perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user

Transkripsi

1

2

3 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 D III Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret sebagai salah satu lembaga pendidikan dalam merealisasikan hal tersebut memberikan sebuah perencanaan gedung bertingkat dengan maksud agar dapat menghasilkan tenaga yang bersumber daya dan mampu bersaing dalam dunia kerja Maksud dan Tujuan Dalam menghadapi pesatnya perkembangan jaman yang semakin modern dan berteknologi, serta semakin derasnya arus globalisasi saat ini, sangat diperlukan seorang teknisi yang berkualitas. Khususnya dalam ini adalah teknik sipil, sangat diperlukan teknisi-teknisi yang menguasai ilmu dan keterampilan dalam bidangnya. Program D III Jurusan 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. Bab I Pendahuluan 1

4 2 Program D III Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta memberikan dengan maksud dan tujuan : 1. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana sampai bangunan bertingkat. 2. Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan, pengertian dan pengalaman dalam merencanakan struktur gedung. 3. Mahasiswa diharapkan dapat memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam perencanaan suatu struktur gedung Kriteria Perencanaan 1. Spesifikasi Bangunan a. Fungsi Bangunan : Factory Outlet b. Luas Bangunan : 1125 m 2 c. Jumlah Lantai : 2 lantai d. Tinggi Lantai : 4,0 m e. Konstruksi Atap : Rangka kuda-kuda baja f. Penutup Atap : Genteng g. Pondasi : Foot Plat 2. Spesifikasi Bahan a. Mutu Baja Profil : BJ 37 ( σ leleh = 2400 kg/cm 2 ) ( σ ijin = 1600 kg/cm 2 ) b. Mutu Beton (f c) : 20 MPa c. Mutu Baja Tulangan (fy) : Polos : 240 MPa. Ulir : 360 Mpa. Bab I Pendahuluan

5 Peraturan-Peraturan Yang Berlaku a. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung SNI b. Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung SNI c. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung ( PPIUG 1983). d. Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI 1984). Bab I Pendahuluan

6 BAB 2 DASAR TEORI 2.1 Dasar Perencanaan 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 Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, beban - beban tersebut adalah : 1. Beban Mati (qd) Beban mati adalah berat dari semua bagian dari 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 : a) Bahan Bangunan : 1. Beton bertulang kg/m 3 2. Pasir basah kg/m 3 3. Pasir kering kg/m 3 4. Beton biasa kg/m 3 b) Komponen Gedung : 1. Dinding pasangan batu merah setengah bata kg/m 3 2. Langit langit dan dinding (termasuk rusuk rusuknya, tanpa penggantung langit-langit atau pengaku),terdiri dari : - semen asbes (eternit) dengan tebal maximum 4 mm kg/m 2 - kaca dengan tebal 3 4 mm kg/m 2 Bab 2 Dasar Teori 4

7 5 3. Penutup atap genteng dengan reng dan usuk kg/m 2 4. Penutup lantai dari tegel, keramik dan beton (tanpa adukan) per cm tebal kg/m 2 5. Adukan semen per cm tebal kg/m 2 2. Beban Hidup (ql) Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghuni atau penggunaan suatu gedung, termasuk beban beban pada lantai yang berasal dari barang barang yang dapat 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 (PPIUG 1983). Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan gedung toko ini terdiri dari : Beban atap kg/m 2 Beban tangga dan bordes kg/m 2 Beban lantai untuk ruang mesin, alat, dan gudang kg/m 2 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. Bab 2 Dasar Teori

8 6 Tabel 2.1 Koefisien reduksi beban hidup Penggunaan Gedung PERUMAHAN: Rumah sakit / Poliklinik PENDIDIKAN: Sekolah, Ruang kuliah PENYIMPANAN : Gudang, Perpustakaan TANGGA : Perdagangan, penyimpanan Sumber : PPIUG 1983 Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk 0,75 0,90 0,80 0,90 3. Beban Angin (W) Beban Angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (kg/m 2 ). 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/m 2 ini ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup dengan koefisien koefisien angin. Tekan tiup harus diambil minimum 25 kg/m 2, 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/m 2. Untuk daerah didekat laut dan didaerah lain dimana terdapat kecepatan angin lebih besar dari pada daerah tertentu,maka tekanan tiup (P) dapat dihitung dengan menggunakan rumus : 2 V P = ( kg/m 2 ) 16 Di mana V adalah kecepatan angin dalam m/det, yang harus ditentukan oleh instansi yang berwenang. Sedangkan koefisien angin ( + berarti tekanan dan berarti isapan ), untuk gedung tertutup : 1. Dinding Vertikal a) Di pihak angin ,9 Bab 2 Dasar Teori

9 7 b) Di belakang angin...- 0,4 2. Atap segitiga dengan sudut kemiringan α a) Di pihak angin : α < ,02 α - 0,4 65 < α < ,9 b) Di belakang angin, untuk semua α...- 0, Sistem Bekerjanya 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 Provisi Keamanan Dalam pedoman beton PPIUG 1983, 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 ( ), 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. Sedang kekurangan kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang merugikan dari kekuatan bahan, pengerjaan, dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan. Bab 2 Dasar Teori

10 8 Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U 1. D 1,4 D 2. D, L, A,R 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R) 3. D,L,W, A, R 1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5 (A atau R) 4. D, W 0,9 D ± 1,6 W 5. D,L,E 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E 6. D,E 0,9 D ± 1,0 E 7. D,F 1,4 ( D + F ) 8. D,T,L,A,R 1,2 ( D+ T ) + 1,6 L + 0,5 ( A atau R ) Sumber : SNI Keterangan : D = Beban mati L = Beban hidup W = Beban angin A = Beban atap R = Beban air hujan E = Beban gempa T = Pengaruh kombinasi suhu, rangkak, susut dan perbedaan penurunan F = Beban akibat berat dan tekanan fluida yang diketahui dengan baik berat jenis dan tinggi maksimumnya yang terkontrol. Bab 2 Dasar Teori

11 9 Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan No Kondisi gaya Faktor reduksi ( ) Lentur, tanpa beban aksial Beban aksial, dan beban aksial dengan lentur : a. Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur b. Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur : Komponen struktur dengan tulangan spiral Komponen struktur lainnya Geser dan torsi Tumpuan beton 0,80 0,8 0,7 0,65 0,75 0,65 Sumber : SNI Karena 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 SNI adalah sebagai berikut : a. Jarak bersih antara tulangan sejajar yang selapis tidak boleh kurang dari d b atau 25 mm, dimana d b 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. Bab 2 Dasar Teori

12 10 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 2.1 Perencanaan Atap 1. Pembebanan Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah : Beban mati Beban hidup : 100 kg/m 2 Beban Angin 2. Asumsi Perletakan Tumpuan sebelah kiri adalah Sendi. Tumpuan sebelah kanan adalah Rol. Tumpuan sebelah atas adalah Sendi. 3. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP Perencanaan Tangga 1. Pembebanan : Beban mati Beban hidup : 300 kg/m 2 2. Asumsi Perletakan Tumpuan bawah adalah Jepit. Tumpuan tengah adalah Sendi. Tumpuan atas adalah Sendi 3. Analisa struktur pada perencanaan atap ini menggunakan program SAP Perencanaan Plat Lantai 1. Pembebanan : Bab 2 Dasar Teori

