PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG SEKOLAH 2 LANTAI. Diajukan Oleh : DANNY ARIEF M I

Transkripsi

1 PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG SEKOLAH LANTAI Diajukan Oleh : DANNY ARIEF M I PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET 00 i

2 MOTTO Walaupun hidup ini sulit, tapi aku berusaha melakukan yang terbaik untuk mencapai sesuatu yang aku harapkan. AKU YAKIN AKU PASTI BISA. ( Danny Arief M ) Sebagai manusia yang tak sempurna kita harus berusaha untuk maju dan menggapai impian yang kita dambakan. ( Vino B Setiaw an ) Dalam kenyataan hidup ini, masalah itu jangan dihindari, tapi masalah itu ada untuk dihadapi. ( Ir. Suyatno Luhur, SH, MM ) Jalan kita masih panjang masih ada waktu tersisa, coba kuatkan dirimu jangan berhenti disini. ( Dew a 9 ) Waktunya kita tak berhenti, jangan cepat puas, bekerja dan terus bekerja hingga saat kita tak berguna lagi, Maka apapun yang terjadi akan kujalani akan kuhadapi dengan segenap hati. ( Sheila on 7 ) Syukuri apa yang ada, hidup adalah anugerah, tetap jalani hidup ini melakukan yang terbaik. ( D masiv ) Aku tak akan lari dari cobaan hidup ini, tak akan mengeluh, dan tak akan menyerah, karena aku yakin ALLAH SWT pasti akan memberi kemudahan dan jalan bagiku. Aku percaya akan itu. ( Danny Arief M ) iv

3 PERSEMBAHAN Alhamdulillah puji syukur kupanjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, sang pencipta alam semesta yang telah memberikan pelimpahan rahmat, hidayah serta anugerah yang tak terhingga. Serangkai Budi Penghargaan Dibalik tabir pembuatan episode Tugas Akhir Ribuan terima kasih untuk Nenek beserta keluarga dan untuk Alm Bapak saya yang tak hentihentinya mendoakan, mendidikku, dan menyemangatiku dalam pentingnya arti hidup ini. Terima kasih, tanpa restumu hidupku tak menentu. Buat HENDRA TRI KURNIAWAN (The Bimo), Thank s banget yaw atas komputernya yang dipinjamkan kepadaku selama pembuatan tugas akhir ini. Rekan-rekan Sipil Gedung khususnya angkatan 006 Danar Aan Wahyex Ase Pendy Cepux Nia Bebek Reog Hendrik Brow Elfas Paras Ian Ucil Ateeh Kimplung Aries Yoyon Pak-Tile Aziz Ari Plentung Novita Aslam Wahyudi Mbah-Dwi Agung.P Arif Bandrio Anom Ulfah Tri Eni dll. Makasich atas smangat & bantuannya yaw,,, I LOVE U ALL.. The last, thank s to : Ir. Supardi MT, selaku dosen pembimbing yang memberi pengarahan beserta bimbingan atas terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini. v

4 KATA PENGANTAR Segala puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan judul PERENCANAAN STRUKTUR GEDUNG SEKOLAHAN LANTAI dengan baik. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, penyusun banyak menerima bimbingan, bantuan dan dorongan yang sangat berarti dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penyusun ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada :. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta stafnya.. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta stafnya. 3. Segenap pimpinan Program D-III Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta stafnya. 4. Ir. Supardi, MT., selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir dan selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas akhir ini. 5. Setiono, ST, Msc, selaku Dosen Penguji Tugas Akhir atas arahan dan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas ini. 6. Ir. Endang Rismunarsi, MT, selaku Dosen Penguji Tugas Akhir atas arahan dan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas ini. 7. Bapak dan ibu dosen pengajar yang telah memberikan ilmunya beserta karyawan di Fakultas Teknik UNS yang telah banyak membantu dalam proses perkuliahan. 8. Bapak, Ibu, kakak dan adikku yang telah memberikan dukungan dan dorongan baik moril maupun materiil dan selalu mendoakan penyusun. 9. Rekan rekan dari Teknik sipil semua angkatan yang telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini, dan semua pihak yang telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini. vi

5 Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, kritik dan saran maupun masukan yang membawa ke arah perbaikan dan bersifat membangun sangat penyusun harapkan. Semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya. Surakarta, Januari 00 Penyusun vii

6 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL HALAMAN PENGESAHAN.... MOTTO... PERSEMBAHAN... KATA PENGANTAR.... DAFTAR ISI.... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL... Hal i ii iv v vi viii xiii xv xvii BAB PENDAHULUAN. Latar Belakang.... Maksud dan Tujuan Kriteria Perencanaan....4 Peraturan-Peraturan Yang Berlaku... BAB DASAR TEORI. Dasar Perencanaan Jenis Pembebanan 3.. Sistem Bekerjanya Beban 5..3 Provisi Keamanan Perencanaan Atap Perencanaan Tangga Perencanaan Plat Lantai Perencanaan Balok Anak Perencanaan Portal Perencanaan Pondasi... 9 viii

7 BAB 3 RENCANA ATAP 3. Rencana Atap Dasar Perencanaan Perencanaan Gording Perencanaan Pembebanan Perhitungan Pembebanan Kontrol Terhadap Tegangan Kontrol terhadap lendutan Perencanaan Setengah Kuda-Kuda Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-Kuda Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda Perencanaan Profil Kuda-kuda Perhitungan Alat Sambung Perencanaan Jurai Perhitungan Panjang Batang Jurai Perhitungan Luasan Jurai Perhitungan Pembebanan Jurai Perencanaan Profil Jurai Perhitungan Alat Sambung Perencanaan Kuda-kuda Utama Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda A Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda Utama A Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama A Perhitungan Alat Sambung Perencanaan Kuda-kuda Utama B Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda B Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda Utama B Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama B Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama B Perhitungan Alat Sambung ix

8 BAB 4 PERENCANAAN TANGGA 4. Uraian Umum Data Perencanaan Tangga Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan Perhitungan Tebal Plat Equivalent Perhitungan Beban Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes Perhitungan Tulangan Tumpuan Perhitungan Tulangan Lapangan Perencanaan Balok Bordes Pembebanan Balok Bordes Perhitungan Tulangan Lentur Perhitungan Tulangan Geser Perhitungan Pondasi Tangga Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi Perhitungan Tulangan Lentur Perhitungan Tulangan Geser... 9 BAB 5 PLAT LANTAI 5. Perencanaan Plat Lantai Perhitungan Beban Plat Lantai Perhitungan Momen Penulangan Plat Lantai Penulangan Tumpuan Arah x Penulangan Tumpuan Arah y Penulangan Lapangan Arah x Penulangan Lapangan Arah y Rekapitulasi Tulangan. 0 BAB 6 PERENCANAAN PORTAL 6. Perencanaan Portal 04 x

