PERENCANAAN STRUKTUR dan RENCANA ANGGARAN BIAYA (RAB) GEDUNG SEKOLAH 2 LANTAI

PERENCANAAN STRUKTUR dan RENCANA ANGGARAN BIAYA (RAB) GEDUNG SEKOLAH 2 LANTAI TUGAS AKHIR Diajukan sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya pada Program D-III Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Dikerjakan oleh : FERRY NURSAIFUDIN NIM. I 8508049 PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2011

MOTTO Sesungguhnya setiap amal perbuatan itu disertai dengan niat dan setiap orang mendapat balasan amal sesuai niatnya. Barang siapa yang berhijrah hanya karena Alloh maka hijrah itu akan menuju Alloh dan Rosul-Nya. Barang siapa hijrahnya karena dunia yang ia harapkan atau karena wanita yang ia ingin nikahi maka hijrah itu hanya menuju yang ia inginkan. (HR. Bukhori dan Muslim) Jangan pernah putus asa untuk meraih apa yang ingin dicita-citakan (Penulis) Kita tidak akan dapat meraih keberhasilan selama kita belum bisa mencintai apa yang kita lakukan.(anonim) Berbuatlah yang terbaik bagi kesenangan orang lain, meskipun dirimu sendiri mengalami kesedihan. Akan tetapi percayalah bahwa kebagiaan yang kekal akan engkau perolah dikemudian hari yang berlipat ganda kenikmatannya.(anonim) iv

PERSEMBAHAN Allah SWT sang pencipta alam semesta yang slalu memberikan rahmat, hidayah serta anugrah yang tak terhingga. F Bapak dan Ibu tercinta, yang tidak henti-hentinya memberi doa, semangat dan dukungan kasih sayang kepadaku F Adikku tercinta yang selalu membantuku... F For Titik Sulistyani yang selalu memberikan semangat dukungan serta doa hingga terselesaikannya ini. F Rekan-rekan Teknik Sipil Gedung 08 khususnya... Agenk, Amien, Pedro, Joko, Yudi, Nicken, Desty, Pele, Arexs, Aris, Supri, Heri, Putra, Andrex, Agus, Nanang, Aziz, Andik, Rixy, Fahmi, Cintia, Istianah, Dewana, Septian, Jibril makasih atas semua dukungannya F Kakak-kakak Teknik Sipil 07, mas Agus, Aji, Mamed F Semua teman yang tiaak aku bisa sebutkan satu persatu v

KATA PENGANTAR Segala puji syukur penyusun panjatkan kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan ini dengan judul PERENCANAAN STRUKTUR & RENCANA ANGGRAN BIAYA GEDUNG SEKOLAH 2 LANTAI dengan baik. Dalam penyusunan 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 kepada pihak-pihak yang telah memberikan dukungan dalam menyelesaikan, yaitu kepada : 1. Allah SWT yang telah memberikan memberikan kesempatan kepada penyusun untuk menyelesaikan ini. 2. Kusno Adi Sambowo, ST., M.S.c, Ph.D., selaku Pembantu Dekan I Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Ir. Bambang Santosa, MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta. 4. Achmad Basuki, ST., MT., selaku Ketua Program D-III Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta. 5. Ir. Sunarmasto, MT., selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikan bimbingannya. 6. Widi Hartono, ST., MT., selaku Dosen Pembimbing 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. Teman-teman seperjuangan D-III Teknik Sipil Gedung angkatan 2008 yang telah membantu terselesaikannya laporan ini. 9. Semua pihak yang telah membantu terselesainya laporan ini. vi

Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan 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 ini dapat memberikan manfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya. Surakarta, Juli 2011 Penyusun vii

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PERSETUJUAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii MOTTO... iv PERSEMBAHAN... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... xvi DAFTAR GAMBAR... xviii DAFTAR NOTASI... xxii BAB 1 PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Maksud dan Tujuan... 1 1.3. Kriteria Perencanaan... 2 1.4. Peraturan-Peraturan Yang Berlaku... 3 BAB 2 DASAR TEORI... 4 2.1. Uraian Umum... 4 2.1.1. Jenis Pembebanan... 4 2.1.2. Sistem Bekerjanya Beban... 7 2.1.3. Provisi Keamanan... 8 2.2. Perencanaan Atap... 10 2.3. Perencanaan Tangga... 12 2.4. Perencanaan Plat Lantai... 13 2.5. Perencanaan Balok Anak... 14 2.6. Perencanaan Portal... 15 2.7. Perencanaan Pondasi... 17 viii

BAB 3 PERENCANAAN ATAP... 19 3.1. Rencana Atap... 19 3.2. Dasar Perencanaan... 19 3.3. Perencanaan Gording... 20 3.3.1. Perencanaan Pembebanan... 20 3.3.2. Perhitungan Pembebanan... 21 3.3.3. Kontrol Tahanan Momen... 23 3.3.4. Kontrol Terhadap Lendutan... 24 3.4. Perencanaan Setengah Kuda-Kuda... 25 3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-Kuda... 26 3.4.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda... 26 3.4.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-Kuda... 31 3.4.3.1. Perhitungan Beban... 32 3.4.4. Model Struktur dan Pembebanan... 39 3.4.5. Perencanaan Profil Setengah Kuda-Kuda... 43 3.4.6. Perhitungan Alat Sambung... 47 3.5. Perencanaan Jurai... 51 3.5.1. Perhitungan Luasan Jurai... 51 3.5.2. Perhitungan Pembebanan Jurai... 53 3.5.2.1. Perhitungan Beban... 54 3.5.3. Model Struktur dan Pembebanan... 58 3.5.4. Perencanaan Profil Jurai... 62 3.6. Perencanaan Kuda-Kuda Utama B... 63 3.6.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-Kuda Utama B... 63 3.6.2. Perhitungan Luasan Kuda-Kuda Utama B... 64 3.6.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-Kuda Utama B... 69 3.6.3.1. Perhitungan Beban... 69 3.6.4. Model Struktur dan Pembebanan... 77 3.6.5. Perencanaan Profil Kuda-Kuda Utama B... 82 3.6.6. Perhitungan Alat Sambung... 85 3.7. Perencanaan Kuda-Kuda Utama A... 89 3.7.1. Perhitungan Panjang Batang commit Kuda-Kuda to user Utama A... 89 ix

3.7.2. Perhitungan Luasan Kuda-Kuda Utama A... 90 3.7.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-Kuda Utama A... 94 3.7.3.1. Perhitungan Beban... 95 3.7.4. Model Struktur dan Pembebanan... 103 3.7.5. Perencanaan Profil Kuda-Kuda Utama A... 108 3.7.6. Perhitungan Alat Sambung... 110 BAB 4 PERENCANAAN TANGGA... 115 4.1. Uraian Umum... 115 4.2. Data Perencanaan Tangga... 115 4.3. Perhitungan Plat Equivalen dan Pembebanan... 117 4.3.1. Perhitungan Tebal Plat Equivalen... 117 4.3.2. Perhitungan Beban... 118 4.4. Perhitungan Tulangan dan Bordes... 119 4.4.1. Perhitungan Tulangan Tumpuan... 119 4.4.2. Perhitungan Tulangan Lapangan... 121 4.5. Perencanaan Balok Bordes... 123 4.5.1. Pembebanan Balok Bordes... 123 4.5.2. Perhitungan Tulangan... 124 4.5.3. Perhitungan Tulangan Geser... 127 4.6. Perencanaan Pondasi Tangga... 128 4.6.1. Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi... 129 4.6.2. Perhitungan Tulangan Lentur... 130 4.6.3. Perhitungan Tulangan Geser... 132 BAB 5 PERENCANAAN PLAT LANTAI... 134 5.1. Perencanaan Plat Lantai... 134 5.1.1. Perhitungan Pembebanan Plat Lantai... 134 5.1.2. Perhitungan Momen... 135 5.1.3. Penulangan Plat Lantai... 140 5.1.4. Rekapitulasi Penulangan Plat Lantai... 147 x