13 11 a. Beban mati b. Beban hidup : 400 kg/m 2 2. Asumsi Perletakan : jepit 3. Analisa struktur menggunakan program SAP Perencanaan Balok Anak 1. Pembebanan : a. Beban mati b. Beban hidup : 400 kg/m 2 2. Asumsi Perletakan : sendi sendi 3. Analisa struktur pada perencanaan atap ini menggunakan program SAP Perencanaan Portal 1. Pembebanan : a. Beban mati b. Beban hidup : 400 kg/m 2 2. Asumsi Perletakan a. Jepit pada kaki portal. 3. Analisa struktur pada perencanaan atap ini menggunakan program SAP Perencanaan Pondasi 1. Pembebanan : Beban aksial dan momen dari analisa struktur portal akibat beban mati dan beban hidup. Bab 2 Dasar Teori

14 BAB 3 PERENCANAAN ATAP 3.1. Rencana Atap JL JL TS TS TS TS 500 L SK N G SK L 500 KT KU KU KU KU KU KT 2000 G G JD JD 500 JL JL KU 500 Plat Atap L G G N G G L Plat Atap Gambar 3.1. Rencana Atap Keterangan : KU = Kuda-kuda utama G = Gording KT = Kuda-kuda trapesium N = Nok SK = Setengah kuda-kuda utama L = Lisplank TS = Track Stank J = Jurai Bab 3 Perencanaan Atap 12

15 Tugas akhir Dasar Perencanaan Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai berikut : a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti tergambar. b. Jarak antar kuda-kuda : 3,75 m c. Kemiringan atap (α) : 30 d. Bahan gording : baja profil lip channels ( ). e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki ( ). f. Bahan penutup atap : genteng. g. Alat sambung : baut-mur. h. Jarak antar gording : 2,165 m i. Bentuk atap : limasan. j. Mutu baja profil : Bj-37 ( σ ijin = 1600 kg/cm 2 ) ( σ leleh = 2400 kg/cm 2 ) 3.2. Perencanaan Gording Perencanaan Pembebanan Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels/ kanal kait ( ) 150 x 75 x 20 x 4,5 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai berikut : a. Berat gording = 11 kg/m. f. t s = 4,5 mm b. I x = 489 cm 4. g. t b = 4,5 mm c. I y = 99,2 cm 4. h. Z x = 65,2 cm 3. d. h = 150 mm i. Z y = 19,8 cm 3. e. b = 75 mm Bab 3 Perencanaan Atap

16 Tugas akhir 14 Kemiringan atap (α) = 30. Jarak antar gording (s) = 2,165 m. Jarak antar kuda-kuda utama = 3,75 m. Jarak antara KU dengan KT = 3,75 m. Pembebanan berdasarkan SNI , sebagai berikut : a. Berat penutup atap = 50 kg/m 2. b. Beban angin = 25 kg/m 2. c. Berat hidup (pekerja) = 100 kg. d. Berat penggantung dan plafond = 18 kg/m Perhitungan Pembebanan 1. Beban Mati (titik) y x q x α q q y Berat gording = 11 kg/m Berat penutup atap = ( 2,165 x 50 ) = 108,25 kg/m Berat plafon = ( 1,875 x 18 ) = 33,75 kg/m q = 153 kg/m + q x = q sin α = 153 x sin 30 = 76,5 kg/m. q y = q cos α = 153 x cos 30 = 132,5 kg/m. M x1 = 1 / 8. q y. L 2 = 1 / 8 x 132,5 x (3,75) 2 = 232,91 kgm. M y1 = 1 / 8. q x. L 2 = 1 / 8 x 76,5 x (3,75) 2 = 134,47 kgm. Bab 3 Perencanaan Atap

17 Tugas akhir Beban hidup y x P x α P P y P diambil sebesar 100 kg. P x = P sin α = 100 x sin 30 = 50 kg. P y = P cos α = 100 x cos 30 = 86,603 kg. M x2 = 1 / 4. P y. L = 1 / 4 x 86,603 x 3,75 = 81,19 kgm. M y2 = 1 / 4. P x. L = 1 / 4 x 50 x 3,75 = 46,88 kgm. 3. Beban angin TEKAN HISAP Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2. Koefisien kemiringan atap (α) = 30. 1) Koefisien angin tekan = (0,02α 0,4) = 0,2 2) Koefisien angin hisap = 0,4 Beban angin : 1) Angin tekan (W 1 ) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s 1 +s 2 ) = 0,2 x 25 x ½ x (2,165+2,165) = 10,825 kg/m. 2) Angin hisap (W 2 ) = koef. Angin hisap x beban angin x 1/2 x (s 1 +s 2 ) = 0,4 x 25 x ½ x (2,165+2,165) = -21,65 kg/m. Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga M x : 1) M x (tekan) = 1 / 8. W 1. L 2 = 1 / 8 x 10,825 x (3,75) 2 = 19,03 kgm. 2) M x (hisap) = 1 / 8. W 2. L 2 = 1 / 8 x -21,65 x (3,75) 2 = -38,06 kgm. Bab 3 Perencanaan Atap

18 Tugas akhir 16 Tabel 3.1. Kombinasi Gaya Dalam pada Gording Beban Beban Beban Angin Kombinasi Momen Mati Hidup Tekan Hisap Maksimum Minimum M x 232,91 81,19 19,03-38,06 424,62 378,95 M y 134,47 46, ,37 236, Kontrol Terhadap Tegangan Kontrol terhadap momen Maximum Mx = 424,62 kgm = kgcm. My = 236,37 kgm = kgcm. Asumsikan penampang kompak : M nx = Zx.fy = 65, = kgcm M ny = Zy.fy = 19, = kgcm Check tahanan momen lentur yang terjadi : Mx My + φ. M φ. M 1 b nx , ny = 0,8 1..OK Kontrol terhadap momen Minimum Mx = 378,95 kgm = kgcm. My = 236,37 kgm = kgcm. Asumsikan penampang kompak : M nx = Zx.fy = 65, = kgcm M ny = Zy.fy = 19, = kgcm Check tahanan momen lentur yang terjadi : Mx My + 1 φ. M φ. M b nx ny = 0,77 1..OK 0, Bab 3 Perencanaan Atap

19 Tugas akhir Kontrol Terhadap Lendutan Di coba profil : 150 x 75 x 20 x 4,5 E = 2,1 x 10 6 kg/cm 2 qy = 1,2665 kg/cm Ix = 489 cm 4 Px = 50 kg Iy = 99,2 cm 4 Py = 86,603 kg qx = 0,7313 kg/cm Z ijin 1 = 375 = 2, qx. L Px. L Zx = E. Iy 48. E. Iy 4 5.0,7313(375) = , = 1,23 cm ,2 Zy = = Z = qy. l Py. L E. Ix 48. E. Ix ,2665.(375) 86,603.(375) Zx + Zy 2 = 0,43 cm 2 2 = ( 1,23) + (0,43) = 1,30 cm Z Z ijin 1,30 cm 2,08 cm aman! Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi ,5 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording. Bab 3 Perencanaan Atap