9 6.. Menentukan Dimensi Perencanaan Portal Perhitungan Beban Equivalent Plat Lebar Equivalent Pembebanan Balok Portal Memanjang Pembebanan Balok Portal Melintang Penulangan Balok Portal Perhitungan Tulangan Lentur Rink Balk Perhitungan Tulangan Geser Rink Balk Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang Penulangan Kolom Perhitungan Tulangan Lentur Kolom Perhitungan Tulangan Geser Kolom Penulangan Sloof Perhitungan Tulangan Lentur Sloof Perhitungan Tulangan Geser Sloof BAB 7 PERENCANAAN PONDASI 7. Data Perencanaan Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi Perhitungan Tulangan Lentur Perhitungan Tulangan Geser.. 35 BAB 8 REKAPITULASI 8. Konstruksi Kuda-kuda Tulangan Beton BAB 9 KESIMPULAN xi

10 PENUTUP.. DAFTAR PUSTAKA. LAMPIRAN-LAMPIRAN xiv xx xxi xii

11 DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 3. Denah Rencana Atap Gambar 3. Setengah Kuda-kuda... 0 Gambar 3.3 Jurai... Gambar 3.4 Kuda-kuda utama... Gambar 3.5 Bentuk rangka kuda-kuda... Gambar 3.6 Lip channels... 3 Gambar 3.7 Beban mati... 3 Gambar 3.8 Beban hidup... 4 Gambar 3.9 Beban angin... 4 Gambar 3.0 Rangka Batang Setengah Kuda-kuda... 7 Gambar 3. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda... 8 Gambar 3. Luasan Plafon Setengah Kuda-kuda... 0 Gambar 3.3 Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat Beban Mati... Gambar 3.4 Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat Beban Angin... 5 Gambar 3.5 Rangka Batang Jurai... 3 Gambar 3.6 Luasan Atap Jurai Gambar 3.7 Luasan Plafon Jurai Gambar 3.8 Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati Gambar 3.9 Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin Gambar 3.0 Panjang Batang Kuda-kuda Gambar 3. Luasan Atap Kuda-kuda A Gambar 3. Luasan Plafon Kuda-kuda A Gambar 3.3 Pembebanan Kuda-kuda Utama A Akibat Beban Mati Gambar 3.4 Pembebanan Kuda-kuda Utama Akibat Beban Angin Gambar 3.5 Panjang Batang Kuda-kuda... 6 Gambar 3.6 Luasan Atap Kuda-kuda B Gambar 3.7 Luasan Plafon Kuda-kuda B Gambar 3.8 Pembebanan Kuda-kuda Utama B Akibat Beban Mati Gambar 3.9 Pembebanan Kuda-kuda Utama Akibat Beban Angin xiii

12 Gambar 4. Detail Tangga Gambar 4. Tebal Equivalent Gambar 4.3 Hasil SAP tulangan pada tangga Gambar 4.4 Hasil SAP tulangan geser pada tangga Gambar 4.5 Pondasi Tangga Gambar 4.6 Hasil SAP gaya geser terbesar pada tangga Gambar 5. Denah Plat lantai... 9 Gambar 5. Plat Tipe A Gambar 5.3 Plat Tipe A Gambar 5.4 Plat Tipe B Gambar 5.5 Plat Tipe B Gambar 5.6 Plat Tipe B Gambar 5.7 Plat Tipe B Gambar 5.8 Perencanaan Tinggi Efektif Gambar 6. Denah Portal Gambar 6. Balok portal As Gambar 6.3 Pembebanan balok portal As Gambar 6.4 Balok portal As Gambar 6.5 Pembebanan balok portal As Gambar 6.6 Balok portal As Gambar 6.7 Pembebanan balok portal As Gambar 6.8 Balok portal As Gambar 6.9 Pembebanan balok portal As Gambar 6.0 Balok portal As-A.... Gambar 6. Pembebanan balok portal As-A... Gambar 6. Balok portal As-B... Gambar 6.3 Pembebanan balok portal As-B... 3 Gambar 6.4 Balok portal As-F Gambar 6.5 Pembebanan balok portal As-F Gambar 7. Perencanaan Pondasi... 3 xiv

13 DAFTAR TABEL Hal Tabel. Koefisien Reduksi Beban hidup... 4 Tabel. Faktor Pembebanan U... 6 Tabel.3 Faktor Reduksi Kekuatan ø... 7 Tabel 3. Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording... 5 Tabel 3. Perhitungan Panjang Batang Pada Setengah Kuda-kuda... 7 Tabel 3.3 Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-kuda... 4 Tabel 3.4 Perhitungan Beban Angin... 6 Tabel 3.5 Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-kuda... 6 Tabel 3.6 Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-Kuda... 3 Tabel 3.7 Perhitungan Panjang Batang Pada Jurai... 3 Tabel 3.8 Rekapitulasi Pembebanan Jurai Tabel 3.9 Perhitungan Beban Angin Tabel 3.0 Rekapitulasi Gaya Batang Jurai Tabel 3. Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai Tabel 3. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama A Tabel 3.3 Rekapitulasi Beban Mati A Tabel 3.4 Perhitungan Beban Angin A Tabel 3.5 Rekapitulasi Gaya Batang pada Kuda-kuda Utama A Tabel 3.6 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda A... 6 Tabel 3.7 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama B Tabel 3.8 Rekapitulasi Beban Mati B Tabel 3.9 Perhitungan Beban Angin B... 7 Tabel 3.0 Rekapitulasi Gaya Batang pada Kuda-kuda Utama B... 7 Tabel 3. Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda B Tabel 5. Perhitungan Plat Lantai Tabel 5. Penulangan Plat Lantai Tabel 8. Rekapitulasi setengah kuda-kuda Tabel 8. Rekapitulasi jurai Tabel 8.3 Rekapitulasi kuda-kuda utama A xv

14 Tabel 8.4 Rekapitulasi kuda-kuda utama B Tabel 8.5 Rekapitulasi tulangan beton xvi

15 DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL A = Luas penampang batang baja (cm ) B = Luas penampang (m ) AS = Luas tulangan tekan (mm ) AS = Luas tulangan tarik (mm ) B = Lebar penampang balok (mm) C = Baja Profil Canal D = Diameter tulangan (mm) Def = Tinggi efektif (mm) E = Modulus elastisitas(m) e = Eksentrisitas (m) F c = Kuat tekan beton yang disyaratkan (Mpa) Fy = Kuat leleh yang disyaratkan (Mpa) g = Percepatan grafitasi (m/dt) h = Tinggi total komponen struktur (cm) H = Tebal lapisan tanah (m) I = Momen Inersia (mm ) L = Panjang batang kuda-kuda (m) M = Harga momen (kgm) Mu = Momen berfaktor (kgm) N = Gaya tekan normal (kg) Nu = Beban aksial berfaktor P = Gaya batang pada baja (kg) q = Beban merata (kg/m) q = Tekanan pada pondasi ( kg/m) S = Spasi dari tulangan (mm) Vu = Gaya geser berfaktor (kg) W = Beban Angin (kg) Z = Lendutan yang terjadi pada baja (cm) = Diameter tulangan baja (mm) = Faktor reduksi untuk beton xvii

