perencanaan struktur rumah dan toko 2 lantai/peren... · allah meninggikan orang-orang yang beriman...
TRANSCRIPT
i
PERENCANAAN STRUKTUR
RUMAH DAN TOKO 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 :
AGUNG PRAMUDO
NIM : I 85 06 026
PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2009
ii
LEMBAR PENGESAHAN
PERENCANAAN STRUKTUR
RUMAH DAN TOKO 2 LANTAI
TUGAS AKHIR
Dikerjakan Oleh:
AGUNG PRAMUDO NIM : I 85 06 026
Diperiksa dan disetujui Oleh : Dosen Pembimbing
ACHMAD BASUKI, ST, MT NIP. 19710901 199702 1 001
PROGRAM D-III TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
2009
iii
LEMBAR PENGESAHAN
PERENCANAAN STRUKTUR
RUMAH DAN TOKO 2 LANTAI
TUGAS AKHIR
Dikerjakan Oleh:
AGUNG PRAMUDO NIM : I 85 06 026
Diperiksa dan disetujui :
Dosen Pembimbing
ACHMAD BASUKI, ST, MT NIP. 19710901 199702 1 001
Dipertahankan didepan tim penguji:
1. ACHMAD BASUKI, ST, MT :………………………………………...... NIP. 19710901 199702 1 001
2. Ir. BUDI UTOMO, MT :………………………………………...... NIP. 19600629 198702 1 002
3. ENDAH SAFITRI, ST :………………………………………….. NIP. 19701212 200003 2 001
Mengetahui, a.n. Dekan
Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS
Ir. NOEGROHO DJARWANTI, MT NIP. 19561112 198403 2 007
Mengetahui, Disahkan,
Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS
Ir. BAMBANG SANTOSA, MT
NIP. 19590823 198601 1 001
Ketua Program D-III Teknik Sipil Jurusan Teknik Sipil FT UNS
Ir.SLAMET PRAYITNO, MT NIP. 19531227 198601 1 001
iv
Allah meninggikan orang-orang yang beriman diantara kamu dan orang-orang yang berilmu beberapa derajat. (QS. Al Isra : 37) Gunakanlah waktumu sebaik mungkin karena waktu tidak akan dapat diputar kembali. Jadikanlah pengalaman sebagai guru terbaikmu untuk meraih masa depanmu. Hidup yang bermakna adalah disaat kita bermanfaat bagi orang lain. Jangan pernah berhenti mengejar harapan, karena harapanlah yang membuat kita terus hidup. “Tidak suatu bencanapun yang menimpa dibumi dan pada dirimu sendiri, melainkan telah tertulis dalam kitab sebelum kami menciptakannya, sesungguhnya yang demikian itu mudah bagi Allah”. (Al Hadiid : 32)
v
Alhamdulillah puji syukur kupanjatkan kehadirat Allah SWT, pencipta dan penguasa jagad raya yang telah memberikan rahmat, hidayah serta nikmat yang tak terhingga. Untukmu ya Rosulullah Saw, Engkau penuntun kami ke jalan yang di ridlhoi Allah SWT. Karena tanpa tuntunanMu kami takkan pernah mungkin masuk ke Jannah-Nya. Berjuta terima kasih yang tak mungkin bisa kuungkapkan semua untuk Bapak dan Ibu yang tak henti-hentinya membimbingku, mendidikku,dan mendoakanku, serta selalu menaburkan pengorbanan dengan kasih sayang semenjak aku mulai menghirup udara di dunia ini. Tanpa kehadiranmu, mungkin hidupku tak menentu. Kakak- kakakku & adikku, yang selalu mendoakanku, memberikanku semangat, serta memberikanku keceriaan dalam hidup ini. Aku bersyukur telah memiliki keluarga ini. Rekan-rekan seperjuanganku,anak D3 Teknik Sipil Gedung khususnya angkatan 2006.
Duwi P, Yudhi, Arif M, Azis, Ari P, Sunaryo, Aslam, Anom, Elfas, Enny, Erna , Ratih, Ulfah, Novita,Nia, Erna, Supriyadi, Bandryo,
Areis, Teguh, Ari W, Muh.Arief P, Catur, Yoyon, Arnadi, Aan, Hartono, Danang C, Mahendra, Wahyu, Lili Fuad, Pendi,
Danang Tunjung, Dhani, Agus C. Terima kasih atas bantuan, dukungan dan pertemanan yang telah kalian berikan. Si (*_F3_*),komputer yang selalu menemaniku disaat aku dalam kesulitan, memberikan kemudahan dalam hidupku dan si Bejo yang bersedia mengantarkan kemanapun aku ingin melangkah. The last, thank’s to : Endang, yang turut mendoakan dan memberi semangat terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini.
vi
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
RUMAH DAN TOKO 2 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 :
1. Segenap pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Segenap pimpinan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
3. Segenap pimpinan Program D-III Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
4. Achmad Basuki, ST. MT selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir atas
arahan dan bimbingannya selama dalam penyusunan tugas ini.
5. Purnawan Gunawan, ST., MT selaku dosen pembimbing akademik yang
telah memberikan bimbingannya.
6. Bapak dan ibu dosen pengajar yang telah memberikan ilmunya beserta
karyawan di Fakultas Teknik UNS yang telah banyak membantu dalam
proses perkuliahan.
7. Bapak, Ibu, adikku yang telah memberikan dukungan dan dorongan baik
moril maupun materiil dan selalu mendoakan penyusun.
8. Keluarga besar HMP D3 FT UNS yang telah banyak memberikan pelajaran
bagiku serta pengalaman serta pelajaran hidup
9. Rekan-rekan D-III Teknik Sipil Gedung angkatan 2006 yang telah
membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir ini.
10. Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya laporan Tugas Akhir
ini.
vii
Mudah – mudahan kebaikan Bapak, Ibu, Teman-teman memperoleh balasan yang
lebih mulia dari Allah SWT.
Penyusun menyadari bahwa dalam penyusunan Tugas Akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan dan masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan. Oleh karena
itu, kritik dan saran maupun masukan yang membawa kearah perbaikan dan
bersifat membangun sangat penyusun harapkan.
Akhirnya, besar harapan penyusun, semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan
manfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca pada umumnya.
Surakarta, November 2009
viii
DAFTAR ISI
Hal
HALAMAN JUDUL................................. ................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN................................................................... ii
MOTTO ..................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN...................................................................................... v
KATA PENGANTAR............................................................................... vi
DAFTAR ISI.............................................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR................................................................................. xiii
DAFTAR TABEL ..................................................................................... xv
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ......................................................... xvii
BAB 1 PENDAHULUAN
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
2.1 Dasar Perencanaan............................................................................. 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.......................................................................... 13
2.4 Perencanaan Plat Lantai .................................................................... 14
2.5 Perencanaan Balok Anak................................................................... 15
2.6 Perencanaan Portal ............................................................................ 17
2.7 Perencanaan Pondasi ......................................................................... 18
ix
BAB 3 RENCANA ATAP
3.1 Rencanaan Atap.................................................................................. 20
3.1.1 Dasar Perencanaan ................................................................. 21
3.2 Perencanaan Gording......................................................................... 21
3.2.1 Perencanaan Pembebanan .................................................... 21
3.2.2 Perhitungan Pembebanan ....................................................... 22
3.2.3 Kontrol Terhadap Tegangan .................................................. 24
3.2.4 Kontrol terhadap lendutan...................................................... 24
3.3 Perencanaan Seperempat Kuda-Kuda ............................................... 26
3.3.1 Perhitungan Panjang Batang Seperempat Kuda-Kuda........... 26
3.3.2 Perhitungan Luasan Seperempat Kuda-Kuda ........................ 27
3.3.3 Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda..................... 29
3.3.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda............................................... 33
3.3.5 Perhitungtan Alat Sambung ................................................... 35
3.4 Perencanaan Setengah Kuda-Kuda.................................................... 38
3.4.1 Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-Kuda............... 38
3.4.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda............................. 39
3.4.3 Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda..................... 41
3.4.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda............................................... 47
3.4.5 Perhitungtan Alat Sambung ................................................... 49
3.5 Perencanaan Jurai ............................................................................. 53
3.5.1 Perhitungan Panjang Batang Jurai ......................................... 53
3.5.2 Perhitungan Luasan Jurai ....................................................... 54
3.5.3 Perhitungan Pembebanan Jurai ............................................. 57
3.5.4 Perencanaan Profil Jurai......................................................... 63
3.5.5 Perhitungan Alat Sambung .................................................... 64
3.6 Perencanaan Kuda-kuda Utama A..................................................... 67
3.6.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda A............................ 67
3.6.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda Utama A.............. 69
3.6.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A..................... 71
3.6.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama A ............................... 79
x
3.6.5 Perhitungan Alat Sambung .................................................... 80
3.7 Perencanaan Kuda-kuda Utama B .................................................... 84
3.6.1 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda B............................ 84
3.6.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-kuda Utama B .............. 85
3.6.3 Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama B..................... 88
3.6.4 Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama B ................................ 95
3.6.5 Perhitungan Alat Sambung B................................................. 97
BAB 4 PERENCANAAN TANGGA
4.1 Uraian Umum.................................................................................... . 101
4.1.1 Uraian Umum........................................................................... 101
4.1.2 Data Perencanaan Tangga..................................................... 102
4.2 Perhitungan Tebal Plat Equivalent dan Pembebanan ........................ 102
4.2.1 Perhitungan Tebal Plat Equivalent ........................................ 102
4.2.2 Perhitungan Beban ................................................................. 103
4.3 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes.......................................... 104
4.3.1 Perhitungan Tulangan Tumpuan............................................. 104
4.3.2 Perhitungan Tulangan Lapangan............................................ 105
4.4 Perencanaan Balok Bordes. ................................................................ 107
4.4.1 Pembebanan Balok Bordes..................................................... 107
4.4.2 Perhitungan Tulangan Lentur. ................................................ 108
4.4.3 Perhitungan Tulangan Geser. ................................................. 110
4.6 Perhitungan Pondasi Tangga. ............................................................. 111
4.7 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi............................................. 112
4.7.1 Perhitungan Tulangan Lentur................................................ 112
4.7.2 Perhitungan Tulangan Geser ................................................. 114
BAB 5 PLAT LANTAI
5.1 Perencanaan Plat Lantai .................................................................... 115
5.2 Perhitungan Pembeban Plat Lantai. ................................................... 115
xi
5.3 Perhitungan Momen........................................................................... 116
5.4 Penulangan Plat Lantai....................................................................... 117
5.4.1 Penulangan Tumpuan Arah x. ............................................... 118
5.4.2 Penulangan Tumpuan Arah y ................................................ 119
5.5 Perhitungan Tulangan Lapangan ......................................................... 120
5.5.1 Penulangan Tumpuan Arah x................................................. 120
5.5.2 Penulangan Tumpuan Arah y ............................................... 121
5.5 Rekapitulasi Tulangan......................................................................... 122
BAB 6 PERENCANAAN BALOK ANAK
6.1 Perencanaan Balok Anak .................................................................. 123
6.1.1 Perhitungan Lebar Equivalent………………………………. 123
6.1.2 Lebar Equivalent Balok Anak……………………………… 124
6.2 Perhitungan Pembebanan Balok Anak……………………………… 124
6.2.1 Pembebanan Balok Anak As A-A’………………………… 124
6.2.2 Pembebanan Balok Anak As B-B’…………………………. 125
6.3 Perhitungan Tulangan Balok Anak…………………………………. 126
6.3.1 Perhitungan Tulangan Balok Anak As A-A’……………… . 126
6.3.2 Perhitungan Tulangan Balok Anak As B-B’……………….. 129
BAB 7 PERENCANAAN PORTAL
7.1 Perencanaan Portal ………………………………………………….. 132
7.1.1 Dasar Perencanaan…………………………………………… 132
7.1.2 Perencanaan Pembebanan…………………………………… 132
7.1.3 Perhitungan Luas Equivalen untuk Plat Lantai ...................... 132
7.2 Perhitungan Pembebanan Balok............……………………………. 135
7.2.1 Pembebanan Balok Portal Melintang……………………....... 135
7.2.2 Pembebanan Balok Portal Memanjang.................................... 137
7.3 Penulangan Balok Portal ..................................................................... 139
7.3.1 Perhitungan Tulangan Lentur Rink Balk ............................... 139
xii
7.3.2 Perhitungan Tulangan Geser Rink Balk……......................... 142
7.3.3 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang ....... 142
7.3.4 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang......... 145
7.3.5 Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang .......... 146
7.3.6 Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang ........... 148
7.4 Penulangan Kolom………………………………………………….. 149