5.2. Perencanaan Plat Atap Kanopi... 148 5.2.1. Perhitungan Pembebanan Plat Atap Kanopi... 149 5.2.2. Perhitungan Momen... 149 5.2.3. Penulangan Plat Atap Kanopi... 152 5.2.4. Rekapitulasi Penulangan Plat Atap Kanopi... 159 BAB 6 PERENCANAAN BALOK ANAK... 160 6.1. Perencanaan Balok Anak... 160 6.1.1. Perhitungan Lebar Equivalen... 161 6.1.2. Lebar Equivalen Balok Anak... 161 6.1.3. Perhitungan Pembebanan Plat Lantai... 162 6.2. Perencanaan Balok Anak As B (1 2)... 162 6.2.1. Pembebanan Balok Anak As B (1 2)... 162 6.2.2. Perhitungan Tulangan Balok Anak As B (1 2)... 163 6.3. Perencanaan Balok Anak As C (1 14)... 168 6.3.1. Pembebanan Balok Anak As C (1 14)... 168 6.3.2. Perhitungan Tulangan Balok Anak As C (1 14)... 169 6.4. Perencanaan Balok Anak As C (1 2)... 174 6.4.1. Pembebanan Balok Anak As C (1 2)... 174 6.4.2. Perhitungan Tulangan Balok Anak As C (1 2)... 175 6.5. Perencanaan Balok Anak As C (1 1 )... 180 6.5.1. Pembebanan Balok Anak As C (1 1 )... 180 6.5.2. Perhitungan Tulangan Balok Anak As C (1 1 )... 181 6.6. Perencanaan Balok Anak As 1 (B D)... 185 6.6.1. Pembebanan Balok Anak As 1 (B D)... 185 6.6.2. Perhitungan Tulangan Balok Anak As 1 (B D)... 186 6.7. Perencanaan Balok Anak As 1 (B C )... 190 6.7.1. Pembebanan Balok Anak As 1 (B C )... 190 6.7.2. Perhitungan Tulangan Balok Anak As 1 (B C )... 192 6.8. Perencanaan Balok Anak As 1 (B C )... 196 6.8.1. Pembebanan Balok Anak As 1 (B C )... 196 6.8.2. Perhitungan Tulangan Balok commit Anak to As user 1 (B C )... 197 xi

6.9. Perencanaan Balok Anak Kanopi... 201 6.9.1. Perhitungan Lebar Equivalen... 201 6.9.2. Lebar Equivalen Balok Anak... 202 6.9.3. Perhitungan Pembebanan Plat Atap Kanopi... 202 6.9.4. Perencanaan Balok Anak As D (6 9)... 203 6.9.4.1. Pembebanan Balok Anak As D (6 9)... 203 6.9.4.2. Perhitungan Tulangan Balok Anak As D (6 9)... 204 BAB 7 PERENCANAAN PORTAL... 208 7.1. Perencanaan Portal... 208 7.1.1. Dasar Perencanaan... 209 7.1.2. Perhitungan Luas Equivalen Untuk Plat Lantai... 210 7.1.3. Perencanaan Pembebanan... 211 7.2. Perhitungan Pembebanan Balok Portal... 212 7.2.1. Perhitungan Pembebanan Balok Portal As A (1 14)... 212 7.2.2. Perhitungan Pembebanan Balok Portal As B (1 14)... 214 7.2.3. Perhitungan Pembebanan Balok Portal As D (1 14)... 216 7.2.4. Perhitungan Pembebanan Balok Portal As E (6 9)... 218 7.2.5. Perhitungan Pembebanan Balok Portal As 1 (A D)... 219 7.2.6. Perhitungan Pembebanan Balok Portal As 2 (A D)... 221 7.2.7. Perhitungan Pembebanan Balok Portal As 3, 4, 11, 12, 13 (A D). 223 7.2.8. Perhitungan Pembebanan Balok Portal As 5 (A D) dan As 10 (A D)... 224 7.2.9. Perhitungan Pembebanan Balok Portal As 6 (A D) dan As 9 (A D)... 226 7.2.10. Perhitungan Pembebanan Balok Portal As 7 (A D) dan As 8 (A D)... 228 7.2.11. Perhitungan Pembebanan Balok Portal As 14 (A D)... 230 7.3. Perhitungan Tulangan Ring Balk... 231 7.3.1. Perhitungan Tulangan Lentur Ring Balk... 232 7.3.2. Perhitungan Tulangan Geser Ring Balk... 234 7.4. Perhitungan Tulangan Balok commit Portal to user... 235 xii

7.4.1. Perhitungan Tulangan Balok Portal Memanjang... 235 7.4.1.1. Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang... 236 7.4.1.2. Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang... 239 7.4.2. Perhitungan Tulangan Balok Portal Memanjang (Kanopi)... 241 7.4.2.1. Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang (Kanopi)... 242 7.4.2.2. Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang (Kanopi)... 244 7.4.3. Perhitungan Tulangan Balok Portal Melintang... 245 7.4.3.1. Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang... 246 7.4.3.2. Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang... 249 7.4.4. Perhitungan Tulangan Balok Portal Melintang (Kanopi)... 251 7.4.4.1. Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang (Kanopi)... 252 7.4.4.2. Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang (Kanopi)... 254 7.5. Perhitungan Tulangan Kolom... 255 7.5.1. Perhitungan Tulangan Kolom 1... 255 7.5.1.1. Perhitungan Tulangan Lentur Kolom 1... 256 7.5.1.2. Perhitungan Tulangan Geser Kolom 1... 258 7.5.2. Perhitungan Tulangan Kolom 2... 259 7.5.2.1. Perhitungan Tulangan Lentur Kolom 2... 259 7.5.2.2. Perhitungan Tulangan Geser Kolom 2... 261 7.6. Perhitungan Tulangan Sloof... 262 7.6.1. Perhitungan Tulangan Lentur Sloof... 263 7.6.2. Perhitungan Tulangan Geser Sloof... 266 BAB 8 PERENCANAAN PONDASI... 268 8.1. Perencanaan Pondasi F1... 268 8.1.1. Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi... 269 8.1.2. Perhitungan Tulangan Lentur Pondasi... 270 8.1.3. Perhitungan Tulangan Geser Pondasi... 272 8.2. Perencanaan Pondasi F2... 273 8.2.1. Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi... 274 8.2.2. Perhitungan Tulangan Lentur Pondasi... 275 8.2.3. Perhitungan Tulangan Geser commit Pondasi to user... 276 xiii

8.3. Perencanaan Pondasi F3... 278 8.3.1. Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi... 279 8.3.2. Perhitungan Tulangan Lentur Pondasi... 280 8.3.3. Perhitungan Tulangan Geser Pondasi... 282 BAB 9 RENCANA ANGGARAN BIAYA... 284 9.1. Rencana Anggaran Biaya (RAB)... 284 9.2. Data Perencanaan... 284 9.3. Perhitungan Volume Pekerjaan... 285 9.3.1. Pekerjaan Persiapan, Galian dan Urugan... 285 9.3.2. Pekerjaan Pondasi dan Beton... 289 9.3.3. Pekerjaan Pasangan dan Plesteran... 294 9.3.4. Pekerjaan Kusen, Pintu dan Jendela... 295 9.3.5. Pekerjaan Perlengkapan Pintu dan Jendela... 296 9.3.6. Pekerjaan Atap... 297 9.3.7. Pekerjaan Plafond... 299 9.3.8. Pekerjaan Penutup Lantai dan Dinding... 300 9.3.9. Pekerjaan Sanitasi... 300 9.3.10. Pekerjaan Instalasi Air... 301 9.3.11. Pekerjaan Instalasi Listrik... 301 9.3.12. Pekerjaan Pengecatan... 302 9.4. Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya... 303 9.5. Daftar Harga Satuan Dasar... 304 9.5.1. Harga Upah... 304 9.5.2. Harga Material... 304 9.5.3. Daftar Analisa Harga Satuan Pekerjaan... 307 9.5.4. Daftar Rencana Anggaran Biaya... 328 BAB 10 REKAPITULASI... 331 10.1. Perencanaan Atap... 331 10.1.1. Perencanaan Profil Setengah Kuda-Kuda... 331 10.1.2. Perencanaan Profil Jurai commit... to user 332 xiv