20 Tugas akhir Perencanaan Jurai Gambar 3.2. Rangka Batang Jurai ` Perhitungan Panjang Batang Jurai Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 3.2. Panjang Batang pada Jurai Nomer Batang Panjang Batang (m) 1 2, , , , , , , , , , ,165 Bab 3 Perencanaan Atap

21 Tugas akhir , , , , Perhitungan luasan jurai f 3 g 2 h h' 1 i i' l j k a b c c' d d' e e' f' q g' p m n o r b' a' s i j f g h i' k h' l g' a b c d d' e e' f' m n o p c' q r b' a' s Gambar 3.3. Luasan Atap Jurai Panjang j1 = ½. 2,165 = 1,082 m Panjang j1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 7-8 = 8-9 = 1,082 m Panjang aa = 2,625 m Panjang a s = 4,500 m Panjang cc = 1,406 m Panjang c q = 3,281 m Panjang ee = 0,469 m Panjang e o = 2,344 m Panjang gg = g m = 1,406 m Panjang ii = i k = 0,469 m Luas aa sqc c = (½ (aa + cc ) 7-9) + (½ (a s + c q) 7-9) = (½(2,625+1,406 ) 2. 1,082)+(½( 4, ,281) 2. 1,082) = 12,781 m 2 Bab 3 Perencanaan Atap

22 Tugas akhir 20 Luas cc qoe e = (½ (cc + ee ) 5-7 ) + (½ (c q + e o) 5-7) = ( ½ (1,406+0,469) 2. 1,082)+(½ (3,281+2,344) 2. 1,082) = 8,115 m 2 Luas ee omg gff = (½ 4-5. ee ) + (½ (e o + g m) 3-5) + (½ (ff + gg ) 3-5) = (½ 1,082 0,469)+(½(2,344+1,406)1,082) +(½(1,875+1,406)1,082) = 4,058 m 2 Luas gg mki i = (½ (gg + ii ) 1-3) 2 = (½ (1, ,469) 2. 1,082) 2 = 4,058 m 2 Luas jii k = (½ ii j1) 2 = (½ 0,469 1,082) 2 = 0,507 m 2 a 9 a' 8 b b' 7 c c' 6 d d' 5 e e' 4 f f' g g' h h' n o p q r s i i' j k l m i j f g h f' b c d e e' a d' g' h' n o p i' k l m c' b' a' q r s Gambar 3.4. Luasan Plafon Jurai Panjang j1 = ½. 1,875 = 0,9 m Panjang j1 = 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5 = 5-6 = 6-7 = 7-8 = 8-9 = 0,9 m Panjang bb = 1,875 m Panjang b r = 3,750 m Panjang cc = 1,406 m Panjang c q = 3,281 m Panjang ee = 0,469 m Panjang e o = 2,344 m Panjang gg = g m = 1,406 m Panjang ii = i k = 0,469 m Bab 3 Perencanaan Atap

23 Tugas akhir 21 Luas bb rqc c = (½ (bb + cc ) 7-8) + (½ (b r + c q) 7-8) = (½ (1, ,406) 0,9) + (½ (3, ,281) 0,9) = 4,640 m 2 Luas cc qoe e = (½ (cc + ee ) 5-7) + (½ (c q + e o) 5-7) = (½ (1,406+0,469) 2.0,9) + (½ (3,281 +2,344)2.0,9) = 6,751 m 2 Luas ee omg gff = (½ 4-5. ee ) + (½ (e o + g m) 3-5) + (½ (ff + gg ) 3-5) =(½ 0,9 0,469)+(½(2,344+1,406)0,9) +(½(1,875+1,406)0,9) = 3,375 m 2 Luas gg mki i = (½ (gg + ii ) 1-3) 2 = (½ (1,406+0,469) 2. 0,9 ) 2 = 3,375 m 2 Luas jii k = (½ ii j1) 2 = (½ 0,469 0,9) 2 = 0,422 m Perhitungan Pembebanan Jurai Data-data pembebanan : Berat gording = 11 kg/m Berat penutup atap = 50 kg/m 2 Berat plafon dan penggantung = 18 kg/m 2 Berat profil kuda-kuda = 25 kg/m Bab 3 Perencanaan Atap

24 Tugas akhir 22 P5 P4 8 P3 7 P1 5 P P9 P8 P7 P6 Gambar 3.5. Pembebanan jurai akibat beban mati a. Beban Mati 1) Beban P1 a) Beban Gording = berat profil gording panjang gording bb r = 11 (1,875+3,750) = 61,875 kg b) Beban Atap = luasan aa sqc c berat atap = 12, = 639,05 kg c) Beban Plafon = luasan bb rqc c berat plafon = 4, = 83,52 kg d) Beban Kuda-kuda = ½ btg (1 + 5) berat profil kuda-kuda = ½ (2, ,864) 25 = 68,95 kg e) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 68,95 = 20,685 kg f) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda = 10 % 68,95 = 6,895 kg 2) Beban P2 a) Beban Gording = berat profil gording panjang gording dd p = 11 (0,938+2,813) = kg Bab 3 Perencanaan Atap

25 Tugas akhir 23 b) Beban Atap = luasan cc qoe e berat atap = 8, = 405,75 kg c) Beban Kuda-kuda = ½ btg ( ) berat profil kuda-kuda = ½ (2, , , ,864 ) 25 = 120,937 kg d) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 120,937 = 36,281 kg e) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda = 10 % 120,937 = 12,094 kg 3) Beban P3 a) Beban Gording = berat profil gording panjang gording ff n = 11 (1,875+1,875) = 41,25 kg b) Beban Atap = luasan ee omg gff berat atap = 4, = 202,9 kg c) Beban Kuda-kuda = ½ btg ( ) berat profil kuda-kuda = ½ (2, , , ,864) 25 = 141,45 kg d) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 141,45 = 42,435 kg e) Beban Bracing = 10 % beban kuda-kuda = 10 % 141,45 = 14,145 kg 4) Beban P4 a) Beban Gording = berat profil gording panjang gording hh l = 11 (0,938+0,938) = 20,636 kg b) Beban Atap = luasan gg mki i berat atap = 4, = 202,9 kg c) Beban Kuda-kuda = ½ btg ( ) berat profil kuda-kuda = ½ (2, , , ,864) 25 = 164,338 kg Bab 3 Perencanaan Atap

26 Tugas akhir 24 d) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 164,338 = 49,301 kg e) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda = 10 % 164,338 = 16,434 kg 5) Beban P5 a) Beban Atap = luasan jii k berat atap = 0, = 25,35 kg b) Beban Kuda-kuda = ½ btg (8+15) berat profil kuda-kuda = ½ (2, ,33) 25 = 89,925 kg c) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 89,925 = 26,977 kg d) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda = 10 % 89,925 = 8,992 kg 6) Beban P6 a) Beban Plafon = luasan jii k berat plafon = 0, = 7,596 kg b) Beban Kuda-kuda = ½ btg ( ) berat profil kuda-kuda = ½ (4,33 + 4, ,652) 25 = 139,687 kg c) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 139,687 = 41,906 kg d) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda = 10 % 139,687 = 13,969 kg 7) Beban P7 a) Beban Plafon = luasan gg mki i berat plafon = 3, = 60,75 kg Bab 3 Perencanaan Atap

