 1800 kg/m3
2) Komponen Gedung :
a. Langit – langit dan dinding (termasuk rusuk – rusuknya,
tanpa penggantung langit-langit atau pengaku),terdiri dari :
1.semen asbes (eternit) dengan tebal maksimum 4mm ............... ….11 kg/m2
2.kaca dengan tebal 3-4 mm ......................................................... 10 kg/m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
5
b. Penutup atap genteng dengan reng dan usuk........................ 50 kg/m2
c. Penutup lantai dari ubin semen portland, teraso dan beton (tanpa adukan)
per cm tebal ............................................................................. 24 kg/m2
d. Adukan semen per cm tebal .................................................... 21 kg/m2
b. Beban Hidup (ql) Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghunian atau penggunaan
suatu gedung, termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari barang-barang
yang dapat berpindah, mesin-mesin serta peralatan yang merupakan bagian yang
tidak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung
itu, sehingga mengakibatkan perubahan pembebanan lantai dan atap tersebut.
Khususnya pada atap, beban hidup dapat termasuk beban yang berasal dari air
hujan.
Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi
bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan ini terdiri dari :
1) Beban atap ......................................................................................... 100 kg/m2
2) Beban tangga dan bordes ................................................................... 200 kg/m2
3) Beban lantai ...................................................................................... 250 kg/m2
Berhubung peluang untuk terjadi beban hidup penuh yang membebani semua
bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak selama unsur gedung
tersebut adalah sangat kecil, maka pada perencanaan balok induk dan portal dari
sistem pemikul beban dari suatu struktur gedung, beban hidupnya dikalikan
dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya tergantung pada penggunaan gedung
yang ditinjau, seperti diperlihatkan pada Tabel 2.1. :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
6
Tabel 2.1. Koefisien reduksi beban hidup
Penggunaan Gedung Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk
Ø PERUMAHAN/PENGHUNIAN : Rumah tinggal, hotel, rumah sakit
Ø PERDAGANGAN : Toko,toserba,pasar
Ø GANG DAN TANGGA : ~ Perumahan / penghunian ~ Pendidikan, kantor ~ Pertemuan umum, perdagangan dan
penyimpanan, industri, tempat kendaraan
0,75
0,80
0,75 0,75 0,90
Sumber : SNI 03-1727-1989
c. Beban Angin (W)
Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung
yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara.
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. Tekan tiup harus
diambil minimum 25 kg/m2, kecuali untuk daerah di laut dan di tepi laut sampai
sejauh 5 km dari tepi pantai. Pada daerah tersebut tekanan hisap diambil minimum
40 kg/m2.
Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup :
1) Dinding Vertikal
a. Di pihak angin ............................................................................... + 0,9
b. Di belakang angin .......................................................................... - 0,4
2) Atap segitiga dengan sudut kemiringan a
a. Di pihak angin : a < 65° ............................................................... 0,02 a - 0,4
65° < a < 90° ....................................................... + 0,9
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
7
b. Di belakang angin, untuk semua a ................................................ - 0,4
2.1.2 .Sistem Kerjanya Beban Bekerjanya beban untuk bangunan bertingkat berlaku sistem gravitasi, yaitu
elemen struktur yang berada di atas akan membebani elemen struktur di
bawahnya, atau dengan kata lain elemen struktur yang mempunyai kekuatan lebih
besar akan menahan atau memikul elemen struktur yang mempunyai kekuatan
lebih kecil.
Dengan demikian sistem bekerjanya beban untuk elemen-elemen struktur gedung
bertingkat secara umum dapat dinyatakan sebagai berikut :
Beban pelat lantai didistribusikan terhadap balok anak dan balok portal, beban
balok portal didistribusikan ke kolom dan beban kolom kemudian diteruskan ke
tanah dasar melalui pondasi.
2.1.3. Provisi Keamanan Dalam pedoman beton SNI 03-2847-2002, struktur harus direncanakan untuk
memiliki cadangan kekuatan untuk memikul beban yang lebih tinggi dari beban
normal. Kapasitas cadangan ini mencakup faktor pembebanan (U), yaitu untuk
memperhitungkan pelampauan beban dan faktor reduksi (Æ), yaitu untuk
memperhitungkan kurangnya mutu bahan di lapangan. Pelampauan beban dapat
terjadi akibat perubahan dari penggunaan untuk apa struktur direncanakan dan
penafsiran yang kurang tepat dalam memperhitungkan pembebanan. Kekurangan
kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang merugikan dari kekuatan bahan,
pengerjaan, dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan. Faktor pembebanan
U untuk beton seperti diperlihatkan pada Tabel 2.2. Faktor pembebanan U untuk
baja pada Tabel 2.3., dan Faktor Reduksi Kekuatan Æ pada Tabel 2.4. :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
8
Tabel 2.2. Faktor pembebanan U untuk beton
No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U
1.
2.
3.
L
D, L
D, L, W
1,4 D
1,2 D +1,6 L + 0,5
1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5
Tabel 2.3. Faktor pembebanan U untuk baja
No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U
1.
2.
3.
D
D, L
D, L, W
1,4 D
1,2 D +1,6 L + 0,5
1,2 D + 1,0 L ± 1,3 W + 0,5
Keterangan :
D = Beban mati
L = Beban hidup
W = Beban angin
Tabel 2.4. Faktor Reduksi Kekuatan Æ
No GAYA Æ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Lentur tanpa beban aksial
Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur
Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur
Ø Komponen dengan tulangan spiral
Ø Komponen lain
Geser dan torsi
Tumpuan Beton
Komponen struktur yang memikul gaya tarik
a. Terhadap kuat tarik leleh
b. Terhadap kuat tarik fraktur
Komponen struktur yang memikul gaya tekan
0,80
0,80
0,70
0,65
0,75
0,65
0,9
0,75
0,85
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
9
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
melindungi dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus kebakaran, maka
diperlukan adanya tebal selimut beton minimum.
Beberapa persyaratan utama pada pedoman beton SNI 03-2847-2002 adalah
sebagai berikut :
a. Jarak bersih antara tulangan sejajar dalam lapis yang sama, tidak boleh kurang
dari db ataupun 25 mm, dimana db adalah diameter tulangan.
b. Jika tulangan sejajar tersebut diletakkan dalam dua lapis atau lebih, tulangan
pada lapisan atas harus diletakkan tepat diatas tulangan di bawahnya dengan
jarak bersih tidak boleh kurang dari 25 mm.
Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dicor setempat adalah:
a. Untuk pelat dan dinding = 20 mm
b. Untuk balok dan kolom = 40 mm
c. Beton yang berhubungan langsung dengan tanah atau cuaca = 50 mm
2.2. Perencanaan Atap a. Pembebanan
Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah :
1) Beban mati
2) Beban hidup
3) Beban air
b. Asumsi Perletakan
1) Tumpuan sebelah kiri adalah sendi.
2) Tumpuan sebelah kanan adalah rol.
c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.
d. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-1729-2002.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
10
e. Perhitungan dimensi profil kuda-kuda.
1) Batang tarik
Ag perlu = Fy
Pmak
An perlu = 0,85.Ag
An = Ag-dt
L = Panjang sambungan dalam arah gaya tarik
YpYx -=
Lx
U -=1
Ae = U.An
Cek kekuatan nominal :
Kondisi leleh
FyAgPn ..9,0=f
Kondisi fraktur
FuAgPn ..75,0=f
PPn >f ……. ( aman )
2) Batang tekan
Periksa kelangsingan penampang :
Fytb
w
300=
EFy
rlK
cp
l .=
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
11
Apabila = λc ≤ 0,25 ω = 1
0,25 < λs < 1,2 ω 0,67λ-1,6
1,43
c=
λs ≥ 1,2 ω 2s1,25. l=
wf yf
AgFcrAgPn == ..
1<n
u
PPf
……. ( aman )
2.3. Perencanaan Tangga a. Pembebanan :
1) Beban mati
2) Beban hidup : 300 kg/m2
b. Asumsi Perletakan
1)Tumpuan bawah adalah jepit.
2)Tumpuan tengah adalah sendi.
3)Tumpuan atas adalah jepit.
c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.
d. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.
e. Perhitungan untuk penulangan tangga
Mn = f
Mu
Dimana f = 0,8
m cf
fy'.85,0
=
Rn2.db
Mn=
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
12
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
rb = ÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600..
fyfc.85,0
rmax = 0,75 . rb
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
r < rmin dipakai rmin = 0,0025
As = r ada . b . d
2.4. Perencanaan Plat Lantai
a. Pembebanan :
1) Beban mati
2) Beban hidup : 250 kg/m2
b. Asumsi Perletakan : jepit elastis dan jepit penuh
c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.
d. Analisa tampang menggunakan SNI 03-2847-2002.
Pemasangan tulangan lentur disyaratkan sebagai berikut :
1) Jarak minimum tulangan sengkang 25 mm
2) Jarak maksimum tulangan sengkang 240 atau 2h
Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah
sebagai berikut :
fu
n
MM =
dimana, 80,0=f
m =c
y
xf
f
'85,0
Rn = 2bxd
M n
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
13
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
rb = ÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600..
fyfc.85,0
rmax = 0,75 . rb
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
r < rmin dipakai rmin = 0,0025
As = r ada . b . d
Luas tampang tulangan
As = Jumlah tulangan x Luas
2.5. Perencanaan Balok Anak
a. Pembebanan :
1) Beban mati
2) Beban hidup : 250 kg/m2
b. Asumsi Perletakan : jepit jepit
c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.
d. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.
Perhitungan tulangan lentur :
f
un
MM =
dimana, 80,0=f
m =c
y
xf
f
'85,0
Rn = 2bxd
M n
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
14
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
rb = ÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600..
fyfc.85,0
rmax = 0,75 . rb
rmin = 1,4/fy
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
r < rmin dipakai rmin
Perhitungan tulangan geser :
60,0=f
Vc = xbxdcfx '61
fVc=0,6 x Vc
Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc
( perlu tulangan geser )
Vu < Æ Vc < 3 Ø Vc
(tidak perlu tulangan geser)
Vs perlu = Vu – Vc
( pilih tulangan terpasang )
Vs ada = s
dfyAv )..(
( pakai Vs perlu )
2.6. Perencanaan Portal
a. Pembebanan :
1) Beban mati
2) Beban hidup : 200 kg/m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
15
b. Asumsi Perletakan
1) Jepit pada kaki portal.
2) Bebas pada titik yang lain
c. Analisa struktur menggunakan program SAP 2000.
Perhitungan tulangan lentur :
f
un
MM =
dimana, 80,0=f
m =c
y
xf
f
'85,0
Rn = 2bxd
M n
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
rb = ÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600..
fyfc.85,0
rmax = 0,75 . rb
rmin = 1,4/fy
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
r < rmin dipakai rmin
Perhitungan tulangan geser :
60,0=f
Vc = xbxdcfx '61
fVc=0,6 x Vc
Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc
( perlu tulangan geser )
Vu < Æ Vc < 3 Ø Vc
(tidak perlu tulangan geser)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
16
Vs perlu = Vu – Vc
( pilih tulangan terpasang )
Vs ada = s
dfyAv )..(
( pakai Vs perlu )
2.7. Perencanaan Pondasi a. Pembebanan : Beban aksial dan momen dari analisa struktur portal akibat beban
mati dan beban hidup.
b. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.
Perhitungan kapasitas dukung pondasi :
s yang terjadi = 2.b.L
61Mtot
AVtot
+
= σ ahterjaditan < s ijin tanah…..........( dianggap aman )
Sedangkan pada perhitungan tulangan lentur
Mu = ½ . qu . t2
m =c
y
xf
f
'85,0
Rn = 2bxd
M n
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
rb = ÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600..
fyfc.85,0
rmax = 0,75 . rb
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
17
r < rmin dipakai rmin = 0,0036
As = r ada . b . d
Luas tampang tulangan
As = xbxdr
Perhitungan tulangan geser :
Vu = s x A efektif
60,0=f
Vc = xbxdcfx '61
fVc = 0,6 x Vc
Φ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Φ Vc
( perlu tulangan geser )
Vu < Æ Vc < 3 Ø Vc
(tidak perlu tulangan geser)
Vs perlu = Vu – Vc
( pilih tulangan terpasang )
Vs ada = s
dfyAv )..(
( pakai Vs perlu )
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
18
KU
G
NKT
JR
SK
JR
KU
KTSK
GG
31
18
4,5 4,5 4,5 4 4,5 4,5 4,5
BAB 3
PERENCANAAN ATAP
3.1. Rencana Atap
Gambar 3.1. Rencana Atap
Keterangan :
KU = Kuda-kuda utama G = Gording
KT = Kuda-kuda trapesium N = Nok
SK = Setengah kuda-kuda JR = Jurai
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.1.1.Dasar Perencanaan
Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai
berikut :
a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti gambar 3.1
b. Jarak antar kuda-kuda : 4,5 m
c. Kemiringan atap (a) : 1). Atap jenis 1 = 30o
2). Atap jenis 2 = 45o
d. Bahan gording : baja profil kanal ( )
e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki (û ë)
f. Bahan penutup atap : genteng tanah liat
g. Alat sambung : baut-mur.
h. Jarak antar gording : 1). Atap jenis 1 = 1,73 m
2). Atap jenis 2 = 2,12 m
i. Bentuk atap : limasan
j. Mutu baja profil : Bj-37
sijin = 1600 kg/cm2
sLeleh = 2400 kg/cm2 (SNI 03–1729-2002)
3.2. Perencanaan Gording
3.2.1. Perencanaan Pembebanan
Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe kanal ( )
240 x 85 x 9,5 x 13 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai berikut :
a. Berat gording = 33,2 kg/m.
b. Ix = 3600 cm4.
c. Iy = 248 cm4.
d. h = 240 mm
e. b = 85 mm
f. ts = 13 mm
g. tb = 13 mm
h. Wx = 300 cm3.
i. Wy = 39,6 cm3.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung
(PPIUG 1989), 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. Atap jenis 1
1. Beban Mati (titik)
Gambar 3.2. Beban mati
Berat gording = 33,2 kg/m
Berat penutup atap
Berat plafon
=
=
( 1,73 x 50 )
( 1,5 x 18 )
= 86,5 kg/m
27 kg/m
q = 146,7 kg/m
qx = q sin a = 146,7 x sin 30° = 73,35 kg/m.
qy = q cos a = 146,7 x cos 30° = 127,05 kg/m.
Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 127,05 x ( 4,5 )2 = 321,60 kgm.
My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 73,35 x ( 4,5 )2 = 185,67 kgm.
+
y
a
P qy
qx
x
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
2. Beban hidup
Gambar 3.3. 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 86,602 x 4,5 = 97,43 kgm.
My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 50 x 4,5 = 56,25 kgm.
3. Beban angin
TEKAN HISAP
Gambar 3.4. Beban angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (PPIUG 1989)
Koefisien kemiringan atap (a) = 30°
a) Koefisien angin tekan = (0,02a – 0,4)
= (0,02.30 – 0,4)
= 0,2
b) Koefisien angin hisap = – 0,4
Beban angin :
a) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2)
= 0,2 x 25 x ½ x (1,73+1,73) = 8,65 kg/m.
y
a
P Py
Px
x
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
b) 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) = -17,3 kg/m.
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx :
a) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 8,65 x (4,5)2 = 21,90 kgm.
b) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -17,3 x (4,5)2 = -43,80 kgm.
Kombinasi = 1,2D + 1,6L ± 0,8w
a) Mx
Mx (max) = 1,2D + 1,6L + 0,8
= 1,2(321,60) + 1,6(97,43) + 0,8(21,90) = 559,328 kgm
Mx (min) = 1,2D + 1,6L - 0,8W
= 1,2(321,60) + 1,6(97,43) - 0,8(21,90) = 524,288 kgm
b) My
Mx (max) = Mx (min)
= 1,2(185,67) + 1,6(56,25) = 312,81 kgm
Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording
Momen Beban
Mati
Beban
Hidup
Beban Angin Kombinasi
Tekan Hisap Maksimum Minimum
Mx (kgm)
My (kgm)
321,60
185,67
97,43
56,25
21,90
-
-43,80
-
559,328
312,81
524,288
312,81
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
b. Atap jenis 2
1. Beban Mati (titik)
Gambar 3.5. Beban mati
Berat gording = 33,2 kg/m
Berat penutup atap
Berat plafon
=
=
( 2,12 x 50 )
( 2 x 18 )
= 106 kg/m
36 kg/m
q = 175,2 kg/m
qx = q sin a = 175,2 x sin 45° = 123,89 kg/m.
qy = q cos a = 175,2 x cos 45° = 123,89 kg/m.
Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 123,89 x ( 4,5 )2 = 313,60 kgm.
My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 123,89 x ( 4,5 )2 = 313,60 kgm.
2. Beban hidup
Gambar 3.6. Beban hidup
+
y
a
P qy
qx
x
y
a
P Py
Px
x
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
P diambil sebesar 100 kg.
Px = P sin a = 100 x sin 45° = 70,711 kg.
Py = P cos a = 100 x cos 45° = 70,711 kg.
Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 70,711 x 4,5 = 79,550 kgm.
My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 70,711 x 4,5 = 79,550 kgm.
3. Beban angin
TEKAN HISAP
Gambar 3.7. Beban angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (PPIUG 1989)
Koefisien kemiringan atap (a) = 45°
a) Koefisien angin tekan = (0,02a – 0,4)
= (0,02.45 – 0,4)
= 0,5
b) Koefisien angin hisap = – 0,4
Beban angin :
a) Angin tekan (W1) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2)
= 0,5 x 25 x ½ x (2,12+2,12) = 26,5 kg/m.
b) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap x beban angin x 1/2 x (s1+s2)
= – 0,4 x 25 x ½ x (2,12+2,12) = -21,2 kg/m.
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx :
a) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 26,5 x (4,5)2 = 67,08 kgm.
b) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -21,2 x (4,5)2 = -53,66 kgm.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Kombinasi = 1,2D + 1,6L ± 0,8w
a) Mx
Mx (max) = 1,2D + 1,6L + 0,8
= 1,2(313,60) + 1,6(79,550) + 0,8(67,08) = 557,264 kgm
Mx (min) = 1,2D + 1,6L - 0,8W
= 1,2(313,60) + 1,6(79,550) - 0,8(67,08) = 449,936 kgm
b) My
Mx (max) = Mx (min)
= 1,2(313,60) + 1,6(79,550) = 503,6 kgm
Tabel 3.2. Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording
Momen Beban
Mati
Beban
Hidup
Beban Angin Kombinasi
Tekan Hisap Maksimum Minimum
Mx (kgm)
My (kgm)
313,60
313,60
79,550
79,550
67,08
-
-53,66
-
557,264
503,6
449,936
503,6
3.2.3.Kontrol Tahanan Momen
a. Atap jenis 1
Kontrol terhadap momen maksimum
Mux = 559,328 kgm = 559,328 x104 Nmm
Muy = 312,81 kgm = 312,81 x104 Nmm
Mnx = Wx.fy = 300 x103(240) = 72000000 Nmm
Mny = Wy.fy = 39,6 x103(240) = 9504000 Nmm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Cek tahanan momen lentur
0,1£+Mny
MuyMnx
Mux
bb ff
0,195040009,0
1081,312720000009,0
10328,955 44
£+x
xx
x
0,146,0 £ ………….. ( aman )
b. Atap jenis 2
Kontrol terhadap momen maksimum
Mux = 557,264 kgm = 557,264 x104 Nmm
Muy = 503,6 kgm = 503,6 x104 Nmm
Mnx = Wx.fy = 300 x103(240) = 72000000 Nmm
Mny = Wy.fy = 39,6 x103(240) = 9504000 Nmm
Cek tahanan momen lentur
0,1£+Mny
MuyMnx
Mux
bb ff
0,195040009,0
106,503720000009,0
10264,755 44
£+x
xx
x
0,167,0 £ ………….. ( aman )
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.2.4. Kontrol Terhadap Lendutan
a. Atap jenis 1
Di coba profil : 240 x 85 x 9,5 x 13
E = 2 x 106 kg/cm2
Ix = 3600 cm4
Iy = 248 cm4
qx = 0,73 kg/cm
qy = 1,27 kg/cm
Px = 50 kg
Py = 86,602 kg
=´= 4502401
Zijin 1,875 cm
Zx =IyE
LPxIyE
Lqx..48
...384
..5 34
+
=248.10.2.48
450.50248.10.2.384)450(73,0.5
6
3
6
4
+ = 0,977 cm
Zy = IxE
LPyIxE
lqy..48
...384
..5 34
+
= 3600.10.2.48
)450.(602,863600.102.384
)450.(1,27.56
3
6
4
+´
= 0,117 cm
Z = 22 ZyZx +
= =+ 22 )117,0()977,0( 0,984 cm
Z £ Zijin
0,984 cm £ 1,875 cm …………… aman !
Jadi, baja profil kanal ( ) dengan dimensi 240 x 85 x 9,5 x 13 aman dan mampu
menerima beban apabila digunakan untuk gording.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
b. Atap jenis 2
Di coba profil : 240 x 85 x 9,5 x 13 qx = 1,239 kg/cm
E = 2 × 106 kg/cm2 qy = 1,239 kg/cm
Ix = 3600 cm4 Px = 70,711 kg
Iy = 248 cm4 Py = 70,711 kg
=´= 4502401
Zijin 1,875 cm
Zx =IyE
LPxIyE
Lqx..48
...384
..5 34
+
=248.10.2.48
450.711,70248.10.2.384
)450(239,1.56
3
6
4
+ = 1,601 cm
Zy = IxE
LPyIxE
lqy..48
...384
..5 34
+
= 3600.10.2.48
)450.(711,703600.102.384
)450.(1,239.56
3
6
4
+´
= 0,11 cm
Z = 22 ZyZx +
= =+ 22 )11,0()601,1( 1,605 cm
Z £ Zijin
1,605 cm £ 1,875 cm …………… aman !