10.1.3. Perencanaan Profil Kuda-Kuda Utama B... 332 10.1.4. Perencanaan Profil Kuda-Kuda Utama A... 333 10.2. Perencanaan Tangga... 334 10.3. Perencanaan Plat Lantai... 335 10.4. Perencanaan Balok Anak... 335 10.5. Perencanaan Balok Portal... 336 10.6. Perencanaan Kolom... 336 10.7. Perencanaan Pondasi... 336 10.8. Rencana Anggaran Biaya... 337 PENUTUP... 338 DAFTAR PUSTAKA... 339 LAMPIRAN xv

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 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, kita sebagai bangsa Indonesia akan dapat memenuhi tuntutan ini. Karena dengan hal ini kita akan semakin siap menghadapi tantangannya. 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 sebuah perencanaan struktur gedung bertingkat dengan maksud agar dapat menghasilkan tenaga yang bersumber daya dan mampu bersaing dalam dunia kerja. 1.2. Maksud Dan Tujuan Dalam menghadapi pesatnya perkembangan zaman 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 bertujuan untuk menghasilkan ahli teknik yang berkualitas, bertanggungjawab, kreatif dalam menghadapi masa depan serta dapat mensukseskan pembangunan nasional di Indonesia. BAB 1 PENDAHULUAN 1

2 Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Program D III Jurusan Teknik Sipil memberikan dengan maksud dan tujuan : 1. Mahasiswa dapat merencanakan suatu konstruksi bangunan yang sederhana sampai bangunan bertingkat. 2. 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. 1.3. Kriteria Perencanaan 1. Spesifikasi Bangunan a. Fungsi Bangunan : Gedung sekolah b. Luas Bangunan : 1152 m 2 c. Jumlah Lantai : 2 lantai d. Tinggi Tiap Lantai : 4 m e. Konstruksi Atap : Rangka kuda-kuda baja f. Penutup Atap : Genteng tanah liat g. Pondasi : Foot Plate 2. Spesifikasi Bahan a. Mutu Baja Profil : BJ 37 b. Mutu Beton (f c) : 20 MPa c. Mutu Baja Tulangan (fy) : Polos: 240 Mpa Ulir : 360 Mpa BAB 1 PENDAHULUAN

3 1.4. Peraturan-Peraturan Yang Berlaku 1. SNI 03-1729-2002_ Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung. 2. SNI 03-2847-2002_ Tata Cara Perencanaan Struktur Beton untuk Bangunan Gedung. 3. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung (PPIUG 1983). BAB 1 PENDAHULUAN

BAB 2 DASAR TEORI 2.1. Dasar Perencanaan 2.1.1. Jenis Pembebanan Dalam merencanakan struktur suatu bangunan bertingkat, digunakan struktur yang mampu mendukung berat sendiri, gaya angin, beban hidup maupun beban khusus yang bekerja pada struktur bangunan tersebut. Beban-beban yang bekerja pada struktur dihitung menurut Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, beban-beban tersebut adalah : 1. Beban Mati (qd) Beban mati adalah berat dari semua bagian suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala unsur tambahan, penyelesaian penyelesaian, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung. Untuk merencanakan gedung, beban mati yang terdiri dari berat sendiri bahan bangunan dan komponen gedung adalah : 1. Bahan Bangunan : a. Beton bertulang... 2400 kg/m 3 b. Pasir kering... 1600 kg/m 3 c. Beton biasa... 2200 kg/m 3 2. Komponen Gedung : a. Langit langit dan dinding (termasuk rusuk rusuknya, tanpa penggantung langit-langit atau pengaku),terdiri dari : - - semen asbes (eternit) dengan tebal maksimum 4 mm... 11 kg/m 2 kaca dengan tebal 3 4 commit... to user 10 kg/m 2 BAB 2 DASAR TEORI 4

5 b. Penggantung langit- langit (dari kayu), dengan bentang maksimum 5 m dan jarak s.k.s. minimum 0,80 m...7kg/m 2 c. Penutup lantai dari tegel, keramik dan beton (tanpa adukan) per cm tebal... 24 kg/m 2 d. Adukan semen per cm tebal...21 kg/m 2 e. Penutup atap genteng dengan reng dan usuk... 50 kg/m 2 f. Dinding pasangan batu merah setengah bata...1700 kg/m 2 2. Beban Hidup (ql) Beban hidup adalah semua bahan yang terjadi akibat penghuni atau pengguna 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 ini terdiri dari : Beban atap... 100 kg/m 2 Beban tangga dan bordes... 300 kg/m 2 Beban lantai... 250 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 : BAB 2 DASAR TEORI

6 Tabel 2.1. Koefisien Reduksi Beban Hidup Penggunaan Gedung PERUMAHAN / HUNIAN : Rumah tinggal, rumah sakit, dan hotel PENDIDIKAN : Sekolah dan ruang kuliah PENYIMPANAN : Gudang, perpustakaan dan ruang arsip TANGGA : Pendidikan dan kantor Sumber : PPIUG 1983 Koefisien Reduksi Beban Hidup Untuk Perencanaan Balok Induk dan Portal 0,75 0,90 0,90 0,75 3. Beban Angin (W) Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (PPIUG 1983). Beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan negatif (hisapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau. Besarnya tekanan positif dan negatif yang dinyatakan dalam kg/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. Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup : 1. Dinding Vertikal a. Di pihak angin... + 0,9 b. Di belakang angin...- 0,4 BAB 2 DASAR TEORI

7 2. Atap segitiga dengan sudut kemiringan a a. Di pihak angin : a < 65... 0,02 a - 0,4 65 < a < 90... + 0,9 b. Di belakang angin, untuk semua a... - 0,4 2.1.2. Sistem Kerjanya Beban ring Balok struktur atap kuda-kuda Kolom Plat Lantai+Balok lantai dua Kolom Sloof lantai 1 Foot Plat tanah dasar Semua Beban didistribusikan menuju tanah dasar Gambar 2.1. Arah Pembebanan pada Struktur 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 kerjanya beban untuk elemen elemen struktur gedung bertingkat secara umum dapat dinyatakan sebagai berikut : BAB 2 DASAR TEORI

8 Beban atap akan diterima oleh ringbalk, kemudian diteruskan kepada kolom. Beban pelat lantai akan didistribusikan kepada balok anak dan balok portal, kemudian dilanjutkan ke kolom, dan didistribusikan menuju sloof, yang selanjutnya akan diteruskan ke tanah dasar melalui pondasi telapak. 2.1.3. Provisi Keamanan Dalam Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 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 (f ), 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 2.2. Faktor Pembebanan U No. KOMBINASI BEBAN FAKTOR U 1. 2. 3. D D, L D, L,W 1.4 D 1,2 D +1,6 L + 0,5 (A atau R) 1,2 D + 1,0 L ± 1,3 W + 0,5 (A atau R) Keterangan : A = BebanAtap D = Beban mati L = Beban hidup Lr = Beban hidup tereduksi R = Beban air hujan W = Beban angin BAB 2 DASAR TEORI

9 Tabel 2.3. Faktor Reduksi Kekuatan f No. GAYA f 1. 2. 3. 4. 5. 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 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. Untuk melindungi dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus kebakaran, maka diperlukan adanya tebal selimut beton minimum. Beberapa persyaratan utama pada Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983 adalah sebagai berikut : 1. Jarak bersih antara tulangan sejajar yang selapis tidak boleh kurang dari d b atau 25 mm, dimana d b adalah diameter tulangan 2. Jika tulangan sejajar tersebut diletakkan dalam dua lapis atau lebih, tulangan pada lapisan atas harus diletakkan tepat diatas tulangan di bawahnya dengan jarak bersih tidak boleh kurang dari 25 mm Tebal selimut beton minimum untuk beton yang dicor setempat adalah: 1. Untuk pelat dan dinding = 20 mm 2. Untuk balok dan kolom = 40 mm 3. Beton yang berhubungan langsung dengan tanah atau cuaca = 50 mm BAB 2 DASAR TEORI