16 = Tulangan tarik (As/bd) = Tegangan yang terjadi (kg/cm 3 ) = Faktor penampang xviii

17 BAB PENDAHULUAN.. Latar Belakang Dengan semakin pesatnya perkembangan dunia teknik sipil di Indonesia saat ini menuntut terciptanya sumber daya manusia yang dapat mendukung kemajuannya dalam bidang ini. Dengan Sumber Daya Manusia yang berkualitas tinggi, bangsa Indonesia akan dapat memenuhi tuntutan ini. Bangsa Indonesia telah menyediakan berbagai sarana guna memenuhi Sumber Daya Manusia yang berkualitas. Dalam merealisasikan hal ini Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai salah satu lembaga pendidikan yang dapat memenuhi kebutuhan tersebut memberikan Tugas Akhir 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. Dalam hal ini khususnya teknik sipil sangat diperlukan teknisi-teknisi yang menguasai ilmu dan keterampilan dalam bidangnya. Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai lembaga pendidikan mempunyai tujuan untuk menghasilkan ahli teknik yang berkualitas, bertanggungjawab, kreatif dalam menghadapi masa depan serta dapat menyukseskan pembangunan nasional di Indonesia. BAB I Pendahuluan

18 Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Program Diploma Tiga Jurusan Teknik Sipil memberikan Tugas Akhir dengan maksud dan tujuan:. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana sampai bangunan bertingkat.. Mahasiswa diharapkan dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam merencanakan struktur gedung. 3. Mahasiswa diharapkan dapat memecahkan suatu masalah yang dihadapi dalam perencanaan suatu struktur gedung..3. Kriteria Perencanaan. Spesifikasi Bangunan a. Fungsi bangunan : Untuk sekolahan b. Luas bangunan : 548 m c. Jumlah lantai : lantai d. Tinggi antar lantai : 4 m e. Penutup atap : Rangka kuda-kuda baja f. Pondasi : Foot Plat. Spesifikasi Bahan a. Mutu baja profil : BJ 37 b. Mutu beton (f c) : 30 MPa c. Mutu baja tulangan (fy) : Polos: 40 MPa. Ulir: 380 MPa..4. Peraturan-Peraturan Yang Berlaku. Tata cara perencanaan struktur baja untuk bangunan gedung (SNI ).. Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedung (SNI ). 3. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 983). 4. Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI 984). BAB I Pendahuluan

19 Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan Lantai 3 BAB DASAR TEORI.. 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, (SNI ). beban beban tersebut adalah:. Beban Mati (qd) Beban mati adalah beban dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap atau tidak berubah, termasuk segala unsur tambahan serta peralatan yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung. Untuk merencanakan gedung ini, beban mati yang terdiri dari berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung adalah: a) Bahan Bangunan:. Beton Bertulang kg/m 3. Pasir kg/m 3 3. Beton kg/m 3 b) Komponen Gedung:. Langit-langit dan dinding (termasuk rusuk-rusuknya, tanpa penggantung langit-langit atau pengaku),terdiri dari: - semen asbes (eternit) dengan tebal maximum 4mm.... kg/m - kaca dengan tebal 3-4 mm....0 kg/m. Penutup atap genteng dengan reng dan usuk kg/m 3. Penutup lantai dari tegel, keramik dan beton (tanpa adukan) per cm tebal.4 kg/m 4. Adukan semen per cm tebal... kg/m BAB Dasar Teori

20 Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan Lantai 4. Beban Hidup (ql) Beban hidup adalah beban yang terjadi akibat penghuni atau pengguna suatu gedung, termasuk 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 983). Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi bangunan tersebut. Beban hidup untuk bangunan ini terdiri dari: Beban atap kg/m Beban tangga dan bordes kg/m Beban lantai kg/m 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: Tabel.. Koefisien Reduksi Beban Hidup Penggunaan Gedung a. PERUMAHAN/HUNIAN Rumah sakit/poliklinik b. PERTEMUAN UMUM Ruang Rapat, R. Serba Guna, Musholla c. PENYIMPANAN Perpustakaan, Ruang Arsip d. TANGGA Rumah sakit/poliklinik Sumber: PPIUG 983 Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk 0,75 0,90 0,80 0,75 BAB Dasar Teori

21 Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan Lantai 5 3. Beban Angin (W) Beban Angin adalah beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan adanya tiupan angin (perbedaan tekanan udara). (PPIUG 983). 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 ini ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup dengan koefisien-koefisien angin. Tekan tiup diambil minimum 5 kg/m, 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. Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup:. Dinding Vertikal a) Di pihak angin ,9 b) Di belakang angin...- 0,4. Atap segitiga dengan sudut kemiringan a) Di pihak angin : < ,0-0,4 65 < < ,9 b) Di belakang angin, untuk semua...- 0,4... 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. BAB Dasar Teori

22 Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan Lantai Provisi Keamanan Dalam pedoman beton, SNI 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. Tabel.. Faktor Pembebanan U No. KOMBINASI BEBAN. D, L. D, L, W 3. D, W 4. D, Lr, E 5. D, E FAKTOR U, D +,6 L 0,75 (, D +,6 L +,6 W ) 0,9 D +,3 W,05 ( D + Lr E ) 0,9 ( D E ) Keterangan : D = Beban mati L = Beban hidup Lr = Beban hidup tereduksi W = Beban angin E = Beban gempa BAB Dasar Teori

23 Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan Lantai 7 Tabel.3. Faktor Reduksi Kekuatan No GAYA Lentur tanpa beban aksial Aksial tarik dan aksial tarik dengan lentur Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur Geser dan torsi Tumpuan Beton 0,80 0,80 0,65-0,80 0,60 0,70 Karena kandungan agregat kasar untuk beton struktural seringkali berisi agregat kasar berukuran diameter lebih dari 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. Untuk melindungi dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus kebakaran, maka diperlukan adanya tebal selimut beton minimum. Beberapa persyaratan utama pada Pedoman Beton SNI adalah sebagai berikut: a. Jarak bersih antara tulangan sejajar yang selapis tidak boleh kurang dari d b atau 5 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 5 mm. Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dicor setempat adalah: a) Untuk pelat dan dinding = 0 mm b) Untuk balok dan kolom = 40 mm c) Beton yang berhubungan langsung dengan tanah atau cuaca = 50 mm BAB Dasar Teori

24 Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan Lantai 8.. Perencanaan Atap. Pembebanan Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah: a. Beban mati b. Beban hidup. Asumsi Perletakan a. Tumpuan sebelah kiri adalah Sendi. b. Tumpuan sebelah kanan adalah Rol. 3. Analisa tampang menggunakan peraturan PPBBI Perencanaan Tangga. Pembebanan: a. Beban mati b. Beban hidup : 300 kg/m. Asumsi Perletakan a. Tumpuan bawah adalah Jepit. b. Tumpuan tengah adalah Jepit. c. Tumpuan atas adalah Jepit..4. Perencanaan Plat Lantai. Pembebanan: a. Beban mati b. Beban hidup : 50 kg/m. Asumsi Perletakan : jepit penuh BAB Dasar Teori