Jadi, baja profil kanal ( ) dengan dimensi 240 x 85 x 9,5 x 13 aman dan
mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
4 5 67
8
9
10
11
12
1 23
13
14
15
16
18
20
2123
25 2728
30
32
34
17
19
22
24
26
29
31
33
3.3. Perencanaan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.8. Rangka Batang Setengah Kuda- kuda
3.3.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.3. Perhitungan Panjang Batang Pada Setengah Kuda-kuda
Nomor batang Panjang (m) Nomor batang Panjang (m)
1 1,51 18 1,4
2 1,51 19 1,94
3 1,51 20 2,1
4 1,5 21 2,1
5 1,5 22 3,32
6 1,5 23 2,96
7 1,73 24 3,32
8 1,73 25 3,83
9 1,73 26 4,93
10 1,73 27 4,7
11 1,73 28 0,5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
a
b
c
d
e
f
g
h
j
i
o
n
m
l
k
a
b
c
d
e
f
g
h
j
i
o
n
m
l
k
a'b'c'd'e'f'g'
12 1,73 29 1,54
13 2,12 30 1,13
14 2,12 31 3,02
15 2,12 32 1,76
16 0,7 33 1,75
17 1,59 34 2,39
3.3.2. Perhitungan luasan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.9 Luasan Atap Setengah Kuda-kuda
Panjang atap ao = 10 m
Panjang atap bn = 8,25 m
Panjang atap cm = 6,75 m
Panjang atap dl = 5,25 m
Panjang atap ek = 3,38 m
Panjang atap fj = 1,13 m
Panjang atap gi = 0,75 m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Panjang atap ab = no = 1,96 m
Panjang atap bc = cd = de = ef = fg = ij = jk = kl = lm = mn = 1,68 m
Panjang atap gh = hi = 0,84 m
Panjang atap a’b’ = 1,75 m
Panjang atap b’c’ = c’d’ = d’e’ = e’f’ = f’g’ = 1,5 m
Panjang atap g’h = 0,75 m
· Luas atap abno = ½ x (ao + bn) x a’b’
= ½ x (10 + 8,25) x 1,75
= 15,97 m2
· Luas atap bcmn = ½ x (bn + cm) x b’c’
= ½ x (8,25 + 6,75) x 1,5
= 11,25 m2
· Luas atap cdlm = ½ x (cm + dl) x c’d’
= ½ x (6,75 + 5,25) x 1,5
= 9 m2
· Luas atap dekl = ½ x (dl + ek) x d’e’
= ½ x (5,25 + 3,75) x 1,5
= 6,75 m2
· Luas atap efjk = ½ x (ek + fj) x e’f’
= ½ x (3,75 + 2,25) x 1,5
= 4,50 m2
· Luas atap fgij = ½ x (fj + gi) x f’g’
= ½ x (2,25+0,75) x 1,5
= 2,25 m2
· Luas atap ghi = ½ x gi x g’h
= ½ x 0,75 x 0,75
= 0,28 m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
ab
c
d
e
f
g
h
j
i
on
m
l
k
ab
c
d
e
f
g
h
j
i
on
m
l
k
a'b'c'd'e'f'g'
Gambar 3.10 Luasan Plafon Setengah Kuda-Kuda Panjang atap ao = 9 m
Panjang atap bn = 8,25 m
Panjang atap cm = 6,75 m
Panjang atap dl = 5,25 m
Panjang atap ek = 3,38 m
Panjang atap fj = 1,13 m
Panjang atap gi = 0,75 m
Panjang atap ab = no = 1,96 m
Panjang atap bc = cd = de = ef = fg = ij = jk = kl = lm = mn = 1,68 m
Panjang atap gh = hi = 0,84 m
Panjang atap a’b’ = 1,75 m
Panjang atap b’c’ = c’d’ = d’e’ = e’f’ = f’g’ = 1,5 m
Panjang atap g’h = 0,75 m
· Luas atap abno = ½ x (ao + bn) x a’b’
= ½ x (9 + 8,25) x 0,75
= 6,47 m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
· Luas atap bcmn = ½ x (bn + cm) x b’c’
= ½ x (8,25 + 6,75) x 1,5
= 11,25 m2
· Luas atap cdlm = ½ x (cm + dl) x c’d’
= ½ x (6,75 + 5,25) x 1,5
= 9 m2
· Luas atap dekl = ½ x (dl + ek) x d’e’
= ½ x (5,25 + 3,75) x 1,5
= 6,75 m2
· Luas atap efjk = ½ x (ek + fj) x e’f’
= ½ x (3,75 + 2,25) x 1,5
= 4,50 m2
· Luas atap fgij = ½ x (fj + gi) x f’g’
= ½ x (2,25+0,75) x 1,5
= 2,25 m2
· Luas atap ghi = ½ x gi x g’h
= ½ x 0,75 x 0,75
= 0,28 m2
3.3.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda
Data-data pembebanan :
Data-data pembebanan :
Berat gording = 33,2 kg/m
Berat penutup atap = 50 kg/m2
Berat plafon dan penggantung = 18 kg/m2
Berat profil kuda-kuda = 25 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
4 5 67
8
9
10
11
12
1 23
13
14
15
16
18
20
2123
25 2728
30
32
34
17
19
22
24
26
29
31
33
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P1
P9 P10 P11
P12 P13 P14 P15
Gambar 3.11. Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat beban mati a) Perhitungan Beban
1) Beban Mati
Beban P1
Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording ao
= 33,2 x 10
= 332 kg
Beban atap = Luas atap abno x Berat atap
= 15,97 x 50
= 798,45 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 7 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,51 + 1,73) x 25
= 40,375 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 40,375
= 12,113 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 40,375
= 4,038 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Beban plafon = Luas plafon abno x berat plafon
= 6,47 x 18
= 116,46 kg
Beban P2
Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording bn
= 33,2 x 8,25
= 273,9 kg
Beban atap = Luas atap atap bcmn x berat atap
= 11,25 x 50
= 562,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg (7 + 8 + 16 + 17) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,73 + 1,73 + 0,7 + 1,59) x 25
= 71,88 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 71,88
= 21,564 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 71,88
= 7,188 kg
Beban P3
Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording cm
= 33,2 x 6,75
= 224,1 kg
Beban atap = Luas atap cdlm x berat atap
= 9 x 50
= 450 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(8 +18 +19 + 9) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,73 + 1,4 + 1,94 + 1,73 ) x 25
= 85 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 85
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
= 8,5 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 85
= 25,5 kg
Beban P4
Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording dl
= 33,2 x 5,25
= 174,3 kg
Beban atap = Luas atap dekl x berat atap
= 6,75 x 50
= 337,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(9 + 20) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,73 + 2,1) x 25
= 47,875 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 47,875
= 4,788 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 47,875
= 14,363 kg
Beban P5
Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording ek
= 33,2 x 3,75
= 124,5 kg
Beban atap = Luas atap dekl x berat atap
= 6,75 x 50
= 337,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(21+22 +10 +29 +13+28) x berat profil
kuda - kuda
= ½ x (2,1+3,32+1,73+1,54+2,12+0,5) x 25
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
= 141,38 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 141,38
= 14,14 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 141,38
= 42,41 kg
Beban P6
Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording fj
= 33,2 x 2,25
= 74,7 kg
Beban atap = Luas atap efjkl x berat atap
= 4,50 x 50
= 225 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(23+10+29+13+14+31+11+30+22+24) x
berat profil kuda kuda
= ½ x
(2,96+1,73+1,54+2,12+2,12+3,02+1,73+1,13+3,32+3,32) x 25
= 287,38 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 287,38
= 28,74 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 287,38
= 86,214 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Beban P7
Beban atap = Luas atap fgij x berat atap
= 2,25 x 50
= 112,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(14+31+11+25+12+33+15+32) x
berat profil kuda kuda
= ½ x
(2,12+3,02+1,73+3,83+1,73+1,75+2,12+1,76) x 25
= 225,75 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 225,75
= 22,58 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 225,75
= 67,725 kg
Beban P8
Beban atap = Luas atap ghi x berat atap
= 0,28 x 50
= 14 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(15+33+12+26+27)+34) x berat profil
kuda kuda
= ½ x (2,12+1,75+1,73+4,93+4,7+2,39) x 25
= 220,25 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 220,25
= 66,075 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 220,25
= 22,025 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Beban P9
Beban plafon = Luas plafon bcmn x berat plafon
= 11,25 x 18
= 202,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(1 + 16 + 2) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,51 + 0,7 + 1,51) x 25
= 46,5 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 46,5
= 13,95 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 46,5
= 4,65 kg
Beban P10
Beban plafon = Luas plafon cdlm x berat plafon
= 9 x 18
= 162 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(2+3+17+18) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,51 + 1,51 + 1,59 + 1,4) x 25
= 75,125 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 75,125
= 22,538 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 75,125
= 7,513 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Beban P11
Beban plafon = Luas plafon dekl x berat plafon
= 6,75 x 18
= 121,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(3+19+20) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,51 + 1,94 + 2,1) x 25
= 69,375 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 69,375
= 20,813 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 69,375
= 6,938 kg
Beban P12
Beban plafon = Luas plafon dekl x berat plafon
= 6,75 x 18
= 121,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(4 + 21 + 22) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,5 + 2,1 + 3,32) x 25
= 86,5 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 86,5
= 25,95 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 86,5
= 8,65 kg
Beban P13
Beban plafon = Luas plafon efjk x berat plafon
= 4,50 x 18
= 81 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(4 + 5 + 23) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,5 + 1,5 + 2,96) x 25
= 74,5 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 74,5
= 22,35 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 37,5
= 7,45 kg
Beban P14
Beban plafon = Luas plafon fgij x berat plafon
= 2,25 x 18
= 40,5 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(5+6+24+25+26) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,5+1,5+3,32+3,83+4,93) x 25
= 188,5 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 188,5
= 56,55 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 188,5
= 18,85 kg
Beban P15
Beban plafon = Luas plafon ghi x berat plafon
= 0,28 x 18
= 5,04 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg(6+27) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,5+4,7) x 25
= 77,5 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 77,5
= 23,25 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 77,5
= 7,75 kg
Tabel 3.4. Rekapitulasi Beban Mati
Beban Beban Atap (kg)
Beban gording
(kg)
Beban Kuda-kuda (kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambung (kg)
Beban Plafon (kg)
Jumlah Beban (kg)
Input SAP 2000 ( kg )
P1 798,45 332 40,375 4,038 12,113 116,46 1303,44 1304
P2 562,5 273,9 71,88 7,188 21,564 - 937,032 938
P3 450 224,1 85 8,5 25,5 - 793,1 794
P4 337,5 174,3 47,875 4,788 14,363 - 578,826 579
P5 337,5 124,5 141,38 14,14 42,41 - 659,93 660
P6 225 74,7 287,38 28,74 86,214 - 702,034 703
P7 112,5 - 225,75 22,58 67,725 - 428,555 429
P8 14 - 220,25 22,025 66,075 - 322,35 323
P9 - - 46,5 4,65 13,95 202,5 267,6 268
P10 - - 75,125 7,513 22,538 162 267,176 268
P11 - - 69,375 6,938 20,813 121,5 218,626 219
P12 - - 86,5 8,65 25,95 121,5 242,6 243
P13 - - 74,5 7,45 22,35 81 185,3 186
P14 - - 188,5 18,85 56,55 40,5 304,4 305
P15 - - 77,5 7,75 23,25 5,04 113,54 114
2) Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3 = 100 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
4 5 67
8
9
10
11
12
1 23
13
14
15
16
18
20
2123
25 2728
30
32
34
17
19
22
24
26
29
31
33
W1
W2
W3
W4
W5
W6
W7
W8
3) Beban Angin
Perhitungan beban angin
Gambar 3.12 Pembebanan setengah kuda-kuda utama akibat beban angin Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2 (PPIUG 1983)
a) Koefisien angin tekan atap jenis 1 = 0,02a - 0,40
= (0,02 x 30) - 0,40
= 0,2 ( untuk W1,W2,W3,W4)
b) Koefisien angin tekan atap jenis 2 = 0,02a - 0,40
= (0,02 x 45) - 0,40
= 0,5 ( untuk W5,W6,W7,W8)
W1 = luas atap abno x koef. angin tekan x beban angin
= 15,97 x 0,2 x 25 = 79,85 kg
W2 = luas atap bcmn x koef. angin tekan x beban angin
= 11,25 x 0,2 x 25 = 56,25 kg
W3 = luas atap cdlm x koef. angin tekan x beban angin
= 9 x 0,2 x 25 = 45 kg
W4 = luas atap dekl x koef. angin tekan x beban angin
= 6,75 x 0,2 x 25 = 33,75 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
W5 = luas atap dekl x koef. angin tekan x beban angin
= 6,75 x 0,5 x 25 = 84,375 kg
W6 = luas atap efjk x koef. angin tekan x beban angin
= 4,50 x 0,5 x 25 = 56,25 kg
W7 = luas atap fgij x koef. angin tekan x beban angin
= 2,25 x 0,5 x 25 = 28,125 kg
W8 = luas atap ghi x koef. angin tekan x beban angin
= 0,28 x 0,5 x 25 = 3,5 kg
Tabel 3.5. Perhitungan Beban Angin Beban
Angin
Beban
(kg)
Wx
W.Cos a (kg)
(Untuk Input
SAP2000)
Wy
W.Sin a (kg)
(Untuk Input
SAP2000)
W1 79,85 69,15 70 39,93 40
W2 56,25 48,71 49 28,13 29
W3 45 38,97 39 22,5 23
W4 33,75 29,23 30 16,88 17
W5 84,375 59,65 60 59,65 60
W6 56,25 39,77 40 39,77 40
W7 28,125 19,88 20 19,88 20
W8 3,5 2,47 3 2,47 3
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
45
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.6 Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-kuda
Batang
kombinasi
Tarik (+)
( kg )
Tekan (-)
( kg )
1 1262.41 -
2 1178.52 -
3 - 496.41
4 127.37 -
5 125.08 -
6 - 252.45
7 - 1509.20
8 527.92 -
9 2506.03 -
10 - 52.44
11 470.80 -
12 482.06 -
13 - 415.11
14 - 341.13
15 743.49 -
16 323.42 -
17 - 1725.37
18 1232.29 -
19 - 2256.82
20 - 28.51
21 - 126.00
22 - 1181.80
23 336.08 -
24 - 347.28
25 161.78 -
26 855.42 -
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
27 - 601.79
28 416.26 -
29 941.13 -
30 - 1047.42
31 225.78 -
32 239.90 -
33 - 760.89
34 1090.41 -
3.3.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 2506,03 kg
L = 1,94 m
fy = 2400 kg/cm2
fu = 3700 kg/cm2
Kondisi leleh
Pmaks. = f .fy .Ag
2
y
maks. cm 1,16 0,9.24002506,03
.f
P Ag ==F
=
Kondisi fraktur
Pmaks. = f .fu .Ae
Pmaks. = f .fu .An.U
2
u
maks. cm 1,204 0,750,75.3700.
2506,03
..f P
An ==F
=U
2min cm 0,81
240194
240L
i ===
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50.50.5
Dari tabel didapat Ag = 4,8 cm2
i = 1,51 cm
Berdasarkan Ag kondisi leleh
Ag = 1,16/2 = 0,58 cm2
Berdasarkan Ag kondisi fraktur
Diameter baut = 1/2. 2,54 = 12,7 mm
Diameter lubang = 12,7 + 2 = 14,7 mm = 1,47 cm
Ag = An + n.d.t
= (1,204/2) + 1.1,47.0,5
= 1,337 cm2
Ag yang menentukan = 1,337 cm2
Digunakan ûë 50.50.5 maka, luas profil 4,8 > 1,337 ( aman )
inersia 1,51 > 0,81 ( aman )
b. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 2256,82 kg
L = 1,94 m
fy = 2400 kg/cm2
fu = 3700 kg/cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50.50.5
Dari tabel didapat nilai – nilai :
Ag = 2.4,8 = 9,6 cm2
r = 1,51 cm = 15,1 mm
b = 50 mm
t = 5 mm
Periksa kelangsingan penampang :
yftb 200£ =
240
2005
50£ = 10 £ 12,910
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
48
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
r
kL λ 2c E
f y
p=
1023,14240
15,1(1940) 1
52 xx=
= 1,41
Karena lc >1,2 maka :
w = 1,25 lc2
w = 1,25.1,41 2 = 2,49
Pn = Ag.fcr = Ag w
yf= 960
49,2240
= 92530,12 N = 9253,01 kg
29,001,925385,0
2256,82max==
xPP
nf < 1 ....... ( aman )
3.3.5. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur ( A490,Fub = 825 Mpa = 8250 kg/cm2 )
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm = 1,27 cm
Diamater lubang = 1,47 cm
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 . 1,27
= 0,794 cm
Menggunakan tebal plat 0,80 cm (BJ 37,fu = 3700 kg/cm2)
Ø Tegangan tumpu penyambung
Rn = )4,2( xdtxf uf
= )5,027,137004,2(75,0 xxx
= 4229,1 kg/baut
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
49
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Ø Tegangan geser penyambung
Rn = bb
u xAxfnx 5,0
= ))27,1(14,325,0(82505,02 2xxxxx
= 10445,544 kg/baut
Ø Tegangan tarik penyambung
Rn = bb
u xAxf75,0
= 0,75x8250x ))27,1(14,325,0( 2xx
= 7834,158 kg/baut
P yang menentukan adalah Ptumpu = 4229,1 kg
Perhitungan jumlah baut-mur :
53,0 4229,1
2256,82
PP
n tumpu
maks. === ~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) :
Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5d £ S1 £ 3d
Diambil, S1 = 2,5 . d = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm
= 3 cm
2) 2,5 d £ S2 £ 7d
Diambil, S2 = 5 db = 1,5 . 1,27
= 1,905 cm
= 2 cm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur ( A490,Fub = 825 Mpa = 8250 kg/cm2 )
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm = 1,27 cm
Diamater lubang = 1,47 cm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
50
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 . 1,27
= 0,794 cm
Menggunakan tebal plat 0,80 cm (BJ 37,fu = 3700 kg/cm2)
Ø Tegangan tumpu penyambung
Rn = )4,2( xdtxf uf
= )5,027,137004,2(75,0 xxx
= 4229,1 kg/baut
Ø Tegangan geser penyambung
Rn = bb
u xAxfnx 5,0
= ))27,1(14,325,0(82505,02 2xxxxx
= 10445,544 kg/baut
Ø Tegangan tarik penyambung
Rn = bb
u xAxf75,0
= 0,75x8250x ))27,1(14,325,0( 2xx
= 7834,158 kg/baut
P yang menentukan adalah Ptumpu = 4229,1 kg
Perhitungan jumlah baut-mur :
60,0 4229,1 2506,03
PP
n tumpu
maks. === ~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
1) 1,5d £ S1 £ 3d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm
= 3 cm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
51
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
2) 2,5 d £ S2 £ 7d
Diambil, S2 = 5 db = 1,5 . 1,27
= 1,905 cm
= 2 cm
Tabel 3.7. Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda
Nomor Batang
Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
2 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
3 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
4 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
5 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
6 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
7 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
8 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
9 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
10 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
11 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
12 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
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
16 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
17 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
18 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
19 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
20 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
21 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
52
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
22 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
23 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
24 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
25 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
26 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
27 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
28 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
29 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
30 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
31 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
32 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
33 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
34 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
53
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
4 5 67
8
9
10
11
12
1 23
13
14
15
16
18
2021
23
2527
17
19
2224
26
29
31
33
28
34
30
32
3.4. Perencanaan Jurai
Gambar 3.13 Rangka Batang Jurai
3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Jurai
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.8. Perhitungan Panjang Batang Pada Jurai
Nomor Batang Panjang Batang (m) 1 2,13 2 2,13 3 2,13 4 2,12 5 2,12 6 2,12 7 2,29 8 2,29 9 2,29 10 2,29 11 2,29 12 2,29 13 2,59 14 2,59 15 2,59 16 0,7 17 2,19 18 1,4 19 2,45 20 2,1 21 2,1 22 2,98
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
54
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
a
bc
de
fg
f"d"
c"e"
g"
b"a"
a'
b'c'
d'e'
f'g'
h'
9101112
13
i'j'
k'l'
m'
hi
jk
l
mn m" l"
k"j"
i"h"
8765
1234
a
bc
de
fg
f"d"
c"e"
g"
b"a"
a'
b'c'
d'e'
f'g'
h'
9101112
13
i'j'
k'l'
m'
hi
jk
l
mn m"l"
k"j" i"
h"
8765
1234
23 2,96 24 3,64 25 3,83 26 4,38 27 4,7 28 0,5 29 2,15 30 1,13 31 3,37 32 1,76 33 3,88 34 2,39
3.4.2. Perhitungan luasan jurai
Gambar 3.14 Luasan Atap Jurai
Panjang n1 = ½ x 2,12 = 1,06 m
Panjang n1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 1,06 m
Panjang 7-8 = 8-9 = 9-10 = 10-11 = 11-12 = 1,06 m
Panjang 12-13= 1,41 m
Panjang aa’ = 2,74 m Panjang a’a” = 5 m
Panjang cc’ = 1,87 m Panjang c’c” = 4,12 m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
55
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Panjang ee’ = 1,12 m Panjang e’e” = 3,38 m
Panjang gg’ = 0,37 m Panjang g’g” = 2,62 m
Panjang ii’ = 1,87 m Panjang i’i” = 1,88 m
Panjang kk’ = 1,12 m Panjang k’k” = 1,12 m
Panjang mm’ = 0,37 m Panjang m’m” = 0,37 m
Ø Luas aa’a”c”c’c = (½ (aa’ + cc’) 11-13) + (½ (a’a” + c’c”) 11-13)
= (½ ( 2,74 + 1,87 ) 2,47) + (½ (5 + 4,12) 2,47)
= 16,957 m2
Ø Luas cc’c”e”e’e = (½ (cc’ + ee’) 9-11 ) + (½ (c’c” + e’e”) 9-11)
= (½ ( 1,87 + 1,12 ) 2. 1,06) + (½ (4,12 + 3,38) 2. 1,06)
= 11,119 m2
Ø Luas ee’e”g”g’g = (½ (ee’ + gg’) 7-9 ) + (½ (e’e” + g’g”) 7-9)
= (½ ( 1,12 + 0,37 ) 2. 1,06) + (½ (3,38 + 2,63 ) 2. 1,06)
= 7,95 m2
Ø Luas gg’g”i”i’ihh’= (½ . 6-7. gg’) + (½ (g’g” + i’i”) 5-7) + (½ (ii’ + hh’) 5-7)
= (½ × 1,06 × 0,37) + (½ ( 2,62 + 1,88) 2,12) +
( ½ ( 1,87 + 2,25 ) 2,12)
= 9,333 m2
Ø Luas ii’i”k”k’k = (½ (ii’ + kk’) 3-5 ) + (½ (i’i” + k’k”) 3-5)
= (½ (1,87 + 1,12) 2,12) + (½ (1,88+ 1,12) 2,12)
= 4,493 m2
Ø Luas kk’k”m”m’m= (½ (kk’ + mm’) 1-3) + (½ (k’k” + m’m”) 1-3)
= (½ (1,12 + 0,37) 2,12) + (½ (1,12+ 0,37) 2,12)
= 3,159 m2
Ø Luas nmm’m” = (½ × mm’ × n1) x 2
= (½ × 0,37 × 1,06) x 2
= 0,392 m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
56
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
a
bc
de
fg
f"d"
c"e"
g"
b"a"
a'
b'c'
d'e'
f'g'
h'
9101112
13
i'j'
k'l'
m'
hi
jk
l
mn m"l"
k"j" i"
h"
8765
1234
a
bc
de
fg
f"d"
c"e"
g"
b"a"
a'
b'c'
d'e'
f'g'
h'
9101112
13
i'j'
k'l'
m'
hi
jk
l
mn m"l"
k"j" i"
h"
8765
1234
Gambar 3.15 Luasan Plafon Jurai Panjang n1 = ½ x 1,5 = 0,75 m
Panjang n1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 0,75
Panjang 7-8 = 8-9 = 9-10 = 10-11 = 11-12 = 0,75 m
Panjang 12-13= 1m
Panjang bb’ = 2,24 m Panjang b’b” = 4,5 m
Panjang cc’ = 1,87 m Panjang c’c” = 4,12 m
Panjang ee’ = 1,12 m Panjang e’e” = 3,38 m
Panjang gg’ = 0,37 m Panjang g’g” = 2,62 m
Panjang ii’ = 1,87 m Panjang i’i” = 1,88 m
Panjang kk’ = 1,12 m Panjang k’k” = 1,12 m
Panjang mm’ = 0,37 m Panjang m’m” = 0,37 m
Ø Luas bb’b”c”c’c = (½ (bb’ + cc’) 11-13) + (½ (b’b” + c’c”) 11-13)
= (½ ( 2,24 + 1,87 ) 1,75) + (½ (4,5 + 4,12) 1,75)
= 11,139 m2
Ø Luas cc’c”e”e’e = (½ (cc’ + ee’) 9-11 ) + (½ (c’c” + e’e”) 9-11)
= (½ ( 1,87 + 1,12 ) 2. 0,75) + (½ (4,12 + 3,38) 2. 0,75)
= 7,868 m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
57
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Ø Luas ee’e”g”g’g = (½ (ee’ + gg’) 7-9 ) + (½ (e’e” + g’g”) 7-9)
= (½ ( 1,12 + 0,37 ) 2. 0,75) + (½ (3,38 + 2,63 ) 2. 0,75)
= 5,625 m2
Ø Luas gg’g”i”i’ihh’= (½ . 6-7. gg’) + (½ (g’g” + i’i”) 5-7) + (½ (ii’ + hh’) 5-7)
= (½ × 0,75 × 0,37) + (½ ( 2,62 + 1,88) 1,5) +
( ½ ( 1,87 + 2,25 ) 1,5)
= 6,604 m2
Ø Luas ii’i”k”k’k = (½ (ii’ + kk’) 3-5 ) + (½ (i’i” + k’k”) 3-5)
= (½ (1,87 + 1,12) 1,5) + (½ (1,88+ 1,12) 1,5)
= 4,493 m2
Ø Luas kk’k”m”m’m= (½ (kk’ + mm’) 1-3) + (½ (k’k” + m’m”) 1-3)
= (½ (1,12 + 0,37) 1,5) + (½ (1,12+ 0,37) 1,5)
= 2,235 m2
Ø Luas nmm’m” = (½ × mm’ × n1) x 2
= (½ × 0,37 × 0,75) x 2
= 0,278 m2
3.4.3. Perhitungan Pembebanan Jurai
Data-data pembebanan :
Berat penutup atap = 50 kg/m2
Berat profil kuda-kuda = 25 kg/m
Berat gording = 33,2 kg/m
Berat plafon dan penggantung = 18 kg/m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
58
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
4 5 67
8
9
10
11
12
1 23
13
14
15
16
18
2021
23
2527
17
19
2224
26
29
31
33
28
34
30
32
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P1
P9P10P11P12P13P14P15
Gambar 3.16 Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati
a. Perhitungan Beban
1) Beban Mati
Beban P1
Beban gording = Berat profil gording x panjang gording bb’b”
= 33,2 x (2,24+4,5)
= 223,768 kg
Beban atap = luasan aa’a”c”c’c x Berat atap
= 16,957 x 50
= 847,85 kg
Beban plafon = luasan bb’b”c”c’c’ x berat plafon
= 11,139 x 18
= 200,502 kg
Beban kuda-kuda = ½ × btg (1 + 7) × berat profil kuda-kuda
= ½ x (2,13 + 2,29) x 25
= 55,25 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 55,25
= 16,575 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
59
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 55,25
= 5,525 kg
Beban P2
Beban gording = Berat profil gording x panjang gording dd’d”
= 33,2 x (1,49+3,75)
= 173,968 kg
Beban atap = luasan cc’c”e”e’e x berat atap
= 11,119 x 50
= 555,95 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg (7 + 16 + 17 + 8) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,29 + 0,7 + 2,19 + 2,29) x 25
= 93,375 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 93,375
= 28,013 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 93,375
= 9,338 kg
Beban P3