10 2.2. Perencanaan Atap 1. Pada perencanaan atap ini, beban yang bekerja adalah : a. Beban mati b. Beban hidup c. Beban angin 2. Asumsi Perletakan a. Tumpuan sebelah kiri adalah Sendi. b. Tumpuan sebelah kanan adalah Rol. 3. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-1729-2002. Dan untuk perhitungan dimensi profil rangka kuda kuda: 1. Batang tarik Ag perlu = P mak Fy An perlu = 0,85.Ag f Rn= f( 2,4. Fu. d. t) n P = frn An = Ag-dt L =Sambungan dengan Diameter = 3.d x = jari-jari kelambatan x U =1 - L Ae = U.An Check kekutan nominal f Pn = 0,9. Ag. Fy f Pn> P BAB 2 DASAR TEORI

11 2. Batang tekan Ag perlu = P mak Fy An perlu = 0,85.Ag h tw = 300 Fy lc= K. l rp Fy E Apabila = λc 0,25 ω = 1 0,25 < λc < 1 ω 1,43 = 1,6-0,67λc λc 1,2 ω 2 = 1,25.l c f Rn= f( 1,2. Fu. d. t) n P = frn Fy Fcr = w f Pn = f. Ag. Fy f Pn> P BAB 2 DASAR TEORI

12 2.3. Perencanaan Tangga Untuk perhitungan penulangan tangga dipakai kombinasi pembebanan akibat beban mati dan beban hidup yang disesuaikan dengan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1983) dan SNI 03-2847-2002 dan analisa struktur mengunakan perhitungan SAP 2000. Sedangkan untuk tumpuan diasumsikan sebagai berikut : 1. Tumpuan bawah adalah Jepit. 2. Tumpuan tengah adalah Jepit. 3. Tumpuan atas adalah Jepit. Perhitungan untuk penulangan tangga M u M n = f dimana, f = 0,80 fy m = 0,85. fc Mn Rn = 2 b.d r = 1 m æ ç 1- è 1-2.m.Rn fy ö ø 0,85. fc æ 600 ö rb =. b. ç fy è 600+ fyø r max = 0,75. rb r min < r < r maks tulangan tunggal r < r min dipakai r min = 0,0025 As = r ada. b. d Luas tampang tulangan As = r. b.d BAB 2 DASAR TEORI

13 2.4. Perencanaan Plat Lantai 1. Pembebanan : a. Beban mati b. Beban hidup : 250 kg/m 2 2. Asumsi Perletakan : jepit penuh 3. Analisa struktur menggunakan tabel 13.3.2 PPIUG 1983. 4. Analisa tampang menggunakan SNI 03-2847-2002. Pemasangan tulangan lentur disyaratkan sebagai berikut : 1. Jarak minimum tulangan sengkang 25 mm. 2. Jarak maksimum tulangan sengkang 240 atau 2h. Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah sebagai berikut : dimana, f = 0,80 fy m = 0,85. fc Rn = M u M n = f Mn b. d r = 1 m æ ç 1- è 1-2.m.Rn fy ö ø 0,85. fc æ 600 ö rb =. b. ç fy è 600+ fyø r max = 0,75. rb r min < r < r maks tulangan tunggal r < r min dipakai r min = 0,0025 As = r ada. b. d BAB 2 DASAR TEORI

14 Luas tampang tulangan As = r. b.d 2.5. Perencanaan Balok Anak 1. Pembebanan 2. Asumsi Perletakan : jepit jepit 3. Analisa struktur pada perencanaan atap ini menggunakan program SAP 2000. 4. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002. Perhitungan tulangan lentur : M u M n = f dimana, f = 0,80 fy m = 0,85. fc Mn Rn = 2 b.d r = 1 m æ ç 1- è 1-2.m.Rn fy ö ø 0,85. fc æ 600 ö rb =. b. ç fy è 600+ fyø r max = 0,75. rb r min < r < r maks tulangan tunggal r < r min dipakai r min = Perhitungan tulangan geser : f = 0,60 1,4 f ' y f ' c V c =. b. d 6 f Vc = 0,6. Vc BAB 2 DASAR TEORI

15 f Vc Vu 3f Vc ( perlu tulangan geser ) Vu < f Vc < 3 f Vc (tidak perlu tulangan geser) Vs perlu = Vu Vc ( pilih tulangan terpasang ) Vs ada = ( Av. fy. d) s ( pakai Vs perlu ) 2.6. Perencanaan Portal 1. Pembebanan 2. Asumsi Perletakan a. Jepit pada kaki portal. b. Bebas pada titik yang lain 3. Analisa struktur pada perencanaan atap ini menggunakan program SAP 2000. 4. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002. Perhitungan tulangan lentur : dimana, f = 0,80 fy m = 0,85. fc Rn = M u M n = f Mn b. d r = 1 m æ ç 1- è 1-2.m.Rn fy ö ø 0,85. fc æ 600 ö rb =. b. ç fy è 600+ fyø BAB 2 DASAR TEORI

16 r max = 0,75. rb r min < r < r maks tulangan tunggal r < r min dipakai r min = Perhitungan tulangan geser : f ' c V c =. b. d 6 f Vc = 0,6. Vc f Vc Vu 3f Vc ( perlu tulangan geser ) Vu < f Vc < 3 f Vc (tidak perlu tulangan geser) Vs perlu = Vu Vc ( pilih tulangan terpasang ) Vs ada = f = 0,60 ( Av. fy. d) s ( pakai Vs perlu ) 1,4 f ' y BAB 2 DASAR TEORI

17 2.7. Perencanaan Pondasi 1. Pembebanan : Beban aksial dan momen dari analisa struktur portal akibat beban mati dan beban hidup. 2. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002. Perhitungan kapasitas dukung pondasi : s yang terjadi = Vtot + A Mtot 1.b.L 6 2 = σ tan ahterjadi < s ijin tanah...( dianggap aman ) Sedangkan pada perhitungan tulangan lentur Mu = ½. qu. t 2 fy m = 0,85. fc Rn = Mn b. d r = 1 m æ ç 1- è 1-2.m.Rn fy ö ø 0,85. fc æ 600 ö rb =. b. ç fy è 600+ fyø r max = 0,75. rb r min < r < r maks tulangan tunggal r < r min dipakai r min As = r ada. b. d Luas tampang tulangan As = r. b.d Perhitungan tulangan geser : Vu = s. A efektif f = 0,60 BAB 2 DASAR TEORI

18 f ' c V c =. b. d 6 f Vc = 0,6. Vc f Vc Vu 3f Vc ( perlu tulangan geser ) Vu < f Vc < 3 f Vc (tidak perlu tulangan geser) Vs perlu = Vu Vc ( pilih tulangan terpasang ) Vs ada = ( Av. fy. d) s ( pakai Vs perlu ) BAB 2 DASAR TEORI

BAB 3 PERENCANAAN ATAP 3.1. Rencana Atap Gambar 3.1. Rencana Atap Keterangan : KK A = Kuda-kuda utama A G = Gording KK B = Kuda-kuda utama B N = Nok ½ KK = Setengah kuda-kuda JR = Jurai 3.2 Dasar Perencanaan Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai berikut : 1. Bentuk rangka kuda-kuda = seperti tergambar 2. Jarak antar kuda-kuda = 4,00 m 3. Kemiringan atap (a) = 35 4. Bahan gording = baja profil lip channels ( ) 5. Bahan rangka kuda-kuda = baja profil double siku sama kaki (û ë) 6. Bahan penutup atap = genteng 7. Alat sambung = baut-mur BAB 3 PERENCANAAN ATAP 19

20 8. Jarak antar gording = 1,526 m 9. Bentuk atap = Limasan 10. Mutu baja profil = BJ 37 (s Leleh = 2400 kg/cm 2 ) (s ultimate = 3700 kg/cm 2 ) 3.3. Perencanaan Gording 3.3.1. Perencanaan Pembebanan Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels/ kanal kait ( ) 150 75 20 4,5 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai berikut : 1. Berat gording = 11 kg/m 2. Ix = 489 cm 4 3. Iy = 99,2 cm 4 4. b = 75 mm 5. h = 150 mm 6. ts = 4,5 mm 7. tb = 4,5 mm 8. Zx = 65,2 cm 3 9. Zy = 19,8 cm 3 Kemiringan atap (a) = 35 Jarak antar gording (s) = 1,526 m Jarak antar kuda-kuda (L) = 4,00 m Pembebanan berdasarkan SNI 03-1727-1989, sebagai berikut : 1. Berat penutup atap = 50 kg/m 2 2. Beban angin = 25 kg/m 2 3. Berat hidup (pekerja) = 100 kg 4. Berat penggantung dan plafond = 18 kg/m 2 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