25 Perencanaan Struktur Gedung Sekolahan Lantai 9.5. Perencanaan Balok Anak. Pembebanan: a. Beban mati b. Beban hidup : 50 kg/m. Asumsi Perletakan : jepit.6. Perencanaan Portal. Pembebanan: a. Beban mati b. Beban hidup : 50 kg/m. Asumsi Perletakan a. Jepit pada kaki portal. b. Bebas pada titik yang lain.7. Perencanaan Pondasi Pembebanan: Beban aksial dan momen dari analisa struktur portal akibat beban mati dan beban hidup. BAB Dasar Teori

26 0 BAB 3 PERENCANAAN ATAP 3. Rencana Atap ( Sistem Kuda-Kuda) JR SK KD A TS KD B KD B G KD B KD B KD B KD B KD B KD B KD B KD A JR SR Gambar 3. Rencana atap Keterangan : KK A = Kuda-kuda utama A G = Gording KK B = Kuda-kuda utama B N = Nok SK = Setengah kuda-kuda JR = Jurai SR = Sag Rod TS = Track Stang Gambar 3. Setengah Kuda- kuda BAB 3 Perencanaan Atap

27 Gambar 3.3 Jurai Gambar 3.4 Kuda-kuda utama 3...Dasar Perencanaan Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai berikut : a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti gambar 3. b. Jarak antar kuda-kuda : 4 m c. Kemiringan atap () : 30 d. Bahan gording : baja profil lip channels ( ) e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki ( ) f. Bahan penutup atap : genteng tanah liat BAB 3 Perencanaan Atap

28 g. Alat sambung : baut-mur. h. Jarak antar gording :,30 m i. Bentuk atap : limasan j. Mutu baja profil : Bj-37 ijin = 600 kg/cm Leleh = 400 kg/cm (SNI ) Gambar 3.5 Bentuk rangka kuda-kuda 3. Perencanaan Gording 3... Perencanaan Pembebanan Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels/ kanal kait ( ) 50 x 75 x 0 x 4,5 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai berikut : a. Berat gording = kg/m. f. t s = 4,5 mm b. I x = 489 cm 4. g. t b = 4,5 mm c. I y = 99, cm 4. h. Z x = 65, cm 3. d. h = 50 mm i. Z y = 9,8 cm 3. e. b = 75 mm BAB 3 Perencanaan Atap

29 3 Gambar 3.6 Lip channels Pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 983), sebagai berikut : a. Berat penutup atap = 50 kg/m. b. Beban angin = 5 kg/m. c. Berat hidup (pekerja) = 00 kg. d. Berat penggantung dan plafond = 8 kg/m 3...Perhitungan Pembebanan a. Beban Mati (titik) y x q x q y P Gambar 3.7 Beban mati Berat gording = kg/m Berat penutup atap = (,3 x 50 ) = 5 kg/m q = 6 kg/m BAB 3 Perencanaan Atap +

30 4 q x = q sin = 6 x sin 30 = 63 kg/m. q y = q cos = 6 x cos 30 = 09,9 kg/m. M x = / 8. q y. L = / 8 x 09,9 x ( 4 ) = 8,38 kgm. M y = / 8. q x. L = / 8 x 63 x ( 4 ) = 6 kgm. b. Beban hidup y x P x P P y Gambar 3.8 Beban hidup P diambil sebesar 00 kg. P x = P sin = 00 x sin 30 = 50 kg. P y = P cos = 00 x cos 35 = 86,60 kg. M x = / 4. P y. L = / 4 x 86,60 x 4 = 86,60 kgm. M y = / 4. P x. L = / 4 x 50 x 4 = 50 kgm. c. Beban angin TEKAN HISAP Gambar 3.9 Beban angin Beban angin kondisi normal, minimum = 5 kg/m (PPIUG 983) Koefisien kemiringan atap () = 30 ) Koefisien angin tekan = (0,0 0,4) = (0,0.30 0,4) = 0, BAB 3 Perencanaan Atap

31 5 ) Koefisien angin hisap = 0,4 Beban angin : ) Angin tekan (W ) = koef. Angin tekan x beban angin x / x (s +s ) = 0, x 5 x ½ x (,3+,3) =,5 kg/m. ) Angin hisap (W ) = koef. Angin hisap x beban angin x / x (s +s ) = 0,4 x 5 x ½ x (,3+,3) = -3 kg/m. Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga M x : ) M x (tekan) = / 8. W. L = / 8 x,5 x (4) = 3 kgm. ) M x (hisap) = / 8. W. L = / 8 x -3 x (4) = -3,96 kgm. Tabel 3. Kombinasi gaya dalam pada gording Beban Beban Beban Angin Kombinasi Momen Mati Hidup Tekan Hisap Minimum Maksimum Mx (kgm) 8,38 86, ,84 37,84 My (kgm) Kontrol Terhadap Tegangan Kontrol terhadap tegangan Maximum Mx = 37,84 kgm = 3784 kgcm. My = 76 kgm = 7600 kgcm. σ = Mx Zx My Zy = , ,8 = 0,5 kg/cm < σ ijin = 600 kg/cm BAB 3 Perencanaan Atap

32 6 Kontrol terhadap tegangan Minimum Mx = 304,84 kgm = kgcm. My = 76 kgm = 7600 kgcm. σ = Mx Zx My Zy = , ,8 = 004,35 kg/cm < σ ijin = 600 kg/cm Kontrol Terhadap Lendutan Di coba profil : 50 x 75 x 0 x 4,5 E =, x 0 6 kg/cm Ix = 489 cm 4 Iy = 99, cm 4 qx qy Px Py = 0,64659 kg/cm = 0,9343 kg/cm = 57,358 kg = 8,95 kg Zijin 4, cm qx. L Px. L Zx = 384. E. Iy 48. E. Iy ,64659.(400) 57, = =,407 cm ,.0.99, 48.,.0.99, BAB 3 Perencanaan Atap

33 7 Zy = qy. l Py. L 384. E. Ix 48. E. Ix = 4 5.0,9343.(400) , ,95.(400) 6 48., = 0,406 cm Z = Zx Zy = (,407) (0,406),459 cm Z Z ijin,459 cm, cm aman! Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 50 x 75 x 0 x 4,5 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording Perencanaan Setengah Kuda-kuda Gambar 3.0 Rangka Batang Setengah Kuda- kuda BAB 3 Perencanaan Atap

34 Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 3. Perhitungan panjang batang pada setengah kuda-kuda Nomer Batang Panjang Batang,3, ,5 6,3 7,3 3.. Perhitungan luasan Setengah Kuda-kuda p m n o g j k h l i d e f a b c Gambar 3. Luasan Atap Setengah Kuda-kuda Panjang atap df = 4 m Panjang atap ac = 5 m Panjang atap pb = ( x,3) +,5 BAB 3 Perencanaan Atap