7.4.1 Perhitungan Tulangan Lentur Kolom………………………. 149
7.4.2 Perhitungan Tulangan Geser Kolom………………………… 151
7.5 Penulangan Sloof…………………………………………………… 151
7.5.1 Perhitungan Tulangan Lentur Sloof………………………... 151
7.5.2 Perhitungan Tulangan Geser Sloof……………………….. .. 154
BAB 8 PERENCANAAN PONDASI
8.1 Data Perencanaan .............................................................................. 157
8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi…………………………… 158
8.3 Perhitungan Tulangan Lentur………………………………………. 159
8.4 Perhitungan Tulangan Geser……………………………………….. 160
BAB 9 REKAPITULASI
9.1 Perencanaan Atap .............................................................................. 162
9.2 Perencanaan Tangga……………………………................................ 168
9.3 Perencanaan Plat ............................................................................... 169
9.4 Perencanaan Balok Anak……………………………........................ 169
9.5 Perencanaan Portal ............................................................................. 170
9.6 Perencanaan Pondasi Footplat…………………………… ............... 170
PENUTUP……………………………………………………………….. xvi
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………. xvii
LAMPIRAN-LAMPIRAN……………………………………………… xviii
xiii
DAFTAR GAMBAR
Hal
Gambar 3.1 Denah Rencana Atap............................................................. 20
Gambar 3.2 Kuda-kuda Utama ................................................................ 20
Gambar 3.3 Panjang Batang Seperempat Kuda-kuda............................... 26
Gambar 3.4 Luasan Atap Seperempat Kuda-kuda.................................... 27
Gambar 3.5 Luasan Plafon Seperempat Kuda-kuda ................................. 28
Gambar 3.6 Pembebanan Seperempat Kuda-kuda akibat Beban Mati ..... 29
Gambar 3.7 Pembebanan Seperempat Kuda-kuda akibat Beban Angin... 32
Gambar 3.8 Panjang Batang Setengah Kuda-kuda ................................... 38
Gambar 3.9 Luasan Atap Setengah Kuda-kuda. ....................................... 39
Gambar 3.10 Luasan Plafon Setengah Kuda-kuda. .................................... 40
Gambar 3.11 Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat Beban Mati ......... 41
Gambar 3.12 Pembebanan Setengah Kuda-kuda akibat Beban Angin....... 46
Gambar 3.13 Rangka Batang Jurai ............................................................. 53
Gambar 3.14 Luasan Atap Jurai.................................................................. 54
Gambar 3.15 Luasan Plafon Jurai ............................................................... 55
Gambar 3.16 Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati . ................................ 57
Gambar 3.17 Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin . ............................. 61
Gambar 3.18 Panjang Batang Kuda-kuda Utama. ...................................... 67
Gambar 3.19 Luasan Atap Kuda-kuda A ................................................... 69
Gambar 3.20 Luasan Plafon Kuda-kuda A. ................................................ 70
Gambar 3.21 Pembebanan Kuda-kuda Utama A Akibat Beban Mati . ...... 72
Gambar 3.22 Pembebanan Kuda-kuda Utama Akibat Beban Angin ......... 76
Gambar 3.23 Panjang Batang Kuda-kuda Utama . ..................................... 84
Gambar 3.24 Luasan Atap Kuda-kuda B . .................................................. 85
Gambar 3.25 Luasan Plafon Kuda-kuda B. ................................................ 87
Gambar 3.26 Pembebanan Kuda-kuda Utama B Akibat Beban Mati ........ 88
Gambar 3.27 Pembebanan Kuda-kuda Utama Akibat Beban Angin ......... 92
Gambar 4.1 Detail Tangga. ....................................................................... 101
Gambar 4.2 Tebal Equivalent. .................................................................. 102
xiv
Gambar 4.3 Pondasi Tangga. .................................................................... 111
Gambar 5.1 Denah Plat lantai ................................................................... 115
Gambar 5.2 Plat Tipe A ............................................................................ 116
Gambar 6.1 Denah Pembebanan Balok Anak........................................... 123
Gambar 6.2 Lebar Penbebanan Balok Anak as A-A’ ............................... 124
Gambar 6.3 Penempatan Sendi A-A’........................................................ 125
Gambar 6.4 Lebar Penbebanan Balok Anak as B-B’................................ 125
Gambar 6.3 Penempatan Sendi B-B’ ........................................................ 126
Gambar 7.1 Denah Portal.......................................................................... 132
Gambar 7.2 Pembebanan Portal As A. ..................................................... 135
Gambar 7.3 Pembebanan Portal As 2. ...................................................... 137
Gambar 8.1 Perencanaan Pondasi ............................................................ 157
Gambar 8.2 Diagram Tegangan Bawah Pondasi ..................................... 159
Gambar 9.1 Seperempat Kuda-kuda ......................................................... 162
Gambar 9.2 Setengah Kuda-kuda ............................................................. 163
Gambar 9.3 Kuda-kuda Utama A ............................................................. 164
Gambar 9.4 Kuda-kuda Utama B.............................................................. 166
Gambar 9.5 Jurai ....................................................................................... 167
xv
DAFTAR TABEL
Hal
Tabel 2.1 Koefisien Reduksi Beban hidup................................................ 6
Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U............................................................... 8
Tabel 2.3 Faktor Reduksi Kekuatan ø ...................................................... 9
Tabel 2.4 Hubungan Tanah Dengan Cara Dalam Konstruksi Gedung..... 10
Tabel 3.1 Kombinasi Gaya Dalam Pada Gording..................................... 23
Tabel 3.2 Perhitungan Panjang Batang Pada Seperempat Kuda-kuda...... 26
Tabel 3.3 Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-kuda....................... 31
Tabel 3.4 Perhitungan Beban Angin ......................................................... 32
Tabel 3.5 Rekapitulasi Seluruh Pembebanan Seperempat Kuda-kuda ..... 33
Tabel 3.6 Rekapitulasi Gaya Batang Seperempat Kuda-Kuda ................. 33
Tabel 3.7 Rekapitulasi Perencanaan Profil Seperempat Kuda-Kuda........ 33
Tabel 3.8 Perhitungan Panjang Batang Pada Setengah Kuda-kuda.......... 38
Tabel 3.9 Rekapitulasi Perhitungan Beban Mati ...................................... 45
Tabel 3.10 Perhitungan Beban Angin ....................................................... 46
Tabel 3.11 Rekapitulasi Gaya Batang Setengah Kuda-kuda ...................... 47
Tabel 3.12 Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda............. 52
Tabel 3.13 Perhitungan Panjang Batang Jurai ............................................ 53
Tabel 3.14 Rekapitulasi Pembebanan Jurai ................................................ 60
Tabel 3.15 Perhitungan Beban Angin ......................................................... 62
Tabel 3.16 Rekapitulasi Gaya Batang Jurai ................................................ 62
Tabel 3.17 Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai ...................................... 67
Tabel 3.18 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama A................... 68
Tabel 3.19 Rekapitulasi Beban Mati A....................................................... 75
Tabel 3.20 Perhitungan Beban Angin A ..................................................... 77
Tabel 3.21 Rekapitulasi Gaya Batang pada Kuda-kuda Utama A.............. 78
Tabel 3.22 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda A......................... 83
Tabel 3.23 Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda Utama B................... 84
Tabel 3.24 Rekapitulasi Beban Mati B ....................................................... 92
Tabel 3.25 Perhitungan Beban Angin B ..................................................... 94
xvi
Tabel 3.26 Rekapitulasi Gaya Batang pada Kuda-kuda Utama B .............. 94
Tabel 3.27 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda B......................... 99
Tabel 5.1 Perhitungan Plat Lantai............................................................. 117
Tabel 7.1 Hitungan Lebar Equivalen ........................................................ 134
Tabel 7.2 Rekapitulasi Hitungan Pembebanan Portal Melintang ............. 136
Tabel 7.3 Rekapitulasi Hitungan Pembebanan Portal Memanjang........... 138
Tabel 7.4 Balok Melintang........................................................................ 155
Tabel 7.5 Balok Memanjang..................................................................... 155
Tabel 7.6 Kolom ....................................................................................... 156
Tabel 7.7 Sloof.......................................................................................... 156
Tabel 7.8 Rink Balok ................................................................................ 156
Tabel 9.1 Rekapitulasi Perencanaan Profil Seperempat Kuda-kuda............ 163
Tabel 9.2 Rekapitulasi Perencanaan Profil Setengah Kuda-kuda............... 163
Tabel 9.3 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama A............... 164
Tabel 9.3 Rekapitulasi Perencanaan Profil Kuda-kuda Utama B ............... 166
Tabel 9.3 Rekapitulasi Perencanaan Profil Jurai ........................................ 168
xvii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
A = Luas penampang batang baja (cm2)
B = Luas penampang (m2)
AS’ = Luas tulangan tekan (mm2)
AS = Luas tulangan tarik (mm2)
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 (mm2)
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)
f = Diameter tulangan baja (mm)
q = Faktor reduksi untuk beton
xv
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB I Pendahuluan
1
1
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 Tugas Akhir sebuah perencanaan 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 jaman yang semakin modern dan
berteknologi, serta semakin derasnya arus globalisasi saat ini, sangat diperlukan
seorang teknisi yang berkualitas. Khususnya dalam ini adalah teknik sipil, sangat
diperlukan teknisi-teknisi yang menguasai ilmu dan keterampilan dalam
bidangnya. Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sebagai lembaga
pendidikan bertujuan untuk menghasilkan ahli teknik yang berkualitas,
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB I Pendahuluan
2
2
bertanggungjawab, kreatif dalam menghadapi masa depan serta dapat
mensukseskan pembangunan nasional di Indonesia.
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Program D III Jurusan Teknik Sipil
memberikan Tugas Akhir 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 : Ruko
b.Luas Bangunan : 600 m2
c. Jumlah Lantai : 2 lantai
d.Tinggi Tiap Lantai : 4 m
e. Konstruksi Atap : Rangka kuda-kuda baja
f. Penutup Atap : Genteng
g.Pondasi : Foot Plate
2. Spesifikasi Bahan
a. Mutu Baja Profil : BJ 37 (fu = 370 Mpa, fy = 240 Mpa,
b. Mutu Beton (f’c) : 30 MPa
c. Mutu Baja Tulangan (fy) : Polos: 240 MPa. Ulir: 390 Mpa.
3. Tanah
s tanah : 1,5 kg/cm2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB I Pendahuluan
3
3
1.4 Peraturan-Peraturan Yang Berlaku
1. Tata cara perencanaan struktur beton untuk bangunan gedung (SNI 03-2847-
2002).
2. Tata cara perencanaan struktur baja untuk bangunan gedung (SNI 03-1729-
2002).
3. Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983.
4. Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesi 1984.
LANTAI 1
4.504.00
4.00
4.00
4.00
4.00
25.00
2.252.25
PERTOKOAN
GUDANG
K. MANDI
R. TAMU
4.00
2.00
AREA12.00
NAIK
12.00
2.00
4.00
4.00 4.00 4.00
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB I Pendahuluan
4
4
Dapur
K. Mandi
R. MakanMushola
R. Keluarga
K. Tidur
R. Olah RagaR. Kerja
2.25
4.00
2.00
TURUN2.00
4.00
2.25 4.00 4.00 4.00 4.00 4.50
25.00
4.00
4.00
4.00
4.00
12.00
LANTAI 2
K. Tidur K. Tidur
K. Tidur
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
5
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 diperhitungkan menurut Peraturan
Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, beban-beban tersebut adalah :
1. Beban Mati (qd)
Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap,
termasuk semua unsur tambahan yang merupakan bagian dari gedung tersebut.
Untuk merencanakan gedung ini, beban mati yang terdiri dari berat sendiri bahan
bangunan dan komponen gedung adalah :
a) Bahan bangunan
1) Beton bertulang : 2400 kg/m3
2) Pasir : 1800 kg/m3
3) Beton biasa : 2200 kg/m3
b) Komponen gedung
1) Dinding pasangan batu merah setengah bata : 250 kg/m2
2) Langit–langit dan dinding (termasuk rusuk–rusuknya, tanpa penggantung
langit-langit atau pengaku),terdiri dari :
- semen asbes (eternit) dengan tebal maximum 4mm : 11 kg/m2
- kaca dengan tebal 3 – 4 mm : 10 kg/m2
2) Penutup atap genteng dengan reng dan usuk : 50 kg/m2
3) Penutup lantai tegel, keramik dan beton per cm tebal : 24 kg/m2
4) Adukan semen per cm tebal : 21 kg/m2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
6
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
tersebut. Khususnya pada atap, beban hidup dapat termasuk beban yang berasal
dari air hujan, sumber dari Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983.
Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana fungsi
banguna tersebutr. Beban hidup untuk bangunan ini terdiri dari :
Beban atap : 100 kg/m2
Beban tangga dan bordes : 300 kg/m2
Beban lantai untuk ruko : 250 kg/m2
Berhubung peluang untuk terjadi beban hidup penuh yang membebani dan semua
unsur struktur pemikul secara serempak selama umur 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 bergantung pada penggunaan gedung yang
ditinjau, seperti dapat diperhatikan dalam Tabel 2.1
Tabel 2.1 Koefisien Reduksi Beban Hidup
Penggunaan Gedung Koefisien Beban Hidup untuk Perencanaan Balok Induk
· PERUMAHAN / HUNIAN: Rumah sakit / Poliklinik · PERTEMUAN UMUM :
Ruang Rapat, R. Serba Guna, Musholla · PENYIMPANAN : Perpustakaan, Ruang Arsip · TANGGA :
- Perumahan/penghunian
0,75
0,90
0,90
0,75
Sumber : Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
7
3. Beban Angin (W)
Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian gedung
yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara Peraturan Pembebanan
Indonesia Untuk Gedung 1983.
Beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif dan tekanan
negatif (hisapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang yang ditinjau. Besarnya
tekanan positif dan negatif yang dinyatakan dalam (kg/m2), ini ditentukan dengan
mengalikan tekanan tiup dengan koefisien-koefisen angin. Tekanan tiup harus
diambil minimum 25 kg/m2, kecuali untuk daerah di laut dan tepi laut sampai
sejauh 5 km dari tepi pantai. Pada daerah tersebut tekanan hisap diambil minimum
40 kg/m2.
Sedangkan koefisien angin untuk gedung tertutup :
1. Dinding vertikal
a) Di pihak angin : + 0,90
b) Di pihak belakang angin : - 0,4
c) Sejajar dengan arah angina : - 0,4
2. Atap segitiga dengan sudut kemiringan (α)
a) Di pihak angin : α < 65 : 0,02 α – 0,4
65 < α < 900 : + 0,9
b) Di belakang angin, untuk semua (α) : - 0,4
4. Beban gempa (E) adalah semua beban statik equivalen yang bekerja pada
Beban gempa adalah semua beban statik equivalen yang bekerja pada gedung atau
bagian gedung yang menirukan pengaruh dari gerakan tanah akibat gempa itu
(PPIUG 1983).
2.1.2. Sistem Bekerjanya Beban
Bekerjanya beban untuk bangunan bertingkat berlaku sistem gravitasi,
yaitu elemen struktur yang berada diatas akan membebani elemen struktur
dibawahnya, atau dengan kata lain elemen struktur yang mempunyai kekuatan
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
8
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 plat di
distribusikan terhadap balok anak dan balok portal, beban balok portal di
distribusikan ke kolom dan kolom kemudian meneruskan ke tanah dasar melalui
pondasi “.
2.1.3. Provisi Keamanan
Dalam Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung 1983, struktur harus
direncanakan untuk memiliki cadangan kekuatan memikul beban yang lebih tinggi
dari beban normal. Kapasitas cadangan ini mencakup faktor pembebanan (U),
yaitu untuk memperhitungkan pelampauan beban dan faktor (θ), yaitu untuk
memperhitungkan kurangnya mutu bahan di lapangan. Pelampauan beban dapat
terjadi akibat perubahan dari penggunanan untuk apa struktur direncanakan, dan
penafsiran yang kurang tepat dalam memperhitungkan pembebanan. Sedang
kekurangan kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang merugikan dari
kekuatan bahan, pergerjaan, dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan.
Tabel 2.2 Faktor Pembebanan U
No Kombinasi Pembebanan Faktor U
1
2
3
4
5
D , L
D , L , W
D , W
D , Lr , E
D , E
1,2 D + 1,6 L
0,75 ( 1,2 D + 1,6 L + 1,6 W )
0,9 D + 1,3 W
1,05 ( D + Lr ± E )
0,9 ( D ± E )
Keterangan :
D : Beban mati
L : Beban hidup
Lr : Beban hidup tereduksi
W : Beban angin
E : Beban gempa
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
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 – 0,85
0,60
0,70
2.1.4. Jarak Tulangan dan Selimut Beton
Karena kandungan agregat kasar untuk beton struktural seringkali berisi agregat
kasar berukuran diameter lebih dari 2 cm, maka diperlukan adanya jarak tulangan
minimum agar campuran beton basah dapat melewati tulangan baja tanpa terjadi
pemisahan material sehingga timbul rongga-rongga pada beton. Sedangkan 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 db
atau 25 mm, dimana db adalah diameter tulangan.
2. Jarak tulangan sejajar tersebut diletakan dalam dua lapisan atas harus
diletakakn tepat diatas tulangan dibawahnya dengan jarak bersih tidak boleh
kurang dari
25 mm.
3. Tebal minimum penutup beton pada tulangan terluar ditunjukkan pada table
2.4
Untuk konstruksi beton yang dituang langsung dan selalu berhubungan dengan
tanah berlaku tebal penutup beton minimal yang umumnya sebesar 70 mm.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
10
Tabel 2.4 Hubungan Tanah Dengan Cuaca Dalam Konstruksi Gedung
Bagian
Konstruksi
Yang Tidak langsung
Berhubungan Dengan Tanah
dan Cuaca (mm)
Yang langsung Berhubungan
Dengan Tanah dan Cuaca
(mm)
Lantai/Dinding
Balok
Kolom
ØD – 36 dan lebih kecil : 20
> ØD : 40
Seluruh diameter : 40
Seluruh diameter : 40
ØD – 16 dan lebih kecil : 40
> ØD – 16 : 50
ØD – 16 dan lebih kecil : 40
> ØD – 16 : 50
ØD – 16 dan lebih kecil : 40
> ØD – 36 : 50
2.2. Perencanaan Atap
a. Kontrol terhadap tegangan :
σ = 22
ZyMy
ZxMx
÷÷ø
öççè
æ+÷
øö
çèæ
b. Kontrol terhadap lendutan :
Secara umum, lendutan maksimal akibat beban mati dan beban hidup harus lebih
kecil dari 2501
L. Pada balok yang terletak bebas atas dua tumpuan. L adalah
bentang dari balok tersebut, pada balok menerus atau banyak perletakan.
L adalah jarak antara titik beloknya akibat beban mati, sedangkan pada balok
kantilever L adalah dua kali panjang kantilevernya ( PPBBI pasal 15.1. butir 1).
Untuk lendutan yang terjadi dapat diketahui dengan rumus sebagai berikut :
Ø Zx = IyE
LPxIyE
Lqx..48
...384
..5 34
+
Ø Zx = IxE
LPyIxE
lqy..48
...384
..5 34
+
Ø Zx = 22 ZyZx +
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
11
Syarat gording aman jika : z £ zijin
2.2.2. Perencanaan Kuda-Kuda
1. Pembebanan
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 struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000.
4. Analisa tampang menggunakan peraturan PPBBI 1984.
5. Perhitungan profil kuda-kuda
a. Batang tarik
ijinmak
Fnsr
=
( ) 22 /1600/240032
cmkgcmkglijin ==´= ss
Fbruto = 1,15 x Fn ……( < F Profil )
Dengan syarat σ terjadi ≤ 0,75 σ ijin
σ terjadi = Fprofilmak.85.0
r
b. Batang tekan
ilk
λx
=
2leleh
lelehg kg/cm 2400 σ dimana, .......
σ . 0,7E
πλ ==
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
12
λλ
λg
s =
Apabila = λs ≤ 0,25 ω = 1
0,25 < λs < 1,2 ω sl.67,06,1
43,1-
=
λs ≥ 1,2 ω 2s1,25. l=
kontrol tegangan :
ijins£=Fp
ω . P σ maks.
c. Beban kuda-kuda, bracing, plat sambung dan baut dimasukkan dalam
perhitungan SAP 2000.
2.2.3. Perhitungan Alat Sambung
Alat sambung yang digunakan adalah baut. Dalam PPBBI 1984 asal 8.2 butir 1
dijelaskan bahwa tegangan-tegangan yang diijinkan dalam menghitung kekuatan
baut-baut adalah sebagai berikut :
a.Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin
b.Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin
c.Tebal pelat sambung
d = 0,625 d
d.Kekuatan baut
· Pgeser = 2 . ¼ . p . d 2 . tgeser
· Pdesak = d . d . ttumpuan
Untuk menentukan jumlah baut tiap sambungan menggunakan kekuatan baut
terhadap tegangan geser atau desak yang memiliki hasil lebih kecil dengan cara
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
13
beban maksimal yang ditahan oleh batang dibagi dengan kekuatan baut yang
terkecil.
Jarak antar baut ditentukan dengan rumus :
· 2,5 d £ S £ 7 d
· 2,5 d £ u £ 7 d
· 1,5 d £ S1 £ 3 d
Dimana :
d = diameter alat sambungan
s = jarak antar baut arah Horisontal
u = jarak antar baut arah Vertikal
s1 = jarak antar baut dengan tepi sambungan
2.3 Perencanaan Tangga
1. Pembebanan:
Ø Beban mati
Ø Beban hidup : 200 kg/m2
2. Asumsi perletakan :
Ø Tumpuan bawah adalah jepit
Ø Tumpuan tengah adalah sendi
Ø Tumpuan atas adalah jepit
3. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000
4. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.
Perhitungan untuk penulangan tangga :
Mn = F
Mu
Dimana Φ = 0.8
Mcf
fy'.85.0
=
Rn2.db
Mn=
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
14
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fyfy
fc600
600..
.85.0 b
rmax = 0.75 . rb
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
r < rmin dipakai rmin = 0.0025
As = r ada . b . d
f
un
MM =
dimana, 80,0=f
m =c
y
xf
f
'85,0
Rn = 2bxd
M n
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fyfy
fc600
600..
.85.0 b
rmax = 0.75 . rb
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
r < rmin dipakai rmin = 0.0025
As = r ada . b .
Luas tampang tulangan
As = xbxdr
2.4 Perencenaan Plat Lantai
1. Pembebanan:
Ø Beban mati
Ø Beban hidup : 200 kg/m2
2. Asumsi perletakan : jepit penuh
3. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
15
4. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002
Pemasangan tulangan lentur disyaratkan sebagai berikut :
1. Jarak minimum tulangan sengkang 25 mm
2. Jarak maksimum tulangan sengkang 240 atau 2h
Penulangan lentur dihitung analisa tulangan tunggal dengan langkah-langkah
sebagai berikut :
fu
n
MM =
dimana, 80,0=f
m =c
y
xf
f
'85,0
Rn = 2bxd
M n
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fyfy
fc600
600..
.85.0 b
rmax = 0.75 . rb
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
r < rmin dipakai rmin = 0.0025
As = r ada . b . d
Luas tampang tulangan
As = xbxdr
2.5 Perencanaan Balok Anak
1. Pembebanan:
Ø Beban mati
Ø Beban hidup : 200 kg/m2
2. Asumsi perletakan : sendi sendi
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
16
3. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000
4. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002
a. Perhitungan tulangan lentur :
f
un
MM =
dimana, 80,0=f
m =c
y
xf
f
'85,0
Rn = 2bxd
M n
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fyfy
fc600
600..
.85.0 b
rmax = 0.75 . rb
r min = fy4,1
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
r < rmin dipakai rmin = 0.0036
b. Perhitungan tulangan geser :
Æ = 0,60
Vc = xbxdcfx '61
Æ Vc=0,6 x Vc
Syarat tulangan geser : ÆVc ≤ Vu ≤ 3 Æ Vc
Tetapi jika terjadi Vu < Æ Vc < 3 Ø Vc maka tidak perlu tulangan geser
Jika diperlukan tulangan geser, maka :
Vs perlu = Vu – Vc
Vs ada = perluVs
dfyAv )..(
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
17
2.6 Perencanaan Portal
1. Pembebanan:
Ø Beban mati
Ø Beban hidup : 200 kg/m2
2. Asumsi Perletakan
Ø Jepit pada kaki portal
3. Analisa struktur pada perencanaan ini menggunakan program SAP 2000
4. Analisa tampang menggunakan peraturan SNI 03-2847-2002.
a. Perhitungan tulangan lentur :
fu
n
MM =
dimana, 80,0=f
m =c
y
xf
f
'85,0
Rn = 2bxd
M n
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fyfy
fc600
600..
.85.0 b
rmax = 0.75 . rb
r min = fy1,4
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
r < rmin dipakai rmin = 0.0036
b. Perhitungan tulangan geser :
60,0=f
Vc = xbxdcfx '61
Æ Vc=0,6 x Vc
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
18
Syarat tulangan geser Æ Vc ≤ Vu ≤ 3Æ Vc
Tetapi jika terjadi Vu < Æ Vc < 3 Ø Vc maka tidak perlu tulangan geser
Jika diperlukan tulangan geser, maka :
Vs perlu = Vu – Vc
Vs ada = s
dfyAv )..(
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 (Terzaghi) :
qada = Ap
qu = 1,3 cNc + qNq + 0,4 g B Ng
qijin = qu / SF
qada £ qijin ................ (aman)
b. Perhitungan tulangan lentur :
Mu = ½ . qu . t2
m =c
y
xf
f
'85,0
Rn = 2bxd
M n
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fyfy
fc600
600..