21 3.3.2. Perhitungan Pembebanan 1. Beban Mati x y q y α P q x Berat gording = 11 kg/m Berat penutup atap = 1,526 50 = 76,3 kg/m Berat plafond = 1,250 18 = 22,5 kg/m q = 109,8 kg/m + qx = q. sin a = 109,8 sin 35 = 62,979 kg/m q y = q. cos a = 109,8 cos 35 = 89,943 kg/m M x1 = 1 / 8. q y. L 2 = 1 / 8 89,943 (4) 2 = 179,886 kgm M y1 = 1 / 8. q x. L 2 = 1 / 8 62,979 (4) 2 = 125,958 kgm 2. Beban Hidup x y P y a P P x BAB 3 PERENCANAAN ATAP

22 P diambil sebesar 100 kg. P x = P. sin a = 100 sin 35 = 57,358 kg P y = P. cos a = 100 cos 35 = 81,915 kg M x2 = 1 / 4. P y. L = 1 / 4 81,915 4 = 81,916 kgm M y2 = 1 / 4. P x. L = 1 / 4 57,358 4 = 57,358 kgm 3. Beban Angin TEKAN HISAP Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2 Koefisien kemiringan atap (a) = 35 1. Koefisien angin tekan = (0,02a 0,4) = 0,3 2. Koefisien angin hisap = 0,4 Beban angin : 1. Angin tekan (W 1 ) = koef. Angin tekan beban angin 1/2 (s 1 +s 2 ) = 0,3 25 ½ (1,526 + 1,526) = 11,445 kg/m 2. Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap beban angin 1/2 (s1+s2) = 0,4 25 ½ (1,526 + 1,526) = -15,26 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 11,445 (4) 2 = 22,89 kgm 2. M x (hisap) = 1 / 8. W 2. L 2 = 1 / 8-15,26 (4) 2 = -30,52 kgm BAB 3 PERENCANAAN ATAP

23 Kombinasi = 1,2D + 1,6L ± 0,8w 1. M x 2. M y Mx (max) = 1,2D + 1,6L + 0,8w = 1,2(179,886) + 1,6(81,916) + 0,8(22,89) = 365,241 kgm Mx (min) = 1,2D + 1,6L - 0,8w Mx (max) = Mx (min) = 1,2(179,886) + 1,6(81,916) - 0,8(22,89) = 328,617 kgm = 1,2(125,958) + 1,6(57,358) = 242,922 kgm Tabel 3.1 Kombinasi Gaya Dalam pada Gording Beban Beban Beban Angin Kombinasi Momen Mati Hidup Tekan Hisap Minimum Maksimum (kgm) (kgm) (kgm) (kgm) (kgm) (kgm) Mx 179,886 81,916 22,89-30,52 328,617 365,241 My 125,958 57,358 - - 242,922 242,922 3.3.3. Kontrol Tahanan Momen 1. Kontrol terhadap momen maksimum Mx = 365,241 kgm = 36524,1 kgcm My = 242,922 kgm = 24292,2 kgcm Asumsikan penampang kompak : M nx = Zx. fy = 65,2 2400 = 156480 kgcm M ny = Zy. fy = 19,8 2400 = 47520 kgcm Check tahanan momen lentur yang terjadi : Mx f. M My + f. nx M ny 1 36524,1 24292,2 + = 0,83 1..OK J 0,9 156480 0,9 47520 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

24 2. Kontrol terhadap momen Minimum Mx My = 328,617 kgm = 32861,7 kgcm = 242,922 kgm = 24292,2 kgcm Asumsikan penampang kompak : M nx = Zx. fy = 65,2 2400 = 156480 kgcm M ny = Zy. fy = 19,8 2400 = 47520 kgcm Check tahanan momen lentur yang terjadi : Mx f. M My + f. nx M ny 32861,7 0,9 156480 1 24292,2 + = 0,80 1.. OK J 0,9 47520 3.3.4. Kontrol Terhadap Lendutan Di coba profil : 150 75 20 4,5 E = 2,1 10 6 kg/cm 2 Ix = 489 cm 4 Iy = 99,2 cm 4 qx = 0,6298 kg/cm qy = 0,8994 kg/cm Px = 57,358 kg Py = 81,916 kg Z ijin 1 = 400= 1,667cm 240 Zx 4 3 5. qx. L Px. L = + 384. E. Iy 48. E. Iy 4 3 5 0,6298 (400) 57,358 400 = + = 1,3749 cm 6 6. 384 2,1.10 99,2 48 2,1.10 99,2 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

25 Zy = = Z = 4 3 5. qy. L Py. L + 384. E. Ix 48. E. Ix 4 3 5 0,8994 (400) 81,916 (400) + 6 6 384 2,1 10 489 48 2,1.10 489 2 Zx + Zy 2 = 0,3983 cm 2 2 = ( 1,3749) + (0,3983 ) = 1,431 cm Z Z ijin 1,431 cm 1,667 cm aman! Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 150 75 20 4,5 aman dan mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording. 3.4 Perencanaan Setengah Kuda-Kuda Gambar 3.2. Rangka Batang Setengah Kuda-Kuda BAB 3 PERENCANAAN ATAP

26 3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-Kuda Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini : Tabel 3.2 Perhitungan Panjang Batang Pada Setengah Kuda-Kuda Panjang Batang Nomor Batang ( Meter ) 1 1,250 2 1,250 3 1,250 4 1,250 5 1,526 6 1,526 7 1,526 8 1,526 9 0,875 10 1,526 11 1,751 12 2,151 13 2,626 14 2,908 15 3,501 3.4.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda BAB 3 PERENCANAAN ATAP

27 Gambar 3.3. Luasan Atap Setengah Kuda-Kuda Panjang atap ji = ½ 1,526 = 0,763 m Panjang atap jh = 1,526 m Panjang atap jg = ji + jh = 0,763 + 1,526 = 2,289 m Panjang atap jf = ji + jg = 0,763 + 2,289 = 3,052 m Panjang atap je = ji + jf = 0,763 + 3,052 = 3,815 m Panjang atap jd = ji + je = 0,763 + 3,815 = 4,578 m Panjang atap jc = ji + jd = 0,763 + 4,578 = 5,341 m Panjang atap jb = ji + jc = 0,763 + 5,341 = 6,104 m Panjang atap b a = 1,221 m Panjang atap ja = jb + b a = 6,104 + 1,221 = 7,325 m Panjang atap a c = ji + b a = 0,763 + 1,221 = 1,984 m Panjang atap c e = jh = e g = g i = 1,526 m Panjang atap as = 6 m Panjang atap br = jb'. as ja' = 5 m Panjang atap cq = jc'.as ja = 4,375 m Panjang atap dp = jd'.as ja = 3,750 m BAB 3 PERENCANAAN ATAP

Panjang atap eo = 28 je'.as ja = 3,125 m Panjang atap fn = Panjang atap gm = Panjang atap hl = Panjang atap ik = jf '.as ja jg'.as ja jh'.as ja ji'.as ja = 2,50 m = 1,875 m = 1,25 m = 0,625 m cq+as Luas atap cqas = ( ). a' c' 2 4,375+ 6 = ( ) 2, 035 2 = 10,292 m 2 eo+cq Luas atap eocq = ( ). c' e' 2 3,125+ 4,375 = ( ) 1, 526 2 = 5,723 m 2 gm+eo Luas atap gmeo = ( ). e' g' 2 1,875+ 3,125 = ( ) 1, 526 2 = 3,185 m 2 ik+gm Luas atap ikgm = ( ). g' i' 2 0,625+ 1,875 = ( ) 1, 526 2 = 1,908 m 2 Luas atap jik = ½. ik. ji = ½ 0,625 0,763 = 0,238 m 2 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