35 9 = 5,75 m Panjang atap ph =,3 +,5 Panjang atap pn Panjang atap gi = Panjang atap mo = = 3,45 m =,5 m = 3 m ph.ac pb ( pn. ac) pb = m = = 3,45.5 5,75,5.5 5,75 Panjang atap jl = Luas atap acgi Luas atap gimo Luas atap pmno pk.ac pb = m = gi ac = ( xhb),3.5 5, = ( ) x, 3 = 9, m gi mo = ( xnh) 3 = ( ) x, 3= 4,6 m =½. mo.pn =½..,5 =0,575 m BAB 3 Perencanaan Atap

36 0 m p n o j k l g h i d e f a b c Gambar 3. Luasan Plafon Setengah Kuda-Kuda Panjang plafon df Panjang plafon ac = 5 m = 5 m Panjang plafon pb = ( x ) + = 5 m Panjang plafon ph = + = 3 m Panjang plafon pn = m Panjang plafon gi = ph.ac pb = = 3 m Panjang plafon mo = ( pn. ac) pb =.5 5 = m Panjang plafon jl = pk.ac pb =.5 5 = m BAB 3 Perencanaan Atap

37 Luas plafon acgi Luas plafon gimo Luas plafon pmno gi ac = ( xhb) 3 5 = ( ) x gi mo = ( xnh) 3 = ( ) x =½. mo. pn = 8 m = 4 m =½.. =0,5 m Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda Data-data pembebanan : Berat penutup atap = 50 kg/m Berat profil rangka kuda-kuda = 5 kg/m Berat profil gording = kg/m Gambar 3.3 Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat beban mati BAB 3 Perencanaan Atap

38 a) Perhitungan Beban Beban Mati ) Beban P a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording ac = x 5 = 55 kg b) Beban atap = Luas atap acgi x Berat atap = 9, x 50 = 460 kg c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( + 3 ) x berat profil kuda kuda = ½ x (,3 + ) x 5 = 53,75 kg d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 53,75 = 6,5 kg e) Beban bracing = 0 x beban kuda-kuda = 0, x 53,75 = 5,375 kg f) Beban plafon = Luas plafon acgi x berat plafon = 8 x 8 = 44 kg ) Beban P a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording jl = x = kg b) Beban atap = Luas atap atap gimo x berat atap = 4,6 x 50 = 30 kg c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( ) x berat profil kuda kuda BAB 3 Perencanaan Atap

39 3 = ½ x (,3 +,3 +,5 +,3) x 5 = 00,65 kg d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 00,65 = 30,875 kg e) Beban bracing = 0 x beban kuda-kuda = 0, x 00,65 = 0,063 kg 3) Beban P 3 a) Beban atap = Luas atap pmno x berat atap = 0,575 x 50 = 8,75 kg b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg( +6 +7) x berat profil kuda kuda = ½ x (,3 +,3 +,3 ) x 5 = 86,5 kg c) Beban bracing = 0 x beban kuda-kuda = 0, x 86,5 = 8,65 kg d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 86,5 = 5,875 kg 4) Beban P 4 a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg( ) x berat profil kuda kuda = ½ x ( + +,5) x 5 = 64,375 kg b) Beban bracing = 0 x beban kuda-kuda = 0, x 64,375 = 6,438 kg BAB 3 Perencanaan Atap

40 4 c) Beban plafon = Luas plafon gimo x berat plafon = 4 x 8 = 7 kg d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 64,375 = 9,3 kg 5) Beban P 5 a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(4 + 7) x berat profil kuda kuda = ½ x ( +,3) x 5 = 53,75 kg b) Beban bracing = 0 x beban kuda-kuda = 0, x 53,75 = 5,375 kg c) Beban plafon = Luas plafon pmno x berat plafon = 0,5 x 8 = 9 kg d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 53,75 = 6,5 kg Beban Tabel 3.3 Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-kuda 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 000 ( kg ) P ,75 5,375 6, ,5 735 P 30,5,5 33, , P 3 8, ,5 8,65 5, ,5 50 P ,5, P ,75 5,375 6,5 9 84,5 85 BAB 3 Perencanaan Atap

41 5 Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P, P, P 3 = 00 kg Beban Angin Perhitungan beban angin : Gambar 3.4 Pembebanan setengah kuda-kuda utama akibat beban angin Beban angin kondisi normal, minimum = 5 kg/m (PPIUG 983) ) Koefisien angin tekan = 0,0 0,40 = (0,0 x 30) 0,40 = 0, a) W = luas atap acgi x koef. angin tekan x beban angin = 9, x 0, x 5 = 46 kg b) W = luas atap gimo x koef. angin tekan x beban angin = 4,6 x 0, x 5 = 3 kg c) W 3 = luas atap pmno x koef. angin tekan x beban angin = 0,575 x 0, x 5 =,875 kg BAB 3 Perencanaan Atap

42 6 Tabel 3.4. Perhitungan beban angin Beban Beban Wx (Untuk Input Wy (Untuk Input Angin (kg) W.Cos (kg) SAP000) W.Sin (kg) SAP000) W 46 39, W 3 9,98 0,5 W 3,875,48 3,437 Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut : Tabel 3.5. Rekapitulasi gaya batang setengah kuda-kuda kombinasi Batang Tarik (+) ( kg ) Tekan (-) ( kg ) 07,67 3, , , ,8 6-6, , Perencanaan Profil Kuda- kuda Perhitungan profil batang tarik P maks. = 665,8 kg ijin = 600 kg/cm BAB 3 Perencanaan Atap

43 7 F netto F bruto P σ maks. ijin 665, ,46cm =,5. F netto =,5. 0,46 cm = 0,4785 cm Dicoba, menggunakan baja profil F =. 4,48 cm = 8,96 cm F = penampang profil dari tabel profil baja Kontrol tegangan yang terjadi : Pmaks. σ 0,85. F 665,8 0,85.8,96 87,44 kg/cm 0,75 ijin 87,44 kg/cm 00 kg/cm. aman!! Perhitungan profil batang tekan P maks. = 65,89 kg lk =,867 m = 86,7 cm Dicoba, menggunakan baja profil i x =,9 cm F =. 4,48 = 8,96 cm BAB 3 Perencanaan Atap

44 8 λ lk i x 86,7,9 40,94 λ g π E 0,7.σ,07 leleh...dimana, σ leleh 400 kg/cm λ s λ λ g,69 40,94,07 Karena s maka :,38. s Kontrol tegangan yang terjadi : σ Pmaks..ω F 04,06.,03 8,96 67,94 kg/cm ijin =,03 67,94 kg/cm 600 kg/cm.. aman!!! Perhitungan Alat Sambung Batang Tekan Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut () =,7 mm ( ½ inches) Diameter lubang = 3,7 mm. Tebal pelat sambung () = 0,65. d = 0,65.,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm BAB 3 Perencanaan Atap