Beban gording = Berat profil gording x panjang gording ff’f”
= 33,2 x (0,75+3)
= 124,5 kg
Beban atap = luasan ee’e”g”g’g x berat atap
= 7,95 x 50
= 396 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg (8 + 18 + 19 + 9) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,29 + 1,4 + 2,45 + 2,29) x 25
= 105,375 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 105,375
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
60
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
= 10,54 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 105,375
= 31,613 kg
Beban P4
Beban gording = Berat profil gording x panjang gording hh’h”
= 33,2 x (2,25+2,25)
= 149,4 kg
Beban atap = luasan gg’g”i”i’ihh’ x berat atap
= 9,333 x 50
= 466,65 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg (9 + 20) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,29 + 2,1) x 25
= 54,875 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 54,875
= 5,488 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 54,875
= 16,463 kg
Beban P5
Beban gording = ½ x Berat profil gording x panjang gording hh’h”
= ½ x 33,2 x (2,25+2,25)
= 149,4 kg
Beban atap = ½ x luasan gg’qoi’ihh’ x berat atap
= ½ x 8,089 x 50
= 404,45 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg (28 + 29 + 13) x berat profil kuda kuda
= ½ x (0,5 + 2,15 + 2,59) x 25
= 65,5 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
61
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 65,5
= 6,55 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 65,5
= 19,65 kg
Beban P6
Beban gording = Berat profil gording x panjang gording jj’j”
= 33,2 x (1,5+1,5)
= 99,6 kg
Beban atap = luasan ii’i”k”k’k x berat atap
= 4,493 x 50
= 224,65 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg (11+10+30+13+14+29+31) x berat profil
kuda kuda
= ½ x (2,29+2,29+1,13+2,59+2,59+2,15+3,37) x 25
= 205,125 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 205,125
= 20,513 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 205,125
= 61,538 kg
Beban P7
Beban gording = Berat profil gording x panjang gording ll’l”
= 33,2 x (0,75+0,75)
= 49,8 kg
Beban atap = Luas atap kk’k”m”m’m x berat atap
= 3,159 x 50
= 157,95 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
62
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Beban kuda-kuda = ½ x Btg (14+15+31+32+33+25) x berat profil
kuda kuda
= ½ x (2,59+2,59+3,37+1,76+3,88+3,83) x 25
= 225,875 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 225,875
= 22,588 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 225,875
= 67,763 kg
Beban P8
Beban atap = Luas atap nmm’m” x berat atap
= 0,392 x 50
= 19,6 kg
Beban kuda-kuda = ½ x Btg (34+15+27) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,39+2,59+4,7) x 25
= 121 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 121
= 12,1 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 121
= 36,3 kg
Beban P9
Beban plafon = Luas plafon nmm’m” x berat plafon
= 0,278 x 18
= 5,004 kg
Beban kuda – kuda = ½ x Btg (6+27) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,12+4,7) x 25
= 85,25 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
63
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 85,25
= 8,525 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 85,25
= 25,575 kg
Beban P10
Beban plafon = Luas plafon kk’k”m”m’m x berat plafon
= 2,235 x 18
= 40,23 kg
Beban kuda – kuda = ½ x Btg (5+6+24+25+26) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,12+2,12+3,64+3,83+4,38) x 25
= 201,125 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 201,125
= 20,113 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 201,125
= 60,338 kg
Beban P11
Beban plafon = Luas plafon ii’i”k”k’k x berat plafon
= 4,493 x 18
= 80,874 kg
Beban kuda – kuda = ½ x Btg (4+5+23) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,12+2,12+2,96) x 25
= 90 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 90
= 9 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
64
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 90
= 27 kg
Beban P12
Beban plafon = Luas plafon gg’g”i”i’i x berat plafon
= 6,604 x 18
= 118,872 kg
Beban kuda – kuda = ½ x Btg (4+21+22) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,12+2,1+2,98) x 25
= 90 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 90
= 9 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 90
= 27 kg
Beban P13
Beban plafon = Luas plafon ee’e”g”g’g x berat plafon
= 5,625 x 18
= 101,25 kg
Beban kuda – kuda = ½ x Btg (3+19+20) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,13+2,45+2,1) x 25
= 83,5 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 83,5
= 8,35 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 83,5
= 25,05 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
65
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Beban P14
Beban plafon = Luas plafon cc’c”e”e’e x berat plafon
= 7,868 x 18
= 141,624 kg
Beban kuda – kuda = ½ x Btg (2+3+17+18) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,13+2,13+2,19+1,4) x 25
= 98,125 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 98,125
= 9,813 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 98,125
= 29,438 kg
Beban P15
Beban plafon = Luas plafon bb’b”c”c’c x berat plafon
= 11,139 x 18
= 200,502 kg
Beban kuda – kuda = ½ x Btg (1+2+16) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,13+2,13+0,7) x 25
= 62 kg
Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 62
= 6,2 kg
Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 62
= 18,6 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
66
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.9. Rekapitulasi Pembebanan Jurai
Beban
Beban Atap
(kg)
Beban gording
(kg)
Beban Kuda - kuda (kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambug
(kg)
Beban Plafon
(kg)
Jumlah Beban
(kg)
Input SAP
(kg)
P1 847,85 223,768 55,25 5,525 16,575 200,502 1349,47 1350
P2 555,95 173,968 93,375 9,338 28,013 - 860,644 861
P3 396 124,5 105,375 10,54 31,613 - 668,028 668
P4 466,65 149,4 54,875 5,488 16,463 - 692,876 693
P5 404,45 149,4 65,5 6,55 19,65 - 645,55 646
P6 224,65 99,6 205,125 20,513 61,538 - 611,426 612
P7 157,95 49,8 225,875 22,588 67,763 - 523,976 524
P8 19,6 - 121 12,1 36,3 - 189 189
P9 - - 85,25 8,525 25,575 5,004 124,354 125
P10 - - 201,125 20,113 60,338 40,23 321,806 322
P11 - - 90 9 27 80,874 206,874 207
P12 - - 90 9 27 118,872 244,872 245
P13 - - 83,5 8,35 25,05 101,25 218,15 219
P14 - - 98,125 9,813 29,438 141,624 278 278
P15 - - 62 6,2 18,6 200,502 287,302 288
2) Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3 = 100 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
67
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
4 5 67
8
9
10
11
12
1 23
13
14
15
16
18
2021
23
2527
17
19
2224
26
29
31
33
28
34
30
32
W2
W3
W4
W1
W5
W6
W7
W8
3) Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.17 Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2. (PPIUG 1983)
a) Koefisien angin tekan atap jenis 1 30o = 0,02a - 0,40
= (0,02 x 30) - 0,40
= 0,2 (untuk W1,W2,W3,W4)
b) Koefisien angin tekan atap jenis 2 45o = 0,02a - 0,40
= (0,02 x 45) - 0,40
= 0,5 (untuk W5,W6,W7,W8)
W1 = luas atap aa’a”c”c’c x koef. angin tekan x beban angin
= 16,957 x 0,2 x 25
= 84,785 kg
W2 = luas atap cc’c”e”e’e x koef. angin tekan x beban angin
= 11,119 x 0,2 x 25
= 55,595 kg
W3 = luas atap ee’e”g”g’g x koef. angin tekan x beban angin
= 7,95 x 0,2 x 25
= 39,75 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
68
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
W4 = luas atap gg’g”i”i’ihh’ x koef. angin tekan x beban angin
= 9,333 x 0,2 x 25
= 46,665 kg
W5 = luas atap gg’g”i”i’ihh’ x koef. angin tekan x beban angin
= 9,333 x 0,5 x 25
= 116,663 kg
W6 = luas atap ii’i”k”k’k x koef. angin tekan x beban angin
= 4,493 x 0,5 x 25
= 56,163 kg
W7 = luas atap kk’k”m”m’m x koef. angin tekan x beban angin
= 3,159 x 0,5 x 25
= 39,488 kg
W8 = luas atap nmm’m”x koef. angin tekan x beban angin
= 0,392 x 0,5 x 25
= 4,9 kg
Tabel 3.10. Perhitungan beban angin Beban
Angin Beban (kg)
Wx
W.Cos a (kg)
(Untuk Input
SAP2000)
Wy
W.Sin a (kg)
(Untuk Input
SAP2000)
W1 84,785 73,426 74 42,393 43
W2 55,595 48,147 49 27,798 28
W3 39,75 34,425 35 19,875 20
W4 46,665 40,413 41 23,333 24
W5 116,663 82,493 83 82,493 83
W6 56,163 39,713 40 39,713 40
W7 39,488 27,922 28 27,922 28
W8 4,9 3,465 4 3,465 4
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang jurai sebagai berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
69
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.11. Rekapitulasi Gaya Batang Jurai
Batang
Kombinasi
Tarik (+)
( kg )
Tekan (-)
( kg )
1 1618,66
2 1566,64 -
3 - 791,22
4 - 183,44
5 374,08 -
6 - 199,48
7 - 1692,28
8 758,33 -
9 3099,66 -
10 - 502, 21
11 360,37 -
12 358,36 -
13 - 279,08
14 - 293,22
15 566,23 -
16 372,37 -
17 - 2329,81
18 1177,56 -
19 - 2461,44
20 576,34 -
21 - 144,20
22 783,05 -
23 - 300,96
24 - 396,62
25 - 52,50
26 836,12 -
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
70
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.4.4. Perencanaan Profil jurai
a. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 3099,66 kg
L = 2,29 m
fy = 2400 kg/cm2
fu = 3700 kg/cm2
Kondisi leleh
Pmaks. = f .fy .Ag
2
y
maks. cm 1,435 0,9.2400
3099,66
.f P
Ag ==F
=
Kondisi fraktur
Pmaks. = f .fu .Ae
Pmaks. = f .fu .An.U
(U = 0,75 didapat dari buku LRFD hal.39)
2
u
maks. cm 1,490 0,750,75.3700. 3099,66
..f
P An ==F
=U
2min cm 0,954
240229
240L
i ===
27 - 397,03
28 605,63 -
29 598,59 -
30 - 913,22
31 59,65 -
32 - 53,39
33 - 728,75
34 - 780,77
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
71
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50.50.5
Dari tabel didapat Ag = 4,8 cm2
i = 1,51 cm
Berdasarkan Ag kondisi leleh
Ag = 1,435/2 = 0,718 cm2
Berdasarkan Ag kondisi fraktur
Diameter baut = 1/2. 2,54 = 12,7 mm
Diameter lubang = 12,7 + 2 = 14,7 mm = 1,47 cm
Ag = An + n.d.t
= (1,490/2) + 1.1,47.0,5
= 1,48 cm2
Ag yang menentukan = 1,48 cm2
Digunakan ûë 50.50.5 maka, luas profil 4,8 > 1,48 ( aman )
inersia 1,51 > 0,954 ( aman )
b. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 2461,44 kg
L = 2,45 m
fy = 2400 kg/cm2
fu = 3700 kg/cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50.50.5
Dari tabel didapat nilai – nilai :
Ag = 2 . 4,8 = 9,6 cm2
r = 1,51 cm = 15,1mm
b = 50 mm
t = 5 mm
Periksa kelangsingan penampang :
yftb 200£ =
240
2005
50 £ = 10 £ 12,910
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
72
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
r
kL λ 2c E
f y
p=
1023,14240
15,1(2450) 1
52 xx=
= 1,790
Karena lc >1,2 maka :
w = 1,25 lc2
w = 1,25. 1,790 2 = 4,01
Pn = Ag.fcr = Ag w
yf= 960
4,01240 = 57456,36 N = 5745,64 kg
5,064,574585,0
2461,44max==
xPP
nf < 1 ....... ( aman )
3.4.5. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm = 1,27 cm
Diamater lubang = 1,47 cm
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 . 1,27
= 0,794 cm
Menggunakan tebal plat 0,80 cm
Ø Tegangan tumpu penyambung
Rn = )4,2( xdtxf uf
= )8,027,137004,2(75,0 xxx
= 6766,56 kg/baut
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
73
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Ø Tegangan geser penyambung
Rn = bb
u xAxfnx 5,0
= ))27,1(14,325,0(82505,02 2xxxxx
= 10445,544 kg/baut
Ø Tegangan tarik penyambung
Rn = bb
u xAxf75,0
= 0,75x8250x ))27,1(14,325,0( 2xx
= 7834,158 kg/baut
P yang menentukan adalah Ptumpu = 6766,56 kg
Perhitungan jumlah baut-mur :
36,0 6766,564732,71
PP
n tumpu
maks. === ~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) :
1) 1,5d £ S1 £ 3d
Diambil, S1 = 2,5 db = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm
= 3 cm
2) 2,5 d £ S2 £ 7d
Diambil, S2 = 1,5 db = 1,5 . 1,27
= 1,905 cm
= 2 cm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm = 1,27 cm
Diamater lubang = 1,47 cm
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 . 1,27
= 0,794 cm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
74
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Menggunakan tebal plat 0,80 cm
Ø Tegangan tumpu penyambung
Rn = )4,2( xdtxf uf
= )8,027,137004,2(75,0 xxx
= 6766,56 kg/baut
Ø Tegangan geser penyambung
Rn = bb
u xAxfnx 5,0
= ))27,1(14,325,0(82505,02 2xxxxx
= 10445,544 kg/baut
Ø Tegangan tarik penyambung
Rn = bb
u xAxf75,0
= 0,75x8250x ))27,1(14,325,0( 2xx
= 7834,158 kg/baut
P yang menentukan adalah Ptumpu = 6766,56 kg
Perhitungan jumlah baut-mur :
46,0 6766,56 4376,86
PP
n tumpu
maks. === ~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) :
1) 1,5d £ S1 £ 3d
Diambil, S1 = 2,5 db = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm
= 3 cm
2) 2,5 d £ S2 £ 7d
Diambil, S2 = 1,5 d = 1,5 . 1,27
= 1,905 cm
= 2 cm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
75
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.12. Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai
Nomor Batang
Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
2 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
3 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
4 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
5 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
6 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
7 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
8 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
9 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
10 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
11 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
12 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
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
16 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
17 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
18 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
19 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
20 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
21 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
22 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
23 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
24 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
25 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
26 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
76
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
9 10 11 12
13
14
15
16
2928
27 26
25
24
23222120191817
13 4 5 6 7 8
2
3031 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43
44 4546 47
3.5. Perencanaan Kuda-kuda Trapesium
Gambar 3.18. Rangka Batang Kuda-kuda Trapesium
Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Trapesium
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.13. Perhitungan Panjang Batang pada Kuda-kuda Trapesium
Nomer Batang Panjang Batang
(m) Nomer Batang Panjang Batang
(m) 1 1,51 25 1,73
2 1,51 26 1,73
3 1,51 27 0,7
4 1,5 28 1,59
27 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
28 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
29 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
30 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
31 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
32 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
33 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
34 ûë 50. 50. 5 2 Æ 12,7
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
77
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
5 1,5 29 1,4
6 1,5 30 1,94
7 1,5 31 2,1
8 1,5 32 3
9 1,5 33 2,6
10 1,51 34 3
11 1,51 35 2,6
12 1,51 36 3
13 1,73 37 2,6
14 1,73 38 3
15 1,73 39 2,6
16 0,5 40 3
17 1,5 41 2,6
18 1,5 42 3
19 1,5 43 2,1
20 1,5 44 1,94
21 1,5 45 1,4
22 1,5 46 1,59
23 0,5 47 0,7
24 1,73
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
78
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
a
b
c
de f
g
h
i
j a
b
c
de f
g
h
i
j
3.5.1 Perhitungan luasan kuda-kuda trapesium
Gambar 3.19. Luasan Atap Kuda-kuda Trapesium
Panjang aj = 5 m Panjang dg = 2,62 m
Panjang bi = 4,12 m Panjang ef = 2,25 m
Panjang ch = 3,37 m
Panjang ab = 1,75 m
Panjang bc = 1,5 m
Panjang cd = 1,5 m
Panjang de = 0,75 m
Ø Luas abij = ÷øö
çèæ +
2biaj
× ab
= ÷øö
çèæ +
212,45
× 1,75
= 7,98 m2
Ø Luas bchi = ÷øö
çèæ +
2chbi
× bc
= ÷øö
çèæ +
237,312,4
× 1,5
= 5,618 m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
79
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
ab
c
de f
g
h
i
j
ab
c
de f
g
h
i
j
Ø Luas cdgh = ÷øö
çèæ +
2dgch
× cd
= ÷øö
çèæ +
262,237,3
× 1,5
= 4,493 m2
Ø Luas defg = ÷øö
çèæ +
2ed fg
× de
= ÷øö
çèæ +
225,262,2
× 0,75
= 1,826 m2
Gambar 3.20. Luasan Plafon Kuda-kuda Trapesium
Panjang aj = 4,5 m Panjang dg = 2,62 m
Panjang bi = 4,12 m Panjang ef = 2,25 m
Panjang ch = 3,37 m
Panjang ab = 0,75 m
Panjang bc = 1,5 m
Panjang cd = 1,5 m
Panjang de = 0,75 m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
80
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Ø Luas abij = ÷øö
çèæ +
2biaj
× ab
= ÷øö
çèæ +
212,45,4
× 0,75
= 3,233 m2
Ø Luas bchi = ÷øö
çèæ +
2chbi
× bc
= ÷øö
çèæ +
237,312,4
× 1,5
= 5,618 m2
Ø Luas cdgh = ÷øö
çèæ +
2dgch
× cd
= ÷øö
çèæ +
262,237,3
× 1,5
= 4,493 m2
Ø Luas defg = ÷øö
çèæ +
2ed fg
× de
= ÷øö
çèæ +
225,262,2
× 0,75
= 1,826 m2 3.5.2 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Trapesium
Data-data pembebanan :
Berat gording = 33,2 kg/m
Berat penutup atap = 50 kg/m2
Berat profil = 25 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
81
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
9 10 11 12
13
14
15
16
2928
27 26
25
24
23222120191817
13 4 5 6 7 8
2
3031 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43
44 4546 47
P2
P3
P5 P6 P7 P8
P1
P9 P10 P11
P12P13
P14
P15
P16P17P18P19P20P21P22P23P24
P4
P25P26
Gambar 3.21. Pembebanan Kuda-kuda Trapesium akibat Beban Mati
a. Beban Mati
Beban P1 = P15
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 33,2 × 5 = 166 kg
b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 7,98 × 50 = 399 kg
c) Beban plafon = Luasan × berat plafon
= 3,233 × 18 = 58,194 kg
d) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (1 + 13) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,51 + 1,73) × 25
= 40,5 kg
e) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 40,5 = 12,15 kg
f) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 40,5 = 4,05 kg
Beban P2 = P14
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 33,2 × 4,12 = 136,784 kg
b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 5,618 × 50 = 280,9 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
82
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (13+14+27+28) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,73+1,73+0,7+1,59) × 25
= 71,875 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 71,875 = 21,563 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 71,875 = 7,188 kg
Beban P3 = P13
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 33,2 × 3 = 99,6 kg
b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 4,493 × 50 = 224,65 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (14+15+29+30) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,73+1,73+1,4+1,94) × 25
= 85 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 85 = 25,5 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 85 = 8,5 kg
Beban P4 = P12
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 33,2 × 2,25 = 74,7 kg
b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 1,826× 50
= 91,3 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (15+16+31) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,75 + 0,5 + 2,1) × 25
= 54,375 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 54,375 = 16,313 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
83
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
= 10 % × 54,375 = 5,438 kg
f) Beban reaksi = reaksi jurai
= 2878,51 kg
Beban P5 = P11
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (16+17) × berat profil kuda kuda
= ½ × (0,5+1,5) × 25
= 25 kg
b) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 25 = 7,5 kg
c) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 25 = 2,5 kg
f) Beban reaksi = reaksi jurai
= 606,17 kg
Beban P6 = P10
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(17+18+32+33+34) × berat profil kuda
kuda
= ½ × (1,5+1,5+3+2,6+3) × 25
= 145 kg
b) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 145 = 43,5 kg
c) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 145 = 14,5 kg
Beban P7 = P9
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(18+19+35) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,5+1,5+2,6) × 25
= 70 kg
b) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 70 = 21 kg
c) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 70 = 7 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
84
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Beban P8
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(19+20+36+37+38) × berat profil kuda
kuda
= ½ × (1,5+1,5+3+2,6+3) × 25
= 145 kg
b) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 145 = 43,5 kg
c) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 145 = 14,5 kg
d) Beban reaksi = reaksi ½ kuda-kuda
= 730,72 kg
Beban P16 = P26
a) Beban plafon = Luasan plafon × berat plafon
= 3,233 x 18
= 58,194 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(11+12+47) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,51+1,51+0,7) × 25
= 46,5 kg
c) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 46,5 = 13,95 kg
d) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 46,5 = 4,65 kg
Beban P17 = P25
a) Beban plafon = Luasan plafon × berat plafon
= 5,618 x 18
= 101,124 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(10+11+45+46) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,51+1,51+1,4+1,59) × 25
= 75,125 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
85
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
c) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 75,125 = 22,538 kg
d) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 75,125 = 7,513 kg
Beban P18 = P24
a) Beban plafon = Luasan plafon × berat plafon
= 4,493 x 18
= 80,874 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(9+10+42+43+44) × berat profil kuda
kuda
= ½ × (1,5+1,51+3+2,1+1,94) × 25
= 125,625 kg
c) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 125,625 = 37,688 kg
d) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 125,625 = 12,563 kg
e) Beban reaksi = reaksi jurai
= 1492,43 + 490,1 = 1982,53 kg
Beban P19 = P23
a) Beban plafon = Luasan plafon × berat plafon
= 1,826 x 18
= 32,868 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(8+9+41) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,5+1,5+2,6) × 25
= 70 kg
c) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 70 = 21 kg
d) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 70 = 0,7 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
86
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Beban P20 = P22
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(7+8+39+39+40) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,5+1,5+3+2,6+3) × 25
= 145kg
b) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 145 = 43,5 kg
c) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 145 = 14,5 kg
Beban P21
a) Beban kuda-kuda = ½ × Btg(6+7+37) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,5+1,5+2,6) × 25
= 70 kg
b) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 70 = 21 kg
c) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 70 = 7 kg
d) Beban reaksi = reaksi setengah kuda-kuda
= 1826,59 + 1529,26 = 3355,85 kg
Tabel 3.14. Rekapitulasi Pembebanan Kuda-kuda Trapesium
Beban Beban Atap (kg)
Beban gording
(kg)
Beban Kuda - kuda (kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambung
(kg)
Beban Plafon (kg)
Beban Reaksi
(kg)
Jumlah Beban (kg)
Input SAP (kg)
P1=P15 399 166 40,5 4,05 12,15 58,194 - 679,894 680
P2=P14 280,9 136,784 71,875 7,188 21,563 - - 518,31 519
P3=P13 224,65 99,6 85 8,5 25,5 - - 443,25 444
P4=P12 91,3 74,7 54,375 5,438 16,313 - 2878,5 3120,63 3121
P5=P11 - - 25 2,5 7,5 - 606,17 641,17 641
P6=P10 - - 145 14,5 43,5 - - 203 203
P7=P9 - - 70 7 21 - - 98 98
P8 - - 145 14,5 43,5 - 730,72 933,72 934
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
87
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
9 10 11 12
13
14
15
16
2928
27 26
25
24
23222120191817
13 4 5 6 7 8
2
3031 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43
44 4546 47
W2
W3
W4
W1
W5
W9
W8
W7
W10
W6
P16=P26 - - 46,5 4,65 13,95 58,194 - 123,294 124
P17=P25 - - 75,125 7,513 22,538 101,124 - 206,3 206
P18=P24 - - 125,625 12,563 37,688 80,874 1982,53 2239,28 2239
P19=P23 - - 70 7 21 32,868 - 130,868 131
P20=P22 - - 145 14,5 43,5 - - 203 203
P21 - - 70 7 21 - 3355,85 3453,85 3454
b. Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12,
P13,P14,P15 = 100 kg
c. Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.22. Pembebanan Kuda-kuda Trapesium akibat Beban Angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
1) Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40
= (0,02 × 30) – 0,40 = 0,2…. (untuk α=300)
= (0,02 × 45) – 0,40 = 0,5…..(untuk α=450)
a) W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 7,98× 0,2 × 25 = 39,9 kg
b) W2 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 5,618 × 0,2 × 25 = 28,09 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
88
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
c) W3 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 4,493 × 0,2 × 25 = 22,465 kg
d) W4 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 1,826 x 0,2 x 25 = 9,13 kg
e) W5 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 1,826 x 0,5 x 25 = 22,825 kg
2) Koefisien angin hisap = - 0,40
a) W6 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 1,826 × -0,4 × 25 = -18,26 kg
b) W7 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 1,826 × -0,4 × 25 = -18,26 kg
c) W8 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 4,493 × -0,4 × 25 = -44,93 kg
d) W9 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 5,618 × -0,4 × 25 = -56,18 kg
e) W10 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 7,98 × -0,4 × 25 = -79,8 kg
Tabel 3.15. Perhitungan Beban Angin Kuda-kuda Trapesium
Beban Angin
Beban (kg) Wx
W.Cos a (kg) (Untuk Input
SAP2000) Wy
W.Sin a (kg) (Untuk Input
SAP2000) W1 39,9 34,55 35 19,95 20
W2 28,09 24,327 25 14,05 15
W3 22,465 19,455 20 11,23 13
W4 9,13 7,907 8 4,565 5
W5 22,825 16,14 17 16,14 17
W6 -18,26 -12,912 -13 -12,912 -13
W7 -18,26 -15,814 -16 -9,13 -10
W8 -44,93 -38,91 -39 -22,47 -23
W9 -56,18 -48,65 -49 -28,09 -29
W10 -79,8 -69,12 -70 -39,9 -40
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
89
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang jurai sebagai berikut :
Tabel 3.16. Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-kuda Trapesium
Batang Kombinasi
Tarik (+) (kg) Tekan (-) (kg) 1 27132,17 -
2 27396,40 -
3 28040,51 -
4 23078,18 -
5 23184,18 -
6 26742,93 -
7 26742,96 -
8 23196,01 -
9 23089,99 -
10 28084,33 -
11 27461,07 -
12 27197,31 -
13 - 31385,62
14 - 31423,97
15 - 29939,40
16 - 4936,97
17 - 22214,54
18 - 25375,59
19 - 25368,94
20 - 25374,95
21 - 25381,71
22 - 22233,53
23 - 4937,65
24 - 29962,01
25 - 31452,48
26 - 31417,33
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
90
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
27 - 168,88
28 250,42 -
29 189,21 -
30 - 4537,19
31 8512,73 -
32 - 1087,91
33 1343,13 -
34 3953,46 -
35 - 784,61
36 - 2906,85
37 3969,72 -
38 - 2900,69
39 - 785,10
40 3947,20 -
41 1344,34 -
42 - 1091,91
43 8521,63 -
44 - 4565,88
45 199,40 -
46 250,42 -
47 - 169,53
3.5.3 Perencanaan Profil Kuda-kuda Trapesium
a. Perhitungan Profil Batang Tarik
Pmaks. = 28084,33 kg
L = 1,51 m
Fy = 2400 kg/cm2
Fu = 3700 kg/cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
91
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Kondisi leleh
Pmaks. = f .fy .Ag
2
y
maks. cm 13,00 0,9.2400
28084,33
.f P
Ag ==F
=
Kondisi fraktur
Lx
-1 U =
L = 4 x 3d
= 4 x 3.1,27 = 15,24 cm
84,015,242,42
-1 Lx
-1 U ===
Pmaks. = f .fu .Ae
Pmaks. = f .fu .An.U
2
u
maks. cm 12,05 0,840,75.3700. 28084,33
..f
P An ==F
=U
2min cm 0,629
240151
240L
i ===
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 90.90.9
Dari tabel didapat Ag = 15,5 cm2
i = 2,54 cm
Berdasarkan Ag kondisi leleh
Ag = 13,00/2 = 6,5 cm2
Berdasarkan Ag kondisi fraktur
Diameter baut = 1/2. 2,54 = 12,7 mm
Diameter lubang = 12,7 + 2 = 14,7 mm = 1,47 cm
Ag = An + n.d.t
= (12,05/2) + 1.1,47.0,9
= 7,348 cm2
Ag yang menentukan = 7,348 cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
92
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Digunakan ûë 90.90.9 maka, luas profil 15,50 > 7,348 ( aman )
inersia 2,54 > 0,629 ( aman )
b. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 31452,48 kg
L = 1,73 m
fy = 2400 kg/cm2
fu = 3700 kg/cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 90.90.9
Dari tabel didapat nilai – nilai :
Ag = 2.15,5 = 31 cm2
r = 2,54 cm = 25,4 mm
b = 90 mm
t = 9 mm
Periksa kelangsingan penampang :
yftb 200£ =
240
2009
90£ = 10 £ 12,910
r
kL λ 2c E
f y
p=
1023,14240
25,4(1730) 1
52 xx=
= 0,751
Karena 0,25 < lc <1,2 maka :
wc0,67-1,6
1,43
l=
w751,0.0,67-1,6
1,43 = = 1,30
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
93
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Pn = Ag.fcr = Ag w
yf= 3100
30,1240 = 572307,69 N = 57230,77 kg
65,077,5723085,0
31452,48==
xPP
n
u
f < 1 ....... ( aman )
3.5.4. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches)
Diameter lubang = 14,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . db
= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Tahanan geser baut
Pn = m.(0,4.fub).An
= 2.(0,4.825) .¼ . p . 12,72 = 8356,43 kg/baut
Tahanan tarik penyambung
Pn = 0,75.fub.An
=7833,9 kg/baut
Tahanan Tumpu baut :
Pn = 0,75 (2,4.fu.db.t)
= 0,75 (2,4.370.12,7.9)
= 7612,38 kg/baut
P yang menentukan adalah Ptumpu = 7612,38 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
81,3 7612,38
31452,48
P
P n
tumpu
maks. === ~ 4 buah baut
Digunakan : 4 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
3d £ S £ 15t atau 200 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
94
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Diambil, S1 = 4 db = 4. 12,7
= 50,8 mm = 50 mm
1,5 d £ S2 £ (4t +100) atau 200 mm
Diambil, S2 = 2 db = 2 . 12,7
= 25,40 mm
= 25 mm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches )
Diameter lubang = 14,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . db
= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Tahanan geser baut
Pn = n.(0,4.fub).An
= 2.(0,4.825) .¼ . p . 12,72 = 8356,43 kg/baut
Tahanan tarik penyambung
Pn = 0,75.fub.An
=7833,9 kg/baut
Tahanan Tumpu baut :
Pn = 0,75 (2,4.fu. db t)
= 0,75 (2,4.370.12,7.9)
= 7612,38 kg/baut
P yang menentukan adalah Ptumpu = 7612,38 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
3,6 7612,38
28084,33
PP
n geser
maks. === ~ 4 buah baut
Digunakan : 4 buah baut
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
95
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Perhitungan jarak antar baut :
1,5d £ S1 £ 3d
Diambil, S1 = 2,5 db = 2,5. 12,7
= 31,75 mm = 30 mm
2,5 d £ S2 £ 7d
Diambil, S2 = 5 db = 1,5 . 12,7
= 6,35 mm
= 60 mm
Tabel 3.17. Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda Trapesium Nomer Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
2 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
3 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
4 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
5 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
6 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
7 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
8 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
9 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
10 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
11 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
12 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
13 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
14 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
15 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
16 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
17 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
18 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
19 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
96
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
20 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
21 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
22 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
23 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
24 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
25 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
26 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
27 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
28 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
29 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
30 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
31 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
32 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
33 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
34 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
35 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
36 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
37 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
38 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
39 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
40 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
41 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
42 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
43 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
44 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
45 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
46 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
47 ûë 90. 90. 9 4 Æ 12,7
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
97
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
11 12
13
14
15
16
17
18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1024
23
22
21
20
19
2526 27
2829 30 31
3233 34 35 36 37
38 39
40 41
42 43
44 45
46
47
48 49
50
5152
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
3.6. Perencanaan Kuda-kuda Utama (KU)
3.6.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda
Gambar 3.23. Rangka Batang Kuda-kuda Utama
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.18. Perhitungan Panjang Batang pada Kuda-kuda Utama
No batang Panjang batang
No batang
Panjang batang
1 1,51 33 3,83
2 1,51 34 4,93
3 1,51 35 4,7
4 1,5 36 4,93
5 1,5 37 3,83
6 1,5 38 3,32
7 1,5 39 2,96
8 1,5 40 3,32
9 1,5 41 2,1
10 1,51 42 1,94
11 1,51 43 1,4
12 1,51 44 1,59
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
98
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
13 1,73 45 0,7
14 1,73 46 1,73
15 1,73 47 1,73
16 2,12 48 1,73
17 2,12 49 1,73
18 2,12 50 1,73
19 2,12 51 1,73
20 2,12 52 0,5
21 2,12 53 1,54
22 1,73 54 1,13
23 1,73 55 1,52
24 1,73 56 1,76
25 0,7 57 1,75
26 1,59 58 2,39
27 1,4 59 1,75
28 1,94 60 1,76
29 2,1 61 1,52
30 3,32 62 1,13
31 2,96 63 1,54
32 3,32 64 0,5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
99
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
a
b
c
d
e
f
g
h ij
k
l
m
n
4,25
4,25
3,87
o
p
a
b
c
d
e
f
g
h ij
k
l
m
n
o
p
3.6.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda Utama
Gambar 3.24. Luasan Atap Kuda-kuda Utama
Panjang ap = Panjang bo = Panjang cn = Panjang dm = 4,25 m
Panjang el = 3,87 m
Panjang fk = 3,13 m
Panjang gj = 2,37 m
Panjang hi = 2 m
Panjang ab = 1,75 m , bc = cd = de = ef = fg = 1,5 m
Panjang gh = ½ . 1,5 = 0,75 m
Ø Luas abop = ap × ab
= 4,25 × 1,75 = 7,438 m2
Ø Luas bcno = bo × bc
= 4,25 × 1,5 = 6,375 m2
Ø Luas cdmn = cn × cd
= 4,25 × 1,5 = 6,375 m2
Ø Luas delm = (dm × ½ de ) + ÷øö
çèæ ´
+.de
2ed
21
lm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
100
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
a
b
c
d
e
f
g
h ij
k
l
m
n
4,25
o
p
ab
c
d
e
f
g
h ij
k
l
m
n
o
p
= (4,25 × ½ . 1,5) + ÷øö
çèæ ´
+5,1.
287,325,4
21
= 9,356 m2
Ø Luas efkl = ÷øö
çèæ +
2fe kl
× ef
= ÷øö
çèæ +
213,387,3
× 1,5
= 5,25 m2
Ø Luas fgjk = ÷øö
çèæ +
2gjfk
× fg
= ÷øö
çèæ +
237,213,3
× 1,5
= 4,125 m2
Ø Luas ghij = ÷øö
çèæ +
2higj
× gh
= ÷øö
çèæ +
2237,2
× 0,75
= 1,639 m2
Gambar 3.22. Luasan Plafon Kuda-kuda Utama
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
101
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Panjang ap = Panjang bo = Panjang cn = Panjang dm = 4,25 m
Panjang el = 3,87 m
Panjang fk = 3,13 m
Panjang gj = 2,37 m
Panjang hi = 2 m
Panjang ab = 0,75 m , bc = cd = de = ef = fg = 1,5 m
Panjang gh = ½ . 1,5 = 0,75 m
Ø Luas abop = ap × ab
= 4,25 × 0,75 = 3,188 m2
Ø Luas bcno = bo × bc
= 4,25 × 1,5 = 6,375 m2
Ø Luas cdmn = cn × cd
= 4,25 × 1,5 = 6,375 m2
Ø Luas delm = (dm × ½ de ) + ÷øö
çèæ ´
+.de
2ed
21
lm
= (4,25 × ½ . 1,5) + ÷øö
çèæ ´
+5,1.
287,325,4
21
= 9,356 m2
Ø Luas efkl = ÷øö
çèæ +
2fe kl
× ef
= ÷øö
çèæ +
213,387,3
× 1,5
= 5,25 m2
Ø Luas fgjk = ÷øö
çèæ +
2gjfk
× fg
= ÷øö
çèæ +
237,213,3
× 1,5
= 4,125 m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
102
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
11 12
13
14
15
16
17
18
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1024
23
22
21
20
19
2526 27
2829 30 31
3233 34 35 36 37
38 39
40 41
42 43
44 45
46
47
48 49
50
5152
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P1
P9
P10
P11
P12
P13
P14P15P16P17P18P19P20P21P22P23P24
Ø Luas ghij = ÷øö
çèæ +
2higj
× gh = ÷øö
çèæ +
2237,2
× 0,75
= 1,639 m2
3.6.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama
Data-data pembebanan :
Berat gording = 33,2 kg/m
Jarak antar kuda-kuda utama = 4,5 m
Berat penutup atap = 50 kg/m2
Berat profil = 25 kg/m
Gambar 3.25. Pembebanan Kuda- kuda Utama akibat Beban Mati
a. Beban Mati
1) Beban P1 = P13
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 33,2 × 4,25 = 141,1 kg
b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 7,438 × 50 = 371,9 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
103
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
c) Beban plafon = Luasan × berat plafon
= 3,188 × 18 = 57,38 kg
d) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (1 + 13) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,51 + 1,73) × 25
= 40,5 kg
e) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 40,5 = 12,15 kg
f) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 40,5 = 4,05 kg
2) Beban P2 = P12
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 33,2 × 4,25 = 141,1 kg
b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 6,375 × 50 = 318,75 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (13+14+25+26) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,73+1,73+0,7+1,4) × 25
= 69,5 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 69,5 = 20,85 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 69,5 = 6,95 kg
3) Beban P3 = P11
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 33,2 × 4,25 = 141,1 kg
b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 6,375 × 50 = 318,75 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (14+15+27+28) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,73+1,73+1,4+1,94) × 25
= 85 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
104
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 85 = 25,5 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 85 = 8,5 kg
4) Beban P4 = P10
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 33,2 × 4,25 = 141,1 kg
b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 9,356 × 50 = 467,8 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (15+29+30+46+16+52+53) × berat profil
kuda kuda
= ½ × (1,73+2,1+3,32+1,73+2,12+0,5+1,54) × 25
= 163 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 163 = 48,9 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 163 = 4,89 kg
5) Beban P5 = P9
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 33,2 × 3,87 = 128,48 kg
b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 5,25 × 50 = 262,5 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (16+17+54+55+46+47+31+32) × berat
profil kuda kuda
= ½ × (2,12+2,12+1,13+1,52+1,73+1,73+2,96+3,3) × 25
= 207,625 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 207,625 = 62,29 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 207,625 = 20,76 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
105
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
6) Beban P6 = P8
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 33,2 × 3,13 = 103,92 kg
b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 4,125 × 50 = 206,25 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (17+18+56+57+48) × berat profil kuda
kuda
= ½ × (2,12+2,12+1,76+1,75+1,73) × 25
= 118,5 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 118,5 = 35,55 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 118,5 = 11,85 kg
7) Beban P7
a) Beban gording = Berat profil gording × Panjang Gording
= 33,2 × 2,37 = 78,68 kg
b) Beban atap = Luasan × Berat atap
= 1,639 × 50 = 81,95 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (18+19+58) × berat profil kuda kuda
= ½ × (2,12+2,12+2,39) × 25
= 82,88 kg
d) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 82,88 = 24,86 kg
e) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 82,88 = 8,29 kg
f) Beban reaksi = (2 x reaksi jurai) + reaksi ½ kuda-kuda
= (2 x 606,17) + 497,66 = 1710 kg
8) Beban P14 = P24
a) Beban plafon = Luasan × Berat plafon
= 6,375 × 18 = 114,75 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
106
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (11+12+45) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,51+1,51+0,7) × 25
= 46,5 kg
c) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 46,5
= 13,95 kg
d) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 46,5 = 4,65 kg
9) Beban P15 = P23
a) Beban plafon = Luasan × Berat plafon
= 6,375 × 18 = 114,75 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (10+11+43+44) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,51+1,51+1,4+1,59) × 25
= 75,13 kg
c) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 75,13
= 22,54 kg
d) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 75,13 = 7,51 kg
10) Beban P16 = P22
a) Beban plafon = Luasan × Berat plafon
= 9,356 × 18 = 168,41 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (9+10+41+42) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,5+1,51+2,1+1,94) × 25
= 88,13 kg
c) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 88,13
= 26,44 kg
d) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 88,13 = 8,81 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
107
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
11) Beban P17 = P21
a) Beban plafon = Luasan × Berat plafon
= 5,25 × 18 = 94,5 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (8+9+39+40) × berat profil kuda kuda
= ½ × (1,5+1,5+2,96+3,32) × 25
= 116 kg
c) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 116
= 34,8 kg
d) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 116 = 11,6 kg
12) Beban P18 = P20
a) Beban plafon = Luasan × Berat plafon
= 4,125 × 18 = 74,25 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (7+8+36+37+38)× berat profil kuda kuda
= ½ × (1,5+1,5+4,93+3,83+3,32) × 25
= 188,5 kg
c) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 188,5
= 56,55 kg
d) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 188,5 = 18,85 kg
13) Beban P19
a) Beban plafon = Luasan × Berat plafon
= 1,639 × 18 = 29,50 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ × Btg (6+7+35+58)× berat profil kuda kuda
= ½ × (1,5+1,5+4,7+2,39) × 25
= 126,13 kg
c) Beban plat sambung = 30 % × beban kuda-kuda
= 30 % × 126,13
= 37,84 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
108
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
d) Beban bracing = 10 % × beban kuda-kuda
= 10 % × 126,13 = 12,61 kg
e) Beban reaksi = (2 x reaksi jurai) + reaksi ½ kuda-kuda
= (2 x 574,40) + 818,14 = 1966,94 kg
Tabel 3.19. Rekapitulasi Beban Mati Kuda-kuda Utama
Beban Beban Atap (kg)
Beban gording
(kg)
Beban Kuda - kuda (kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambung
(kg)
Beban Plafon (kg)
Beban Reaksi
(kg)
Jumlah Beban (kg)
Input SAP (kg)
P1=P13 371,9 141,1 40,5 4,05 12,15 57,38 - 627,08 627
P2=P12 318,75 141,1 69,5 6,95 20,85 - - 557,15 558
P3=P11 318,75 141,1 85 8,5 25,5 - - 578,85 579
P4=P10 467,8 141,1 163 4,89 48,9 - - 825,69 826
P5=P9 262,5 128,48 207,625 20,76 62,29 - - 681,66 682
P6=P8 206,25 103,92 118,5 11,85 35,55 - - 476,07 476
P7 81,95 78,68 82,88 8,29 24,86 - 1710 1986,66 1987
P14=P24 - - 46,5 4,65 13,95 114,75 - 179,85 180
P15=P23 - - 75,13 7,51 22,54 114,75 - 219,93 220
P16=P22 - - 88,13 8,81 26,44 168,41 - 291,79 292
P17=P21 - - 116 11,6 34,8 94,5 - 256,9 257
P18=P20 - - 188,5 18,85 56,55 74,25 - 338,15 339
P19 - - 126,13 12,61 37,84 29,50 1966,94 2173,02 2173
b. Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4,P5, P6, P7, P8, P9, P10, P11, P12,
P13 = 100 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
109
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
c. Beban Angin
Perhitungan beban angin :
11 12
13
14
15
16
17
18
1 23 4 5 6 7 8 9 10
24
23
22
21
20
19
2526 27
2829 30 31
3233 34 35 36 37
38 39
40 41
42 43
44 45
46
47
48 49
50
5152
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
W7
W6
W5
W4'
W3
W2
W1
W8
W9
W10
W11'
W12
W13
W14
W4 W11
Gambar 3.26. Pembebanan Kuda-kuda Utama akibat Beban Angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
1) Koefisien angin tekan 300 = 0,02a - 0,40
= (0,02 x 30) - 0,40 = 0,2
(Untuk W1, W2, W3, W4’)
Koefisien angin tekan 450 = 0,02a - 0,40
= (0,02 × 45) – 0,40 = 0,5
(Untuk W4”,W5, W6, W7)
a. W1 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 7,438 × 0,2 × 25 = 37,19 kg
b. W2 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 6,375 × 0,2 × 25 = 31,88 kg
c. W3 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 6,375 × 0,2 × 25 = 31,88 kg
d. W4 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 9,356 × 0,2 × 25 = 46,78 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
110
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
e. W4’ = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 9,356 × 0,5 × 25 = 116,95 kg
f. W5 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 5,25 × 0,5 × 25 = 65,63 kg
g. W6 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 4,13 × 0,5 × 25 = 51,63 kg
h. W7 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 1,64 × 0,5 × 25 = 20,5 kg
2) Koefisien angin hisap = - 0,40
a. W8 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 1,64 × -0,4 × 25 = -16,4 kg
b. W9 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 4,13 × -0,4 × 25 = -41,3 kg
c. W10 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 5,25 × -0,4 × 25 = -52,5 kg
d. W11’ = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 9,356 × -0,4 × 25 = -93,56 kg
e. W11 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 9,356 × -0,4 × 25 = -93,56 kg
f. W12 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 6,375 × -0,4 × 25 = -63,75 kg
g. W13 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 6,375 × -0,4 × 25 = -63,75 kg
h. W14 = luasan × koef. angin tekan × beban angin
= 7,438 x -0,4 x 25 = -74,38
Tabel 3.20. Perhitungan Beban Angin Kuda-kuda Utama
Beban Angin
Beban (kg) Wx
W.Cos a (kg) (Untuk Input
SAP2000) Wy
W.Sin a (kg) (Untuk Input
SAP2000) W1 37,19 32,21 32 18,595 19
W2 31,88 27,61 28 15,94 16
W3 31,88 27,61 28 15,94 16
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
111
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
W4 46,78 40,51 41 23,39 23
W4” 116,95 82,70 83 82,70 83
W5 65,63 46,41 47 46,41 47
W6 51,63 36,51 37 36,51 37
W7 20,5 14,50 15 14,50 15
W8 -16,4 -11,60 -12 -11,60 -12
W9 -41,3 -29,20 -30 -29,20 -30
W10 -52,5 -37,12 -37 -37,12 -37
W11’ -93,56 -66,16 -66 -66,16 -66
W11” -93,56 -81,03 -81 -46,78 -47
W12 -63,75 -55,21 -55 -31,88 -32
W13 -63,75 -55,21 -55 -31,88 -32
W14 -74,38 -64,41 -65 -37,19 -37
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
Tabel 3.21. Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-kuda Utama
Batang Kombinasi
Batang Kombinasi
Tarik (+) kg Tekan(-) kg Tarik (+) kg Tekan(-) kg
1 17803,24 - 33 1497,09 -
2 18031,28 - 34 2318,58 -
3 17490,43 - 35 2568,26 -
4 16054,63 - 36 2329,62 -
5 12348,35 - 37 1509,44 -
6 10060,58 - 38 - 3585,18
7 10060,58 - 39 5460,66 -
8 12348,35 - 40 - 6380,04
9 16054,63 - 41 3219,71
10 17502,09 - 42 - 1584,61
11 18065,93 - 43 537,79 -
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
112
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
12 17838,95 - 44 - 579,07
13 - 20565,33 45 - 37,28
14 - 20015,73 46 - 12512,14
15 - 18796,01 47 - 7355,80
16 - 6143,72 48 - 8564,07
17 4886,21 49 - 8575,31
18 2262,16 50 - 7373.87
19 2262,16 51 - 12554,75
20 - 4868,02 52 - 5149,51
21 - 6135,08 53 2736,55 -
22 - 18830,50 54 144,45 -
23 - 20051,43 55 - 1094,25
24 - 20565,33 56 2244,73 -
25 - 37,27 57 - 2237,77
26 - 554,85 58 678,05 -
27 526,70 - 59 - 2230,39
28 - 1551,43 60 2252,74 -
29 3199,03 - 61 - 1088,27
30 - 6316,65 62 144,45 -
31 5409,23 - 63 2736,55 -
32 - 3560,31 64 - 5119,90
3.6.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda Utama
a. Perhitungan Profil Batang Tarik
Pmaks. = 18065,93 kg
L = 1,51 m
fy = 2400 kg/cm2
fu = 3700 kg/cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
113
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Kondisi leleh
Pmaks. = f .fy .Ag
2
y
maks. cm 8,364 0,9.240018065,93
.f P
Ag ==F
=
Kondisi fraktur
Lx
-1 U =
L = 4 x 3d
= 4 x 3.1,27 = 15,24 cm
84,015,242,42
-1 Lx
-1 U ===
Pmaks. = f .fu .Ae
Pmaks. = f .fu .An.U
2
u
maks. cm 7,75 0,840,75.3700.