.85.0 b
rmax = 0.75 . rb
rmin < r < rmaks tulangan tunggal
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 2 Dasar Teori
19
r < rmin dipakai rmin = 0.0047
As = r ada . b . d
Luas tampang tulangan
As = Jumlah tungan x Luas
c. Perhitungan tulangan geser :
Vu = s x A efektif
60,0=f
Vc = xbxdcfx '61
Æ Vc=0,6 x Vc
Syarat tulangan geser Æ.Vc ≤ Vu ≤ 3 Æ Vc
Tetapi jika terjadi Vu < Æ Vc < 3 Ø Vc maka tidak perlu tulangan geser
Jika diperlukan tulangan geser, maka :
Vs perlu = Vu – Vc
Vs ada = s
dfyAv )..(
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
20
20
BAB 3 PERENCANAAN ATAP
3.1 . Rencana Atap
Gambar 3.1 Rencana Atap
Keterangan :
KK = Kuda-kuda G = Gording
½ KK = Setengah kuda-kuda JL = Jurai luar
¼ KK = Seperempat kuda-kuda JD = Jurai dalam
N = Nok B = Bracing
Gambar 3.2 Kuda-kuda Utama
KK KK KK KK
N
KK KK KK KK
12 KK
G
JL
14 KK
14 KK
14 KK
14 KK
3.00 3.00
3.00
3.00
3.00
3.00
12.00
4.33 4.33 4.33 3.00 3.00
25.00
G
G
G
G
G
G G G
GG G
14 KK
14 KK
14 KK
14 KK
12 KK
JLJL
JL
B
B
B
B
B
B
1.00
1.00
4.20
12.00
1.83
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
21
21
3.1.1.Dasar Perencanaan
Dasar perencanaan yang dimaksud di sini adalah data dari perencanaan atap
itu sendiri, seperti perencanaan kuda-kuda dan gording, yaitu :
a. Bentuk rangka kuda-kuda : pada gambar 3.1
b. Jarak antar kuda-kuda : 4,33 m.
c. Kemiringan atap (a) : 35°.
d. Bahan gording : baja profil lip channels ( ).
e. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki (ûë).
f. Bahan penutup atap : genteng.
g. Alat sambung : baut-mur.
h. Jarak antar gording : 1,83 m.
i. Mutu baja profil : Bj-37
fu = 370 MPa.
fy = 240 MPa
3.2 . Perencanaan Gording
3.2.1. Perencanaan Pembebanan
Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels/ kanal
kait ( ) 150 x 50 x 20 x 4,5 dengan data sebagai berikut :
a. Berat gording = 11 kg/m.
b. Ix = 489 cm4.
c. Iy = 99.2 cm4.
d. h = 150 mm
e. b = 75 mm
f. ts = 4,5 mm
g. tb = 4,5 mm
h. Wx = 65,2 cm3.
i. Wy = 19,8 cm3.
Kemiringan atap (a) = 35°.
Jarak antar gording (s) = 1,83 m.
Jarak antar kuda-kuda utama (L) = 4,33 m.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
22
22
Pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung
(PPIUG) 1983, sebagai berikut :
a. Berat penutup atap = 50 kg/m2.
b. Beban angin = 25 kg/m2.
c. Beban hidup (pekerja) = 100 kg.
d. Beban penggantung dan plafond = 18 kg/m2
3.2.2. Perhitungan Pembebanan
qx
yx
qyq
a. Beban mati (titik)
Berat gording = = 11 kg/m
Berat penutup atap = 1,83 x 50 kg/m = 91,5 kg/m +
q = 102,5 kg/m
qx = q sin a = 102,5 x sin 35° = 58,79 kg/m.
qy = q cos a = 102,5 x cos 35° = 83,96 kg/m.
Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 83,96 x (4,33)2 = 196,77 kgm.
My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 58,79x (4,33)2 = 137,78 kgm.
b. Beban hidup
px
yx
pyp
P diambil sebesar 100 kg.
Px = P sin a = 100 x sin 35° = 57,36 kg.
Py = P cos a = 100 x cos 35° = 81,92 kg.
Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 81,92 x 3,5 = 88,86 kgm.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
23
23
My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 57,36 x 3,5 = 62,09 kgm.
c. Beban angin
TEKAN HISAP
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
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 (W1) = koef. Angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2)
= 0,3 x 25 x ½ x (1,83+1,83) = 9,15 kg/m.
2) Angin hisap (W2) = koef. Angin hisap x beban angin x 1/2 x (s1+s2)
= – 0,4 x 25 x ½ x (1,83+1,83) = -18,3 kg/m.
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx :
1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 9,15 x (4,33)2 = 21,44 kgm.
2) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -18,3 x (4,33)2 = -42,89 kgm.
Tabel 3.1. Kombinasi gaya dalam pada gording
Beban Angin Kombinasi Momen Beban
Mati Beban Hidup Tekan Hisap Minimum Maksimum
Mx
My 196,77 137,78
88,68
62,09
21,44
-42,89
285,45
199,87
306,89
199,87
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
24
24
3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan
Ø Kontrol terhadap tegangan Minimum
Mx = 285,45 kgm = 28545 kgcm.
My = 199,87 kgm = 19987 kgcm.
σ = 22
WyMy
WxMx
÷÷ø
öççè
æ+÷
øö
çèæ
= 22
19,819987
65,228545
÷ø
öçè
æ+÷
ø
öçè
æ
= 1104,11 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2
Ø Kontrol terhadap tegangan Maksimum
Mx = 306,89 kgm = 30689 kgcm.
My = 199,87 kgm = 19987 kgcm.
σ = 22
WyMy
WxMx
÷÷ø
öççè
æ+÷
øö
çèæ
= 22
19,819987
65,230689
÷ø
öçè
æ+÷
ø
öçè
æ
= 1113,79 kg/cm2 < sijin = 1600 kg/cm2
3.2.4 Kontrol Terhadap Lendutan
Di coba profil : 150 x 75 x 20 x 4,5
E = 2,1 x 106 kg/cm2
Ix = 489 cm4
Iy = 99,2 cm4
qx = 0,7430 kg/cm
qy = 1,2869 kg/cm
Px = 50 kg
Py = 86,6 kg
433180
1´=Zijin = 2,41 cm
Zx =IyE
LPxIyE
Lqx..48
...384
..5 34
+
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
25
=2,99.10.1,2.48
)433.(502,99.10.1,2.384
)433.(7430,0.56
3
6
4
+ =2,04 cm
Zy = IxE
LPxIxE
lQy..48
...384
..5 34
+
= 368.10.1,2.48
433.6,86368.101,2.384)433.(2869,1.5
6
3
6
4
+´
= 0,72 cm
Z = 22 ZyZx ¸
= 16,272,004,2 22 =+ cm
z £ zijin
2,16 cm < 2,41 cm …………… aman !
Jadi, baja profil lip channels ( ) dengan dimensi 150 x 75 x 20 x 4,5 aman dan
mampu menerima beban apabila digunakan untuk gording.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
26
3.3. Perencanaan Seperempat Kuda-kuda
3.3.1. Perhitungan panjang batang
Gambar 3.3. Panjang batang seperempat kuda-kuda Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel 3.2
Tabel 3.2. Perhitungan panjang batang pada seperempat kuda-kuda
Nomor Batang Panjang Batang (m)
1 1,5
2 1,5
3 1,83
4 1,83
5 1,05
6 1,88
7 2,10
3
4
65
7
21
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
27
3.3.2 Perhitungan Luasan Seperempat Kuda-kuda
A
B
C
DE
F
G
H
Gambar 3.4. luasan atap seperempat kuda-kuda
Panjang HA = 3,6 m
Panjang GB = 2,64 m
Panjang FC = 1,87 m
Panjang ED = 1,5 m
Panjang AB = 2,14 m
Panjang BC = 1,83 m
Panjang CD = 0,92 m
Luasa ABGH = 0,5 AB . ( HA+GB )
= 0,5.2,14 . ( 3,6+2,64 ) = 6,68 m2
Luasa BCFG = 0,5 BC . ( GB+FC )
= 0,5.1,83 . ( 2,64+1,87 ) = 4,13 m2
JL
KK
KK
KK
KK
N
KK
KK
KK
KK
12 KK
12 KK
G G G G G G
GG
G
GG
G
JL
JL
14 KK
14 KK
14 KK
14 KK
14 KK
14 KK
14 KK
3.0
03.00
4.33
4.3
34.3
33.0
03.0
0
25.0
0
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
28
Luasa CDEF = 0,5 CD . ( FC+ED )
= 0,5.0,92 . ( 1,87+1,50 ) = 1,55 m2
A
B
C
DE
F
G
H
Gambar 3.5. luasan plafon seperempat kuda-kuda
Panjang HA = 3,6 m
Panjang GB = 2,64 m
Panjang FC = 1,87 m
Panjang ED = 1,5 m
Panjang AB = 1,91 m
Panjang BC = 1,54 m
Panjang CD = 0,75 m
Luasa ABGH = 0,5 AB . ( HA+GB )
= 0,5.1,91 . ( 3,6+2,64 ) = 5,96 m2
Luasa BCFG = 0,5 BC . ( GB+FC )
= 0,5.1,54 . ( 2,64+1,87 ) = 3,47 m2
Luasa CDEF = 0,5 CD . ( FC+ED )
= 0,5.0,75 . ( 1,87+1,50 ) = 1,26 m2
JL
KK
KK
KK
KK
N
KK
KK
KK
KK
12 KK
12 KK
G G G G G G
GG
G
GG
G
JL
JL
14 KK
14 KK
14 KK
14 KK
14 KK
14 KK
14 KK
3.0
03.00
4.33
4.3
34.3
33.0
03.0
0
25.0
0
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
29
3.3.3 Perhitungan Pembebanan Seperempat Kuda-kuda
Data-data pembebanan :
Berat gording = 11 kg/m
Jarak antar kuda-kuda = 4,33 m
Berat penutup atap = 50 kg/m2
Berat profil = 25 kg/m
Gambar 3.6. pembebanan seperempat kuda-kuda akibat beban mati
Perhitungan Beban
Ø Beban Mati
1) Beban P1
a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 2,64 = 29,04kg
b) Beban atap = Luasan x Berat atap
= 6,68 x 50 = 334 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 3 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,83 + 1,54) x 25 = 42,12 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 42,12 = 12,64 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 42,12 = 4,21 kg
3
4
65
7
21
P1
P2
P3
P5P4
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
30
f) Beban plafon = Luasan x berat plafon
= 5,96 x 18 = 107,28 kg
2) Beban P2
a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 1,87 = 20,57 kg
b) Beban atap = Luasan x berat atap
= 4,13 x 50 = 206,50 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1+ 2 + 5 + 6) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,83 + 1,83 + 1,05 + 1,88) x 25
= 82,37 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 82,37 = 24,71 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 82,37 = 8,24 kg
3) Beban P3
a) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 1,50 = 16,50 kg
b) Beban atap = Luasan x berat atap
= 1,55 x 50 = 77,5 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 2+7 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,83 + 2,1) x 25 = 49,12 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 49,12 = 14,74 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 49,12 = 4,91 kg
4) Beban P4
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 3 + 4 + 5 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,50 + 1,50 + 1,05) x 25 = 50,62 kg
b) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 50,62 = 15,19 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
31
c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 50,62 = 5,06 kg
d) Beban plafon = Luasan x berat plafon
= 3,47 x 18 = 62,46 kg
5) Beban P5
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg( 2 + 6 + 7 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,50 + 1,88 +2,1 ) x 25
= 68,50 kg
b) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 68,50 = 20,55 kg
c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 68,50 = 6,85 kg
d) Beban plafon = Luasan x berat plafon
= 1,26 x 18 = 22,68 kg
Tabel 3.3 Rekapitulasi Pembebanan Seperempat Kuda-kuda
Beban
Beban Atap
(kg)
Beban gording
(kg)
Beban Kuda - kuda
(kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambug
(kg)
Beban Plafon
(kg)
Jumlah Beban
(kg)
P1 334 29,04 42,12 4,21 12,64 107,28 529,29
P2 206,50 20,57 82,37 8,24 24,71 - 342,39
P3 77,50 16,50 49,12 4,91 14,74 - 162,77
P4 - - 50,62 5,06 16,19 62,46 150,61
P5 - - 68,50 6,85 20,55 22,68 118,58
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
32
Ø Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3 = 100 kg
Ø Beban Angin
Perhitungan beban angin :
0
Gambar 3.7. pembebanan seperempat kuda-kuda akibat beban angin Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
1) Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40
= (0,02 x 35) – 0,40 = 0,3
a) W1 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 6,68 x 0,3 x 25 = 50,10 kg
b) W2 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 4,13 x 0,3 x 25 = 30,975 kg
c) W3 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 1,55 x 0,3 x 25 = 11,625 kg
Tabel 3.4. Perhitungan beban angin
Beban
Angin Beban (kg)
Wx
W.Cos a (kg)
Wy
W.Sin a (kg)
1 65
7
43
Wy1
Wx1
W1
Wx2
W2Wy2
Wx3
W3Wy3
2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
33
W1 50,1 41,04 28,74
W2 30,97 25,37 17,76
W3 11,62 9,52 4,44
Tabel 3.5 Rekapitulasi Seluruh Pembebanan Seperempat Kuda-kuda
Nomor batang
Beban Mati
(kg)
Beban Hidup
(kg)
Beban Angin (kg) Wx Wy
Px
(kg)
Py
(kg)
1 29,04 42,12 107,64 529,29
2 20,57 82,37 - 342,39
3 16,50 49,12 - 162,77
4 - 50,62 62,46 150,61
5 - 68,50 22,68 118,63
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang Seperempat kuda-kuda sebagai berikut :
Tabel 3.6. Rekapitulasi gaya batang Seperempat kuda-kuda
kombinasi
Batang Tarik (+)
( kg )
Tekan (-)
( kg )
1 526,65
2 526,77
3 - 685,30
4 11
5 195,94
6 - 718,64
7 - 382,63
3.3.4 Perencanaan Profil Seperempat Kuda – Kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 526,77 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
34
sijin = 1600 kg/cm2
2
ijin
maks.netto 0,329cm
1600 526,77
σ
P F ===
Fbruto = 1,15 . Fnetto = 1,15 . 0,329 cm2 = 0,378 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 40. 40. 6
F = 2 . 4,48 cm2 = 8,96 cm2.