45 9 Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser = 0,6. ijin = 0, = 960 kg/cm Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan =,5. ijin =, = 400 kg/cm Kekuatan baut : a) P geser =. ¼.. d. geser =. ¼.. (,7). 960 = 430,96 kg b) P desak =. d. tumpuan = 0,9., = 743,0 kg P yang menentukan adalah P geser = 430,96 kg. Perhitungan jumlah baut-mur, Pmaks. 04,06 n 0,47 ~ buah baut P 430,96 geser Digunakan : buah baut Perhitungan jarak antar baut : a),5 d S 3 d Diambil, S =,5 d =,5.,7 = 3,75 cm = 3 cm b),5 d S 7 d Diambil, S = 5 d = 5.,7 = 6,35 cm = 6 cm BAB 3 Perencanaan Atap

46 30 Batang tarik Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut () =,7 mm ( ½ inches ) Diameter lubang = 3,7 mm. Tebal pelat sambung () = 0,65. d = 0,65 x,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser = 0,6. ijin = 0, =960 kg/cm Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan =,5. ijin =, = 400 kg/cm Kekuatan baut : a) P geser =. ¼.. d. geser =. ¼.. (7). 960 = 430,96 kg b) P desak =. d. tumpuan = 0,9., = 473, kg P yang menentukan adalah P geser = 430,96 kg. Perhitungan jumlah baut-mur, P n P maks. geser 04,06 0,47 ~ buah baut 430,96 Digunakan : buah baut Perhitungan jarak antar baut : a),5 d S 3 d Diambil, S =,5 d =,5.,7 BAB 3 Perencanaan Atap

47 3 = 3,75 cm = 3 cm b),5 d S 7 d Diambil, S = 5 d = 5.,7 = 6,35 cm = 6 cm Tabel 3.6. Rekapitulasi perencanaan profil setengah kuda-kuda Nomor Batang Dimensi Profil Baut (mm) , , , , , , , Perencanaan Jurai Gambar 3.5 Rangka Batang Jurai BAB 3 Perencanaan Atap

48 Perhitungan Panjang Batang jurai Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 3.7. Perhitungan panjang batang pada jurai Nomor Batang Panjang Batang (m) 3,05 3,05 3,83 4,83 5,5 6 3,05 7, Perhitungan luasan jurai a d e g h j k i f m p n o o' l l' i' f' b c c' Gambar 3.6 Luasan Atap Jurai Panjang atap po = 0.5 x,3 =,5 m Panjang atap po = l i = i f = f c Panjang atap l f = l i + i f =,5 +,5 =,3 m BAB 3 Perencanaan Atap

49 33 Panjang atap bc Panjang atap ef Panjang atap kl =,5 m = m = m Luas atap abcihg hi bc = ( x ( x i c ),5,5 = ( x ( x,3) = 9, m Luas atap ghionm hi no = ( x ( x o i ),5 0,5 = ( x ( x ) = 4 m Luas atap mnop = x ( ½ x no x po ) = x ( ½ x 0,5 x ) = 0,5 m Panjang Gording def = de + ef = + = 4 m Panjang Gording jkl = jk + kl = + = m Panjang Gording mno = mn + no BAB 3 Perencanaan Atap

50 34 = 0,5 + 0,5 = m a d e g h j k i f m p n o o' l l' i' f' b c c' Gambar 3.7 Luasan Plafon Jurai Panjang plafon po = 0.5 x = m Panjang plafon po = ol = o l = l i = i f = f c Panjang plafon i c = i f + f c = + = Panjang plafon bc =,5 m Panjang plafon hi =,5 m Panjang plafon no = 0,5 m Luas plafon abcihg hi bc = ( x ( x i c ) BAB 3 Perencanaan Atap

51 35,5,5 = ( x ( x ) = 8 m Luas plafon ghionm hi no = ( x ( x o i ),5 0,5 = ( x ( x,3) = 4,6 m Luas plafon mnop = x ( ½ x no x po ) = x ( ½ x 0,5 x,5) = 0,575 m Perhitungan Pembebanan Jurai Data-data pembebanan : Berat penutup atap = 50 kg/m Berat profil kuda-kuda = 5 kg/m Berat gording = kg/m Gambar 3.8 Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati BAB 3 Perencanaan Atap

52 36 a. Perhitungan Beban Beban Mati ) Beban P a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording def = x 4 = 44 kg b) Beban atap = Luas atap abcihg x Berat atap = 9, x 50 = 460 kg c) Beban plafon = Luas plafon abcihg x berat plafon = 8 x 8 = 44 kg d) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( + 3 ) x berat profil kuda kuda = ½ x (3,05 +,83) x 5 = 73,5 kg e) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 73,5 =,05 kg f) Beban bracing = 0 x beban kuda-kuda = 0, x 73,5 = 7,35 kg ) Beban P a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording jkl = x = kg b) Beban atap = Luas atap ghionm x berat atap = 4 x 50 = 00 kg c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( ) x berat profil kuda kuda BAB 3 Perencanaan Atap

53 37 = ½ x (3,05 + 3,05 +,5 + 3,05) x 5 = 8,75 kg d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 8,75 = 38,65 kg e) Beban bracing = 0 x beban kuda-kuda = 0, x 8,75 =,875 kg 3) Beban P 3 a) Beban atap = Luas atap mnop x berat atap = 0,5 x 50 = 5 kg b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( ) x berat profil kuda kuda = ½ x (3,05 + 3,05 +,3) x 5 = 05 kg c) Beban bracing = 0 x beban kuda-kuda = 0, x 05 = 0,5 kg d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 05 = 3,5 kg 4) Beban P 4 a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( ) x berat profil kuda kuda = ½ x (,83 +,83 +,5) x 5 = 85,5 kg b) Beban bracing = 0 x beban kuda-kuda = 0, x 85,5 = 8,53 kg c) Beban plafon = Luas plafon ghionm x berat plafon BAB 3 Perencanaan Atap

54 38 = 4,6 x 8 = 8,8 kg d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 85,5 = 5,538 kg 5) Beban P 5 a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (4 + 7) x berat profil kuda kuda = ½ x (,83 +,3) x 5 = 64,5 kg b) Beban bracing = 0 x beban kuda-kuda = 0, x 64,5 = 6,43 kg c) Beban plafon = Luas plafon stuv x berat plafon = 0,575 x 8 = 0,35 kg d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 64,5 = 9,38 kg Tabel 3.8. 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) P ,5 7,35, ,9 75 P 00 8,75,875 38,65-40,5 403 P ,5 3,5-7 7 P ,5 8,53 5,538 8,8 0,976 0 P ,5 6,43 9,38 0,35 00,6 0 Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P, P, P 3 = 00 kg BAB 3 Perencanaan Atap

55 39 Beban Angin Perhitungan beban angin : Gambar 3.9 Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin Beban angin kondisi normal, minimum = 5 kg/m. ) Koefisien angin tekan = 0,0 0,40 = (0,0 x 30) 0,40 = 0, a) W = luas atap abcihg x koef. angin tekan x beban angin = 9, x 0, x 5 = 46 kg b) W = luas atap ghionm x koef. angin tekan x beban angin = 9, x 0, x 5 = 0 kg c) W 3 = luas atap mnop x koef. angin tekan x beban angin = 0,5 x 0, x 5 =,5 kg BAB 3 Perencanaan Atap