18065,93
..f P
An ==F
=U
2min cm 0,629
240151
240L
i ===
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 80.80.8
Dari tabel didapat Ag = 12,3 cm2
i = 2,42 cm
Berdasarkan Ag kondisi leleh
Ag = 8,364 / 2 = 4,182 cm2
Berdasarkan Ag kondisi fraktur
Diameter baut = 1/2. 2,54 = 12,7 mm
Diameter lubang = 12,7 + 2 = 14,7 mm = 1,47 cm
Ag = An + n.d.t
= (7,75/2) + 1.1,47.0,8
= 5,051 cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
114
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Ag yang menentukan = 5,051 cm2
Digunakan ûë 80.80.8 maka, luas profil 12,3 > 5,051 ( aman )
inersia 2,42 > 0,629 ( aman )
b. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 20565,33 kg
L = 1,73 m
fy = 2400 kg/cm2
fu = 3700 kg/cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 80.80.8
Dari tabel didapat nilai – nilai :
Ag = 2.12,3 = 24,6 cm2
r = 2,42 cm = 24,2 mm
b = 80 mm
t = 8 mm
Periksa kelangsingan penampang :
yftb 200£ =
240
2008
80 £ = 10 £ 12,910
r
kL λ 2c E
f y
p=
1023,14240
24,2(1730) 1
52 xx=
= 0,789
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
115
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Karena 0,25 < lc <1,2 maka :
wc0,67-1,6
1,43
l=
w789,0.0,67-1,6
1,43 = = 1,34
Pn = Ag.fcr = Ag w
yf= 2460
34,1240 = 440597,02 N = 44059,70 kg
550,070,4405985,0
20565,33==
xPP
n
u
f < 1 ....... ( aman )
3.3.1. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches)
Diameter lubang = 14,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . db
= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Tahanan geser baut
Pn = m.(0,4.fub).An
= 2.(0,4.825) .¼ . p . 12,72 = 8356,43 kg/baut
Tahanan tarik penyambung
Pn = 0,75.fub.An
=7833,9 kg/baut
Tahanan Tumpu baut :
Pn = 0,75 (2,4.fu.db.t)
= 0,75 (2,4.370.12,7.9)
= 7612,38 kg/baut
P yang menentukan adalah Ptumpu = 7612,38 kg.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
116
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Perhitungan jumlah baut-mur,
7,2 7612,38
20565,33
PP
n tumpu
maks. === ~ 4 buah baut
Digunakan : 4 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a. 1,5d £ S1 £ 3d
Diambil, S1 = 2,5 db = 3. 12,7
= 3,175 mm
= 3 mm
b. 2,5 d £ S2 £ 7d
Diambil, S2 = 5 db = 1,5 . 12,7
= 6,35 mm
= 6 mm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches )
Diameter lubang = 14,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . db
= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Tahanan geser baut
Pn = n.(0,4.fub).An
= 2.(0,4.825) .¼ . p . 12,72 = 8356,43 kg/baut
Tahanan tarik penyambung
Pn = 0,75.fub.An
=7833,9 kg/baut
Tahanan Tumpu baut :
Pn = 0,75 (2,4.fu. db t)
= 0,75 (2,4.370.12,7.9)
= 7612,38 kg/baut
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
117
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
P yang menentukan adalah Ptumpu = 7612,38 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
2,4 7612,38
18065,93
PP
n tumpu
maks. === ~ 4 buah baut
Digunakan : 4 buah baut
Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) :
1) 3d £ S1 £ 15 tp ,atau 200 mm
Diambil, S1 = 3 d = 3 . 1,27
= 3,81 cm
= 4 cm
2) 1,5 d £ S2 £ (4tp + 100mm) ,atau 200 mm
Diambil, S2 = 1,5 d = 1,5 . 1,27
= 1,905 cm
= 2 cm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
118
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.22. Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda
Nomor Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
2 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
3 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
4 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
5 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
6 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
7 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
8 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
9 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
10 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
11 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
12 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
13 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
14 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
15 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
16 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
17 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
18 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
19 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
20 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
21 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
22 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
23 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
24 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
25 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
26 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
27 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
28 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
29 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
30 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
31 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
32 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
119
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
33 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
34 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
35 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
36 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
37 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
38 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
39 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
40 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
41 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
42 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
43 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
44 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
45 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
46 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
47 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
48 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
49 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
50 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
51 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
52 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
53 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
54 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
55 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
56 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
57 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
58 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
59 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
60 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
61 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
62 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
63 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
64 80 . 80 . 8 4 Æ 12,7
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
120
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
SELESAI
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
121
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
11 12
13
14
15
16
17
18
1 23 4 5 6 7 8 9 10
24
23
22
21
20
19
2526 27
2829 30 31
3233 34 35 36 37
38 39
40 41
42 43
44 45
46
47
48 49
50
5152
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
P2
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P1
P9
P10
P11
P12
P13
3.7 Perencanaan Kuda-kuda Utama B (KK B)
3.7.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda B
Gambar 3.25 Panjang Batang Kuda-Kuda
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.23. Perhitungan Panjang Batang pada Kuda-kuda Utama
No batang Panjang batang
No batang Panjang batang
1 1,51 33 3,83
2 1,51 34 4,93
3 1,51 35 4,7
4 1,5 36 4,93
5 1,5 37 3,83
6 1,5 38 3,32
7 1,5 39 2,96
8 1,5 40 3,32
9 1,5 41 2,1
10 1,51 42 1,94
11 1,51 43 1,4
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
122
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
12 1,51 44 1,59
13 1,73 45 0,7
14 1,73 46 1,73
15 1,73 47 1,73
16 2,12 48 1,73
17 2,12 49 1,73
18 2,12 50 1,73
19 2,12 51 1,73
20 2,12 52 0,5
21 2,12 53 1,54
22 1,73 54 1,13
23 1,73 55 1,52
24 1,73 56 1,76
25 0,7 57 1,75
26 1,59 58 2,39
27 1,4 59 1,75
28 1,94 60 1,76
29 2,1 61 1,52
30 3,32 62 1,13
31 2,96 63 1,54
32 3,32 64 0,5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
123
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
a
b
c
d
e
f
g
h
p
o
n
m
l
k
j
i
a
b
c
d
e
f
g
h
p
o
n
m
l
k
j
i
3.7.2. Perhitungan Luasan Kuda-Kuda Utama B
Gambar 3.26. Luasan Atap Kuda-kuda Utama B Panjang ap = bo = cn = dm = el = fk = gj = hi = 3,00 m
Panjang ab = 1,75 m
Panjang bc = cd = de = ef = fg = 1,5 m
Panjang gh = 0,75 m
· Luas abop = ap x ab = 3 x 1,75= 5,25 m2
· Luas bcno = bo x bc = 3 x 1,5 = 4,5 m2
· Luas cdmn = cn x cd = 3 x 1,5 = 4,5 m2
· Luas delm = dm x de = 3 x 1,5 = 4,5 m2
· Luas efkl = el x ef = 3 x 1,5 = 4,5 m2
· Luas fgjk = fk x fg = 3 x 1,5 = 4,5 m2
· Luas ghij = gj x gh = 3 x 0,75 = 2,25 m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
124
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
ab
c
d
e
f
g
h
po
n
m
l
k
j
i
ab
c
d
e
f
g
h
po
n
m
l
k
j
i
Gambar 3.27. Luasan Plafon Kuda-kuda Utama B Panjang ap = bo = cn = dm = el = fk = gj = hi = 3,00 m
Panjang ab = 0,75 m
Panjang bc = cd = de = ef = fg = 1,5 m
Panjang gh = 0,75 m
· Luas abop = ap x ab = 3 x 0,75= 2,25 m2
· Luas bcno = bo x bc = 3 x 1,5 = 4,5 m2
· Luas cdmn = cn x cd = 3 x 1,5 = 4,5 m2
· Luas delm = dm x de = 3 x 1,5 = 4,5 m2
· Luas efkl = el x ef = 3 x 1,5 = 4,5 m2
· Luas fgjk = fk x fg = 3 x 1,5 = 4,5 m2
· Luas ghij = gj x gh = 3 x 0,75 = 2,25 m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
125
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
= ( 2 x 2 ) + ( ÷øö
çèæ +
25,15,0
x 2 )
= 6 m2
a. Luas plafon afbk = ( ab x bg ) +
(0,5 x fg x gk )
= ( 1 x 2 ) + (0,5 x 1 x 0,5)
= 2,25 m2
3.5.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A
Data-data pembebanan :
Berat gording = 29,4 kg/m
Jarak antar kuda-kuda utama = 4,5 m
Berat penutup atap = 50 kg/m2
Berat profil = 25 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
120
4,5
3,5
1,5
Naik
1,7
BAB 4
PERENCANAAN TANGGA
4.1. Uraian Umum
Tangga merupakan bagian dari struktur bangunan bertingkat yang penting sebagai
penunjang antara struktur bangunan lantai dasar dengan struktur bangunan tingkat
atasnya. Penempatan tangga pada struktur suatu bangunan berhubungan dengan
fungsi bangunan bertingkat yang akan dioperasionalkan.
Pada bangunan umum, penempatan tangga harus mudah diketahui dan 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
Gambar 4.1. Tampak Atas
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
121 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
±2,00
±4,00
3
22
1,5
Gambar 4.2. Detail tangga
Data – data tangga :
Tebal plat tangga = 12 cm
Tebal bordes tangga = 15 cm
Lebar datar = 450 cm
Lebar tangga rencana = 170 cm
Dimensi bordes = 150 × 350 cm
Menentukan lebar antread dan tinggi optred
lebar antrade = 30 cm
Jumlah antrede = 300/30 = 10 buah
Jumlah optrade = 10 + 1 = 11 buah
Tinggi optrede = 200 / 11 = 18 cm
Menentukan kemiringan tangga
a = Arc.tg ( 200/300) = 33,69o
= 33,690 < 35o ……(OK)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
122 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
4.3. Perhitungan Tebal Plat Equivalen dan Pembebanan
4.3.1. Perhitungan Tebal Plat Equivalen
T eq
Gambar 4.3. Tebal equivalen
ABBD
= ACBC
BD = AC
BCAB´ , AC = 22 (30)(16) + = 34 cm
=( ) ( )22 3018
3018
+
´
= 15,43 cm
T eq = 2/3 x BD
= 2/3 x 15,43
= 10,29cm
Jadi total equivalent plat tangga
Y = t eq + ht
= 10,29 + 12
= 22,29 cm
= 0,23 m
A D
C B t’
18
30 y
Ht = 12 cm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
123 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 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 1,7 x 2400 = 40,8 kg/m
Berat spesi (2 cm) = 0,02 x 1,7 x 2100 = 71,4 kg/m
Berat plat tangga = 0,23 x 1,7 x 2400 = 938,4 kg/m
Berat sandaran tangga = 0,7 x 0,1 x 1000 x1 = 70 kg/m
qD = 1120,6 kg/m
2. Akibat beban hidup (qL)
qL= 1,70 x 300 kg/m2
= 510 kg/m
3. Beban ultimate (qU)
qU = 1,2 . qD + 1.6 . qL
= 1,2 . 1120,6 + 1,6 . 510
= 2160,72 kg/m
b. Pembebanan pada bordes ( tabel 2 . 1 PPIUG 1983 )
1. Akibat beban mati (qD)
Berat tegel keramik (1 cm) = 0,01 x 3,5 x 2400 = 84 kg/m
Berat spesi (2 cm) = 0,02 x 3,5 x 2100 = 147 kg/m
Berat plat bordes = 0,15 x 3,5 x 2400 = 1260 kg/m
Berat sandaran tangga = 0,7 x 0,1 x 1000 x 2 = 140 kg/m +
qD = 1631 kg/m
2. Akibat beban hidup (qL)
qL = 3,5 x 300 kg/ m2
= 1050 kg/m
+
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
124 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
3. Beban ultimate (qU)
qU = 1,2 . qD + 1.6 . qL
= 1,2 . 1631 + 1,6 . 1050
= 3637,2 kg/m
Perhitungan analisa struktur tangga menggunakan Program SAP 2000 tumpuan di
asumsikan jepit, sendi, jepit seperti pada gambar berikut :
Gambar 4.4. Rencana tumpuan tangga
4.4. Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes
4.4.1. Perhitungan Tulangan Tangga
Data :
b = 1700
h = 150 mm (tebal bordes)
p (selimut beton) = 40 mm
d = h – p - ½ D tul
= 150 – 40 - 6
= 104 mm
1
2
3
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
125 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
fy = 240 Mpa
f’c = 30 Mpa
Untuk plat digunakan :
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600
fy0,85.fc
b
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
85,0 240
0,85.30
= 0,065
rmax = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,065
= 0,05
rmin = 0,0025 Daerah Tumpuan Mu = 2275.96 kgm = 2,28 .107 Nmm ( Perhitungan SAP )
Mn = 0,8
2,28.10φ
Mu 7
= = 2,85.107 Nmm
m = ==30 0,85.
2400,85.fc
fy 9,41
Rn = == 2
7
2 (104) . 17002,85.10
b.dMn
1,55 N/mm
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
2401,55 9,41 2
119,41
1
= 0,0059
r < rmax
> rmin
di pakai r = 0,0059
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
126 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
As = r . b . d
= 0,0059 . 1700 . 104
= 1043,12 mm2
Dipakai tulangan D 12 mm = ¼ . p × 122 = 113,04 mm2
Jumlah tulangan = 113,041043,12
= 9,23 ≈ 10 buah
Jarak tulangan 1 m = 10
1000 = 100 mm
Dipakai tulangan D 12mm – 100 mm
As yang timbul = 10. ¼ .π. d2
= 1130,4 mm2 > As (1043,12)........... Aman !
Daerah Lapangan Mu = 2366,98 kgm = 2,37.107 Nmm ( Perhitungan SAP )
Mn = 0,8
2,37.10φ
Mu 7
= = 2,96.107 Nmm
m = ==30 0,85.
2400,85.fc
fy9,41
Rn = ==2
7
2 (104) . 17002,96.10
b.dMn
1,61 N/mm
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
2401,61 9,41 2
119,41
1
= 0,0072
r < rmax
> rmin
di pakai r = 0,0072
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
127 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
As = r . b . d
= 0,0072 . 1700 . 104
= 1272,96 mm2
Dipakai tulangan D 12 mm = ¼ . p × 122 = 113,04 mm2
Jumlah tulangan dalam 1 m = 113,041272,96
= 11,26 ≈ 12 buah
Jarak tulangan 1 m = 12
1000 = 83,33 mm
As yang timbul = 12. ¼ .π. d2
= 1356,48 mm2 > As (1272,96 mm2) ........... Aman !
Dipakai tulangan 12 D 12 mm – 83,33 mm
4.4.2. Perencanaan Balok Bordes 20 qu balok 260 20 3,5 m 150
Data perencanaan:
h = 300 mm
b = 150 mm
d` = 40 mm
d = h – d`
= 300 –40 = 260 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
128 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
4.4.3. Pembebanan Balok Bordes Ø Beban mati (qD)
Berat sendiri = 0,15 × 0,35× 2400 = 126 kg/m
Berat dinding = 0,15 × 2 × 1700 = 510 kg/m
Berat plat bordes = 0,15 x 240 = 360 kg/m
qD = 996 kg/m
Ø Beban Hidup (qL) = 300 Kg/m
Ø Beban ultimate (qu)
qu = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= 1,2 . 996 + 1,6 . 300
= 1675,2 Kg/m
Ø Beban reaksi bordes
qu = bordeslebar
bordesReaksi
= 1,5
.1675,221
= 558,4 Kg/m
4.4.4. Perhitungan tulangan lentur Mu = 2480,40 kgm = 2,48.107 Nmm (Perhitungan SAP)
Mn = 0,8
2,48.10φ
Mu 7
= = 3,10.107 Nmm
m = ==30 0,85.
2400,85.fc
fy 9,41
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600
fy0,85.fc
b
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
85,0 240
0,85.30
= 0,065
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
129 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
rmax = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,065
= 0,05
rmin = fy1,4
= 2401,4
= 0,0058
Rn = ==2
7
2 (260) . 1503,10.10
b.dMn
3,06 N/mm
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
2403,06 9,41 2
119,41
1
= 0,014
r < rmax
> rmin
di pakai r = 0,014
As = r . b . d
= 0,014 . 150 . 260
= 546 mm2
Dipakai tulangan D 12 mm = ¼ . p × 122 = 113,04 mm2
Jumlah tulangan = 04,113
546 = 4,83 ≈ 5 buah
As yang timbul = 5. ¼ .π. d2
= 565,2 mm2 > As(546) ..... Aman !
Dipakai tulangan 5 D 12 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
130 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
4.4.5. Perhitungan Tulangan Geser Balok Bordes
Vu = 2893,80 kg = 28938 N
Vc = . cf'b.d. . 6/1
= 1/6 . 150 . 260. 30 .
= 35601,97 N
Æ Vc = 0,75 . Vc
= 26701,47 N
3 Æ Vc = 80104,41 N
Vu > Æ Vc
Jadi di perlukan tulangan geser
Ø Vs = Vu - Ø Vc
= 28938 – 26701,47 = 2236,53 N
Vs perlu = 75,0Vsf
=75,0
53,2236= 2982,04 N
Av = 2 . ¼ p (8)2
= 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,48 mm2
s = 57,21022982,04
26024048,100perlu Vs
d .fy . Av=
´´= mm
S max = d/2 = 2
260= 130 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 100 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
131 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
Pu
Mu
1.25
0.75
0.25
4.5. Perhitungan Pondasi Tangga
Gambar 4.5. Pondasi Tangga
Direncanakan pondasi telapak dengan kedalaman 1,25 m dan panjang 1,50 m
- Tebal = 250 mm
- Ukuran alas = 1500 x 1250 mm
- g tanah = 1,7 t/m3 = 1700 kg/m3
- s tanah = 5 kg/cm2 = 50000 kg/m2
- Pu = 12498,34 kg
- h = 250 mm
- d = h - p - 1/2 Øt - Øs
= 250 – 40 – ½ .12 – 8 = 206 mm
4.5.1. Perencanaan kapasitas dukung pondasi
4.5.1. Perhitungan kapasitas dukung pondasi
Ø Pembebanan pondasi
Berat telapak pondasi = 1,5 x 1,25 x 0,25 x 2400 = 1125 kg
Berat tanah = 2 (0,5 x 0,75) x 1 x 1700 = 1275 kg
Berat kolom = (0,25 x 1,5 x 0,75) x 2400 = 675 kg
Pu = 12498,34 kg
V tot = 15573,34 kg
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
132 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
s yang terjadi = 2.b.L
61Mtot
AVtot
+
σ 1tan ah = +25,1.5,1
15573,34
( )225,1.5,1.6/1
2275,96= 14132,24 kg/m2
= 14132,24 kg/m2 < 17500 kg/m2
= σ yang terjadi < s ijin tanah…...............Ok!
4.5.2. Perhitungan Tulangan Lentur
Mu = ½ . qu . L2
= ½ . 14132,24. (0,5)2
= 1766,53 kg/m = 1,77.107 Nmm
Mn = 8,010.77,1 7
= 2,21 x10 7 Nmm
m = 41,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
rb = ÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600fy
cf' . 85,0
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
.85,0.240
30.85,0
= 0,064
Rn = =2.db
Mn
( )27
206.1500
10.21,2 = 0,347
r max = 0,75 . rb
= 0,048
rmin = 0058,0240
4,14,1==
fy
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
133 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
r ada = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn . m2
11m1
= .41,91
÷÷ø
öççè
æ--
240347,0.41,9.2
11
= 0,0011
r ada < r max
r ada < r min dipakai r min = 0,0058
§ Untuk Arah Sumbu Panjang
As ada = rmin. b . d
= 0,0058. 1500. 206
= 1792,2 mm2
digunakan tul Æ 12 = ¼ . p . d2
= ¼ . 3,14 . (12)2
= 113,04 mm2
Jumlah tulangan (n) = 04,113
2,1792=15,85 ~ 16 buah
Jarak tulangan = 16
1500= 93,75 mm = 90 mm
Sehingga dipakai tulangan Æ 12 - 90 mm
As yang timbul = 16 x 113,04
= 1808,64 > As(1792,2)………..OK!
§ Untuk Arah Sumbu Pendek
As perlu =ρmin b . d
= 0,0058 . 1250 . 206
= 1493,5 mm2
Digunakan tulangan Æ 12 = ¼ . p . d2
= ¼ . 3,14 . (12)2
= 113,04 mm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
134 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
Jumlah tulangan (n) = 04,1135,1493
= 13,21 ~ 14 buah
Jarak tulangan = 14
1250= 89,29 mm = 90 mm
Sehingga dipakai tulangan Æ12 – 90 mm
As yang timbul = 14 x 113,04
= 1582,56 > As (1493,5)………….OK!