F = penampang profil dari tabel profil baja
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 61,25
3,48 . 0,85 526,77
F . 0,85
P σ
=
=
=
61,25 kg/cm2 £ 1200 kg/cm2……. aman !
b. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 718,64 kg
lk = 1,88 m = 188 cm
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 40 . 40 . 6
ix = 1,19 cm
F = 2 . 4,48 cm2 = 8,96 cm2.
cm 78,153 1,19183
ilk
λx
===
111cm
kg/cm 2400 σ dimana, ....... σ . 0,7E
πλ 2leleh
lelehg
=
==
1,385
111153
λλ
λg
s
=
==
Karena ls ≥ 1,2 maka : w 2s1,25. l=
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
35
= 2,398
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 192,33
8,962,932.64,187
F
ω . P σ
=
=
=
s £ sijin
192,33 kg/cm2 £ 1600 kg/cm2 ………….. aman !!!
3.3.5. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches)
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Ø Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin
= 0,6 . 1600 = 960 kg/cm2
Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin
= 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2
Ø Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 . ¼ . p . d2 . t geser
= 2 . ¼ . p . (1,27)2 . 960 = 2430,96 kg
b) Pdesak = d . d . t tumpuan
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
36
= 0,8 . 1,27 . 2400 = 2438,40 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
2160 2430,96526,77
P
P n
geser
maks. ,=== ~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm = 3 cm
b) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27
= 6,35 cm = 6 cm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches )
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Ø Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin = 0,6 . 1600
=960 kg/cm2
Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin = 1,5 . 1600
= 2400 kg/cm2
Ø Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 . ¼ . p . d2 . t geser
= 2 . ¼ . p . (127)2 . 960
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
37
= 2430,96 kg
b) Pdesak = d . d . t tumpuan
= 0,8 . 1,27. 2400
= 2438,40kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
0,245 2430,96718,64
P
P n
geser
maks. === ~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm
= 3 cm
b) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27
= 6,35 cm
= 6 cm
Tabel 3.7. Rekapitulasi perencanaan profil seperempat kuda-kuda
Nomer Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 40. 40 . 6 2 Æ 12,7
2 ûë 40. 40 . 6 2 Æ 12,7
3 ûë 40. 40 . 6 2 Æ 12,7
4 ûë 40. 40 . 6 2 Æ 12,7
5 ûë 40. 40 . 6 2 Æ 12,7
6 ûë 40. 40 . 6 2 Æ 12,7
7 ûë 40. 40 . 6 2 Æ 12,7
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
38
3.4. Perencanaan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.8. Panjang batang setengah kuda-kuda 3.4.1. Perhitungan Panjang Batang Setengah Kuda-kuda
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.8 Perhitungan panjang batang pada setengah kuda-kuda
Nomer Batang Panjang Batang
1 1,50
2 1,50
3 1,50
4 1,50
5 1,83
6 1,83
7 1,83
8 1,83
9 1,05
5
6
7
8
14
12
109
11
13
4321
154.20
6.00
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
39
10 1,88
11 2,10
12 2,58
13 3,15
14 3,49
15 4,20 3.4.2. Perhitungan luasan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.9. Luasan Atap
Panjang ak = Panjang bj= Panjang ci = 3 m
Panjang dh = 2,25 m
Panjang eg = 0,75 m
Panjang a’b’ = 2,14 m
Panjang c’d’ = 1,83 m
Panjang b’c’ = ,83 m
Panjang d’e’ = 1,83 m
Panjang e’f’ = 0,91 m
· Luas abjk
= ak x a’b’
= 3 x 2,14 = 6,42 m2
· Luas bckl
= bc x b’c’
= 3 x 1,83 = 5,49 m2
USUK 57 cm
JL
JL
JL
KK KK KKKK
N
USUK 57 cm
KK KK KK KK
R
12 KK
G
G
G
G
G
G
GGG
bcd
e
f
g
hji k
a
JL
JL
KK
KK
bcd
e
f
g
hji k
a
a'b'c'd'e'
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
40
· Luas cdhi
= (ci x ½ c’d’) + )''2
( 21 dcx
dhci +
= (3 x 0,915) + 915,0)2
25,23( x
+ = 5,15 m2
· Luas degh
= )''2
( edxegdh +
= 83,1)2
75,025,2( x
+ = 2,74 m2
· Luas efg
=½ .eg. e’f’
=½. 0,75. 0,91 = 0,34 m2
Gambar 3.10. Luasan Plafon
Panjang ak = Panjang bj= Panjang ci = 3 m
Panjang dh = 2,25 m
Panjang eg = 0,75 m
Panjang a’b’ = 1,95 m
Panjang b’c’ = 1,50 m
Panjang c’d’ = 1,50 m
Panjang d’e’ = 1,50 m
Panjang e’f’ = 0,75 m
· Luas abjk
USUK 57 cm
JL
JL
JL
KK KK KKKK
N
USUK 57 cm
KK KK KK KK
R
12 KK
G
G
G
G
G
G
GGG
bcd
e
f
g
hji k
a
JL
JL
KK
KK
bcd
e
f
g
hji k
a
a'b'c'd'e'
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
41
= ak x a’b’
= 3 x 1,95 = 5,85 m2
· Luas bcij
= bj x b’c’
= 3 x 1,50 = 4,50 m2
· Luas cdhi
= (ci x ½ c’d’) + )''2
( 21 dcx
dhci +
= (3 x 0,625) + 75,0)2
25,23( x
+ = 4,22 m2
· Luas efg
=½. eg . e’f’
=½. 0,75. 0,75 = 0,28 m2
3.4.3. Perhitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda Data-data pembebanan : Berat gording = 11 kg/m
Jarak antar kuda-kuda = 4,33 m
Berat penutup atap = 50 kg/m2
Berat profil = 25 kg/m
Gambar 3.11.Pembebanan Setengah Kuda-
kuda akibat beban mati
5
6
7
8
14
12
109
11
13
4321
15
P1
P2
P3
P4
P5
P9P8P7P6
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
42
Perhitungan Beban
Ø Beban Mati
1) Beban P1
a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording
= 11 x 3 = 33 kg
b) Beban atap = Luasan x Berat atap
= 6,42 x 50 = 321 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 5 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,5 + 1,83 ) x 25 = 41,62 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 41,62 = 12,49 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 41,62 = 4,16 kg
g) Beban plafon = Luasan x berat plafon
= 5,85 x 18 = 105,30 kg
2) Beban P2
a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording
= 11 x 3 = 33 kg
b) Beban atap = Luasan x berat atap
= 5,49 x 50 = 274,5 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (5 + 6 + 9 + 10) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,83 + 1,83 + 1,05 + 1,88) x 25
= 82,37 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 82,37 = 24,71 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 82,37 = 8,23 kg
3) Beban P3
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
43
a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording
= 11 x 3 = 33 kg
b) Beban atap = Luasan x berat atap
= 5,15 x 50 = 257,50 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (6 + 7+ 11 + 12) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,83 + 1,83 + 2,10 + 2,58) x 25 = 104,25 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 104,25 = 31,27 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 104,25 = 10,42 kg
4) Beban P4
a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording
= 11 x 1,5 = 16,5 kg
b) Beban atap = Luasan x berat atap
= 2,74 x 50 = 137 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (7 + 8 + 13 + 14) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,83 + 1, 83 + 3,15 + 3,49) x 25 = 128,75 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 128,75 = 38,625 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 128,75 = 12,875 kg
5) Beban P5
a) Beban atap = Luasan x berat atap
= 0.34 x 50 = 17 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (8+15)x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,83 + 4,20) x 25 = 75,375 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 75,375 = 22,6125 kg
d) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 75,375 = 7,5375 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
44
6) Beban P6
a) Beban plafon = Berat plafon x Luasan
= 18 x 5,85 = 105,3 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1 +2 + 9)x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,50 + 1,50 + 1,05) x 25 = 50,625 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 50,625 = 15,1875 kg
d) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 50,625 = 5,0625 kg
7) Beban P7
a) Beban plafon = Berat plafon x Luasan
= 18 x 4,50 = 81 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (2 + 3 + 10 + 11) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,50 + 1,50 + 1,88 + 2,10) x 25 = 87,25 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 87,25 = 26,175 kg
d) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 87,25 = 8,725 kg
8) Beban P8
a) Beban plafon = Berat plafon x Luasan
= 18 x 4,22 = 75,96 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (3 + 4 + 12 + 13) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,50 + 1, 50 + 2,58 +3,15) x 25 = 109,125 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 109,125 = 32,74 kg
d) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 109,125 = 10,91 kg
9) Beban P9
a) Beban plafon = Berat plafon x Luasan
= 18 x 0,28 = 5,04 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (4 + 14 + 15) x berat profil kuda kuda
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
45
= ½ x (1,50 + 3,49 + 4,20) x 25 = 114,875 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 30% x 114,875 = 34,46 kg
d) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 10% x 114,875 = 11,88 kg
Tabel 3.9. Rekapitulasi perhitungan beban mati
Beban beban
gording
beban
penutup
atap
beban
plafon
beban
Kuda-
kuda
beban plat
penyambung
beban
brancing
TOTAL
(kg)
P1 33 321 105,3 41,62 12,49 4,16 517,57
P2 33 274,50 82,37 24,71 8,23 422,81
P3 33 257,50 104,2 31,27 10,42 436,44
P4 16,5 137 128,75 38,625 12,82 333,69
P5 17 75,375 22,612 7,54 122,52
P6 105,3 50,625 15,19 5,06 176,17
P7 81 87,25 26,175 8,73 203,14
P8 75,96 109,125 32,73 10,91 219,72
P9 5,04 114,875 34,46 11,49 131,40
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
46
a. Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5=100 kg
b. Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
Sudut setengah kuda-kuda ( a ) = 350
Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40
= (0,02 x 35) – 0,40 = 0,3
a) W1 = koefisien x beban angin x luasan = 0,3 x 25 x 6,42 = 48,15 kg b) W2 = 0,3 x 25 x 5,49 = 41,175 kg c) W3 = 0,3 x 25 x 5,15 = 38,625 kg d) W4 = 0,3 x 25 x 2,74 = 20,55 kg e) W5 = 0,3 x 25 x 0,34 = 2,55 kg
Tabel 3.10 Perhitungan beban angin
Beban
Angin Beban (kg)
Wx
W.Cos a (kg)
Wy
W.Sin a (kg)
W1 48,15 39,44 27,62
W2 41,175 33,72 23,61
5
6
7
8
14
12
109
11
13
4321
15
W1
W2
W3
W4
W5
Gambar 3.12. Pembebanan setengah kuda-kuda akibat beban angin
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
47
W3 38,625 31,63 22,15
W4 20,55 16,83 11,79
W5 2,55 2,09 1,46
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
Tabel 3.11 Rekapitulasi gaya batang setengah kuda-kuda
Kombinasi
Batang Tarik (+)
( kg )
Tekan (-)
( kg )
1 1961,19 2 1961,20 3 1286,69 4 579,86 5 2435,29 6 1641,33 7 811,26 8 4,47 9 224,52 10 822,70 11 742,56 12 1214,29 13 1288,66 14 1589,15 15 352,70
3.4.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 1961,19 kg
sijin = 1600 kg/cm2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
48
2
ijin
maks.netto cm 1,223
1600 1961,19
σ
P F ===
Fbruto = 1,15 . Fnetto = 1,15 . 0,322 cm2 = 0,370 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 45. 45. 5
F = 2 . 4,3 cm2 = 8,6 cm2
F = Penampang profil dari tabel profil baja Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 267,70
8,6 . 0,85 1961,19
F . 0,85
P σ
=
=
=
s £ 0,75sijin
267,70 kg/cm2 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
b. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 2435,29 kg
lk = 1,83 cm = 183 cm
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 45 . 45 . 5
ix1 = 1,35 cm
F = 2 . 4,3 = 8,6 cm2
cm 56,135 1,35183
ilk
λx
1 ===
cm 111
kg/cm 2400 σ dimana, ....... σ . 0,7
E πλ 2
lelehleleh
g
=
==
1,22
111135,56
λλ
λg
s
=
==
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
49
Karena lc ≥ 1,2 maka :
ω 2s1,25. l=
ω 2,2211,25. =
= 1,86
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.1
kg/cm 525,53