29 Gambar 3.4. Luasan Plafond Setengah Kuda-Kuda Panjang plafond ji = ½ 1,250 = 0,625 m Panjang plafond jh = 1,250 m Panjang plafond jg = ji + jh = 0,625 + 1,250 = 1,875 m Panjang plafond jf = ji + jg = 0,625 + 1,875 = 2,50 m Panjang plafond je = ji + jf = 0,625 + 2,50 = 3,125 m Panjang plafond jd = ji + je = 0,625 + 3,125 = 3,750 m Panjang plafond jc = ji + jd = 0,625 + 3,750 = 4,375 m Panjang plafond jb = ji + jc = 0,625 + 4,375 = 5,0 m Panjang plafond b a = 1,0 m Panjang plafond ja = jb + b a = 5,0 + 1,0 = 6,0 m Panjang plafond a c = ji + b a = 0,625 + 1,0 = 1,625 m BAB 3 PERENCANAAN ATAP

30 Panjang plafond c e = jh = e g = g i = 1,250 m Panjang plafond as Panjang plafond br = = 6 m jb'. as = 5 m ja' Panjang plafond cq = Panjang plafond dp = Panjang plafond eo = Panjang plafond fn = Panjang plafond gm = Panjang plafond hl = Panjang plafond ik = jc'.as ja jd'.as ja je'.as ja jf '.as ja jg'.as ja jh'.as ja ji'.as ja = 4,375 m = 3,750 m = 3,125 m = 2,50 m = 1,875 m = 1,25 m = 0,625 m cq+as Luas plafond cqas = ( ). a' c' 2 4,375+ 6 = ( ) 1, 625 2 = 8,430 m 2 eo+cq Luas plafond eocq = ( ). c' e' 2 3,125+ 4,375 = ( ) 1, 250 2 = 4,688 m 2 gm+eo Luas plafond gmeo = ( ). e' g' 2 1,875+ 3,125 = ( ) 1, 250 2 = 3,125 m 2 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

31 ik+gm Luas plafond ikgm = ( ). g' i' 2 Luas plafond jik 0,625+ 1,875 = ( ) 1, 250 2 = 1,563 m 2 = ½. ik. ji = ½ 0,625 0,625 = 0,195 m 2 3.4.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-Kuda Data pembebanan : Berat gording = 11 kg/m (sumber : tabel baja) Berat penutup atap = 50 kg/m 2 (sumber : PPIUG 1983) Berat penggantung dan plafond = 18 kg/m 2 (sumber : PPIUG 1983) Beban hujan = (40 0,8α ) kg/m 2 = 40 0,8 35 = 12 kg/m 2 Gambar 3.5. Pembebanan Setengah Kuda-Kuda Akibat Beban Mati BAB 3 PERENCANAAN ATAP

32 3.4.3.1. Perhitungan Beban 1. Beban Mati a. Beban P 1 1. Beban gording = berat profil gording panjang gording br = 11 5 = 55 kg 2. Beban atap = luas atap cqas berat atap = 10,292 50 = 514,6 kg 3. Beban plat sambung = 30% beban kuda-kuda = 30% 9,38 = 2,814 kg 4. Beban bracing = 10% beban kuda-kuda = 10% 9,38 = 0,938 kg 5. Beban plafond = luas plafond cqas berat plafond = 8,430 18 = 151,74 kg b. Beban P 2 1. Beban gording = berat profil gording panjang gording dp = 11 3,750 = 41,25 kg 2. Beban atap = luas atap eocq berat atap = 5,723 50 = 286,15 kg 3. Beban plat sambung = 30% beban kuda-kuda = 30% 18,43 = 5,529 kg BAB 3 PERENCANAAN ATAP

33 4. Beban bracing = 10% beban kuda-kuda c. Beban P 3 = 10% 18,43 = 1,843 kg 1. Beban gording = berat profil gording panjang gording fn = 11 2,50 = 27,50 kg 2. Beban atap = luas atap gmeo berat atap = 3,185 50 = 159,25 kg 3. Beban plat sambung = 30% beban kuda-kuda = 30% 23,51 = 7,053 kg 4. Beban bracing = 10% beban kuda-kuda d. Beban P 4 = 10% 23,51 = 2,351 kg 1. Beban gording = berat profil gording panjang gording hl = 11 1,25 = 13,75 kg 2. Beban atap = luas atap ikgm berat atap = 1,908 50 = 95,4 kg 3. Beban plat sambung = 30% beban kuda-kuda = 30% 29,02 = 8,706 kg 4. Beban bracing = 10% beban kuda-kuda = 10% 29,02 = 2,902 kg BAB 3 PERENCANAAN ATAP

e. Beban P 5 34 1. Beban atap = luas atap jik berat atap = 0,238 50 = 11,9 kg 2. Beban plat sambung = 30% beban kuda-kuda = 30% 16,99 = 5,097 kg 3. Beban bracing = 10% beban kuda-kuda f. Beban P 6 = 10% 16,99 = 1,699 kg 1. Beban plafond = luas plafond eocq berat plafond = 4,688 18 = 84,38 kg 2. Beban plat sambung = 30% beban kuda-kuda = 30% 11,41 = 3,423 kg 3. Beban bracing = 10% beban kuda-kuda g. Beban P 7 = 10% 11,41 = 1,141 kg 1. Beban plafond = luas plafond gmeo berat plafond = 3,125 18 = 56,25 kg 2. Beban plat sambung = 30% beban kuda-kuda = 30% 19,53 = 5,859 kg 3. Beban bracing = 10% beban kuda-kuda = 10% 19,53 = 1,953 kg BAB 3 PERENCANAAN ATAP

h. Beban P 8 35 1. Beban plafond = luas plafond ikgm berat plafond = 1,563 18 = 28,13 kg 2. Beban plat sambung = 30% beban kuda-kuda = 30% 24,6 = 7,38 kg 3. Beban bracing = 10% beban kuda-kuda i. Beban P 9 = 10% 24,6 = 2,46 kg 1. Beban plafond = luas plafond jik berat plafond = 0,915 18 = 16,47 kg 2. Beban plat sambung = 30% beban kuda-kuda = 30% 25,89 = 7,767 kg 3. Beban bracing = 10% beban kuda-kuda = 10% 25,89 = 2,589 kg BAB 3 PERENCANAAN ATAP

36 Tabel 3.3. Rekapitulasi Beban Mati Setengah Kuda-Kuda Beban Beban Gording Beban Atap Beban Plat Sambung Beban Bracing Beban Plafond Jumlah Beban Input SAP (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) P 1 55 514,6 2,814 0,938 151,74 725,09 726 P 2 41,25 286,15 5,529 1,843 --- 334,77 335 P 3 27,5 159,25 7,053 2,351 --- 196,15 197 P 4 13,75 95,4 8,706 2,902 --- 120,76 121 P 5 --- 11,9 5,097 1,699 --- 18,7 19 P 6 --- --- 3,423 1,141 84,38 88,94 89 P 7 --- --- 5,859 1,953 56,25 64,06 65 P 8 --- --- 7,38 2,46 28,13 37,97 38 P 9 --- --- 7,767 2,589 16,47 26,83 23 2. Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P 1, P 2, P 3, P 4, P 5 = 100 kg 3. Beban Hujan a. Beban P 1 = beban hujan luas atap cqas = 12 10,292 = 123,504 kg b. Beban P 2 = beban hujan luas atap eocq = 12 5,723 = 68,676 kg c. Beban P 3 = beban hujan luas atap gmeo = 12 3,185 = 38,22 kg BAB 3 PERENCANAAN ATAP

37 d. Beban P 4 = beban hujan luas atap ikgm = 12 1,908 = 22,896 kg e. Beban P 5 = beban hujan luas atap jik = 12 0,238 = 2,856 kg Tabel 3.4. Rekapitulasi Beban Hujan Setengah Kuda-Kuda Beban Beban Input SAP Hujan (kg) (kg) P 1 123,504 124 P 2 68,676 69 P 3 38,22 39 P 4 22,896 23 P 5 2,856 3 4. Beban Angin Gambar 3.6. Pembebanan Setengah Kuda-Kuda Akibat Beban Angin BAB 3 PERENCANAAN ATAP