27 Tugas akhir 25 b) Beban Kuda-kuda = ½ btg ( ) berat profil kuda-kuda = ½ (2, , , ,652) 25 = 149,412 kg c) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 149,412 = 44,824 kg d) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda = 10 % 149,412 = 14,941 kg 8) Beban P8 a) Beban Plafon = luasan ee omg gff berat plafon = 3, = 60,75 kg b) Beban Kuda-kuda = ½ btg ( ) berat profil kuda-kuda = ½ (2,652+2, , ,864) 25 = 144,887 kg c) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 144,887= 43,466 kg d) Beban Bracing = 10 % beban kuda-kuda = 10 % 144,887 = 14,489 kg 9) Beban P9 a) Beban Plafon = luasan cc qoe e berat plafon = 6, = 121,518 kg b) Beban Kuda-kuda = ½ btg ( ) berat profil kuda-kuda = ½ (2, , ,652) 25 = 79,837 kg c) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 79,837 = 23,951 kg d) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda = 10 % 79,837 = 7,984 kg Bab 3 Perencanaan Atap

28 Tugas akhir 26 Tabel 3.3. Rekapitulasi Pembebanan Jurai Beban Input Beban Beban Beban Beban Plat Beban Jumlah Kudakuda 2000 SAP Beban Atap gording Bracing Penyambung Plafon Beban (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) ( kg ) P1 639,05 61,875 68,95 6,895 20,685 83,52 880, P2 405,75 41, ,937 12,094 36, , P3 202,9 41,25 141,45 14,145 42, , P4 202,9 20, ,338 16,434 49, , P5 25,35-89,925 8,992 26, , P ,687 13,969 41,906 7, , P ,412 14,941 44,824 60,75 269, P ,887 14,489 43,466 60,75 263, P ,837 7,984 23, , , b. Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P1 = P2 = P3 = P4 = P5 = 100 kg Bab 3 Perencanaan Atap

29 Tugas akhir 27 c. Beban Angin Perhitungan beban angin : W5 W4 8 W3 7 W1 W Gambar 3.6. Pembebanan Jurai akibat Beban Angin Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2. Koefisien angin tekan = 0,02α 0,40 = (0,02 30) 0,40 = 0,2 a) W1 = luasan koef. angin tekan beban angin = 12,781 0,2 25 = 63,905 kg b) W2 = luasan koef. angin tekan beban angin = 8,115 0,2 25 = 40,575 kg c) W3 = luasan koef. angin tekan beban angin = 4,058 0,2 25 = 20,29 kg d) W4 = luasan koef. angin tekan beban angin = 4,058 0,2 25 = 20,29 kg e) W5 = luasan koef. angin tekan beban angin = 0,507 0,2 25 = 2,535 kg Bab 3 Perencanaan Atap

30 Tugas akhir 28 Tabel 3.4. Perhitungan Beban Angin Jurai Beban Wx (Untuk Input Wy (Untuk Input Beban (kg) Angin W.Cos α (kg) SAP2000) W.Sin α (kg) SAP2000) W1 63,905 59, , W2 40,575 37, , W3 20,29 18, ,601 8 W4 20,29 18, ,601 8 W5 2,535 2, ,950 1 Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang setengah kuda-kuda sebagai berikut : Tabel 3.5. Rekapitulasi Gaya Batang Jurai kombinasi Batang Tarik (+) (kg) Tekan (-) (kg) 1 752, , , , , , , , , , , , , , ,39 Bab 3 Perencanaan Atap

31 Tugas akhir Perencanaan Profil Jurai a. Perhitungan profil batang tarik P maks. = 944,05 kg F y F u Ag perlu = = 2400 kg/cm 2 (240 MPa) = 3700 kg/cm 2 (370 MPa) P mak = Fy 944,05 = 0,39 cm Dicoba, menggunakan baja profil Dari tabel baja didapat data-data = Ag = 4,80 cm 2 x = 1,51 cm An = 2.Ag-dt = = 945,5 mm 2 L =Sambungan dengan Diameter = 3.12,7 =38,1 mm x = 15,1 mm U =1 = 1- x L 15,1 = 0,604 38,1 Ae = U.An = 0, ,5 = 571,082 mm 2 Check kekuatan nominal φ Pn = 0,75. Ae. Fu = 0, , = ,255 N = 15847,5255 kg > 944,05 kg OK Bab 3 Perencanaan Atap

32 Tugas akhir 30 b. Perhitungan profil batang tekan P maks. = 1816,44 kg lk Ag perlu = = 2,864 m = 286,4 cm P mak 1816,44 = = 0,76 cm 2 Fy 2400 Dicoba, menggunakan baja profil (Ag = 4,80 cm 2 ) Periksa kelangsingan penampang : b < = < t Fy 5 K.L λ = = r λ c = λ π Fy E = 10 < 12, ,4 1,51 = 189,66 = 189,66 3, ω = 2,09 λc 1,2 ω 2 = 1,25.λ c = 1,25. (2,09 2 ) Fy Fcr = = ω Pn = 2. Ag. Fcr P φpn = 5,46 = 2.4,80.439,56 = 4219,776 = 2400 = 439,56 5, ,09 0, ,776 = 0,50 < 1 OK 2 = 1,25.λ c Bab 3 Perencanaan Atap

33 Tugas akhir Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut ( ) = 12,7 mm ( ½ inches) Diameter lubang = 14 mm. Tebal pelat sambung (δ) = 0,625. d b = 0, ,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm Tahanan geser baut P n Tahanan tarik penyambung P n = m.(0,4.f ub ).An = 2.(0,4.825).¼. π. 12,7 2 = 8356,43 kg/baut = 0,75.f ub.an =7834,2 kg/baut Tahanan Tumpu baut : P n = 0,75 (2,4.fu.d b. t) = 0,75 (2, ,7.9) = 7612,38 kg/baut P yang menentukan adalah P tumpu = 7612,38 kg. Perhitungan jumlah baut-mur, Pmaks. 1816,44 n = = = 0,238 ~ 2 buah baut P 7612,38 tumpu Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut : a) 1,5d S1 3d Diambil, S 1 = 2,5 d b = 3. 12,7 = 3,175 mm = 30 mm Bab 3 Perencanaan Atap