8,61,86. 2435,29
F
ω . P σ
=
=
=
s £ sijin
525,53 £ 1600 kg/cm2 ………….. aman
3.4.5. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches)
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
50
Menggunakan tebal plat 8 mm
Ø Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin
= 0,6 . 1600 = 960 kg/cm2
Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin
= 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2
Ø Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 . ¼ . p . d2 . t geser
= 2 . ¼ . p . (1,27)2 . 960 = 2430,96 kg
b) Pdesak = d . d . t tumpuan
= 0,9 . 1,27 . 2400 = 2743,20 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg
Perhitungan jumlah baut-mur,
99,0 2430,962429,88
P
P n
geser
maks. === ~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm = 3 cm
b) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27
= 6,35 cm = 6 cm
b. Batang tarik
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
51
Digunakan alat sambung baut-mur
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches )
Diameter lubang = 13,7 mm
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Ø Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin = 0,6 . 1600
=960 kg/cm2
Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin = 1,5 . 1600
= 2400 kg/cm2
Ø Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 . ¼ . p . d2 . t geser
= 2 . ¼ . p . (127)2 . 960
= 2430,96 kg
b) Pdesak = d . d . t tumpuan
= 0,9 . 1,27. 2400
= 2473,2 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
0,806 2430,961961,20
P
P n
geser
maks. === ~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm
= 3 cm
b) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
52
Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27
= 6,35 cm
= 6 cm
Tabel 3.12. Rekapitulasi perencanaan profil setengah kuda-kuda
Nomer Batang
Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
2 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
3 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
4 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
5 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
6 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
7 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
8 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
9 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
10 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
11 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
12 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
13 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
14 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
15 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
53
3.5. Perencanaan Jurai
Gambar 3.13. Rangka Batang Jurai
3.4.1. Perhitungan Panjang Batang jurai
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.13. Perhitungan panjang batang pada jurai
Nomor Batang Panjang Batang (m) 1 2,12 2 2,12 3 2,12 4 2,12 5 2,37 6 2,37 7 2,37 8 2,37 9 1,05 10 2,37
8.48
5
6
7
8
14
12
109
11
13
4321
154.20
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
54
11 2,1 12 2,99 13 3,15 14 3,80 15 4,20
3.4.2. Perhitungan luasan jurai
Gambar 3.14. Luasan Atap Jurai
Panjang a’b’ = 2,30 m
Panjang b’c’ = 2,37 m
Panjang c’v = 1,19 m
Panjang rq = 2,10 m
Panjang sp = 1,125 m
Panjang un = 0,375 m
Panjang vm = 1,50 m
Panjang wl = 1,125 m
Panjang yj = 0,375 m
Panjang d’e’ = 1,19 m
Panjang e’f’ = 2,37 m
USUK 57 cm
JL
JL
KK KK KKKK
N
USUK 57 cm
KK KK KK KK
R
12 KK
G
G
G
G
G
G
GGG
b
c
d
e
f
g
h
ji
k
a
m
l
vn
op
q
yx
w
u
t
s
r
KK
USUK 57 cm
b
c
d
e
f
g
h
ji
k
a
m
l
vn
op
q
yx
w
u
t
s
r
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
55
Panjang f’i’ = 1,19 m
· Luas abspqr
= 2x(½ a’b’(sp+rq)
= 2x(½ .2,30 (1,125+2,1) = 7,42 m2
· Luas bdunps
= 2x(½ b’c’(sp+un)
= 2x(½ . 2,37 (1,125+0,375) = 3,56 m2
· Luas dvnu
= 2x(½x un x c’v)
= 2x(½ 0,375 x 1,19 ) = 0,45 m2
· Luas efwlmv
= 2x(½ d’e’(vm+wl)
= 2x(½ 1,19 (1,5+1,125) = 3,124 m2
· Luas fhyjwl
= 2x(½ e’f’(wl+yj)
= 2x(½ 2,37 (1,125+0,375) = 3,56 m2
· Luas hijy
=2x(½x yj x f’i)
= 2x(½ 0,375 x 1,19 ) = 0,45 m2
Gambar 3.15. Luasan Plafon Jurai
USUK 57 cm
JL
JL
KK KK KKKK
N
USUK 57 cm
KK KK KK KK
R
12 KK
G
G
G
G
G
G
GGG
b
c
d
e
f
g
h
ji
k
a
m
l
vn
op
q
yx
w
u
t
s
r
KK
USUK 57 cm
b
c
d
e
f
g
h
ji
k
a
m
l
vn
op
q
yx
w
u
t
s
r
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
56
Panjang a’b’ = 1,75 m Panjang wl = 1,125 m
Panjang b’c’ = 1,50 m Panjang yj = 0,375 m
Panjang c’v = 0,75 m Panjang d’e’ = 0,75 m
Panjang rq = 2,10 m Panjang e’f’ = 1,50 m
Panjang sp = 1,125 m Panjang f’i’ = 0,75 m
Panjang un = 0,375 m
Panjang vm = 1,50 m
· Luas abspqr
= 2x(½ a’b’(sp+rq)
= 2x(½ .1,75 (1,125+2,1) = 5,64 m2
· Luas bdunps
= 2x(½ b’c’(sp+un)
= 2x(½ . 1,50 (1,125+0,375) = 2,25 m2
· Luas dvnu
= 2x(½x un x c’v)
= 2x(½ 0,375 x 0,75) = 0,28 m2
· Luas efwlmv
= 2x(½ d’e’(vm+wl)
= 2x(½ 0,75 (1,50+1,50) = 1,97 m2
· Luas fhyjwl
= 2x(½ e’f’(wl+yj)
= 2x(½ 1,50 (1,125+0,375) = 2,25 m2
· Luas hijy
=2x(½x yj x f’i)
= 2x(½ 0,375 x 0,75 ) = 0,28 m2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
57
3.4.3. Perhitungan Pembebanan Jurai
Data-data pembebanan : Berat penutup atap = 50 kg/m2
Berat profil kuda-kuda = 25 kg/m
Berat gording = 11 kg/m
Gambar 3.16. Pembebanan Jurai Akibat Beban Mati
a. Perhitungan Beban
Beban Mati
1) Beban P1
a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording def
= 11 x 33 = 33 kg
5
6
7
8
14
12
109
11
13
4321
15
P1
P2
P3
P4
P5
P6 P7 P8 P9
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
58
b) Beban atap = Luas atap x Berat atap
= 7,42 x 50 = 371 kg
c) Beban plafon = Luas plafon x berat plafon
= 5,64 x 18 = 101,52 kg
d) Beban kuda-kuda = ½ x Btg ( 1 + 5 ) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,12 + 2,37) x 25 = 56, 125 kg
e) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 56, 125= 16,84 kg
f) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 56, 125 = 5,125 kg
2) Beban P2
a) Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording
= 11 x 1,5 = 16,5 kg
b) Beban atap = Luas atap x berat atap
= 3,56 x 50 = 178 kg
c) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (5 + 6 + 9 + 10) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,37 + 2,37 + 1,05 + 2,37) x 25 = 102 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 102 = 30, 6 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 102 = 1,02 kg
3) Beban P3
a. Beban gording = Berat profil gording x Panjang Gording
= 11 x 3 = 33 kg
b. Beban atap = Luas atap x berat atap
= 0,45 x 50 = 22,5 kg
c. Beban kuda-kuda = ½ x Btg (6 + 7 + 11 + 12) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,37 + 2,37 + 2,1 + 2,99) x 25 = 122,86 kg
d. Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 122,86 = 36,86 kg
e. Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
59
= 0,1 x 122,86= 12,286 kg
4) Beban P4
a) Beban atap = Luas atap x berat atap
= 3,124 x 50 = 156,20 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (7 + 8 + 13 + 14) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,37 + 2,37 + 3,15 + 3,80) x 25 = 146,125 kg
c) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 146,125 = 14,61 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 146,125 = 43,84 kg
5) Beban P5
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (8+ 15) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,37 + 4,20) x 25 = 82,125 kg
b) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 82,125 = 8,21 kg
c) Beban plafon = Luas plafon x berat plafon
= 3,56 x 18 = 178 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 82,125 = 24,64 kg
6) Beban P6
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1 + 2 + 9) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,12 + 2,12 +1,05) x 25 = 66,125 kg
b) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 66,125 = 6,61 kg
c) Beban plafon = Luas plafon x berat plafon
= 2,25 x 18 = 40,50 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 162,438 = 48,731 kg
7) Beban P7
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (2 + 3 + 10 + 11) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,12 + 2,12 + 2,37 + 2,1) x 25 = 108,86 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
60
b) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 108,86 = 10,886 kg
c) Beban plafon = Luas plafon x berat plafon
= 0,28 x 18 = 5,04 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 108,86 = 32,658 kg
8) Beban P8
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (3 + 3 + 12 + 13) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,12 + 2,12 +2,99 + 3,15) x 25 = 129,75 kg
b) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 129,75 = 12,975 kg
c) Beban plafon = Luas plafon x berat plafon
= 2,25 x 18 = 40,50 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 129,75 = 38,93 kg
9) Beban P9
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (4 + 14 + 15) x berat profil kuda kuda
= ½ x (2,12 + 3,80 +4,20) x 25 = 126,50 kg
b) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 126,50 = 12,65 kg
c) Beban plafon = Luas plafon x berat plafon
= 0,28 x 18 = 5,04 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 126,50 = 37,95 kg
Tabel 3.14. 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)
P1 371 33 56,125 5,61 16,84 101,52 548,098
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
61
P2 178 16,50 102 10,2 30,60 - 329,12
P3 22,5 33 122,86 12,29 36,86 - 227,51
P4 156,2 16,5 146,125 14,61 43,84 - 377,275
P5 178 4,07 82,125 8,21 24,64 - 297,045
P6 - - 66,125 6,61 19,84 40,50 133,075
P7 - - 108,86 10,89 10,89 5,04 135,676
P8 - - 129,75 12,98 38,92 40,50 222,145
P9 - - 126,50 12,65 37,95 5,04 182,14
Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4 = 100 kg
Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.17. Pembebanan Jurai Akibat Beban Angin
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
5
6
7
8
14
12
109
11
13
4321
15
W1
W2
W3
W4
W5
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
62
1) Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40
= (0,02 x 35) – 0,40 = 0,3
a) W1 = luas atap x koef. angin tekan x beban angin
= 7,42 x 0,3 x 25 = 55,65 kg
b) W2 = luas atap x koef. angin tekan x beban angin
= 3,56 x 0,3 x 25 = 26,70 kg
c) W3 = luas atap x koef. angin tekan x beban angin
= 0,45 x 0,3 x 25 = 3,375 kg
d) W4 = luas atap x koef. angin tekan x beban angin
= 2,25 x 0,3 x 25 = 16,875 kg
d) W5 = luas atap x koef. angin tekan x beban angin
= 0,28 x 0,3 x 25 = 2,10 kg
Tabel 3.15. Perhitungan beban angin
Beban Angin Beban (kg) Wx
W.Cos a (kg)
Wy
W.Sin a (kg)
W1 55,65 45,59 31,92
W2 26,7 21,67 15,31
W3 3,375 2,77 1,94
W4 16,875 13,82 9,68
W5 2,10 1,72 1,20
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang jurai sebagai berikut :
Tabel 3.16. Rekapitulasi gaya batang jurai
kombinasi
Batang Tarik (+)
( kg )
Tekan (-)
( kg )
1 2306,48 -
2 2306,52 -
3 1511,10 -
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
63
4 790,81 -
5 - 2618,93
6 - 1754,57
7 - 950,44
8 - 5,18
9 188,07 -
10 - 893,03
11 610,57 -
12 - 1027,46
13 1047,31 -
14 - 1558,87
15 - 583,44
3.4.4. Perencanaan Profil jurai
Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 2306,48 kg
sijin = 1600 kg/cm2
2
ijin
maks.netto
cm 1.479
1600 2306,48
σ
P F
=
==
Fbruto = 1,15 . Fnetto
= 1,15 . 1,479 cm2
= 1,701 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil û ë 50. 50. 6
F = 2 . 5,69 cm2 = 11,38 cm2 F = penampang profil dari tabel profil baja
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 244,648
11,38 . 0,85 2306,48
F . 0,85P
σ
=
=
=
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
64
s £ 0,75sijin
244,648 kg/cm2 £ 1200 kg/cm2 …...…. aman !!
Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 2618,93 kg
lk = 2,37 m = 237 cm
Dicoba, menggunakan baja profil û ë 50 . 50 . 6
ix = 1,50 cm
F = 2 . 6,91 = 13,82 cm2
158 1,50237
ilk
λx
===
cm 111,07
kg/cm 2400 σ dimana, ....... σ . 0,7
E πλ 2
lelehleleh
g
=
==
423,1
111,07158
λλ
λg
s
=
==
Karena ls ≥ 1 maka : w 2s2,381. l=
= 4,821
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 1109,478
11,384,821.93,2618
F
ω . P σ
=
=
=
s £ sijin
1109,478 £ 1600 kg/cm2 ………….. aman !!!
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
65
3.4.5. Perhitungan Alat Sambung
Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches)
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin
= 0,6 . 1600 = 960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin
= 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
a. Pgeser = 2 . ¼ . p . d2 . t geser
= 2 . ¼ . p . (1,27)2 . 960 = 2430,96 kg
b. Pdesak = d . d . t tumpuan
= 0,9 . 1,27 . 2400 = 2743,20 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg
Perhitungan jumlah baut-mur,
9730 2430,962318,93
P
P n
geser
maks. ,=== ~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
66
= 3,175 cm = 3 cm
b) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27
= 6,35 cm = 6 cm
Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches )
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin
= 0,6 . 1600 =960 kg/cm2
Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin
= 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2
Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 . ¼ . p . d2 . t geser
= 2 . ¼ . p . (127)2 . 960 = 2430,96 kg
b) Pdesak = d . d . t tumpuan
= 0,9 . 1,27. 2400 = 2473,2 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
1,077 2430,96
2306,48
P
P n
geser
maks. === ~ 2 buah baut
Digunakan : 2 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
67
c. 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm = 3 cm
d. 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27
= 6,35 cm = 6 cm
Tabel 3.17 Rekapitulasi perencanaan profil jurai
Nomor Batang
Dimensi Profil Baut (mm)
1 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
2 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
3 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
4 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
5 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
6 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
7 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
8 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
9 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
10 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
11 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
12 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
13 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
14 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
15 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
68
3.6 Perencanaan Kuda-kuda Utama (KK)
3.6.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda A
Gambar 3.18 Panjang batang kuda-kuda utama Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.18 Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda utama (KK)
No batang Panjang batang
1 1,50 2 1,50 3 1,50 4 1,50 5 1,50 6 1,50 7 1,50 8 1,50 9 1,83 10 1,83 11 1,83 12 1,83 13 1,83 14 1,83 15 1,83 16 1,83 17 1,05 18 1,88 19 2,10
4.20
12.00
5
6
7
8
22
20
1817
19
21
4321
16
15
14
13
24
26
2829
27
25
4 3 2 1
23
1
2
3
4
5
6
7
8
9
16151413121110
No Joint
No Batang
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
69
20 2,58 21 3,15 22 3,49 23 4,20 24 3,49 25 3,15 26 2,58 27 2,10 28 1,88 29 1,05
3.6.2 Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda Utama
Gambar 3.19 Luasan Atap Kuda-kuda A
Panjang al = Panjang bk = Panjang cj = 3,67 m
Panjang di = 3,29 m
Panjang eh = 2,54 m
Panjang fg = 2,17 m
USUK 57 cm
JL
JL
JL
KK KK KK
N
KK KK KK KK
R
12 KK
G
G
G
G
G
G
GGG
b
d
e
f g
h
j
i
k
a
c
JL
KK
b
d
e
f g
h
j
i
k
a
c
l
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
70
Panjang ab = 2,14 m
Panjang bc = 1,83 m
Panjang cd = 1,83 m
Panjang de = 1,83 m
Panjang ef = 0,92 m
· Luas abkl
= al x ab
= 3,67 x 2,14 = 7,704 m2
· Luas bcjk
= bk x bc
= 3,67 x 1,83 = 6,72 m2
· Luas cdij
= ( cj x ½ cd ) + ( ÷øö
çèæ +
2dicj
x ½ cd)
= ( 3 x ½ . 1,83 ) + ( ÷øö
çèæ +
229,367,3
x ½ . 1,83) = 6,54 m2
· Luas dehi
= ÷øö
çèæ +
2ehdi
x de
= ÷øö
çèæ +
254,229,3
x 1,83 = 5,334 m2
· Luas efgh
= ÷øö
çèæ +
2fgeh
x ef
= ÷øö
çèæ +
217,254,2
x 0,92 = 2,166 m2
USUK 57 cm
JL
JL
JL
KK KK KK
N
KK KK KK KK
R
12 KK
G
G
G
G
G
G
GGG
b
d
e
f g
h
j
i
k
a
c
JL
KK
b
d
e
f g
h
j
i
k
a
c
l
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
71
Gambar 3.20. Luasan Plafon
Panjang al = Panjang bk = Panjang cj = 3,67 m
Panjang di = 3,29 m
Panjang eh = 2,54 m
Panjang fg = 2,17 m
Panjang ab = 2,05 m
Panjang bc = 1,50 m
Panjang cd = 1,50 m
Panjang de = 1,50 m
Panjang ef = 0,75 m
· Luas abkl
= al x ab
= 3,67 x 2,05 = 7,523 m2
· Luas bcjk
= bk x bc
= 367 x 1,50 = 5,505 m2
· Luas cdij
= ( cj x ½ cd ) + ( ÷øö
çèæ +
2dicj
x ½ cd)
= ( 3,67 x ½ . 1,50 ) + ( ÷øö
çèæ +
229,367,3
x ½ . 1,50) = 5,3625 m2
· Luas dehi
= ÷øö
çèæ +
2ehdi
x de
= ÷øö
çèæ +
254,229,3
x 1,50 = 4,3725 m2
· Luas efgh
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
72
1 2 3 4 5 6 7 8
9
10
11
12 13
14
15
1617
1819 20
21
22
23 2425 26
27 2829
P1
P2
P10 P11 P12 13
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P16P15P14
= ÷øö
çèæ +
2fgeh
x ef
= ÷øö
çèæ +
217,254,2
x 0,75 = 1,77 m2
3.6.3.Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama A
Data-data pembebanan : Berat gording = 11 kg/m
Jarak antar kuda-kuda utama = 4,33 m
Berat penutup atap = 50 kg/m2
Berat profil = 25 kg/m
Gambar 3.21. Pembebanan Kuda- kuda utama A akibat beban mati a. Perhitungan Beban
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
73
73
Ø Beban Mati
1) Beban P1 = P9
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1+ 9) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,50 + 1,83) x 25 = 41,63 kg
b) Beban atap = Luasan x Berat atap
= 7,704 x 50 = 385,20 kg
c) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 367 = 40,37 kg
c) Beban plafon = Luasan x berat plafon
= 5,51 x 18 = 99,18 kg
e) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 41,63 = 12,49 kg
f) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 41,63 = 4,163 kg
2) Beban P2 =P8
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (9 +10+ 17 + 18) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,83 + 1,83 + 1,05 + 1,88) x 25
= 82,38 kg
b) Beban atap = Luasan x Berat atap
= 6,72 x 50 = 275,2 kg
c) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 3,67 = 40,37 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 82,38 = 24,41 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 82,38 = 8,24 kg
3) Beban P3 = P7
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(10+11+ 19 +20) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,83 + 1,83 + 2,10 + 2,58) x 25 = 104,25 kg
b) Beban atap = Luasan x Berat atap
= 6,54 x 50 = 327 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
74
74
c) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 3,67 = 40,37 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 104,25 = 31,28 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 104,25 = 10,43 kg
4) Beban P4 =P6
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(11+12+ 21 +22) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,83 + 1,83 + 3,15 + 3,49) x 25 = 128,75 kg
b) Beban atap = Luasan x Berat atap
= 5,334 x 50 = 226,70kg
c) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 3,29 = 36,19 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 128,75 = 38,63 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 128,75
= 12,88 kg
5) Beban P5
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(12+13+ 23) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,83 + 1,83 + 4,2) x 25 = 98,25 kg
b) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 2,17 = 23,87 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 98,25 = 29,48 kg
d) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 98,25 = 9,83 kg
6) Beban P10 = P16
a) Beban plafon = Luasan x berat plafon
= 7,52 x 18 = 135,36 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(1+ 2+ 17) x berat profil kuda kuda
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
75
75
= ½ x (1,5 + 1,5 + 1,05) x 25 = 50,66 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 50,66 = 15,198 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 50,66 = 5,07 kg
7) Beban P11 = P15
a) Beban plafon = Luasan x berat plafon
= 5,51 x 18 = 99,18 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(2+ 3+ 18+ 19) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,5 + 1,5 + 1,88 + 2,10) x 25 = 87,25 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 87,25 = 26,18 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 87,25 = 8,73 kg
8) Beban P12 = P14
a) Beban plafon = Luasan x berat plafon
= 4,37 x 18
= 78,66 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(3+ 4+ 20+ 21) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,5 + 1,5 + 2,58 + 3,15) x 25 = 109,13 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 109,13 = 32,74 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 109,13 = 10,91 kg
9) Beban P13
a) Beban plafon = (2 x Luasan) x berat plafon
= (2 x 1,77) x 18 = 63,72 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(4+5+22+23+24) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,5 +1,5 + 3,49+ 4,20+3,49)x 25 = 177,25 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 177,25 = 53,175 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
76
76
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 177,25 = 17,73 kg
Tabel 3.19. Rekapitulasi beban mati
Beban
Beban Atap
(kg)
Beban gording
(kg)
Beban Kuda - kuda (kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambug
(kg)
Beban Plafon
(kg)
Jumlah Beban
(kg)
P1=P9 385,2 40,37 41,63 4,16 12,49 99,18 538,03
P2=P8 275,5 40,37 82,38 8,24 24,71 - 431,198
P3=P7 327 40,37 104,25 10,43 31,28 - 513,33
P4=P6 266,7 36,19 128,75 12,88 38,63 - 483,145
P5 217 23,87 98,25 9,83 29,48 - 378,425
P10=P16 - - 50,66 5,07 15,198 135,36 206,284
P11=P15 - - 87,25 8,73 26,18 99,18 221,335
P12=P14 - - 109,13 10,91 32,74 78,66 231,443
P13 - - 177,25 17,73 53,18 31,86 280,01
Ø Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5, P7, P8, P9 = 100 kg Ø Beban Angin
Perhitungan beban angin :
5
6
7
8
22
20
1817
19
21
4321
16
15
14
13
24
26
2829
27
25
4 3 2 1
23
W1
W2
W3
W4
W5 W6
W7
W8
W9
W10
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
77
77
Gambar 3.22. Pembebanan kuda-kuda utama A akibat beban angin Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
1) Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40
= (0,02 x 35) – 0,40 = 0,3
a. W1 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,704 x 0,3 x 25 = 57,78 kg
b. W2 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 6,72 x 0,3 x 25 = 50,40 kg
c. W3 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 6,54 x 0,3 x 25 = 49,05 kg
d. W4 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 5,33 x 0,3 x 25 = 39,98 kg
e. W5 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 2,17 x 0,3 x 25 = 16,28 kg
2) Koefisien angin hisap = - 0,40
a) W6 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
=2,17 x -0,4 x 25 = -21,7 kg
b) W7 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 5,33 x -0,4 x 25
= -53,3 kg
c) W8 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 6,54 x -0,4 x 25
= -64,5 kg
d) W9 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 6,72 x -0,4 x 25
= -67,2 kg
e) W10 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,704 x -0,4 x 25
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
78
78
= -77,04 kg
Tabel 3.20 Perhitungan beban angin
Beban Angin Beban (kg) Wx
W.Cos a (kg)
Wy
W.Sin a (kg)
W1 57,78 47,33 33,14
W2 50,40 41,29 28,91
W3 49,05 40,18 28,13
W4 39,98 32,75 22,93
W5 16,28 13,34 9,34
W6 -21,70 -17,78 -12,45
W7 -53,30 -43,66 -30,57
W8 -65,20 -53,41 -37,40
W9 -67,20 -55,05 -38,54
W10 -77,04 63,11 -44,19
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
Tabel 3.21. Rekapitulasi gaya batang kuda-kuda utama
kombinasi Batang Tarik (+)
kg Tekan(+)
kg
1 5246,05
2 5248,40
3 4528,65
4 3735,54
5 3667,21
6 4384,77
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
79
79
7 5027,86
8 5025,29
9 6446,13
10 5608,92
11 4680,17
12 3727,36
13 3757,37
14 4701,45
15 5629,22
16 6466,66
17 261,05
18 871,82
19 811,67
20 1350,85
21 1434,04
22 1840,53
23 3653,59
24 1702,13
25 1328,70
26 1221,10
27 757,95
28 778,40
29 262,03
3.6.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 5246,05 kg
sijin = 1600 kg/cm2
2
ijin
maks.netto cm 2,3
1600 5246,05
σ
P F ===
Fbruto = 1,15 . Fnetto = 1,15 . 2,3 cm2 = 2,645 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50. 50. 5
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
80
80
F = 2 . 3,89 cm2 = 7,78 cm2.