38 Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2 1. Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40 = (0,02 35) 0,40 = 0,3 a. W 1 = luas atap cqas koef. angin tekan beban angin = 10,292 0,3 25 = 77,19 kg b. W 2 = luas atap eocq koef. angin tekan beban angin = 5,723 0,3 25 = 42,923 kg c. W 3 = luas atap gmeo koef. angin tekan beban angin = 3,185 0,3 25 = 23,888 kg d. W 4 = luas atap ikgm koef. angin tekan beban angin = 1,908 0,3 25 = 14,31 kg e. W 5 = luas atap jik koef. angin tekan beban angin = 0,238 0,3 25 = 1,785 kg Tabel 3.5. Perhitungan Beban Angin Setengah Kuda-Kuda Untuk Input Untuk Input Beban Wx = Wy = Beban (kg) SAP 2000 SAP 2000 Angin W.Cos a (kg) W.Sin a (kg) (kg) (kg) W 1 77,19 63,230 64 44,274 45 W 2 42,923 35,160 36 24,620 25 W 3 23,888 19,568 20 13,702 14 W 4 14,31 11,722 12 8,208 9 W 5 1,785 1,462 2 1,024 2 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

39 3.4.4. Model Struktur dan Pembebanan 1. Beban Mati Gambar 3.7. Model Struktur dan Pembebanan Setengah Kuda-Kuda Akibat Beban Mati Tabel 3.6. Rekapitulasi Beban Mati Setengah Kuda-Kuda Beban Beban Mati (kg) P 1 726 P 2 335 P 3 197 P 4 121 P 5 19 P 6 89 P 7 65 P 8 38 P 9 23 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

2. Beban Hidup 40 Gambar 3.8. Model Struktur dan Pembebanan Setengah Kuda-Kuda Akibat Beban Hidup Tabel 3.7. Rekapitulasi Beban Hidup Setengah Kuda-Kuda Beban Beban Hidup (kg) P 1 100 P 2 100 P 3 100 P 4 100 P 5 100 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

3. Beban Hujan 41 Gambar 3.9. Model Struktur dan Pembebanan Setengah Kuda-Kuda Akibat Beban Hujan Tabel 3.8. Rekapitulasi Beban Hujan Setengah Kuda-Kuda Beban Beban Mati (kg) P 1 124 P 2 69 P 3 39 P 4 23 P 5 3 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

4. Beban Angin 42 Gambar 3.10. Model Struktur dan Pembebanan Setengah Kuda-Kuda Akibat Beban Angin Tabel 3.9. Rekapitulasi Beban Angin Setengah Kuda-Kuda Beban Beban Angin (kg) P 1x 64 P 1y 45 P 2x 36 P 2y 25 P 3x 20 P 3y 14 P 4x 12 P 4y 9 P 5x 2 P 5y 2 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

43 Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh gaya batang yang bekerja pada batang setengah kuda-kuda sebagai berikut: Tabel 3.10. Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-Kuda Batang Tarik (+) ( kg ) Kombinasi Tekan (-) ( kg ) 1 549,88 --- 2 549,20 --- 3 124,75 --- 4 --- 438,77 5 --- 671,60 6 --- 102,40 7 437,13 --- 8 834,28 --- 9 122,80 --- 10 --- 614,14 11 430,73 --- 12 --- 690,85 13 606,35 --- 14 --- 767,10 15 2,42 --- 3.4.5. Perencanaan Profil Setengah Kuda Kuda 1. Perhitungan Profil Batang Tarik P maks. F y F u = 834,28 kg = 2400 kg/cm 2 (240 MPa) = 3700 kg/cm 2 (370 MPa) P Ag perlu = mak 834,28 = = 0,3476 cm 2 Fy 2400 Dicoba, menggunakan baja profil û ë 45. 45. 5 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

44 Dari tabel baja didapat data : Ag = 4,30 cm 2 x = 1,28 cm An = 2. Ag d. t L = 2 430 14,7 5 = 786,5 mm 2 = Sambungan dengan diameter = 3 12,7 = 38,1 mm x = 12,8 mm U = 1 - = 1- x L Ae = U. An 12,8 = 0,664 38,1 = 0,664 786,5 = 522,236 mm 2 Check kekuatan nominal f Rn = 0,75. Ae. Fu = 0,75 522,236 370 = 144920,49 N = 14492,049 kg > 834,28 kg OK J 2. Perhitungan Profil Batang 15 ( Batang Tarik ) P maks. F y F u = 834,28 kg = 2400 kg/cm 2 (240 MPa) = 3700 kg/cm 2 (370 MPa) Ag perlu = P mak = Fy 834,28 = 0,3476 cm 2 2400 Dicoba, menggunakan baja profil ( Circular Hollow Section ) 76,3. 2,8 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

45 Dari tabel baja didapat data : Ag = 6,465 cm 2 x An L x = 3,815 cm = Ag d. t = 646,5 38,15 2,8 = 539,68 mm 2 = Sambungan dengan diameter = 3 12,7 = 38,1 mm = 38,15 mm U = 1 - x L Ae = 1- = U. An 38,15 = 1,001 38,1 = 1,001 539,68 = 540,22 mm 2 Check kekuatan nominal f Rn = 0,75. Ae. Fu = 0,75 540,22 370 = 149911,05 N = 14991,105 kg > 834,28 kg OK J 3. Perhitungan Profil Batang Tekan P maks. = 767,10 kg F y F u L = 2400 kg/cm 2 (240 MPa) = 3700 kg/cm 2 (370 MPa) = 2,908 m = 290,8 cm Ag perlu = P mak 767,10 = = 0,3196 cm 2 Fy 2400 Dicoba, menggunakan baja profil û ë 45. 45. 5 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

46 Dari tabel baja didapat data : Ag = 2 4,30 = 8,6 cm 2 r b t = 1,35 cm = 13,5 mm = 45 mm = 5 mm Periksa kelangsingan penampang : b 200 = t f y K. L l = r 1 290,8 = 1,35 = 215,41 45 200 = 9 12,91 5 240 l c = l p Fy E = 215,41 3,14 240 200000 = 2,376 l c 1,2 ω 2 = 1,25.l c ω = 1,25.l Rn = 2 c = 1,25 2,376 2 = 7,067 Ag. Fcr 2400 = 8,6 7,067 = 2920,62 P frn = 767,10 0,85 2920,62 = 0,31 < 1 OK J BAB 3 PERENCANAAN ATAP

47 3.4.6. Perhitungan Alat Sambung 1. Batang Tarik Digunakan alat sambung baut-mur ( A 490,F b u = 825 Mpa = 8250 kg/cm 2 ) Diameter baut (Æ) = 12,7 mm = 1,27 cm Diamater lubang = 1,47 cm Tebal pelat sambung (d) = 0,625. d = 0,625 1,27 = 0,794 cm Menggunakan tebal plat 0,80 cm (BJ 37,f u = 3700 kg/cm 2 ) Tegangan tumpu penyambung Rn = f ( 2,4.. dt) f u = 0,75 (2,4 3700 1,27 0,5) = 4229,1 kg/baut Tegangan geser penyambung Rn = n. 0,5. f u. Ab b = 2 0,5 8250 ((0,25 3,14 (1,27) 2 ) = 10445,544 kg/baut Tegangan tarik penyambung Rn = 0,75. f u. Ab b = 0,75 8250 ((0,25 3,14 (1,27) 2 ) = 7834,158 kg/baut P yang menentukan adalah P tumpu = 4229,1 kg Perhitungan jumlah baut-mur : Pmaks. 1473,81 n = = = 0,35 ~ 2 baut P 4229,1 tumpu Digunakan : 2 baut BAB 3 PERENCANAAN ATAP