34 Tugas akhir 32 b) 2,5 d S 2 7d Diambil, S 2 = 5 d b = 1,5. 12,7 = 6,35 mm = 6 mm b. Batang tarik Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut ( ) = 12,7 mm ( ½ inches ) Diameter lubang = 14,7 mm. Tebal pelat sambung (δ) = 0,625. d b = 0,625 x 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm Tahanan geser baut P n Tahanan tarik penyambung P n = n.(0,4.f ub ).An = 2.(0,4.825).¼. π. 12,7 2 = 8356,43 kg/baut = 0,75.f ub.an =7834,2 kg/baut Tahanan Tumpu baut : P n = 0,75 (2,4.fu. d b t) = 0,75 (2, ,7.9) = 7612,38 kg/baut P yang menentukan adalah P tumpu = 7406,64 kg. Perhitungan jumlah baut-mur, Pmaks. 944,05 n = = = 0,124 ~ 2 buah baut P 7612,38 geser Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut : a) 1,5d S1 3d Diambil, S 1 = 2,5 d b = 2,5. 12,7 = 3,175 mm = 30 mm Bab 3 Perencanaan Atap

35 Tugas akhir 33 b) 2,5 d S 2 7d Diambil, S 2 = 5 d b = 1,5. 12,7 = 6,35 mm = 60 mm Tabel 3.6. Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai Nomer Batang Dimensi Profil Baut (mm) , , , , , , , , , , , , , , ,7 Bab 3 Perencanaan Atap

36 Tugas akhir Perencanaan Setengah Kuda-kuda Gambar 3.7. Rangka Batang Setengah Kuda-kuda Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 3.7. Perhitungan Panjang Batang pada Setengah Kuda-kuda Nomer Batang Panjang Batang 1 1, , , , , , , , , , ,165 Bab 3 Perencanaan Atap

37 Tugas akhir , , , , Perhitungan luasan Setengah Kuda-kuda j k f g e' e h d d' i c' c b' a' b a Gambar 3.8. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda Panjang ak = 9 m Panjang bj = 6,6 m Panjang ci = 4,7 m Panjang dh = 2,8 m Panjang eg = 0,9 m Panjang atap ab = jk = 2,725 m Panjang b c = c d = d e = 1,875 m Panjang e f = ½ 1,875 = 0,937 m Panjang atap a b = 2,438 m Panjang atap bc = cd = de = gh = hi = ij = 2,096 m Bab 3 Perencanaan Atap

38 Tugas akhir 36 Luas atap abjk = ½ x (ak + bj) x a b = ½ x (9 + 6,6) x 2,438 = 19,016 m 2 Luas atap bcij = ½ x (bj + ci) x b c = ½ x (6,6 + 4,7) x 1,875 = 10,594 m 2 Luas atap cdhi = ½ x (ci + dh) x c d = ½ x (4,7 + 2,8) x 1,875 = 7,031 m 2 Luas atap degh = ½ x (dh + eg) x d e = ½ x (2,8 + 0,9) x 1,875 = 3,469 m 2 Luas atap efg = ½ x eg x e f = ½ x 0,9 x 0,937 = 0,422 m 2 j k f g e' e h d' d i c' c b' b a' a Gambar 3.9. Luasan Plafon Bab 3 Perencanaan Atap

39 Tugas akhir 37 Panjang ak = 7,5 m Panjang atap a b = 0,937 m Panjang atap b c = c d = d e = 1,875 m Panjang atap e f = 0,937 m Panjang bj = 6,6 m Panjang ci = 4,7 m Panjang dh = 2,8 m Panjang eg = 0,9 m Panjang atap ab = jk = 1,048 m Panjang atap bc = cd = de = gh = hi = ij = 2,096 m Luas atap abjk = ½ x (ak + bj) x a b = ½ x (7,5 + 6,6) x 0,937 = 6,606 m 2 Luas atap bcij = ½ x (bj + ci) x b c = ½ x (6,6 + 4,7) x 1,875 = 10,594 m 2 Luas atap cdhi = ½ x (ci + dh) x c d = ½ x (4,7 + 2,8) x 1,875 = 7,031 m 2 Luas atap degh = ½ x (dh + eg) x d e = ½ x (2,8 + 0,9) x 1,875 = 3,469 m 2 Luas atap efg = ½ x eg x e f = ½ x 0,9 x 0,937 = 0,422 m Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda Data-data pembebanan : Berat gording = 11 kg/m Berat penutup atap = 50 kg/m 2 Berat profil kuda - kuda = 25 kg/m Bab 3 Perencanaan Atap

40 Tugas akhir 38 a. Beban Mati P5 P4 8 P3 7 P1 5 P P9 P8 P7 P6 Gambar Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat Beban Mati 1) Beban P1 a) Beban Gording = berat profil gording panjang gording = 11 7,5 = 82,5 kg b) Beban Atap = luasan abjk berat atap = 19, = 950,8 kg c) Beban Plafon = luasan abjk berat plafon = 6, = 118,91 kg d) Beban Kuda-kuda = ½ btg (1 + 5) berat profil kuda-kuda = ½ (1, ,165) 25 = 50,5 kg e) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 50,5 = 15,15 kg f) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda = 10 % 50,5 = 5,05 kg Bab 3 Perencanaan Atap

41 Tugas akhir 39 2) Beban P2 a) Beban Gording = berat profil gording panjang gording = 11 x 5,625 = 61,875 kg b) Beban Atap = luasan bcij berat atap = 10, = 529,7 kg c) Beban Kuda-kuda = ½ btg ( ) berat profil kuda-kuda = ½ (2,165+1,083+2,165+2,165) 25 = 94,725 kg d) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 94,725 = 28,418 kg e) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda = 10 % 94,725 = 9,472 kg 3) Beban P3 a) Beban Gording = berat profil gording panjang gording = 11 x 3,75 = 41,25 kg b) Beban Atap = luasan cdhi berat atap = 7, = 351,55 kg c) Beban Kuda-kuda = ½ btg ( ) berat profil kuda-kuda = ½ (2, , , ,165) 25 = 116,988 kg d) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 116,988 = 35,096 kg e) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda = 10 % 116,988 = 11,699 kg Bab 3 Perencanaan Atap

42 Tugas akhir 40 4) Beban P4 a) Beban Gording = berat profil gording panjang gording = 11 1,875 = 20,625 kg b) Beban Atap = luasan degh berat atap = 3, = 173,45 kg c) Beban Kuda-kuda = ½ btg ( ) berat profil kuda-kuda = ½ (2,165+3,248+3,750+2,165) 25 = 141,6 kg d) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 141,6 = 42,48 kg e) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda = 10 % 141,6 = 14,16 kg 5) Beban P5 a) Beban Atap = luasan efg berat atap = 0, = 21,1 kg b) Beban Kuda-kuda = ½ btg (8 + 15) berat profil kuda-kuda = ½ (2, ,33) 25 = 81,187 kg c) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 81,187 = 24,356 kg d) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda = 10 % 81,187 = 8,119 kg Bab 3 Perencanaan Atap

43 Tugas akhir 41 6) Beban P6 a) Beban Plafon = luasan efg berat plafon = 0, = 7,596 kg b) Beban Kuda-kuda = ½ btg ( ) berat profil kuda-kuda = ½ (4,33 + 3,75 + 1,875) 25 = 124,437 kg c) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 124,437 = 37,331 kg d) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda = 10 % 124,437 = 12,444 kg 7) Beban P7 a) Beban Plafon = luasan degh berat plafon = 3, = 62,442 kg b) Beban Kuda-kuda = ½ btg ( ) berat profil kuda-kuda = ½ (1,875 +3, , ,875) 25 = 123,275 kg c) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 123,275 = 36,982 kg d) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda = 10 % 123,275 = 12,328 kg Bab 3 Perencanaan Atap