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung kuliah 2 lantai
BAB 5 Plat Lantai 135
A
A
A
A
B
B
B
B
B
B
B
B
C C C C
CC C
D
D
D
D3,5
3,5
3,5
3,5 D
D
D
E
E F
D
D
D
D
D
G
G
G
H B
I
4,5 4,5 4,5 4 4,5 4,5 4,5
22
J KJ
BAB 5
PLAT LANTAI
5.1. Perencanaan Plat Lantai
Gambar 5.1. Denah Plat lantai
5.2. Perhitungan Pembebanan Plat Lantai
Plat Lantai
a. Beban Hidup ( qL )
Berdasarkan PPIUG untuk gedung 1983 yaitu :
Beban hidup fungsi gedung untuk ruang kuliah tiap 1 m = 250 kg/m2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
136 Tugas Akhir
Perencanaan Struktur Gedung kuliah 2 lantai
BAB 5 Plat Lantai
Lx
Ly
A4,5
2
b. Beban Mati ( qD ) tiap 1 m
Berat plat sendiri = 0,12 x 2400 x 1 = 288 kg/m
Berat keramik ( 1 cm ) = 0.01 x 2400 x 1 = 24 kg/m`
Berat Spesi ( 2 cm ) = 0,02 x 2100 x 1 = 42 kg/m
Berat plafond + instalasi listrik = 25 kg/m
Berat Pasir ( 2 cm ) = 0,02 x 1,6 x 1 = 32 kg/m
qD = 411 kg/m
c. Beban Ultimate ( qU )
Untuk tinjauan lebar 1 m pelat maka :
qU = 1,2 qD + 1,6 qL
= 1,2 .411 + 1,6 . 250
= 893,2 kg/m2
5.3. Perhitungan Momen
a. Tipe pelat A
Gambar 5.2. Plat tipe A
2,25 2
4,5LxLy
==
Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2 . (2)2 .60 = 214,37 kgm
Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2 . (2)2 .17 = 60,74 kgm
Mtx = - 0,001.qu .Lx2 .x = -0.001. 893,2 . (2)2 .121 = -432,31 kgm
Mty = - 0,001.qu .Lx2 .x = - 0.001. 893,2 . (2)2 .79 = - 282,25 kgm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
137 Tugas Akhir
Perencanaan Struktur Gedung kuliah 2 lantai
BAB 5 Plat Lantai
3,5
4,5
BLx
Ly
Lx
Ly
C4,5
2
b. Tipe pelat B
Gambar 5.3. Plat tipe B
1,29 3,54,5
LxLy
==
Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2 . (3,5)2 .35 = 382,96 kgm
Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2 . (3,5)2 .18 = 196,95 kgm
Mtx = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001. 893,2 . (3,5)2 .74 = -809,69 kgm
Mty = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001. 893,2 . (3,5)2 .57 = -623,68 kgm
c. Tipe pelat C
Gambar 5.4. Plat tipe C
2,25 2
4,5LxLy
==
Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2 .(2)2 . 58 = 207,22 kgm
Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (2)2 . 19 = 67,88 kgm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
138 Tugas Akhir
Perencanaan Struktur Gedung kuliah 2 lantai
BAB 5 Plat Lantai
3,5
4,5
DLx
Ly
Lx
Ly
E4
2
Mtx = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001. 893,2. (2)2 . 118 = - 421,59 kgm
Mty = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001. 893,2. (2)2 . 78 = - 278,68 kgm
d. Tipe plat D
Gambar 5.5. Plat tipe D
1,29 3,54,5
LxLy
==
Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001.893,2. (3,5)2 . 31 = 339,19 kgm
Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (3,5)2 . 19 = 207,89 kgm
Mtx = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001. 893,2.(3,5)2 . 69 = - 754,98 kgm
Mtx = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001. 893,2.(3,5)2 . 57 = - 623,68 kgm
e. Tipe pelat E
Gambar 5.6. Plat tipe E
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
139 Tugas Akhir
Perencanaan Struktur Gedung kuliah 2 lantai
BAB 5 Plat Lantai
Lx
Ly
F4,5
2
2 24
LxLy
==
Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (2)2 .55 = 196,50 kgm
Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (2)2 .21 = 75,03 kgm
Mtx = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001. 893,2. (2)2 .114 = - 407,30 kgm
Mty = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001. 893,2. (2)2 .78 = - 278,68 kgm
f. Tipe pelat F
Gambar 5.7. Plat tipe F
25,22
4,5LxLy
==
Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (2)2 .97 = 346,56 kgm
Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (2)2 .36 = 128,62 kgm
Mty = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001 . 893,2. (2)2 .122 = - 435,88 kgm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
140 Tugas Akhir
Perencanaan Struktur Gedung kuliah 2 lantai
BAB 5 Plat Lantai
3,5
4
Lx
Ly
G3,
5
4
Lx
Ly
H
g. Tipe pelat G
Gambar 5.8. Plat tipe G
1,14 3,54
LxLy
==
Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (3,5)2 . 25 = 273,54 kgm
Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (3,5)2 . 21 = 229,78 kgm
Mtx = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001 . 893,2. (3,5)2 . 59 = - 645,56 kgm
Mty = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001 . 893,2. (3,5)2 . 54 = - 590,85 kgm
h. Tipe pelat H
Gambar 5.9. Plat tipe H
1,14 3,54
LxLy
==
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
141 Tugas Akhir
Perencanaan Struktur Gedung kuliah 2 lantai
BAB 5 Plat Lantai
3,5
4,5
ILx
Ly
Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (3,5)2 . 29 = 317,31 kgm
Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (3,5)2 . 20 = 218,83 kgm
Mtx = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001 . 893,2. (3,5)2 . 66 = - 722,15 kgm
Mty = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001 . 893,2. (3,5)2 . 57 = - 623,68 kgm
i. Tipe pelat I
Gambar 5.10. Plat tipe I
1,29 3,54,5
LxLy
==
Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (3,5)2 . 36 = 393,90 kgm
Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (3,5)2 . 28 = 306,37 kgm
Mtx = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001 . 893.,2. (3,5)2 . 82 = - 897,22 kgm
Mty = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001 . 893,2. (3,5)2 . 72 = - 787,80 kgm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
142 Tugas Akhir
Perencanaan Struktur Gedung kuliah 2 lantai
BAB 5 Plat Lantai
2,251,
75 JLx
Ly
2,25
3,5
KLx
Ly
j. Tipe pelat J
Gambar 5.11. Plat tipe J
1,29 1,752,25
LxLy
==
Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (1,75)2 . 31 = 84,80 kgm
Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (1,75)2 . 19 = 51,97 kgm
Mtx = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001 . 893.,2. (1,75)2 . 69 = - 188,74 kgm
Mty = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001 . 893,2. (1,75)2 . 57 = - 155,92 kgm
k. Tipe pelat K
Gambar 5.12. Plat tipe K
1,56 2,253,5
LxLy
==
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
143 Tugas Akhir
Perencanaan Struktur Gedung kuliah 2 lantai
BAB 5 Plat Lantai
Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (2,25)2 . 37 = 167,31 kgm
Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (2,25)2 . 16 = 72,35 kgm
Mtx = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001 . 893.,2. (2,25)2 . 79 = - 357,22 kgm
Mty = - 0,001.qu . Lx2 . x = - 0.001 . 893,2. (2,25)2 . 57 = - 257,74 kgm
5.4. Penulangan Plat Lantai
Tabel 5.1. Perhitungan Plat Lantai
Tipe Plat Ly/Lx (m) Mlx
(kgm)
Mly
(kgm)
Mtx
(kgm) Mty (kgm)
A 4,5/2=2,25 214,37 60,74 -432,31 - 282,25
B 4,5/3,5=1,29 382,96 196,95 -809,69 -623,68
C 4,5/2 207,22 67,88 - 421,59 - 278,68
D 4,5/3,5=1,29 339,19 207,89 - 754,98 - 623,68
E 4/2=2 196,50 75,03 - 407,30 - 278,68
F 4,5/2=2,25 346,56 128,62 - - 435,88
G 4/3,5=1,14 273,54 229,78 - 645,56 - 590,85
H 4/3,5=1,14 317,31 218,83 - 722,15 - 623,68
I 4,5/3,5=1,29 393,90 306,37 - 897,22 - 787,80
J 2,25/1,75=1,29 84,80 51,97 - 188,74 - 155,92
K 3,5/2,25=1,56 167,31 72,35 - 357,22 - 257,74
Dari perhitungan momen diambil momen terbesar yaitu:
Mlx = 393,90 kgm
Mly = 306,37 kgm
Mtx = - 897,22 kgm
Mty = - 787,80 kgm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
144 Tugas Akhir
Perencanaan Struktur Gedung kuliah 2 lantai
BAB 5 Plat Lantai
Data : Tebal plat ( h ) = 12 cm = 120 mm
Tebal penutup ( d’) = 20 mm
Diameter tulangan ( Æ ) = 10 mm
b = 1000
fy = 240 Mpa
f’c = 30 Mpa
Tinggi Efektif ( d ) = h - d’ = 120 – 20 = 100 m
Tinggi efektif
Gambar 5.13. 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
.0,85.240
0,85.30
= 0,065
rmax = 0,75 . rb
= 0,0488
rmin = 0,0025 ( untuk pelat )
h
d yd x
d '
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
145 Tugas Akhir
Perencanaan Struktur Gedung kuliah 2 lantai
BAB 5 Plat Lantai
5.5. Penulangan lapangan arah x
Mu = 393,90 kgm = 3,94.106 Nmm
Mn = f
Mu= 6
6
10.93,48,010.94,3
= Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )=
2
6
95.1000
10.93,4 0,55 N/mm2
m = 41,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m2
11.m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
24055,0.41,9.2
11.41,91
= 0,0022
r < rmax
r < rmin, di pakai rmin = 0,0025
As = rmin. b . d
= 0,0025. 1000 . 95
= 237,5 mm2
Digunakan tulangan Æ 10 = ¼ . p . (10)2 = 78,5 mm2
Jumlah tulangan = 02,35,785,237= ~ 4 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m1 = 2504
1000= mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 4. ¼ .p.(10)2 = 314 > 237,5 (As) …ok!
Dipakai tulangan Æ 10 – 250 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
146 Tugas Akhir
Perencanaan Struktur Gedung kuliah 2 lantai
BAB 5 Plat Lantai
5.6. Penulangan lapangan arah y
Mu = 306,37 kgm = 3,06.106 Nmm
Mn = f
Mu= 6
6
10.83,38,010.06,3
= Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )=
2
6
85.1000
10.83,3 0,530 N/mm2
m = 41,930.85,0
240.85,0
==cf
fyi
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--´
fy2.m.Rn
11m1
= .41,91
÷÷ø
öççè
æ--
240530,0.41,9.2
11
= 0,0022
r < rmax
r < rmin, di pakai rmin = 0,0025
As = rmin b . d
= 0,0025 . 1000 . 85
= 212,51 mm2
Digunakan tulangan Æ 10 = ¼ . p . (10)2 = 78,5 mm2
Jumlah tulangan = 71,25,785,212= ~ 3 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m1 = 3333
1000=
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 3. ¼.p.(10)2 = 235,5 > 212,51 (As) ….ok!
Dipakai tulangan Æ 10 – 333 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
147 Tugas Akhir
Perencanaan Struktur Gedung kuliah 2 lantai
BAB 5 Plat Lantai
5.7. Penulangan tumpuan arah x
Mu = 897,22 kgm = 8,97.106 Nmm
Mn = f
Mu= =
8,010.97,8 6
11,21.106 Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )=2
6
85.1000
10.21,111,55 N/mm2
m = 41,939.85,0
240'.85,0
==cf
fy
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m2
11.m1
= .41,91
÷÷ø
öççè
æ--
24055,1.41,9.2
11
= 0,0066
r < rmax
r > rmin, di pakai rperlu = 0,0066
As = rperlu . b . d
= 0,0066 . 1000 . 85
= 561 mm2
Digunakan tulangan Æ 10 = ¼ . p . (10)2 = 78,5 mm2
Jumlah tulangan = 15,75,78
561= ~ 8 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m1 = 1258
1000= mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 8. ¼.p.(10)2 = 628 > 479,4 (As) ….ok!
Dipakai tulangan Æ 10 – 125 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
148 Tugas Akhir
Perencanaan Struktur Gedung kuliah 2 lantai
BAB 5 Plat Lantai
5.8. Penulangan tumpuan arah y
Mu = 787,80 kgm = 7,88.106 Nmm
Mn = f
Mu= =
8,010.88,7 6
9,85.106 Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )=2
6
95.1000
10.85,91,09 N/mm2
M = 41,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m2
11.m1
= .41,91
÷÷ø
öççè
æ--
24009,1.41,9.2
11
= 0,0044
r < rmax
r > rmin, di pakai rperlu = 0,0044
As = rperlu . b . d
= 0,0044 . 1000 . 95
= 418 mm2
Digunakan tulangan Æ 10 = ¼ . p . (10)2 = 78,5 mm2
Jumlah tulangan = 32,55,78
418= ~ 6 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m1 = 1676
1000= mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 6. ¼.p.(10)2 = 471 > 351,5 (As) ….ok!
Dipakai tulangan Æ 10 – 167 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
149 Tugas Akhir
Perencanaan Struktur Gedung kuliah 2 lantai
BAB 5 Plat Lantai
5.9. Rekapitulasi Tulangan
Dari perhitungan diatas diperoleh :
Tulangan lapangan arah x Æ 10 – 250 mm
Tulangan lapangan arah y Æ 10 – 333 mm
Tulangan tumpuan arah x Æ 10 – 125 mm
Tulangan tumpuan arah y Æ 10 – 167 mm
Tabel 5.2. Penulangan Plat Lantai
TIPE
PLAT
Berdasarkan perhitungan Penerapan di lapangan
Tulangan Lapangan Tulangan Tumpuan Tulangan Lapangan Tulangan Tumpuan
Arah x (mm)
Arah y (mm)
Arah x (mm)
Arah y (mm)
Arah x (mm)
Arah y (mm)
Arah x (mm)
Arah y (mm)
A Æ10–250 Æ10–333 Æ10–125 Æ10–167 Æ10–240 Æ10–240 Æ10–120 Æ10–120
B Æ10–250 Æ10–333 Æ10–125 Æ10–167 Æ10–240 Æ10–240 Æ10–120 Æ10–120
C Æ10–250 Æ10–333 Æ10–125 Æ10–167 Æ10–240 Æ10–240 Æ10–120 Æ10–120
D Æ10–250 Æ10–333 Æ10–125 Æ10–167 Æ10–240 Æ10–240 Æ10–120 Æ10–120
E Æ10–250 Æ10–333 Æ10–125 Æ10–167 Æ10–240 Æ10–240 Æ10–120 Æ10–120
F Æ10–250 Æ10–333 Æ10–125 Æ10–167 Æ10–240 Æ10–240 Æ10–120 Æ10–120
G Æ10–250 Æ10–333 Æ10–125 Æ10–167 Æ10–240 Æ10–240 Æ10–120 Æ10–120
H Æ10–250 Æ10–333 Æ10–125 Æ10–167 Æ10–240 Æ10–240 Æ10–120 Æ10–120
I Æ10–250 Æ10–333 Æ10–125 Æ10–167 Æ10–240 Æ10–240 Æ10–120 Æ10–120
J Æ10–250 Æ10–333 Æ10–125 Æ10–167 Æ10–240 Æ10–240 Æ10–120 Æ10–120
K Æ10–250 Æ10–333 Æ10–125 Æ10–167 Æ10–240 Æ10–240 Æ10–120 Æ10–120
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak 150
4,5 4,5 4,5 4 4,5 4,5 4,5
3,5
1
2'
2
3
4
5
3'
A B C D E F G HC'
23,
53,
53,
52
1,75
2,25
2"
BAB 6
BALOK ANAK
6.1 . Perencanaan Balok Anak
Gambar 6.1. Area Pembebanan Balok Anak Keterangan:
Balok anak : as 2” ( C – C’ )
Balok anak : as C‘ ( 2 – 2’)
Balok anak : as 2’ ( A – H )
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
151 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
6.1.1. Perhitungan Lebar Equivalen
Untuk mengubah beban segitiga dan beban trapesium dari plat menjadi beban
merata pada bagian balok, maka beban plat harus diubah menjadi beban
equivalent yang besarnya dapat ditentukan sebagai berikut :
a Lebar Equivalen Tipe I
Leq = 1/6 Lx
b Lebar Equivalen Tipe II
Leq = 1/3 Lx
6.1.2. Lebar Equivalen Balok Anak
Tabel 6.1. Hitungan Lebar Equivalen
No. Ukuran Plat
(m2)
Lx
(m)
Ly
(m)
Leq
(segitiga)
Leq
(trapesium)
1. 1,75 x 2,25 1,75 2,25 - 0,40
2. 2,25 x 3,5 2,25 3,5 - 0,98
3. 4,5 x 3,5 3,5 4,5 - 1,38
4. 3,5 x 4,0 3,5 4,0 - 1,29
5. 1,75 x 2,25 1,75 2,25 0,58 -
6. 2,25 x 3,5 2,25 3,5 0,75 -
Ly
½Lx
Leq
½ Lx
Ly
Leq ïþ
ïýü
ïî
ïíì
÷÷ø
öççè
æ-
2
2.LyLx
4.3
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
152 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
1
6.2. Pembebanan Balok Anak as 2” ( C – C’ )
6.2.1. Pembebanan
Gambar 6.2. Lebar Equivalen Balok Anak as 2” (C-C’)
Perencanaan Dimensi Balok
h = 1/12 . Ly
= 1/12 . 2250
= 187,5 mm ~ 200 mm
b = 2/3 . h
= 2/3 . 200
= 133,33 mm ~ 150 mm ( h dipakai = 200 mm, b = 150 mm )
1. Beban Mati (qD)
Pembebanan balok as ( 1 – 1’ )
Berat sendiri = 0,15x(0,20–0,12) x 2400 kg/m3 = 28,8 kg/m
Beban plat = (2 x 0,40) x 411 kg/m2 = 328,8 kg/m
Berat dinding = 0,15 x (4,0 - 0,30) x 1700 = 723,35 kg/m +
qD = 1080,95 kg/m
2. Beban hidup (qL)
Beban hidup digunakan 250 kg/m2
qL = (2 x 0,85) x 250 kg/m2
= 425 kg/m
3. Beban berfaktor (qU)
qU1 = 1,2. qD + 1,6. qL
= 1,2 . 1080,95 + 1,6.425
= 1977,14 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
153 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
6.2.2. Perhitungan Tulangan
a. Tulangan Lentur Balok Anak
Data Perencanaan :
h = 200 mm Øt = 16 mm
b = 150 mm Øs = 8 mm
p = 40 mm d = h - p - 1/2 Øt - Øs
fy = 360 Mpa = 200 – 40 - 1/2.16 - 8
f’c = 30 MPa = 144
Tulangan Lentur Daerah Lapangan
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+ 360600600
85,0360
30.85,0
= 0,038
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,038
= 0,0285
r min = 00389,0360
4,14,1==
fy
Daerah Tumpuan
Dipakai tulangan 2 D16 ( sebagai tulangan pembentuk )
Daerah Lapangan
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Mu = 1201,11 kgm = 1,201 . 107 Nmm
Mn = f
Mu= 7
7
10.50,18,010.201,1
= Nmm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
154 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
Rn = =2.db
Mn
( )=
´ 2
7
144150
10.50,1 4,8 N/mm2
m = ==0,85.30
360c0,85.f'
fy14,12
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fy
Rn.m211.
m
1
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
3608,412,142
11.12,14
1
= 0,015
r < rmax
r > rmin, di pakai rperlu = 0,015
As = r. b . d
= 0,015 . 150 . 144
= 324 mm2
Digunakan tulangan D 16 = ¼ . p . (16)2 = 200,96 mm2
Jumlah tulangan = 61,196,200
324= ~ 2 buah.
As ada = 2 . ¼ . p . 162
= 401,92 mm2 > As ……… aman !
a = 1503085,0
36092,401bcf'0,85
fyada As´´´
=´´
´= 37,83
Mn ada = As ada × fy (d – a/2)
= 401,92 × 360 (144 – 37,83/2)
= 1,809 . 107 Nmm
Mn ada > Mn ......... aman !
Jadi dipakai tulangan 2 D 16 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
155 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
Tulangan Geser
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Vu = 2224,28 kg = 22242,8 N
f’c = 30 Mpa
fy = 240 Mpa
d = 144 mm
Vc = 1/ 6 . cf' .b .d
= 1/ 6 . 30 . 150 . 144
= 19718,01 N
Ø Vc = 0,75 . 19718,01 N
= 14788,51 N
3 Ø Vc = 3 . 14788,51
= 44365,53 N
ÆVc < Vu < 3Ø Vc perlu tulangan geser
Ø Vs = Vu - Ø Vc
= 22242,8 – 14788,51 = 7454,29 N
Vs perlu = 6,0
Vsf=
6,0 48951,8
= 12423,817 N
Av = 2 . ¼ p (8)2
= 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,48 mm2
S =Vsperlu
dfyAv ..=
12423,8214424048,100 ´´
= 279,51 mm
Smax = d/2 = 144/2 = 72 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 70 mm
Dipakai tulangan Ø 8 – 70 mm:
Vs ada =S
dfyAv ..=
7014424048,100 ´´
= 49608,41 N
Vs ada > Vs perlu
49608,41 > 12423,817 N........(Aman)
Jadi, dipakai sengkang Æ 8 – 70 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
156 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
6.3. Pembebanan Balok Anak as C’ (2-2’)
6.3.1. Pembebanan
Gambar 6.3. Lebar Equivalen Balok Anak as C’ (2-2’)
Perencanaan Dimensi Balok :
h = 1/10 . Ly
= 1/10 . 3500
= 350 mm
b = 2/3 . h
= 2/3 . 350
= 250 mm (h dipakai = 350 mm, b = 250 mm )
1. Beban Mati (qD)
Pembebanan balok as C’ ( 2 – 2’ )
Berat sendiri = 0,25 x (0,35 – 0,12) x 2400 kg/m3 = 138 kg/m
Beban Plat = (1,06 + 0,98) x 411 kg/m2 = 838,44 kg/m
Berat dinding = 0,15 x (4,0 - 0,30) x 1700 = 723,35 kg/m
qD = 1699,79 kg/m
2. Beban hidup (qL)
Beban hidup digunakan 250 kg/m2
qL = (1,06 + 0,98) x 250 kg/m2 = 510 kg/m
3. Beban reaksi
Beban reaksi = 2224,28 kg
4. Beban berfaktor (qU)
qU = 1,2. qD + 1,6. qL
= (1,2 x 1648,19) + (1,6 x 510)
= 2793,83 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
157 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
6.3.2. Perhitungan Tulangan
Tulangan Lentur Balok Anak
Data Perencanaan :
h = 350 mm Øt = 19 mm
b = 250 mm Øs = 8 mm
p = 40 mm d = h - p - 1/2 Øt - Øs
fy = 360 Mpa = 350 – 40 - 1/2.19 - 8
f’c = 30 MPa = 292,5
Tulangan Lentur Daerah Lapangan
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+ 360600600
85,0360
30.85,0
= 0,038
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,038
= 0,0285
r min = 00389,0360
4,14,1==
fy
Daerah Tumpuan
Dipakai tulangan 2 D16 ( sebagai tulangan pembentuk )
Daerah Lapangan
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Mu = 6613,54 kgm = 6,61.107 Nmm
Mn = f
Mu= 7
7
10.263,88,010.61,6
= Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )=
´ 2
7
5,292250
10.263,8 3,86 N/mm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
158 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
m = ==0,85.30
360c0,85.f'
fy14,12
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fy
Rn.m211.
m
1
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
36086,312,142
11.12,14
1
= 0,011
r < rmax
r > rmin, di pakai rperlu = 0,011
As = r. b . d
= 0,011. 250 . 292,5
= 804,38 mm2
Digunakan tulangan D 19 = ¼ . p . (19)2 = 283,39 mm2
Jumlah tulangan = 84,239,28338,804
= ~ 3 buah.
As ada = 3 . ¼ . p . 192
= 850,16 mm2 > As ……… aman !
a = 2503085,0
36016,850bcf'0,85
fyada As´´´
=´´´
= 48,01
Mn ada = As ada × fy (d - 2a )
= 850,16 × 360 (292,5 - 201,48 )
= 8,277 . 107 Nmm
Mn ada > Mn ......... aman !