56 40 Tabel 3.9. Perhitungan beban angin Beban Wx (Untuk Input Wy (Untuk Input Beban (kg) Angin W.Cos (kg) SAP000) W.Sin (kg) SAP000) W 46 39, W 0 7, W 3,5,65 3,5 Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang jurai sebagai berikut : Tabel 3.0. Rekapitulasi gaya batang jurai kombinasi Batang Tarik (+) ( kg ) Tekan (-) ( kg ) - 435,49 047, , , , ,93 7-6, Perencanaan Profil jurai Perhitungan profil batang tarik P maks. = 047,36 kg ijin = 600 kg/cm F netto P σ maks. ijin 0,6546 cm 047, BAB 3 Perencanaan Atap

57 4 F bruto =,5. F netto =,5. 0,6546 cm = 0,758 cm Dicoba, menggunakan baja profil F =. 5,69 cm =,38 cm F = penampang profil dari tabel profil baja Kontrol tegangan yang terjadi : σ Pmaks. 0,85. F 047,36 0,85.,38 08,77 kg/cm 0,75 ijin 08,77 kg/cm 00 kg/cm.... aman!! Perhitungan profil batang tekan P maks. = 474,93 kg lk = 3,05 m = 305 cm Dicoba, menggunakan baja profil i x =,50 cm F =. 6,9 = 3,8 cm λ lk i x 305,50 03,333 BAB 3 Perencanaan Atap

58 4 λ g π E 0,7.σ,07 cm leleh...dimana, σ leleh 400 kg/cm λ s λ λ g,83 03,333,07 Karena s maka :,38. s = 7,974 Kontrol tegangan yang terjadi : Pmaks..ω σ F 474,93.7,974,38 033,488 kg/cm ijin 033, kg/cm.. aman!!! Perhitungan Alat Sambung Batang Tekan Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut () =,7 mm ( ½ inches) Diameter lubang = 3,7 mm. Tebal pelat sambung () = 0,65. d = 0,65.,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm BAB 3 Perencanaan Atap

59 43 Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser = 0,6. ijin = 0, = 960 kg/cm Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan =,5. ijin =, = 400 kg/cm Kekuatan baut : a. P geser =. ¼.. d. geser =. ¼.. (,7). 960 = 430,96 kg b. P desak =. d. tumpuan = 0,9., = 743,0 kg P yang menentukan adalah P geser = 430,96 kg Perhitungan jumlah baut-mur, Pmaks. 047,36 n 0,4308 ~ buah baut P 430,96 geser Digunakan : buah baut Perhitungan jarak antar baut : a),5 d S 3 d Diambil, S =,5 d =,5.,7 = 3,75 cm = 3 cm b),5 d S 7 d Diambil, S = 5 d = 5.,7 = 6,35 cm = 6 cm BAB 3 Perencanaan Atap

60 44 Batang tarik Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut () =,7 mm ( ½ inches ) Diameter lubang = 3,7 mm. Tebal pelat sambung () = 0,65. d = 0,65 x,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser = 0,6. ijin = 0, =960 kg/cm Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan =,5. ijin =, = 400 kg/cm Kekuatan baut : a) P geser =. ¼.. d. geser =. ¼.. (7). 960 = 430,96 kg b) P desak =. d. tumpuan = 0,9., = 473, kg P yang menentukan adalah P geser = 430,96 kg. Perhitungan jumlah baut-mur, P n P maks. geser 474,93 0,6067 ~ buah baut 430,96 Digunakan : buah baut BAB 3 Perencanaan Atap

61 45 Perhitungan jarak antar baut : c.,5 d S 3 d Diambil, S =,5 d =,5.,7 = 3,75 cm = 3 cm d.,5 d S 7 d Diambil, S = 5 d = 5.,7 = 6,35 cm = 6 cm Tabel 3. Rekapitulasi perencanaan profil jurai Nomor Batang Dimensi Profil Baut (mm) , , , , , , ,7 BAB 3 Perencanaan Atap

62 Perencanaan Kuda-kuda Utama (KK) 3.5. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda A Gambar 3.0 Panjang Batang Kuda-Kuda Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 3. Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda utama (KK) No batang Panjang batang (m) 3 4 5,3 6,3 7,3 8,3 9,5 0,3,3,3 3,5 BAB 3 Perencanaan Atap

63 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda Utama A a b c d e f g h i j k l m n o p q Gambar 3. Luasan Atap Kuda-kuda A Panjang atap gk = x,3 Panjang atap kl Panjang atap gl Panjang atap kp Panjang atap ek Panjang atap lq = Panjang atap jp = Panjang atap hm = = 4,6 m =, m = gk + kl = 5,8 m = m = m BAB 3 Perencanaan Atap gl.kp gk =,53 m gi.kp gk =,5 m gh.kp gk = 0,5 m

64 48 Panjang atap jl = ½ jk + kl = ( 0,5 x,3 ) +, =,37 m Luas atap dofq jo lq = ( df x fl ) + ( x jl),5,5 = (,37 x ) + ( x,37) = 9,48 m Luas atap bmdo hm jo = ( dd x dj ) + ( x hj) 0,5,5 = (,3 x ) + ( x,3) = 6,9 m Luas atap agbm = ( ab x bh ) + (0,5 x gh x hm) = (,5 x ) + (0,5 x,5 x 0,5) =,5875 m Panjang Gording ep = ek + kp = + = 4 m Panjang Gording cn Panjang atap in = gi.kp gk = x3 4,6 = m = ci + in BAB 3 Perencanaan Atap

65 49 Panjang Gording cr Panjang atap kr = = + = 3 m ik.ov io = 0,8 m = ck + kr = + 0,8 =,8 m a b c d e f g h i j k l m n o p q Gambar 3. Luasan Plafon Kuda-Kuda A Panjang plafon gk = x = 4 m Panjang plafon kl = m Panjang plafon gl = gk + kl = 4 + = 5 m BAB 3 Perencanaan Atap

66 50 Panjang plafon kp Panjang plafon fl Panjang plafon lq = Panjang plafon jo = Panjang plafon hm = = m = m gl.kp gk =,5 m gj.kp gk =,5 m gh.kp gk Panjang plafon np = 0,5 m = ½ ik + kl = ( 0,5 x ) + = m Luas plafon doep jo kp = ( de x ek ) + ( x jk),5 = ( x ) + ( x ) = 3,75 m Luas plafon bmdo hm jo = ( bd x dj ) + ( x hj) 0,5,5 = ( x ) + ( x ) = 6 m Luas plafon agbm = ( ab x bh ) + (0,5 x gh x hm) = ( x ) + (0,5 x x 0,5) =,5 m BAB 3 Perencanaan Atap

67 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A Data-data pembebanan : Berat gording = kg/m Jarak antar kuda-kuda utama = 4 m Berat penutup atap = 50 kg/m Berat profil = 5 kg/m Gambar 3.3 Pembebanan Kuda- Kuda Utama A Akibat Beban Mati a. Perhitungan Beban Beban Mati ) Beban P = P 5 a) Beban gording = Berat profil gording x jarak kuda-kuda = x 4 = 44 kg b) Beban atap = Luas atap dofq x Berat atap = 9,48 x 50 = 474 kg c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( + 5) x berat profil kuda kuda = ½ x ( +,3) x 5 = 53,75 kg BAB 3 Perencanaan Atap