48 Perhitungan jarak antar baut : 1. 1,5d S 1 3d Diambil, S 1 = 2,5. d = 2,5 1,27 2. 2,5 d S 2 7d = 3,175 cm = 3 cm Diambil, S 2 = 5. d b = 5 1,27 = 6,35 cm = 6 cm 2. Batang Tekan Digunakan alat sambung baut-mur ( A 490,F b u = 825 Mpa = 8250 kg/cm 2 ) Diameter baut (Æ) = 12,7 mm = 1,27 cm Diamater lubang = 1,47 cm Tebal pelat sambung (d) = 0,625. d = 0,625 1,27 = 0,794 cm Menggunakan tebal plat 0,80 cm (BJ 37,f u = 3700 kg/cm 2 ) Tegangan tumpu penyambung Rn = f ( 2,4.. dt) f u = 0,75 (2,4 3700 1,27 0,5) = 4229,1 kg/baut Tegangan geser penyambung Rn = n. 0,5. f u. Ab b = 2 0,5 8250 ((0,25 3,14 (1,27) 2 ) = 10445,544 kg/baut Tegangan tarik penyambung Rn = 0,75. f u. Ab b = 0,75 8250 ((0,25 3,14 (1,27) 2 ) = 7834,158 kg/baut BAB 3 PERENCANAAN ATAP

49 P yang menentukan adalah P tumpu = 4229,1 kg Perhitungan jumlah baut-mur : Pmaks. 1475,45 n = = = 0,35 ~ 2 baut P 4229,1 tumpu Digunakan : 2 baut Perhitungan jarak antar baut (SNI Pasal 13.14) : Perhitungan jarak antar baut : 1. 1,5d S 1 3d Diambil, S 1 = 2,5. d = 2,5 1,27 = 3,175 cm = 3 cm 2. 2,5 d S 2 7d Diambil, S 2 = 5. d b = 5 1,27 = 6,35 cm = 6 cm BAB 3 PERENCANAAN ATAP

50 Tabel 3.11. Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-Kuda Nomor Batang Dimensi Profil Baut (mm) 1 û ë 45. 45. 5 2 Æ 12,7 2 û ë 45. 45. 5 2 Æ 12,7 3 û ë 45. 45. 5 2 Æ 12,7 4 û ë 45. 45. 5 2 Æ 12,7 5 û ë 45. 45. 5 2 Æ 12,7 6 û ë 45. 45. 5 2 Æ 12,7 7 û ë 45. 45. 5 2 Æ 12,7 8 û ë 45. 45. 5 2 Æ 12,7 9 û ë 45. 45. 5 2 Æ 12,7 10 û ë 45. 45. 5 2 Æ 12,7 11 û ë 45. 45. 5 2 Æ 12,7 12 û ë 45. 45. 5 2 Æ 12,7 13 û ë 45. 45. 5 2 Æ 12,7 14 û ë 45. 45. 5 2 Æ 12,7 15 76,3. 2,8 2 Æ 12,7 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

51 3.5 Perencanaan Jurai Gambar 3.11. Rangka Batang Jurai 3.5.1. Perhitungan Luasan Jurai Gambar 3.12. Luasan Atap Jurai BAB 3 PERENCANAAN ATAP

52 Panjang atap yx = ½ 1,526 = 0,763 m Panjang atap yx Panjang atap x r Panjang atap x r Panjang atap c z Panjang atap f z = x u = u r = r o = o l = l i = i f = f c = 1,526 m = r l = l f = 1,221 m Panjang atap b z = 3,0 m Panjang atap ef Panjang atap kl Panjang atap qr Panjang atap wx = f c + c z = 0,763 + 1,221 = 1,984 m = 2,188 m = 1,563 m = 0,960 m = 0,313 m Panjang atap bc = ab = 2,5 m Panjang atap hi = gh = 1,875 m Panjang atap no = mn = 1,25 m Panjang atap tu = st = 0,625 m æ ef + b' zö Luas atap a b zfed = 2. ( ç. f z ) è 2 ø æ 2,188+ 3ö = 2 ( ç 1,984) è 2 ø = 10,293 m 2 æ kl+ ef ö Luas atap deflkj = 2. ( ç. l f ) è 2 ø æ 1,563+ 2,188 ö = 2 ( ç è 2 ø 1,526) = 5,724 m 2 æ qr+ klö Luas atap jklrqp = 2. ( ç. r l ) è 2 ø æ 0,960+ 1,563 ö = 2 ( ç è 2 ø 1,526) = 3,850 m 2 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

53 æ wx+ qrö Luas atap pqrxwv = 2. ( ç. x r ) è 2 ø Luas atap vwxy Panjang gording abc Panjang gording ghi æ 0,313+ 0,960 ö = 2 ( ç 1,526) è 2 ø = 1,943 m 2 = 2. (½. wx. yx ) = 2 (½ 0,313 0,763) = 0,239 m 2 = ab + bc = 2,5 + 2,5 = 5 m = gh + hi = 1,875 + 1,875 = 3,75 m Panjang gording mno = mn + no Panjang gording stu = 1,25 + 1,25 = 2,5 m = st + tu = 0,625 + 0,625 = 1,25 m 3.5.2. Perhitungan Pembebanan Jurai Data pembebanan : Berat gording = 11 kg/m Berat penutup atap = 50 kg/m 2 Beban hujan = (40 0,8α ) kg/m 2 = 40 0,8 35 = 12 kg/m 2 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

54 Gambar 3.13. Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati 3.5.2.1. Perhitungan Beban 1. Beban Mati a. Beban P 1 1. Beban gording = berat profil gording panjang gording abc = 11 5 = 55 kg 2. Beban atap = luas atap a b zfed berat atap = 10,292 50 = 514,6 kg b. Beban P 2 1. Beban gording = berat profil gording panjang gording ghi = 11 3,75 = 41,25 kg 2. Beban atap = luas atap deflkj berat atap = 5,724 50 = 286,2 kg c. Beban P 3 1. Beban gording = berat profil gording panjang gording mno = 11 2,50 = 27,50 kg BAB 3 PERENCANAAN ATAP

55 2. Beban atap = luas atap jklrqp berat atap d. Beban P 4 = 3,850 50 = 192,5 kg 1. Beban gording = berat profil gording panjang gording stu = 11 1,25 = 13,75 kg 2. Beban atap = luas atap pqrxwv berat atap e. Beban P 5 = 1,943 50 = 97,15 kg 1. Beban atap = luas atap vwxy berat atap = 0,239 50 = 11,95 kg Tabel 3.12. Rekapitulasi Beban Mati Jurai Beban Beban Gording Beban Atap Jumlah Beban Input SAP (kg) (kg) (kg) (kg) P 1 55 514,6 569,6 570 P 2 41,25 286,2 327,45 328 P 3 27,50 192,5 220 220 P 4 13,75 97,15 110,9 111 P 5 --- 11,95 11,95 12 2. Beban Hidup Beban hidup yang bekerja pada P 1, P 2, P 3, P 4, P 5 = 100 kg BAB 3 PERENCANAAN ATAP

3. Beban Hujan 56 a. Beban P 1 = beban hujan luas atap a b zfed = 12 10,293 = 123,516 kg b. Beban P 2 = beban hujan luas atap deflkj = 12 5,724 = 68,688 kg c. Beban P 3 = beban hujan luas atap jklrqp = 12 3,850 = 46,2 kg d. Beban P 4 = beban hujan luas atap pqrxwv = 12 1,943 = 23,316 kg e. Beban P 5 = beban hujan luas atap vwxy = 12 0,239 = 2,868 kg Tabel 3.13. Rekapitulasi Beban Hujan Jurai Beban Beban Input SAP Hujan (kg) (kg) P 1 123,516 124 P 2 68,688 69 P 3 46,2 47 P 4 23,316 24 P 5 2,868 3 BAB 3 PERENCANAAN ATAP

4. Beban Angin 57 Gambar 3.14. Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m 2 1. Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40 = (0,02 35) 0,40 = 0,3 a. W 1 = luas atap a b zfed koef. angin tekan beban angin = 10,293 0,3 25 = 77,198 kg b. W 2 = luas atap deflkj koef. angin tekan beban angin = 5,724 0,3 25 = 42,93 kg c. W 3 = luas atap jklrqp koef. angin tekan beban angin = 3,850 0,3 25 = 28,875 kg d. W 4 = luas atap pqrxwv koef. angin tekan beban angin = 1,943 0,3 25 = 14,573 kg e. W 5 = luas atap vwxy koef. angin tekan beban angin = 0,239 0,3 25 = 1,793 kg BAB 3 PERENCANAAN ATAP