Kontrol Spasi :
S = 1-n
sengkang 2 - tulangan n - 2s - b ff
= 13
8 . 2 - 19 . 2- 40 . 2 - 502-
= 58 > 25 mm. (dipakai tulangan 1 lapis)
Jadi dipakai tulangan 3 D 19 m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
159 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
Tulangan Geser
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Vu = 6223,77 kg = 62237,7 N
f’c = 30 Mpa
fy = 360 Mpa
d = 292,5 mm
Vc = 1/ 6 . cf' .b .d
= 1/ 6 . 30 . 250 . 292,5
= 66753,69 N
Ø Vc = 0,75 . 66753,69 N
= 50065,27 N
3 Ø Vc = 3 . 50065,27
= 150195,80 N
Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3 Ø Vc
Jadi diperlukan tulangan geser
Ø Vs = Vu - Ø Vc
= 62237,7 – 50065,27 = 12172,43 N
Vs perlu = 6,0
Vsf=
6,0 12172,43
= 20287,38 N
Av = 2 . ¼ p (8)2
= 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,48 m m2
S =Vsperlu
dfyAv ..=
20287,385,29224048,100 ´´
= 347,69 mm
Smax = d/2 = 292,5/2 = 146,25 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 140 mm
Dipakai tulangan Ø 8 – 140 mm:
Vs ada =S
dfyAv ..=
1405,29224048,100 ´´
= 50383,54 N
Vs ada > Vs perlu
50383,54 > 20287,38 N........(Aman)
Jadi, dipakai sengkang Æ 8 – 140 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
160 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
6.4. Pembebanan Balok Anak as 2’ (A-H)
6.4.1. Pembebanan
Gambar 6.4. Lebar Equivalen Balok Anak as 2’ (A – H)
Perencanaan Dimensi Balok :
h = 1/12 . Ly
= 1/12 . 4500
= 375 mm = 400 mm
b = 2/3 . h
= 2/3 . 400
= 266,66 mm (h dipakai = 400 mm, b = 300 mm )
1. Beban Mati (qD)
Pembebanan balok as 2’ ( A – B )
Berat sendiri = 0,3 x (0,4 – 0,12) x 2400 kg/m3 = 201,6 kg/m
Beban Plat = (2 x 1,38) x 411 kg/m2 = 1134,36 kg/m
qD1 = 1335,96 kg/m
Pembebanan balok as 2’ ( C – D )
Berat sendiri = 0,3 x (0,4 – 0,12) x 2400 kg/m3 = 201,6 kg/m
Beban Plat = (0,75 + 0,4 + 1,38) x 411 kg/m2 =1039,83 kg/m
qD2 = 1241,43 kg/m
Beban reaksi = 6223,77 kg
Pembebanan balok as 2’ ( D – E )
Berat sendiri = 0,3 x (0,4 – 0,12) x 2400 kg/m3 = 201,6 kg/m
Beban Plat = (2 x 1,29) x 411 kg/m2 = 1060,38 kg/m
qD3 = 1261,98 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
161 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
2. Beban hidup (qL)
Beban hidup digunakan 250 kg/m2
qL1 = (2 x 1,38) x 250 kg/m2
= 690 kg/m
qL2 = 2,53 x 250 kg/m2
= 632,5 kg/m
qL3 = (2 x 1,29) x 250 kg/m2
= 645 kg/m
3. Beban berfaktor (qU)
qU1 = 1,2. qD + 1,6. qL
= (1,2 x 1335,96) + (1,6 x 690 )
= 2707,15 kg/m
qU2 = 1,2. qD + 1,6. qL
= (1,2 x 1241,43) + (1,6 x 632,5 )
= 2501,72 kg/m
qU3 = 1,2. qD + 1,6. qL
= (1,2 x 1261,98) + (1,6 x 645 )
= 2546,38 kg/m
6.4.2. Perhitungan Tulangan
Tulangan Lentur Balok Anak
Data Perencanaan :
h = 400 mm Øt = 19 mm
b = 300 mm Øs = 10 mm
p = 40 mm d = h - p - 1/2 Øt - Øs
fy = 360 Mpa = 400 – 40 - 1/2.19 - 10
f’c = 30 MPa = 340,5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
162 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
Tulangan Lentur Daerah Lapangan
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+ 360600600
85,0360
30.85,0
= 0,038
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,038
= 0,0285
r min = 00389,0360
4,14,1==
fy
Daerah Tumpuan
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Mu = 7946,453 kgm = 7,946 . 107 Nmm
Mn = f
Mu= 7
7
10.93,98,010.946,7
= Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )=
´ 2
7
5,340300
10.93,9 2,85 N/mm2
m = ==0,85.30
360c0,85.f'
fy14,12
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fy
Rn.m211.
m
1
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
36085,212,142
11.12,14
1
= 0,0085
r < rmax
r < rmin, di pakai rmin = 0,0085
As = r. b . d
= 0,0085. 300 . 340,5
= 868,28 mm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
163 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
Digunakan tulangan D 19 = ¼ . p . (19)2 = 283,39 mm2
Jumlah tulangan = 1,339,283
868,28= ~ 4 buah.
As ada = 4 . ¼ . p . 192
= 1133,54 mm2 > As ……… aman !
a = 3003085,036054,1133
bcf'0,85fyada As
´´´
=´´´
= 53,34
Mn ada = As ada × fy (d - 2a )
= 1133,54 × 360 (340,5 - 234,53 )
= 12,807 . 107 Nmm
Mn ada > Mn ......... aman !
Kontrol Spasi :
S = 1-n
sengkang 2 - tulangan n - 2s - b ff
= 14
10 . 2 - 19 . 2- 40 . 2 - 003-
= 54 > 25 mm. (dipakai tulangan 1 lapis)
Jadi dipakai tulangan 4 D 19 mm
Daerah Lapangan
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Mu = 6835,281 kgm = 6,835 . 107 Nmm
Mn = f
Mu= 7
7
10.5,88,010.835,6
= Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )=
´ 2
7
5,340300
10.5,8 2,44 N/mm2
m = ==0,85.30
360c0,85.f'
fy14,12
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
164 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fy
Rn.m211.
m
1
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
36044,212,142
11.12,14
1
= 0,0072
r < rmax
r < rmin, di pakai rmin = 0,0072
As = r. b . d
= 0,0072. 300 . 340,5
= 735,48 mm2
Digunakan tulangan D 19 = ¼ . p . (19)2 = 283,39 mm2
Jumlah tulangan = 60,239,28348,735
= ~ 3 buah.
As ada = 3 . ¼ . p . 192
= 850,16 mm2 > As ……… aman !
a = 3003085,0
36016,850bcf'0,85
fyada As´´´
=´´´
= 40,01
Mn ada = As ada × fy (d - 2a )
= 850,16 × 360 (340,5 - 201,40 )
= 9,809 . 107 Nmm
Mn ada > Mn ......... aman !
Kontrol Spasi :
S = 1-n
sengkang 2 - tulangan n - 2s - b ff
= 13
10 . 2 - 19 . 2- 40 . 2 - 003-
= 81 > 25 mm. (dipakai tulangan 1 lapis)
Jadi dipakai tulangan 3 D 19 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
165 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
Tulangan Geser
Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Vu = 9384,090 kg = 93840,90 N
f’c = 30 Mpa
fy = 240 Mpa
d = 340,5 mm
Vc = 1/ 6 . cf' .b .d
= 1/ 6 . 30 . 300 . 340,5
= 93249,77 N
Ø Vc = 0,75 . 93249,77 N
= 69937,32 N
3 Ø Vc = 3 . 69937,32
= 209811,96 N
Ø Vc < Vu < 3 Ø Vc
69937,32 N < 93840,90 < 209811,96 N
Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3 Ø Vc
Jadi diperlukan tulangan geser
Ø Vs = Vu - Ø Vc
= 93840,90 – 69937,32 = 23903,58 N
Vs perlu = 6,0
Vsf=
6,0 23903,58
= 39839,3 N
Av = 2 . ¼ p (10)2
= 2 . ¼ . 3,14 . 100 = 157 mm2
S =Vsperlu
dfyAv ..=
39839,585,340240157 ´´
= 322,04 mm
Smax = d/2 = 340,5/2 = 170,25 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
166 Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 10 – 170 mm
Dipakai tulangan Ø 10 – 170 mm:
Vs ada =S
dfyAv ..=
1705,340240157 ´´
= 75470,823 N
Vs ada > Vs perlu
75470,823 > 39839,3 N........(Aman)
Jadi, dipakai sengkang Æ 10 – 170 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
167
4,5 4,5 4,5 4 4,5 4,5 4,5
3,5
1
2'
2
3
4
5
3'
A B C D E F G H
23,
53,
53,
52
Balok Anak
Balok Anak
Balok Anak
Balok Anak
Balok Anak
6
30 x 60
30 x 60 30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60 30 x 60 30 x 60 30 x 60 30 x 60 30 x 60 30 x 60
30 x 60
30 x 60 30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
30 x 60
20 x 30
35x6035x60
35x6035x60
35x60
35x60
35x6035x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x6035x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x6035x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
35x60
20x30
20x30
BAB 7
PORTAL
Gambar 7.1. Gambar Denah Portal
Keterangan:
Balok Portal : As 1 Balok Portal : As B
Balok Portal : As 2 Balok Portal : As C
Balok Portal : As 3 Balok Portal : As D
Balok Portal : As 4 Balok Portal : As E
Balok Portal : As 5 Balok Portal : As F
Balok Portal : As 6 Balok Portal : As G
Balok Portal : As A Balok Portal : As H
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
168
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
7.1. Perencanaan Portal
7.1.1. Dasar perencanaan
Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan recana portal adalah
sebagai berikut :
a. Bentuk denah portal : Seperti tergambar
b. Model perhitungan : SAP 2000 ( 3 D )
c. Perencanaan dimensi rangka : b (mm) x h (mm)
Dimensi kolom 1 : 400mm x 400mm
Dimensi kolom 2 : 300 mm × 300 mm
Dimensi sloof : 250mm x 400mm
Dimensi balok
Balok memanjang : 300mm x 600mm
Balok melintang : 350mm x 600mm
Balok kanopi : 200mm x 300 mm
Dimensi ring balk : 200mm x 300mm
d. Kedalaman pondasi : 2,0 m
e. Mutu beton : fc’ = 30 Mpa
f. Mutu baja tulangan : U36 (fy = 360 MPa)
g. Mutu baja sengkang : U24 (fy = 240 MPa)
7.1.2 Perencanaan pembebanan
Secara umum data pembebanan portal adalah sebagai berikut:
a. Berat sendiri balok memanjang = 0,3 x (0,6-0,12) x 2400 = 345,6 kg/m
balok melintang = 0,35 x (0,6-0,12) x 2400 = 403,2 kg/m
b. Plat Lantai
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 1600 x1 = 32 kg/m
qD = 411 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
169
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
c. Atap
Reaksi Kuda kuda Utama = 8539,20 kg ( SAP 2000 )
Reaksi Tumpuan Setengah Kuda-kuda = 2629,14 kg ( SAP 2000 )
Reaksi Tumpuan Jurai = 2453,42 kg ( SAP 2000 )
Reaksi Kuda – Kuda Trapesium = 14224,83 kg ( SAP 2000 )
d. Beban rink balk
Beban Mati (qD)
Beban sendiri balok = 0,20 . 0,30 . 2400
= 144 kg/m
Beban berfaktor (qU) = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= 1,2 . 144 + 1,6 . 100
= 332,8 kg/m
e. Beban Sloof
Beban Mati (qD)
Beban sendiri balok = 0,25 . 0,40 . 2400 = 240 kg/m
Beban dinding = 0,15 .(4-0,60) . 1700 = 867 kg/m +
qD = 1107 kg/m
Beban berfaktor (qU)
qU = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= 1,2 . 1107 + 1,6 . 250
= 1728,4 kg/m
f. Beban balok kanopi
Beban Mati (qD)
Beban sendiri balok = 0,20 . 0,30 . 2400 = 144 kg/m
Beban berfaktor (qU) = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= 1,2 . 144 + 1,6 . 100
= 332,8 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
170
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
3,5
4
4
4,5 4,5 4,5 4 4,5 4,5 4,5
3,5
1
2'
2
3
4
5
3'
A B C D E F G HC'
23,
53,
53,
52
6
7.1.3. Perhitungan luas equivalen untuk plat lantai
Luas equivalent segitiga : lx.31
Luas equivalent trapezium : ÷÷
ø
ö
çç
è
æ÷÷ø
öççè
æ-
2
.243.
61
lylx
lx
Table7.1. Hitungan Lebar Equivalen
No. Ukuran Plat
(m2)
Lx
(m)
Ly
(m)
Leq
(segitiga)
Leq
(trapesium)
1. 1,75 × 2,25 1,75 2,25 0,58 0,40
2. 2 × 4 2 4 0,67 0,91
3. 2,25 × 3,5 2,25 3,5 0,75 0,98
4. 2 × 4,5 2 4,5 0,67 0,92
5. 3,5 × 4,5 3,5 4,5 1,17 1,38
6. 3,5 x 4 3,5 4 1,17 1,29
Gambar 7.2. Gambar Daerah Pembebanan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
171
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
4,5 4,5 4,5 4 4,5 4,5 4,51
A B C D E F G H
4,5 4,5 4 4,5 4,5 4,5
2
4,5A B C D E F G H
7.2. Perhitungan Pembebanan Balok
7.2.1. Perhitungan Pembebanan Balok Memanjang
Pembebanan balok Portal As 1=5 Bentang A-H
1) Pembebanan balok induk element A-H
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 345,6 kg/m
Berat plat lantai = 411 . 0,92 = 378,12 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 1 . 1700 = 255 kg/m
Jumlah = 978,72 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (0,92 ).0,75 = 172,5 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU1)
qU1 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 978,72 ) + (1,6 . 172,5)
= 1450,46 kg/m
b. Pembebanan balok Portal As 2=4 Bentang A – H
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
172
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
1) Pembebanan balok induk element A-B, B-C, F-G & G-H
i. Beban Mati (qd) :
Berat sendiri = 345,6 kg/m
Berat plat lantai = 411 . ( 0,92 + 1,38 ) = 945,3 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 2310,9 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (2,3 ).0,75 = 431,25 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU1)
qU1 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 2310,9 ) + (1,6 . 431,25)
= 3463,08 kg/m
2) Pembebanan balok induk element C-D
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 345,6 kg/m
Berat plat lantai = 411 . ( 0,58 + 0,40 + 0,92 ) = 780,9 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 2146,5 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (1,9).0,75 = 356,25 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU2)
qU2 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 2146, 5 ) + (1,6 . 356,25)
= 3145,8 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
173
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
3) Pembebanan balok induk element D-E
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 345,6 kg/m
Berat plat lantai = 411 . ( 0,91 + 1,29 ) = 904,2 kg/m
Jumlah = 1249,8 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (2,2 ).0,75 = 412,5 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU3)
qU3 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 1249,8 ) + (1,6 . 412,5)
= 2159,76 kg/m
4) Pembebanan balok induk element E-F
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 345,6 kg/m
Berat plat lantai = 411 . ( 0,61 ) = 250,71 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 1616,31 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (0,61 ).0,75 = 114,38 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU4)
qU4 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 1616,31 ) + (1,6 . 114,38)
= 2122,57 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
174
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
3
4,5 4,5 4,5 4 4,5 4,5 4,5A B C D E F G H
C. Pembebanan balok Portal As 3 Bentang A – H
1) Pembebanan balok induk element A-B, B-C, C-D, E-F, F-G, G-H
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 345,6 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (1,38x2 ) = 1134,36 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 2499,96 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (2,76 ).0,75 = 517,5 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU1)
qU1 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 2499,96 ) + (1,6 . 517,5)
= 3827,95 kg/m
2) Pembebanan balok induk element D-E
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 345,6 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (1,29 + 1,29) = 1060,38 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 2425,98 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (2,58 ).0,75 = 483,75 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
175
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
1 2'2 3 4 53'
A3,5 3,5 23,53,52
iii. Beban berfaktor (qU2)
qU2 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 2425,98 ) + (1,6 . 483,75)
= 3685,18 kg/m
7.2.2. Perhitungan Pembebanan Balok Melintang
a. Pembebanan balok Portal As A = As H Bentang 1-5
1) Pembebanan balok induk element A 1–2, 4-5
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (0,67 ) = 275,37 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 1 . 1700 = 255 kg/m
Jumlah = 933,57 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (0,67).0,75 = 125,63 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU1)
qU1 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 933,57 ) + (1,6 . 125,63)
= 1321,284 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
176
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
B
1 2'2 3 4 53'3,5 3,5 23,53,52
2) Pembebanan balok induk element A 2-2’, 2’-3, 3-3’, 3’-4
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (1,17) = 480,87 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 1904,07 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (1,17).0,75 = 219,38 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU2)
qU2 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 1904,07 ) + (1,6 . 219,38)
= 2635,89 kg/m
b. Pembebanan balok Portal As B = As G Bentang 1-5
1) Pembebanan balok induk element As B 1–2, 4-5
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (0,67 . 2 ) = 550,74 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 1973,94 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
177
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
C
1 2'2 3 4 53'3,5 3,5 23,53,52
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (1,34).0,75 = 251,25 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU1)
qU1 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 1973,94) + (1,6 . 251,25)
= 2770,73 kg/m
2) Pembebanan balok induk element As B 2-3, 3-4
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (1,17 x 2) . 2 = 1923,48 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 3346,68 kg/m
Beban titik : P1 = 12976,236 kg
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (4,68).0,75 = 877,5 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU2)
qU2 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 3346,68) + (1,6 . 877,5)
= 5420,02 kg/m
c. Pembebanan balok Portal As C Bentang 1-5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
178
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
1) Pembebanan balok induk element 1–2, 4-5
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (0,67 . 2 ) = 550,74 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 1973,94 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (1,34).0,75 = 251,25 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU1)
qU1 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 1973,94) + (1,6 . 251,25)
= 2770,73 kg/m
2) Pembebanan balok induk element 2 – 2’
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (0,58+0,58+1,17) = 957,63 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 2380,83 kg/m
Beban titik : P1 = 2224,28 kg
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (2,33).0,75 = 436,88 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU2)
qU2 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 2380,83) + (1,6 . 436,88)
= 3556,004 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
179
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
3) Pembebanan balok induk element 2’-3
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (1,17 x 2) = 961,74 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 2384,94 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (1,17 . 2).0,75 = 438,75 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU3)
qU3 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 2384,94) + (1,6 . 438,75)
= 3563,93 kg/m
4) Pembebanan balok induk element 3-4
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (1,17 x 2) . 2 = 1923,48 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 3346,68 kg/m
Beban titik : P1 = 15785,214 kg
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (4,68).0,75 = 877,5 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU4)
qU4 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 3346,68) + (1,6 . 877,5)
= 5420,02 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
180
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
D
1 2'2 3 4 53'3,5 3,5 23,53,52
d. Pembebanan balok Portal As D Bentang 1-6
1) Pembebanan balok induk element 1–2, 4-5
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (0,67 . 2 ) = 550,74 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 1973,94 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (1,34).0,75 = 251,25 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU1)
qU1 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 1973,94) + (1,6 . 251,25)
= 2770,73 kg/m
2) Pembebanan balok induk element 2–2’
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (1,17+ 0,98) = 883,65 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 2306,85 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
181
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
E
1 2'2 3 4 53'3,5 3,5 23,53,52
64
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (1,17 + 0,98).0,75 = 403,13 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU2)
qU2 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 2306,85) + (1,6 . 403,13)
= 3413,23 kg/m
3) Pembebanan balok induk element 2’-3, 3-3’, 3’-4
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (1,17 x 2) = 961,74 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 2384,94 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (1,17 . 2).0,75 = 438,75 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU3)
qU3 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 2384,94) + (1,6 . 438,75)
= 3563,93 kg/m
e. Pembebanan balok Portal As E Bentang 1-6
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
182
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
1) Pembebanan balok induk element 1-2, 4-5
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (0,67 . 2 ) = 550,74 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 1973,94 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (1,34).0,75 = 251,25 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU1)
qU1 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 1973,94) + (1,6 . 251,25)
= 2770,73 kg/m
2) Pembebanan balok induk element 2-2’
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (1,17) = 480,87 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 1904,07 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (1,17).0,75 = 219,38 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU2)
qU2 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 1904,07 ) + (1,6 . 219,38)
= 2635,89 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
183
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
F
1 2'2 3 4 53'3,5 3,5 23,53,52
3) Pembebanan balok induk element 2’-3, 3-3’, 3’-4
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (1,17 x 2) = 961,74 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 2384,94 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (1,17 . 2).0,75 = 438,75 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU3)
qU3 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 2384,94) + (1,6 . 438,75)
= 3563,93 kg/m
f. Pembebanan balok Portal As F Bentang 1-5
1) Pembebanan balok induk element 1-2, 4-5
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (0,67 . 2 ) = 550,74 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 1973,94 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
184
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (1,34).0,75 = 251,25 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU1)
qU1 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 1973,94) + (1,6 . 251,25)
= 2770,73 kg/m
2) Pembebanan balok induk element 2-2’
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (1,17) = 480,87 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 1904,07 kg/m
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (1,17).0,75 = 219,38 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU2)
qU2 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 1904,07 ) + (1,6 . 219,38)
= 2635,89 kg/m
3) Pembebanan balok induk element 2’-3
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (1,17 x 2) = 961,74 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 2384,94 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
185
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (1,17 . 2).0,75 = 438,75 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU3)
qU3 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 2384,94) + (1,6 . 438,75)
= 3563,93 kg/m
4) Pembebanan balok induk element 3-4
i. Beban Mati (qd):
Berat sendiri = 403,2 kg/m
Berat plat lantai = 411 . (1,17 x 2) . 2 = 1923,48 kg/m
Berat dinding = 0,15 . 4 . 1700 = 1020 kg/m
Jumlah = 3346,68 kg/m
Beban titik : P1 = 9127,86 kg
ii. Beban hidup (qL)
Koefisien reduksi beban hidup untuk perencanaan portal = 0,75
qL = 250 . (4,68).0,75 = 877,5 kg/m
iii. Beban berfaktor (qU4)
qU4 = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= (1,2 . 3346,68) + (1,6 . 877,5)
= 5420,02 kg/m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
186
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
7.3 Penulangan Balok Portal
7.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur Rink Balk
Gambar 7.3. Bidang Momen Ringbalk As C (1-5)
Gambar 7.4. Bidang Geser Ringbalk As C (1-5)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
187
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
Data perencanaan :
h = 300 mm
b = 200 mm
p = 40 mm
fy = 360 Mpa
f’c = 30 MPa
Øt = 16 mm
Øs = 8 mm
d = h - p - Øs - ½.Øt
= 300 – 40 – 8 - ½.16
= 244 mm
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+´´
360600600
3600,85030,85
= 0,0376
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,0376
= 0,0282
r min = 00389,0360
4,1fy1,4
==
a. Daerah Tumpuan :
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada batang 44
Mu = 413,32 kgm = 0,413 × 107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,0107462,0 7´
= 0,516 × 107 Nmm
Rn = =´´
=2
7
2 244 20010 0,516
d . bMn
0,433 Nmm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
188
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
m = 12,14300,85
360c0,85.f'
fy=
´=
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
360433,012,142
1112,14
1
= 0,0012
r< r min
r < r max ® dipakai tulangan tunggal
Digunakan r min = 0,00389
As perlu = r min. b . d
= 0,00389 × 200 × 244
= 189,83 mm2
Digunakan tulangan D 16
n = 96,20083,189
16.41
perlu As
2=
p
= 0,95 ≈ 2 tulangan
As’ = 2 × 200,96 = 401,92 mm2
As’ > As………………….aman Ok !
Jadi dipakai tulangan 2 D 16 mm
b. Daerah Lapangan
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada batang 44
Mu = 1120,99 kgm = 1,121 × 107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010121,1 7´
= 1,401 × 107 Nmm
Rn = =´´
=2
7
2 244 20010 1,401
d . bMn
1,177 Nmm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
189
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
m = 12,14300,85
360c0,85.f'
fy=
´=
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
360177,112,142
1112,14
1
= 0,0033
r < r min
r < r max ® dipakai tulangan tunggal
Digunakan r min = 0,00389
As perlu = r min. b . d
= 0,00389 × 200 × 244
= 189,83 mm2
Digunakan tulangan D 16
n = 96,20083,189
16.41
perlu As
2=
p
= 0,95 ≈ 2 tulangan
As’ = 2 × 200,96 = 401,92 mm2
As’ > As………………….aman Ok !