68 5 d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 53,75 = 6,5 kg e) Beban bracing = 0 x beban kuda-kuda = 0, x 53,75 = 5,375 kg f) Beban plafon = Luas plafon doep x berat plafon = 3,75 x 8 = 67,5 kg ) Beban P =P 4 a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording cn = x 3 = 33 kg b) Beban atap = Luas atap bmdo x berat atap = 6,9 x 50 = 345 kg c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( ) x berat profil kuda kuda = ½ x (,3 +,3 +,5 +,3) x 5 = 00,65 kg d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 00,65 = 30,875 kg e) Beban bracing = 0 x beban kuda-kuda = 0, x 00,65 = 0,063 kg 3) Beban P 3 a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording ag = x = kg b) Beban atap = ( x Luas atap agbm) x berat atap = ( x,5875 ) x 50 = 58,75 kg BAB 3 Perencanaan Atap

69 53 c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (6+7 +) x berat profil kuda kuda = ½ x (,3 +,3 +,3) x 5 = 86,5 kg d) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 86,5 = 5,875 kg e) Beban bracing = 0 x beban kuda-kuda = 0, x 86,5 = 8,65 kg f) Beban reaksi = ( x reaksi jurai) + reaksi setengah kuda-kuda = ( x 84,7) + 73,66 = 37 kg 4) Beban P 6 = P 8 a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (++9) x berat profil kuda kuda = ½ x (,3+,3+,5 ) x 5 = 7,875 kg a) Beban plafon = Luas plafon bmdo x berat plafon = 6 x 8 = 08 kg a) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 7,875 =,565 kg a) Beban bracing = 0 x beban kuda-kuda = 0, x 7,875 = 7,875 kg 5) Beban P 7 a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (+3+0++) x berat profil kuda kuda = ½ x (++,3+,3+,3) x 5 = 36,5 kg a) Beban plafon = ( x luas plafon agbm) x berat plafon = ( x,5 ) x 8 BAB 3 Perencanaan Atap

70 54 = 8 kg a) Beban plat sambung = 30 x beban kuda-kuda = 0,3 x 36,5 = 40,875 kg a) Beban bracing = 0 x beban kuda-kuda = 0, x 36,5 = 3,65 kg c) Beban reaksi = ( x reaksi jurai) + reaksi setengah kuda-kuda = ( x 769,) + 680,64 = 8,84 kg Beban Tabel 3.3 Rekapitulasi beban mati Beban Atap (kg) Beban gording (kg) Beban Kuda - kuda (kg) Beban Bracing (kg) Beban Plat sambung (kg) Beban Plafon (kg) Beban reaksi (kg) Jumlah Beban P =P ,75 5,375 6,5 67,5 660,75 66 P =P ,65 0,063 30,875-58, (kg) Input SAP P 3 58,75 86,5 8,65 5, ,5 774 P 6 =P ,875 7,875, ,65 09 P ,5 3,65 40, ,84 490,59 49 (kg) Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P, P, P 3, P 4, P 5 = 00 kg BAB 3 Perencanaan Atap

71 55 Beban Angin Perhitungan beban angin : Gambar 3.4 Pembebanan Kuda-Kuda Utama Akibat Beban Angin Beban angin kondisi normal, minimum = 5 kg/m. ) Koefisien angin tekan = 0,0 0,40 = (0,0 x 30) 0,40 = 0, a) W = luas atap dofq x koef. angin tekan x beban angin = 9,48 x 0, x 5 = 47,4 kg b) W = luas atap bmdo x koef. angin tekan x beban angin = 6,9 x 0, x 5 = 34,5 kg c) W 3 = luas atap agbm x koef. angin tekan x beban angin =,5875 x 0, x 5 =,9375 kg ) Koefisien angin hisap = - 0,40 a) W 4 = luas atap agbm x koef. angin tekan x beban angin =,5875 x -0,4 x 5 = -5,875 kg BAB 3 Perencanaan Atap

72 56 b) W 5 = luas atap bmdo x koef. angin tekan x beban angin = 6,9 x -0,4 x 5 = -69 kg c) W 6 = luas atap dofq x koef. angin tekan x beban angin = 9,48 x -0,4 x 5 = -94,8 kg Tabel 3.4 Perhitungan beban angin Beban Wx (Untuk Input Wy (Untuk Input Beban (kg) Angin W.Cos (kg) SAP000) W.Sin (kg) SAP000) W 47,4 4, ,7 4 W 34,5 9, ,5 8 W 3,9375,04 6,468 7 W 4-5,875 -, ,937-3 W , ,5-35 W 6-94,8-8, ,4-48 Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut : Tabel 3.5. Rekapitulasi gaya batang kuda-kuda utama kombinasi Batang Tarik (+) ( kg ) Tekan (-) ( kg ) 788,3-7839, , , ,4 BAB 3 Perencanaan Atap

73 , , ,6 9 54, ,34 435,3-998, , Perencanaan Profil Kuda- kuda Utama A a. Perhitungan profil batang tarik P maks. = 7839,76 kg ijin = 600 kg/cm F netto P σ maks. ijin 4,8998 cm 7839, F bruto =,5. F netto =,5. 4,8998 cm = 5,635 cm Dicoba, menggunakan baja profil F =. 9,40 cm = 8,80 cm F = penampang profil dari tabel profil baja BAB 3 Perencanaan Atap

74 58 Kontrol tegangan yang terjadi : σ P maks. 0,85. F 7839,76 0,85.8,80 490,59 kg/cm 0,75 ijin 490,59 kg/cm 00 kg/cm. aman!! b. Perhitungan profil batang tekan P maks. = 8953,4 kg lk =,3 m = 30 cm Dicoba, menggunakan baja profil i x =, cm F =. 9,40 = 8,8 cm λ lk i x 30, 08,49 λ g π E 0,7.σ,07cm leleh...dimana, σ leleh 400 kg/cm λ s λ λ g 0, ,49,07 Karena s maka :,38. s =,7 BAB 3 Perencanaan Atap

75 59 Kontrol tegangan yang terjadi : σ Pmaks..ω F 8953,4.,7 8,8 08,996 kg/cm ijin 08, kg/cm.. aman!!! Perhitungan Alat Sambung a. Batang Tekan Digunakan alat sambung baut-mur. Diameter baut () =,7 mm ( ½ inches) Diameter lubang = 3,7 mm. Tebal pelat sambung () = 0,65. d = 0,65.,7 = 7,94 mm. Menggunakan tebal plat 8 mm Tegangan geser yang diijinkan Teg. Geser = 0,6. ijin = 0, = 960 kg/cm Tegangan tumpuan yang diijinkan Teg. tumpuan =,5. ijin =, = 400 kg/cm BAB 3 Perencanaan Atap