44 Tugas akhir 42 8) Beban P8 a) Beban Plafon = luasan cdhi berat plafon = 7, = 126,558 kg b) Beban Kuda-kuda = ½ btg ( ) berat profil kuda-kuda = ½ (2, , , ,875) 25 = 101,000 kg c) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 101,000 = 30,300 kg d) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda = 10 % 101,000 = 10,100 kg 9) Beban P9 a) Beban Plafon = luasan bcij berat plafon = 10, = 190,692 kg b) Beban Kuda-kuda = ½ btg ( ) berat profil kuda-kuda = ½ (1, , ,875) 25 = 60,412 kg c) Beban Plat Sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 60,412 = 18,124 kg d) Beban Bracing = 10% beban kuda-kuda = 10 % 60,412 = 6,041 kg Bab 3 Perencanaan Atap

45 Tugas akhir 43 Tabel 3.8. Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-kuda Input Beban Beban Beban Beban Beban Plat Beban Jumlah SAP Beban Atap gording Kuda-kuda Bracing Penyambung Plafon Beban 2000 (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) ( kg ) P1 950,8 82,5 50,5 5,05 15,15 118, , P2 529,7 61,875 94,725 9,472 28, , P3 351,55 41,25 116,988 11,699 35, , P4 173,45 20, ,6 14,16 42,48-392, P5 21,1-81,187 8,119 24, , P ,437 12,444 37,331 7, , P ,275 12,328 36,982 62, , P ,00 10,10 30,30 126, , P ,412 6,041 18, , , a. Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P 1, P 2, P 3, P 4, P 5, = 100 kg Bab 3 Perencanaan Atap

46 Tugas akhir 44 b. Beban Angin Perhitungan beban angin : W5 W4 8 W3 7 W1 5 W Gambar Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat Beban Angin Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2. Koefisien angin tekan = 0,02α 0,40 = (0,02 30) 0,40 = 0,2 a) W1 = luasan koef. angin tekan beban angin = 19,016 0,2 25 = 95,08 kg b) W2 = luasan koef. angin tekan beban angin = 10,594 0,2 25 = 52,97 kg c) W3 = luasan koef. angin tekan beban angin = 7,031 0,2 25 = 35,155 kg d) W4 = luasan koef. angin tekan beban angin = 3,469 0,2 25 = 17,345 kg e) W5 = luasan koef. angin tekan beban angin = 0,422 0,2 25 = 2,11 kg Bab 3 Perencanaan Atap

47 Tugas akhir 45 Tabel 3.9. Perhitungan Beban Angin Setengah Kuda-kuda Wx Untuk Wy Beban Beban W.Cos α Input W.Sin α Angin (kg) (kg) SAP2000 (kg) Untuk Input SAP2000 W1 95,08 82, ,54 48 W2 52,97 45, , W3 35,155 30, , W4 17,345 15, ,672 9 W5 2,110 1, ,055 2 Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut : Tabel Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-kuda Kombinasi Batang Tarik (+) ( kg ) Tekan (-) ( kg ) 1 648, , , , , , , , , , , , , , ,39 Bab 3 Perencanaan Atap

48 Tugas akhir Perencanaan Profil Setengah Kuda- kuda a. Perhitungan profil batang tarik P maks. = 790,04 kg F y = 2400 kg/cm 2 (240 MPa) = 3700 kg/cm 2 (370 MPa) F u Ag perlu = P mak = Fy 790,04 = 0,33 cm Dicoba, menggunakan baja profil Dari tabel baja didapat data-data = Ag = 4,80 cm 2 x = 1,51 cm An = 2.Ag-dt = = 945,5 mm 2 L =Sambungan dengan Diameter = 3.12,7 =38,1 mm x = 15,1 mm U = 1 = 1- x L 15,1 = 0,604 38,1 Ae = U.An = 0, ,5 = 571,082 mm 2 Check kekuatan nominal φ Pn = 0,75. Ae. Fu = 0, , = ,255 N = 15847,5255 kg > 790,04 kg OK b. Perhitungan profil batang tekan Bab 3 Perencanaan Atap

49 Tugas akhir 47 P maks. = 1521,86 kg lk Ag perlu = = 2,165 m = 216,5 cm P mak 1521,86 = = 0,63 cm 2 Fy 2400 Dicoba, menggunakan baja profil (Ag = 4,80 cm 2 ) Periksa kelangsingan penampang : b < = < t Fy 5 K.L λ = = r λ c = λ π Fy E = 10 < 12, ,4 1,51 = 189,66 = 189,66 3, ω = 2,09 λc 1,2 ω 2 = 1,25.λ c = 1,25. (2,09 2 ) Fy Fcr = = ω Pn = 2. Ag. Fcr P φpn = 5,46 = 2.4,80.439,56 = 4219,77 = 1521,86 0, , = 439,56 5,46 = 0,424 < 1 OK 2 = 1,25.λ c Bab 3 Perencanaan Atap

50 Tugas akhir Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut ( ) = 12,7 mm ( ½ inches) Diameter lubang = 14 mm. Tebal pelat sambung (δ) = 0,625. d b = 0, ,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm Tahanan geser baut P n Tahanan tarik penyambung P n = m.(0,4.f ub ).An = 2.(0,4.825).¼. π. 12,7 2 = 8356,43 kg/baut = 0,75.f ub.an = 7834,2 kg/baut Tahanan Tumpu baut : P n = 0,75 (2,4.fu.d b. t) = 0,75 (2, ,7.9) = 7612,38kg/baut P yang menentukan adalah P tumpu = 7612,38 kg. Perhitungan jumlah baut-mur, Pmaks. 1521,86 n = = = 0,199 ~ 2 buah baut P 7612,38 tumpu Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut : a) 1,5d S1 3d Diambil, S 1 = 2,5 d b = 2,5. 12,7 = 3,175 mm = 30 mm Bab 3 Perencanaan Atap

51 Tugas akhir 49 b) 2,5 d S 2 7d Diambil, S 2 = 5 d b = 1,5. 12,7 = 6,35 mm = 60 mm b. Batang tarik Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut ( ) = 12,7 mm ( ½ inches ) Diameter lubang = 14,7 mm. Tebal pelat sambung (δ) = 0,625. d b = 0,625 x 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm Tahanan geser baut P n Tahanan tarik penyambung P n = n.(0,4.f ub ).An = 2.(0,4.825).¼. π. 12,7 2 = 8356,43 kg/baut = 0,75.f ub.an = 7834,2 kg/baut Tahanan Tumpu baut : P n = 0,75 (2,4.fu. d b t) = 0,75 (2, ,7.9) = 7612,38 kg/baut P yang menentukan adalah P tumpu = 7612,38 kg. Perhitungan jumlah baut-mur, Pmaks. 790,04 n = = = 0,103~ 2 buah baut P 7612,38 geser Digunakan : 2 buah baut Perhitungan jarak antar baut : a) 1,5d S1 3d Diambil, S 1 = 2,5 d b = 2,5. 12,7 = 3,175 mm = 30 mm Bab 3 Perencanaan Atap