Kontrol Spasi :
S = 1-n
sengkang 2 - tulangan n - 2p - b ff
= 12
8 . 2 - 16 2.- 40 . 2 - 002-
= 72 > 25 mm…..oke!!
Jadi dipakai tulangan 2 D 16 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
190
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
7.3.2 Perhitungan Tulangan Geser Ring Balk
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya geser terbesar pada batang 44
Vu = 1010,64 kg = 10106,4 N
Vc = 1/6 . cf ' . b . d
= 1/6 × 30 × 200 × 244 = 44548,10 N
Ø Vc = 0,6 × 44548,10 N = 26728,86 N
3 Ø Vc = 3 × 26728,86 N
= 80186,58 N
Vu < Ø Vc < 3 Ø Vc (tidak perlu tulangan geser)
dipakai tulangan geser minimum Ø 8 – 100 mm
7.3.3 Hitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang As A-F
Gambar 7.5. Bidang Momen Balok Portal Memanjang As 2 (A-H)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
191
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
Gambar 7.6. Bidang Geser Balok Portal Memanjang As 2 (A-H)
Untuk pehitungan tulangan lentur balok portal memanjang, diambil pada bentang
dengan moment terbesar dari perhitungan SAP 2000, yaitu pada batang 142
Data perencanaan:
b = 300 mm
h = 600 mm
f’c = 30 MPa
fy = 360 MPa
fys = 240 MPa
Ø tulangan = 19 mm
Ø sengkang = 10 mm
Tebal selimut (s) = 40 mm
d = h – s - Ø sengkang – ½ Ø tul.utama
= 600 – 40 – 10 – 1/2 . 19
= 540,5 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
192
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+´´
360600600
3600,85030,85
= 0,0376
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,0376
= 0,0282
r min = 00389,0360
4,1fy1,4
==
m = 12,14300,85
360c0,85.f'
fy=
´=
a. Penulangan Daerah Tumpuan :
Mu = 7719,41 kgm = 7,719 × 107 Nmm
Mn = 8,0
10719,7 7´=
FMu
= 9,65 ×107 Nmm
Rn = =´´
=2
7
2 5,54030010 9,65
.dbMn
1,101 Nmm2
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
360101,112,142
1112,14
1
= 0,00312
r < r min
r < r max ® dipakai tulangan tunggal
Digunakan r min = 0,00389
Asperlu = r min . b. d
= 0,00389 × 300 × 540,5
= 630,764 mm2
Digunakan tulangan D 19
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
193
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
n = 2194/1
perlu As
´´p
= =385,283
630,7642,23 ~ 3 tulangan
As’ = 3 × 283,385 = 850,155 > 632,514 mm2
As’> As………………….aman Ok !
Kontrol Spasi :
S = 1-n
sengkang 2 - tulangan n - 2p - b ff
= 13
10 . 2 - 19 4.- 40 . 2 - 030-
= 71,5 > 25 mm…..oke!!
Digunakan tulangan 3 D 19
b. Penulangan Daerah Lapangan
Mu = 9152,92 kgm = 9,152 × 107 Nmm
Mn = 8,0
10152,9 7´=
FMu
= 11,44 ×107 Nmm
Rn = =´´
=2
7
2 5,5403001044,11
.dbMn
1,31 Nmm2
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
36031,112,142
1112,14
1
= 0,00376
r < r min
r < r max ® dipakai tulangan tunggal
Digunakan r min = 0,00475
Asperlu = r min. b. d
= 0,00389× 300 × 540,5
= 630,764 mm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
194
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
Digunakan tulangan D 19
n = 2194/1
perlu As
´´p
= =385,283
630,7642,23 ~ 3 tulangan
As’ = 3 × 283,385 = 850,16 > 632,514 mm2
As’> As………………….aman Ok !
Kontrol Spasi :
S = 1-n
sengkang 2 - tulangan n - 2p - b ff
= 13
10 . 2 - 19 3.- 40 . 2 - 300-
= 71,5 > 25 mm…..oke!!
Digunakan tulangan 3 D 19
c. Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya geser terbesar pada batang 142 Vu = 11037,84 kg = 110378,4 N
Vc = 1/6 . cf ' .b.d = 1/6 . 30 . 300 . 540,5 = 148022,02 N
Ø Vc = 0,6. Vc = 88813,213 N
3 Ø Vc = 266439,64 N
Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3 Ø Vc
Jadi diperlukan tulangan geser
Ø Vs = Vu - Ø Vc
= 110378,4 – 88813,213 = 21565,187 N
Vs perlu = 6,0
Vsf=
6,0 21565,187
= 35941,98 N
Av = 2 . ¼ p (10)2
= 2 . ¼ . 3,14 . 100 = 157 mm2
S =Vsperlu
dfyAv ..=
35941,985,540240157 ´´
= 566,64 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
195
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
Smax = d/2 = 540,5/2 = 270,25 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 10 – 150 mm
Dipakai tulangan Ø 10 – 150 mm:
Vs ada =S
dfyAv ..=
1505,540240157 ´´
= 135773,6 N
Vs ada > Vs perlu
135773,6 > 35941,98 N........(Aman)
7.3.4 Hitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang
Gambar 7.7. Bidang Momen Balok Portal Melintang As B (1-5)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
196
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
Gambar 7.8. Bidang Geser Balok Portal Melintang As B (1-5)
Untuk perhitungan tulangan lentur balok portal, diambil pada bentang dengan
momen terbesar dari perhitungan SAP 2000, yaitu Portal As B bentang 2-2’
Data perencanaan:
b = 300 mm
h = 650 mm
fy = 360 MPa
fys = 240 MPa
f’c = 30 MPa
Ø tulangan = 22 mm
Ø sengkang = 10 mm
Tebal selimut (s) = 40 mm
d = h – s - Ø sengkang – ½ Ø tul.utama
= 650 – 40 – 10 – 1/2 . 22
= 589 mm
Hasil SAP 2000: Mu tumpuan (-) = 27474,35 kgm Mu lapangan (+) = 40499,27 kgm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
197
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+´´
360600600
3600,85030,85
= 0,0376
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,0376
= 0,0282
r min = 00389,0360
4,1fy1,4
==
m = 12,14300,85
360c0,85.f'
fy=
´=
a. Penulangan Daerah Tumpuan
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada Portal batang 177
Mu = 27474,35 kgm = 27,474 ×107 Nmm
Mn = 8,0
10 27,474 7´=
FMu
= 34,343 ×107 Nmm
Rn = =´´
=2
7
2 58930010343,34
.dbMn
3,30 Nmm2
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
36030,312,142
1112,14
1
= 0,00987
r > r min
r < r max ® dipakai tulangan tunggal
Digunakan rada = 0,00987
Asperlu = r. b. d
= 0,00987 × 300 × 589
= 1744,029 mm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
198
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
n = 2224/1
perlu As´´p
= =94,379
1744,0294,59 ~ 5 tulangan
As’ = 5 × 379,94 = 1899,7 > 1744,029 mm2
a = =b . cf' . 0,85
fy . ada As300 . 30 . 0,85
360 . 1899,7= 89,40
As’> As………………….aman Ok !
Kontrol Spasi :
S = 1-n
sengkang 2 - tulangan n - 2p - b ff
= 15
10 . 2 - 22 5.- 40 . 2 - 030-
= 22,5 < 25 mm (dipakai tulangan dua lapis)
Di pakai d d1 = 589 mm d2 = d1 – s – (2 x ½ Ø)
= 589 – 30 – (2 x ½.22)
= 537 mm
d x 5 = (d1 x 3) + (d2 x 2)
d 5
2) x (537 3) x (589 +=
= 568,2 mm
Mn ada = As ada . fy (d – a/2)
= 1899,7 . 360 (568,2 – 89,40/2)
= 35,802 .107 Nmm
Mn ada > Mn ® Aman..!!
Jadi dipakai tulangan 5 D 22 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
199
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
b. Penulangan Daerah Lapangan
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada batang 176
Mu = 40499,27 = 40,499 ×107 Nmm
Mn = 8,0
10 40,499 7´=
FMu
= 50,624 ×107 Nmm
Rn = =´´
=2
7
2 58930010624,50
.dbMn
4,86 Nmm2
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
36086,412,142
1112,14
1
= 0,0151
r > r min
r < r max ® dipakai tulangan tunggal
Digunakan rada = 0,0151
Asperlu = r. b. d
= 0,0151× 300 × 589 = 2668,17 mm2
n = 2224/1
perlu As´´p
= =94,379
2668,177,1 ~ 8 tulangan
As’ = 8 × 379,94 = 3039,52 > 2668,17 mm2
a = =b . cf' . 0,85
fy . ada As300 . 30 . 0,85360 . 3039,52
= 143,04
As’> As………………….aman Ok !
Kontrol Spasi :
S = 1-n
sengkang 2 - tulangan n - 2p - b ff
= 18
10 . 2 - 22 8.- 40 . 2 - 030-
= 3,43 < 25 mm (dipakai tulangan dua lapis)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
200
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
Di pakai d d1 = 589 mm d2 = d1 – s – (2 x ½ Ø)
= 589 – 30 – (2 x ½.22)
= 537 mm
d x 8 = (d1 x 4) + (d2 x 4)
d 8
4) x (537 4) x (589 +=
= 563 mm
Mn ada = As ada . fy (d – a/2)
= 3039,52 . 360 (589 – 143,04/2)
= 56,624 .107 Nmm
Mn ada > Mn ® Aman..!!
Jadi dipakai tulangan 8 D 22 mm
7.3.5 Perhitungan Tulangan Geser
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada bentang 205
Vu = 33972,02 kg = 339720,2 N
d = h – p – ½ Ø
= 650 – 40 – ½ (10) = 605 mm
Vc = 1/6 . cf ' .b.d = 1/6 . 30 . 300 . 605 = 165686,07 N
Ø Vc = 0,6. Vc = 99411,64 N
3 Ø Vc = 298234,93 N
Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3Ø Vc
: 99411,64 N < 339720,2 > 298234,93 N
tidak perlu tulangan geser
Smax = d/2 = 605/2 = 302,5 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 10 – 150 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
201
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
7.3.6. Perhitungan Tulangan Lentur Balok Kanopi
Gambar 7.9. Bidang momen balok kanopi As 6 (D – E)
Gambar 7.10. Bidang geser balok kanopi As 6 (D – E)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
202
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
Momen dan gaya geser terbesar balok kanopi terletak pada batang 168
Data perencanaan :
h = 300 mm Øt = 16 mm
b = 200 mm Øs = 8 mm
p = 40 mm d = h - p - Øs - ½.Øt
fy = 360 Mpa = 300 – 40 – 8 - ½.16
f’c= 30 Mpa = 244 mm
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fyfy
fc600
600..
.85,0 b
= ÷øö
çèæ
+ 360600600
.85,0.360
30.85,0
= 0,0376
rmax = 0,75 . rb
= 0,0235
rmin = 0039,0360
4,14,1==
fy
a. Daerah tumpuan
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada batang nomor 825.
Mu = 412,55 kgm = 0,413 × 107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010413,0 7´
= 0,516 × 107 Nmm
Rn = 434,0244 200
10 0,516d . b
Mn2
7
2 =´´
=
m = 12,14300,85
360c0,85.f'
fy=
´=
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
203
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
360434,012,142
1112,14
1
= 0,0012
r < r min < r max
Digunakan r min = 0,0039
As perlu = r min . b . d
= 0,0039 . 200 . 244
= 190,32 mm2
n = 216 . π.
41
perlu As
= 96,20032,190
= 0,95 ~ 2 tulangan
Dipakai tulangan 2 D 16 mm
As ada = 2. ¼ . p . 162
= 2. ¼ . 3,14 . 162
= 401,92 mm2 > As perlu (190,32) ® Aman..!!
a = =b . cf' . 0,85
fy . ada As200 . 30 . 0,85
360 . 401,92= 28,37
Mn ada = As ada . fy (d – a/2)
= 401,92 . 360 (244 – 28,37/2)
= 3,325 . 107 Nmm
Mn ada > Mn ® Aman..!!
Jadi dipakai tulangan 2 D 16 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
204
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
b. Daerah Lapangan
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada batang nomor 825.
Mu = 253,21 kgm = 0,253 × 107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010253,0 7´
= 0,316 × 107 Nmm
Rn = 266,0244 200
10 0,316d . b
Mn2
7
2 =´´
=
m = 12,14300,85
360c0,85.f'
fy=
´=
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
360266,012,142
1112,14
1
= 0,00078
r < r min < r max
Digunakan r min = 0,0039
As perlu = r min . b . d
= 0,0039 . 200 . 244
= 190,32 mm2
n = 216 . π.
41
perlu As
= 96,20032,190
= 0,95 ~ 2 tulangan
Dipakai tulangan 2 D 16 mm
As ada = 2. ¼ . p . 162
= 2. ¼ . 3,14 . 162
= 401,92 mm2 > As perlu (190,32) ® Aman..!!
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
205
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
a = =b . cf' . 0,85
fy . ada As200 . 30 . 0,85
360 . 401,92= 28,37
Mn ada = As ada . fy (d – a/2)
= 401,92 . 360 (244 – 28,37/2)
= 3,325 . 107 Nmm
Mn ada > Mn ® Aman..!!
Jadi dipakai tulangan 2 D 16 mm
7.3.7 Perhitungan Tulangan Geser Balok Kanopi
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya geser terbesar pada batang 190
Vu = 680,55 kg = 6805,5 N
Vc = 1/6 . cf ' . b . d
= 1/6 × 30 × 200 × 244 = 44548,10 N
Ø Vc = 0,6 × 44548,10 N = 26728,86 N
3 Ø Vc = 3 × 26728,86 N
= 80186,58 N
Vu < Ø Vc < 3 Ø Vc (tidak perlu tulangan geser)
dipakai tulangan geser minimum Ø 8 – 100 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
206
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
7.4. Penulangan Kolom
7.4.1. Hitungan Tulangan Lentur Kolom Tipe 1
Gambar 7.11. Bidang Axial Kolom As 3 (A-H)
Gambar 7.12. Bidang Momen Kolom As 3 (A-H)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
207
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
Gambar 7.13 Bidang Geser Kolom As 2’ (A-B)
Untuk contoh pehitungan tulangan lentur kolom diambil momen terbesar dari
perhitungan dengan SAP 2000, yaitu As 3
Data perencanaan :
b = 400 mm
h = 400 mm
f’c = 30 MPa
fy = 360 MPa
Ø tulangan =16 mm
Ø sengkang = 10 mm
s (tebal selimut) = 40 mm
Dari perhitungan SAP didapat :
Pu = 84672,89 kg = 846728,9 N
Mu = 2304,58 kgm = 2,304 × 107 Nmm
d = h – s – Ø sengkang –½ Ø tulangan utama
= 400 – 40 – 10 –½ .16
= 342 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
208
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
d’ = h – d = 400 – 342= 58 mm
e = 846728,9
10304,2 7´=
PuMu
= 27,21 mm
e min = 0,1.h = 0,1. 400 = 40 mm
Cb = 342.360600
600.
600600
+=
+d
fy
= 213,75
ab = β1.cb
= 0,85 × 213,75
= 181,688
Pnb = 0,85 × f’c × ab × b
= 0,85 × 30 ×181,688 × 400
= 18,53 × 105 N
Pn Perlu = =65,0
Pnb65,0
10 18,53 5´= 28,51×105 N
Pnperlu > Pnb ® analisis keruntuhan tekan
K1 = 5,0'+
- dde
= 5,058342
40+
- = 0,641
K2 = 18,13
2+
´´d
eh
= 18,1342
4040032
+´´
= 1,59
y = b × h × fc’
= 400 × 400 × 30
= 4,8 ×106 N
As’ = ÷÷ø
öççè
æ- y
K
KPerluPK
fy n ..1
2
11
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
209
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
= ÷ø
öçè
æ ´´-´´ 65 108,459,1641,0
1051,28641,03601
= -298,90 mm2
Ast = 1 % Ag =0,01 . 400. 400 = 1600 mm2
Ast = As’ + As , dimana Ast > As’
As’ = 2mm8002
16002
==tAs
Dipakai As’ = 800 mm2
Menghitung jumlah tulangan :
n = =2)16.(.4
1800
p3,98 ≈ 4 tulangan
As ada = 4 . ¼ . π . 162
= 803,84 mm2 > 800 mm2
As ada > As perlu………….. Ok!
Kontrol Spasi :
S = 1-n
sengkang 2 - tulangan n - 2p - b ff
= 14
10 . 2 - 16 4.- 40 . 2 - 040-
= 78,67 > 25 mm…..oke!!
Jadi dipakai tulangan 4 D 16
7.4.2. Hitungan Tulangan Geser Kolom
Vu = 1295,28 kg = 1,295 × 104 N
Pu = 84672,89 kg = 846728,9 N
Vc = dbcf
AgPu
..6'
.141 ÷÷
ø
öççè
æ+
= 41021,173424006
3040040014 846728,9
1 ´=´´÷øö
çèæ
´´+ N
Ø Vc = 0,6 × Vc = 10,326 × 104 N
0,5 Ø Vc = 5,163 × 104 N
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
210
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
Vu < 0,5 Ø Vc => tanpa diperlukan tulangan geser.
Dipakai sengkang praktis untuk penghubung tulangan memanjang : Æ10 – 150
mm.
7.4.3. Penulangan Kolom Tipe 2
Gambar 7.14. Bidang aksial kolom tipe 2, As 6 (D –E)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
211
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
Gambar 7.15. Bidang momen kolom tipe 2, As 6 (D – E)
a. Perhitungan Tulangan Lentur
Data perencanaan :
b = 300 mm Ø tulangan = 16 mm
h = 300 mm Ø sengkang = 8 mm
f’c = 30 MPa s (tebal selimut) = 40 mm
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya terbesar pada batang nomor 369,dan
momen terbesar pada batang nomor 369
Pu = 4124,9 kg = 41249 N
Mu = 444,41 kgm = 0,444.107 Nmm
d = h – s – Ø sengkang –½ Ø tulangan utama
= 300 – 40 – 8 – ½ .16
= 244 mm
d’ = h – d = 300 – 244 = 56 mm
e = 41249
10444,0 7´=
PuMu
= 107,64 mm
e min = 0,1.h = 0,1. 300 = 30 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
212
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
Cb = 244.360600
600.
600600
+=
+d
fy
= 152,5
ab = β1.cb
= 0,85 × 152,5
= 129,625
Pnb = 0,85 × f’c × ab × b
= 0,85 × 30 ×129,625 × 300
= 9,916 × 105 N
0,1 × f’c × Ag = 0,1 × 30 × 300 × 300 = 2,7.105 N
® karena Pu = 9,916.105 N > 0,1 × f’c × Ag , maka Ø = 0,65
Pn Perlu = =65,0
Pnb65,0
10 9,916 5´= 15,26 ×105 N
Pnperlu > Pnb ® analisis keruntuhan tekan
K1 = 5,0'+
- dde
= 5,056244
64,107+
- = 1,07
K2 = 18,13
2+
´´d
eh
= 18,1244
64,10730032 +
´´ = 2,81
y = b × h × fc’
= 300 × 300 × 30
= 2,7 ×106 N
As’ = ÷÷ø
öççè
æ- y
KK
PerluPKfy n ..1
2
11
= ÷ø
öçè
æ ´´-´´ 65 107,281,207,1
1026,1507,13601
= 1679,74 mm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
213
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
Luas memanjang minimum :
Ast = 1 % Ag = 0,01 . 300. 300 = 900 mm2
Sehingga, As = As’
As = 2
Ast=
2900
= 450 mm2
Menghitung jumlah tulangan :
n = =2).(.4
1 D
As
p 2)16.(.41
450
p = 2,239 ~ 3 tulangan
As ada = 3 . ¼ . π . 162
= 602,88 mm2 > 450 mm2
As ada > As perlu………….. Ok!
Jadi dipakai tulangan 3 D 16
b. Perhitungan Tulangan Geser
Vu = 321,50 kg = 3215 N
Pu = 4124,91 kg = 41249,1 N
Vc = dbcf
AgPu
..6'
.141 ÷÷
ø
öççè
æ+
= 734,690092443006
3030030014 41249,1
1 =´´÷øö
çèæ
´´+ N
Ø Vc = 0,6 × Vc = 41405,84 N
0,5 Ø Vc = 20702,92 N
Vu < 0,5 Ø Vc => tidak diperlukan tulangan geser.
Smax = d/2 = 244/2
= 122 mm ~ 120 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 120 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
214
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
7.5 PENULANGAN SLOOF
7.5.1. Perhitungan Tulangan Lentur Sloof
Gambar 7.16. Bidang Momen Sloof As 2 (A-H)
Gambar 7.17. Bidang Geser Sloof As 2 (A-H)
Data perencanaan :
b = 250 mm d = h – p –Ø s - ½Øt
h = 400 mm = 400 – 40 – 8 – ½.16
f’c = 30 MPa = 344 mm
fy = 360 MPa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
215
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+´´
360600600
3600,85030,85
= 0,0376
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,0376
= 0,0282
r min = 00389,0360
4,1fy1,4
==
a. Daerah Tumpuan :
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada batang 73
Mu = 3165,36 kgm = 3,165 × 107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010165,3 7´
= 3,956 × 107 Nmm
Rn = =´´
= 2
7
2 344 25010 3,956
d . bMn
1,337 Nmm2
m = 12,14300,85
360c0,85.f'
fy=
´=
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
360337,112,142
1112,14
1
= 0,00383
r < r min < r max
Digunakan r min = 0,00389
Asperlu = r min . b. d
= 0,00389 × 250 × 344 = 334,54 mm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
216
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
n = 2164/1
perlu As
´´p
= =96,200
334,541,66 ~ 2 tulangan
As’ = 2 × 200,96 = 401,92 > 334,54 mm2
As’> As………………….aman Ok !
Kontrol Spasi :
S = 1-n
sengkang 2 - tulangan n - 2p - b ff
= 12
8 . 2 - 16 2.- 40 . 2 - 025-
= 122 > 25 mm…..oke!!
Jadi, digunakan tulangan 2 D 16
b. Daerah Lapangan:
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada batang 76
Mu = 1691,17 kgm = 1,691 × 107 Nmm
Mn =8,010691,1 7´
= 2,114 × 107 Nmm
Rn = 715,0344250
10 2,114. 2
7
2=
´´
=db
Mn
m = 12,143085,0
360'85,0
=´
=cf
fy
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ ´´--
360715,012,142
1112,14
1
= 0,0020
r < rmin
r < rmax Digunakan rmin = 0,00389
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
217
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Kuliah 2 Lantai
BAB 7 Portal
As = r . b . d
= 0,00389× 250 × 344
= 334,54 mm2
n = )16.(4
1 334,542p
= 1,66 ≈ 2 tulangan
Digunakan tulangan D 16
As’ = 2 × 200,96 = 401,92
As’ > As maka sloof aman …….Ok!
S = 1-n
sengkang 2 - tulangan n - 2p - b ff
= 12
8 . 2 - 16 2.- 40 . 2 - 025-
= 122 > 25 mm…..oke!!
Jadi dipakai tulangan 2 D 16 mm
7.5.2. Perhitungan Tulangan Geser
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya geser terbesar pada batang 80
Vu = 3983,00 kg = 39830 N
Vc = 1/6 . cf ' . b . d
= 1/6 × 30 × 250 × 344
= 78506,90 N
Ø Vc = 0,6 × 78506,90 N
= 47104,14 N
3 Ø Vc = 3 × 47104,14 N
= 141312,42 N
Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3Ø Vc
: 47104,14 N > 39830 N < 141312,42 N
Jadi tidak diperlukan tulangan geser
smax = d/2 = 2
344= 172 mm ~ 170 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 10 – 170 mm
Top Related