52 Tugas akhir 50 b) 2,5 d S 2 7d Diambil, S 2 = 5 d b = 1,5. 12,7 = 6,35 mm = 60 mm Tabel Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda Nomer Batang Dimensi Profil Baut (mm) , , , , , , , , , , , , , , ,7 Bab 3 Perencanaan Atap

53 Tugas akhir Perencanaan Kuda-kuda Trapesium Gambar Rangka Batang Kuda-kuda Trapesium Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Trapesium Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel Perhitungan Panjang Batang pada Kuda-kuda Trapesium Nomer Batang Panjang Batang (m) 1 1, , , , , , , , , , , , , , ,165 Bab 3 Perencanaan Atap

54 Tugas akhir , , , , , , , , , , , , , , Perhitungan luasan kuda-kuda trapesium a h b g c d e f a h b g c d e f Gambar Luasan Atap Kuda-kuda Trapesium Bab 3 Perencanaan Atap

55 Tugas akhir 53 Panjang ah Panjang bg Panjang cf Panjang de Panjang ab Panjang bc Panjang cd = 4,496 m = 3,279 m = 2,343 m = 1,875 m = 2,438 m = 1,875 m = 0,937 m Luas abgh = ah + bg ab 2 4, ,279 = 2,438 2 = 9,478 m 2 bg + cf Luas bcfg = bc 2 3, ,343 = 1,875 2 = 5,271 m 2 cf + de Luas cdef = cd 2 2, ,875 = 0,937 2 = 1,976 m 2 Bab 3 Perencanaan Atap

56 Tugas akhir 54 a b h g c d e f a b g h c d e f Gambar Luasan Plafon Kuda-kuda Trapesium Panjang ah Panjang bg Panjang cf Panjang de Panjang ab Panjang bc Panjang cd = 3,747 m = 3,279 m = 2,343 m = 1,875 m = 0,937 m = 1,875 m = 0,937 m Luas abgh = ah + bg ab 2 Bab 3 Perencanaan Atap 3, ,279 = 0,937 2 = 3,292 m 2 bg + cf Luas bcfg = bc 2 3, ,343 = 1,875 2 = 5,271 m 2

57 Tugas akhir 55 cf + de Luas cdef = cd 2 2, ,875 = 2 = 1,976 m 2 0, Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Trapesium Data-data pembebanan : Berat gording = 11 kg/m Berat penutup atap = 50 kg/m 2 Berat profil = 25 kg/m P3 P4 P5 P6 P7 P P8 P P P16 P15 P14 P13 P12 P11 P10 Gambar Pembebanan Kuda-kuda Trapesium akibat Beban Mati Bab 3 Perencanaan Atap

58 Tugas akhir 56 a. Beban Mati 1) Beban P1 = P9 a) Beban gording = Berat profil gording Panjang Gording = 11 3,75 = 41,25 kg b) Beban atap = Luasan Berat atap = 9, = 473,9 kg c) Beban plafon = Luasan berat plafon = 3, = 59,26 kg d) Beban kuda-kuda = ½ Btg (1 + 9) berat profil kuda kuda = ½ (1, ,165) 25 = 50,5 kg e) Beban plat sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 50,5 = 15,15 kg f) Beban bracing = 10 % beban kuda-kuda = 10 % 50,5 = 5,05 kg 2) Beban P2 = P8 a) Beban gording = Berat profil gording Panjang Gording = 11 2,820 = 31,02 kg b) Beban atap = Luasan Berat atap = 5, = 263,6 kg c) Beban kuda-kuda = ½ Btg ( ) berat profil kuda kuda = ½ (2, , , ,165) 25 = 94,725 kg d) Beban plat sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 94,725 = 28,417 kg e) Beban bracing = 10 % beban kuda-kuda = 10 % 94,725 = 9,472 kg Bab 3 Perencanaan Atap

59 Tugas akhir 57 3) Beban P3 = P7 a) Beban gording = Berat profil gording Panjang Gording = 11 1,875 = 20,625 kg b) Beban atap = Luasan Berat atap = 1, = 98,8 kg c) Beban kuda-kuda = ½ Btg ( ) berat profil kuda kuda = ½ (2, , , ,875) 25 = 113,362 kg d) Beban plat sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 113,362 = 34,009 kg e) Beban bracing = 10 % beban kuda-kuda = 10 % 113,362 = 11,336 kg f) Beban reaksi = reaksi jurai = 2630,62 kg 4) Beban P4 = P6 a) Beban kuda-kuda = ½ Btg ( ) berat profil kuda kuda = ½ (1, , , ,875) 25 = 109,737 kg b) Beban plat sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 109,737 = 32,921 kg c) Beban bracing = 10 % beban kuda-kuda = 10 % 109,737 = 10,974 kg 5) Beban P5 a) Beban kuda-kuda = ½ Btg ( ) berat profil kuda kuda = ½ (1, , ,875) 25 = 73,937 kg b) Beban plat sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 73,937 = 22,181 kg Bab 3 Perencanaan Atap

60 Tugas akhir 58 c) Beban bracing = 10 % beban kuda-kuda = 10 % 73,937 = 7,394 kg d) Beban reaksi = reaksi ½ kuda-kuda = 2599,35 kg 6) Beban P10 = P16 a) Beban plafon = Luasan berat plafon = 5, = 94,88 kg b) Beban kuda-kuda = ½ Btg ( ) berat profil kuda kuda = ½ (1, , ,875) 25 = 60,412 kg c) Beban plat sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 60,412 = 18,124 kg d) Beban bracing = 10 % beban kuda-kuda = 10 % 60,412 = 6,041 kg 7) Beban P11 = P15 a) Beban plafon = Luasan berat plafon = 1, = 35,57 kg b) Beban kuda-kuda = ½ Btg ( ) berat profil kuda kuda = ½ (1, , , ,875) 25 = 101 kg c) Beban plat sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 101 = 30,3 kg d) Beban bracing = 10 % beban kuda-kuda = 10 % 101 = 10,1 kg e) Beban reaksi = reaksi jurai = 2630,62 kg Bab 3 Perencanaan Atap

61 Tugas akhir 59 8) Beban P12 = P14 a) Beban kuda-kuda = ½ Btg ( ) berat profil kuda kuda = ½ (1, , , ,875) 25 = 109,737 kg b) Beban plat sambung = 30% beban kuda-kuda = 30% 109,737 = 32,921 kg c) Beban bracing = 10% beban kuda-kuda = 10% 109,737 = 10,974 kg 9) Beban P13 a) Beban kuda-kuda = ½ Btg ( ) berat profil kuda kuda = ½ (1, , ,165+2, ,875) 25 = 145,537 kg b) Beban plat sambung = 30 % beban kuda-kuda = 30 % 145,537 = 43,661 kg c) Beban bracing = 10 % beban kuda-kuda = 10 % 145,537 = 14,554 kg d) Beban reaksi = reaksi ½ kuda-kuda = 2599,35 kg Bab 3 Perencanaan Atap

62 Tugas akhir 60 Beban Tabel Rekapitulasi Pembebanan Kuda-kuda Trapesium Beban Beban Beban Beban Beban Plat Beban Kuda - Atap gording Bracing Penyambung Plafon kuda (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) Beban Reaksi (kg) Jumlah Beban (kg) P1=P9 473,9 41,25 50,5 5,05 15,15 59,26-645, P2=P8 263,6 31,02 94,725 9,472 28, , Input SAP (kg) P3=P7 98,8 20, ,362 11,336 34, , , P4=P ,737 10,974 39, , P ,937 7,394 22, , , P10=P ,412 6,041 18,124 94,88-179, P11=P ,1 30,3 35, , , P12=P ,737 10,974 32, , P ,537 14,554 43, , , Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P4, P5, P6, P8, P9 = 100 kg Bab 3 Perencanaan Atap

63 Tugas akhir 61 Beban Angin Perhitungan beban angin : W3 W4 W1 9 W W5 16 W Gambar Pembebanan Kuda-kuda Trapesium akibat Beban Angin Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2. 1) Koefisien angin tekan = 0,02α 0,40 = (0,02 35) 0,40 = 0,2 a) W1 = luasan koef. angin tekan beban angin = 9,478 0,2 25 = 47,39 kg b) W2 = luasan koef. angin tekan beban angin = 5,271 0,2 25 = 26,36 kg c) W3 = luasan koef. angin tekan beban angin = 1,976 0,2 25 = 9,88 kg 2) Koefisien angin hisap = - 0,40 a) W4 = luasan koef. angin tekan beban angin = 1,976-0,4 25 = -19,76 kg b) W5 = luasan koef. angin tekan beban angin = 5,271-0,4 25 = -52,71 kg c) W6 = luasan koef. angin tekan beban angin = 9,478-0,4 25 = -94,78 kg Bab 3 Perencanaan Atap

64 Tugas akhir 62 Tabel Perhitungan Beban Angin Kuda-kuda Trapesium Beban W Beban (kg) x (Untuk Input W y (Untuk Input Angin W.Cos α (kg) SAP2000) W.Sin α (kg) SAP2000) W 1 47,39 41, , W 2 26,36 22, ,18 14 W 3 9,88 8, ,94 5 W 4-19,76-17, ,88-10 W 5-52,71-45, ,36-27 W 6-94,78-82, ,39-48 Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang jurai sebagai berikut : Tabel Rekapitulasi Gaya Batang Kuda-kuda Trapesium kombinasi Batang Tarik (+) (kg) Tekan (-) (kg) , , , , , , , , , , , , , , ,48 Bab 3 Perencanaan Atap

65 Tugas akhir , , , , , , , , , , , , , , Perencanaan Profil Kuda-kuda Trapesium a. Perhitungan Profil Batang Tarik P maks. = 24036,47 kg F y = 2400 kg/cm 2 (240 MPa) = 3600 kg/cm 2 (370 MPa) F u Ag perlu = P mak = Fy 24036,47 = 10,02 cm Dicoba, menggunakan baja profil Bab 3 Perencanaan Atap

66 Tugas akhir 64 Dari tabel baja didapat data-data = Ag = 15,5 cm 2 x = 2,54 cm An = 2.Ag-dt = = 2893 mm 2 L =Sambungan dengan Diameter = 4.12,7 = 50,8 mm x = 25,4 mm U x =1 L 25,4 = 1- = 0,5 50,8 Ae = U.An = 0, = 1446,5 mm 2 Check kekuatan nominal φ Pn = 0,75. Ae. Fu = 0, ,5.370 = ,75 N = 40140,375 kg > 24036,47 kg OK a. Perhitungan profil batang tekan P maks. = 27009,71 kg lk = 2,165 m = 216,5 cm Ag perlu = P mak 27009,71 = = 11,25 cm 2 Fy 2400 Dicoba, menggunakan baja profil (Ag = 15,5 cm 2 ) Bab 3 Perencanaan Atap

67 Tugas akhir 65 Periksa kelangsingan penampang : b 2. t w < = < Fy 18 K.L λ = = r λ c = = ω = λ π Fy E 85,23 3,14 = 5 < 12, ,5 2,54 = 85, = 0, ,25 < λc < 1,2 ω 1,43 = = 1,6-0,67λc Pn = 2. Ag. Fcr 2400 = 2.15,5. 1,474 = 50474,9 1,43 1,6 0,67.0,940 = 1,474 1,43 = 1,6-0,67λc P φpn = 27009,71 0, ,9 = 0,63 < 1 OK Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut ( ) = 12,7 mm ( ½ inches) Diameter lubang = 14 mm. Tebal pelat sambung (δ) = 0,625. d b = 0, ,7 = 7,94 mm. Bab 3 Perencanaan Atap

68 Tugas akhir 66 Menggunakan tebal plat 8 mm Tahanan geser baut P n Tahanan tarik penyambung P n = m.(0,4.f ub ).An = 2.(0,4.825).¼. π. 12,7 2 = 8356,43 kg/baut = 0,75.f ub.an =7833,9 kg/baut Tahanan Tumpu baut : P n = 0,75 (2,4.fu.d b. t) = 0,75 (2, ,7.9) = 7612,38 kg/baut P yang menentukan adalah P tumpu = 7612,38 kg. Perhitungan jumlah baut-mur, Pmaks ,71 n = = = 3,54 ~ 4 buah baut P 7612,23 tumpu Digunakan : 4 buah baut Perhitungan jarak antar baut : a) 5d S 15t atau 200 mm Diambil, S 1 = 4.d b = 4. 12,7 = 50,8 mm = 55 mm b) 1,5 d S 2 (4t +100) atau 200 mm Diambil, S 2 = 1,5 d b = 1,5. 12,7 = 19,05 mm = 20 mm Bab 3 Perencanaan Atap

69 Tugas akhir 67 b. Batang tarik Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut ( ) = 12,7 mm ( ½ inches ) Diameter lubang = 14,7 mm. Tebal pelat sambung (δ) = 0,625. d b = 0,625 x 12,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm Tahanan geser baut P n Tahanan tarik penyambung P n = n.(0,4.f ub ).An = 2.(0,4.825).¼. π. 12,7 2 = 8356,43 kg/baut = 0,75.f ub.an =7833,9 kg/baut Tahanan Tumpu baut : P n = 0,75 (2,4.fu. d b t) = 0,75 (2, ,7.9) = 7612,38 kg/baut P yang menentukan adalah P tumpu = 7612,38 kg. Perhitungan jumlah baut-mur, Pmaks ,47 n = = = 3,15 ~ 4 buah baut P 7612,38 tumpu Digunakan : 4 buah baut Perhitungan jarak antar baut : a) 1,5d S1 4d Diambil, S 1 = 2,5 d b = 2,5. 12,7 = 3,175 mm = 30 mm b) 2,5 d S 2 7d Diambil, S 2 = 5 d b = 1,5. 12,7 = 6,35 mm = 60 mm Bab 3 Perencanaan Atap