F = penampang profil dari tabel profil baja
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 539,2
7,78 . 0,85 5246,05
F . 0,85
P σ
=
=
=
s £ 0,75sijin
539,2 kg/cm2 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
a. Perhitungan profil batang tekan
Pmaks. = 6466,66 kg
lk = 1,83 m = 183 cm
4
62
2
2
2
min
18
1012143
6466,661833
n.lkI
cm
).,.(),(
.).(E
P. max
=
=
=p
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50 . 50 . 5
ix = 1,51 cm
F = 2 . 89 = 7,78 cm2
cm 2,121 1,51183
ilk
λx
===
111cm
kg/cm 2400 σ dimana, ....... σ . 0,7
E πλ 2
lelehleleh
g
=
==
1,1
111121,2
λλ
λg
s
=
==
Karena ls < 1,2 maka :
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
81
81
1,67
0,67.1,1-1,61,43
0,67-1,61,43
=
=
=cl
w
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 891
7,78.1,67 6466,66
F
ω . P σ
=
=
=
s £ sijin
891 £ 1600 kg/cm2 ………….. aman !!!
3.6.5. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches)
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Ø Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin
= 0,6 . 1600
= 960 kg/cm2
Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin
= 1,5 . 1600
= 2400 kg/cm2
Ø Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 . ¼ . p . d2 . t geser
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
82
82
= 2 . ¼ . p . (1,27)2 . 960
= 2430,96 kg
b) Pdesak = d . d . t tumpuan
= 0,9 . 1,27 . 2400
= 2743,20 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
662 2430,966466,66
P
P n
geser
maks. ,=== ~ 3 buah baut
Digunakan : 3 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm
= 3 cm
b) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27
= 6,35 cm
= 6 cm
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches )
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm
Menggunakan tebal plat 8 mm
Ø Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin = 0,6 . 1600
=960 kg/cm2
Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
83
83
Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin = 1,5 . 1600
= 2400 kg/cm2
Ø Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 . ¼ . p . d2 . t geser
= 2 . ¼ . p . (127)2 . 960
= 2430,96 kg
b) Pdesak = d . d . t tumpuan
= 0,9 . 1,27. 2400
= 2473,2 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
162 2430,965248,40
P
P n
geser
maks. ,=== ~ 3 buah baut
Digunakan : 3 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm = 3 cm
b) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27
= 6,35 cm
= 6 cm
Tabel 3.22. Rekapitulasi perencanaan profil kuda-kuda
Nomer Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
2 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
3 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
4 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
84
84
5 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
6 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
7 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
8 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
9 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
10 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
11 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
12 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
13 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
14 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
15 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
16 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
17 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
18 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
19 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
20 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
21 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
22 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
23 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
24 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
25 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
26 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
27 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
28 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
29 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
3.7. Perencanaan Kuda – kuda Utama B 3.7.1. Perhitungan Panjang Batang Kuda-kuda B
4.20
12.00
5
6
7
8
22
20
1817
19
21
4321
16
15
14
13
24
26
2829
27
25
4 3 2 1
23
1
2
3
4
5
6
7
8
9
16151413121110
No Joint
No Batang
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
85
85
Gambar 3.23 Panjang batang kuda-kuda utama
Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.23 Perhitungan panjang batang pada kuda-kuda utama (KK)
No batang Panjang batang
1 1,50 2 1,50 3 1,50 4 1,50 5 1,50 6 1,50 7 1,50 8 1,50 9 1,83 10 1,83 11 1,83 12 1,83 13 1,83 14 1,83 15 1,83 16 1,83 17 1,05 18 1,88 19 2,10 20 2,58 21 3,15 22 3,49 23 4,20 24 3,49 25 3,15 26 2,58 27 2,10 28 1,88 29 1,05
3.7.2. Perhitungan Luasan Setengah Kuda-Kuda Utama B
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
86
86
Gambar 3.24 Luasan Atap Kuda-kuda
Panjang al = Panjang bk = Panjang cj = 4,33 m
Panjang di = 4,33 m
Panjang eh = 4,33 m
Panjang fg = 4,33 m
Panjang ab = 2,41 m
Panjang bc = 1,83 m
Panjang cd = 1,83 m
Panjang de = 1,83 m
Panjang ef = 0,92 m
· Luas abkl
= al x ab
= 4,33 x 2,14= 9,27 m2
· Luas bcjk
= bk x bc
= 4,33 x 1,83 = 7,92 m2
· Luas cdij
= cj x cd
= 4,33 x 1,73 = 7,5 m2
USUK 57 cm
JL
JL
JL
KK KK KK
KK KK KK KK
R
12 KK
G
G
G
G
G
GGG
b
d
ef g
h
j
i
k
a
c
l
KK KK
G
G
b
d
ef g
h
j
i
k
a
c
l
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
87
87
· Luas dehi
= di x de
= 4,33 x 1,73 = 7,5 m2
· Luas efgh
= eh x ef
= 4,33 x 0,92 = 3,98 m2
USUK 57 cm
JL
JL
JL
KK KK KK
KK KK KK KK
R
12 KK
G
G
G
G
G
GGG
b
d
ef g
h
j
i
k
a
c
l
KK KK
G
G
b
d
ef g
h
j
i
k
a
c
l
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
88
88
Gambar 3.25. Luasan Plafon
Panjang al = Panjang bk = Panjang cj = 4,33 m
Panjang di = 4,33 m
Panjang eh = 4,33 m
Panjang fg = 4,33 m
Panjang ab = 1,75 m
Panjang bc = 1,50 m
Panjang cd = 1,50 m
Panjang de = 1,50 m
Panjang ef = 0,75 m
· Luas abkl
= al x ab
= 4,33 x 1,75 = 7,58 m2
· Luas bcjk
= bk x bc
= 4,33 x 1,5 = 6,50 m2
· Luas cdij
= cj x cd
= 4,33 x 1,5 = 6,50 m2
· Luas dehi
= di x de
= 4,33 x 1,5 = 6,50 m2
· Luas efgh
= eh x ef
= 4,33 x 0,75 = 3,25 m2
3.7.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama B
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
89
89
Data-data pembebanan :
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
90
90
1 2 3 4 5 6 7 8
9
10
11
12 13
14
15
1617
1819 20
21
22
23 2425 26
27 2829
P1
P2
P10 P11 P12 13
P3
P4
P5
P6
P7
P8
P9
P16P15P14
Berat gording = 11 kg/m
Jarak antar kuda-kuda utama = 4,33 m
Berat penutup atap = 50 kg/m2
Berat profil = 25 kg/m
Gambar 3.26. Pembebanan Kuda- kuda utama B akibat beban mati
b. Perhitungan Beban
Ø Beban Mati
1) Beban P1 = P9
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (1+ 9) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,50 + 1,83) x 25 = 41,63 kg
b) Beban atap = Luasan x Berat atap
= 9,27 x 50 = 463,50 kg
c) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 4,33 = 47,63 kg
d) Beban plafon = Luasan x berat plafon
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
91
91
= 9,27 x 18 = 166,86 kg
e) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 41,63 = 12,49 kg
f) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 41,63 = 4,163 kg
2) Beban P2 =P8
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg (9 +10+ 17 + 18) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,83 + 1,83 + 1,05 + 1,88) x 25 = 82,38 kg
b) Beban atap = Luasan x Berat atap
= 7,92 x 50 = 396 kg
c) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 3,67 = 40,37 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 82,38 = 24,71 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 82,38 = 8,24 kg
3) Beban P3 = P7
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(10+11+ 19 +20) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,83 + 1,83 + 2,10 + 2,58) x 25 = 104,25 kg
b) Beban atap = Luasan x Berat atap
= 7,29 x 50 = 396 kg
c) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 4,33 = 47,63 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 104,25 = 31,28 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 104,25 = 10,43 kg
4) Beban P4 =P6
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(11+12+ 21 +22) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,83 + 1,83 + 3,15 + 3,49) x 25 = 128,75 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
92
92
b) Beban atap = Luasan x Berat atap
= 7,92 x 50 = 396 kg
c) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 3,29 = 36,19 kg
d) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 128,75 = 38,63 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 128,75
= 12,88 kg
5) Beban P5
a) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(12+13+ 23) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,83 + 1,83 + 4,2) x 25 = 98,25 kg
b) Beban gording = Berat profil gording x panjang gording
= 11 x 4,33 = 47,93 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 98,25 = 29,48 kg
d) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 98,25 = 9,83 kg
6) Beban P10 = P16
a) Beban plafon = Luasan x berat plafon
= 6,5 x 18 = 117 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(1+ 2+ 17) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,5 + 1,5 + 1,05) x 25 = 50,63 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 50,63 = 15,198 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 50,63 = 5,06 kg
7) Beban P11 = P15
a) Beban plafon = Luasan x berat plafon
= 6,5 x 18 = 117 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
93
93
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(2+ 3+ 18+ 19) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,5 + 1,5 + 1,88 + 2,10) x 25 = 87,25 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 87,25 = 26,18 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 87,25 = 8,73 kg
8) Beban P12 = P14
a) Beban plafon = Luasan x berat plafon
= 6,5 x 18 = 117 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(3+ 4+ 20+ 21) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,5 + 1,5 + 2,58 + 3,15) x 25 = 109,13 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 109,13 = 32,74 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 109,13 = 10,91 kg
9) Beban P13
a) Beban plafon = (2 x Luasan) x berat plafon
= (2 x 3,25) x 18 = 117 kg
b) Beban kuda-kuda = ½ x Btg(4+5+22+23+24) x berat profil kuda kuda
= ½ x (1,5 +1,5 + 3,49+ 4,20+3,49)x 25 = 177,25 kg
c) Beban plat sambung = 30% x beban kuda-kuda
= 0,3 x 177,25 = 53,175 kg
e) Beban bracing = 10% x beban kuda-kuda
= 0,1 x 177,25 = 17,73 kg
Tabel 3.24. Rekapitulasi beban mati
Beban
Beban Atap
(kg)
Beban gording
(kg)
Beban Kuda - kuda (kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambug
(kg)
Beban Plafon
(kg)
Jumlah Beban
(kg)
P1=P9 463,50 47,63 41,63 4,16 12,49 166,86 736,273
P2=P8 396 47,63 82,38 8,24 24,71 - 558,958
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
94
94
1 2 3 4 5 6 7 8
9
10
11
12 13
14
15
1617
1819 20
21
22
23 2425 26
27 2829
W1
W3
W4
W5 W6
W7
W8
W9W2
W10
P3=P7 396 47,63 104,25 3,13 31,28 - 582,288
P4=P8 396 47,63 128,75 12,88 38,63 - 623,885
P5 199 47,63 98,25 9,83 29,48 - 384,185
P10=P16 - - 50,66 5,07 15,198 117 147,883
P11=P15 - - 87,25 8,73 26,18 117 239,155
P12=P14 - - 109,13 10,91 32,74 117 269,783
P13 - - 177,25 17,73 53,18 117 365,155
Ø Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9 = 100 kg Ø Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.27. Pembebanan kuda-kuda utama akibat beban angin Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
3) Koefisien angin tekan = 0,02a - 0,40
= (0,02 x 35) – 0,40 = 0,3
a. W1 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 9,27 x 0,3 x 25 = 69,525 kg
b. W2 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,92 x 0,3 x 25 = 59,40 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
95
95
c. W3 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,92 x 0,3 x 25 = 59,40 kg
d. W4 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,92 x 0,3 x 25 = 59,40 kg
e. W5 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 3,98 x 0,3 x 25 = 29,85 kg
4) Koefisien angin hisap = - 0,40
a) W6 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
=3,98 x -0,4 x 25 = -39,8 kg
b) W7 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,92 x -0,4 x 25 = -79,2 kg
c) W8 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,92 x -0,4 x 25 = -79,2 kg
d) W9 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,92 x -0,4 x 25 = -79,2 kg
e) W10 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 9,27 x -0,4 x 25 = -92,7 kg
Tabel 3.25 Perhitungan beban angin
Beban Angin Beban (kg) Wx
W.Cos a (kg)
Wy
W.Sin a (kg)
W1 69,525 56,95 38,88
W2 59,40 48,66 27,91
W3 59,40 48,66 27,91
W4 59,40 48,66 27,91
W5 29,85 24,45 17,12
W6 -39,8 -32,60 -22,83
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
96
96
W7 -79,2 -64,88 -45,43
W8 -79,2 -64,88 -45,43
W9 -79,2 -64,88 -45,43
W10 -92,7 -75,94 -53,17
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
Tabel 3.26. Rekapitulasi gaya batang kuda-kuda utama
kombinasi Batang Tarik (+)
kg Tekan(+)
kg
1 6023,98
2 6026,57
3 5161,01
4 4266,85
5 4179,59
6 4986,48
7 5765,20
8 5762,31
9 7414,81
10 6406,75
11 5363,17
12 4263,17
13 4264,52
14 5423,30
15 6471,06
16 7483,65
17 309,91
18 1058,89
19 935,45
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
97
97
20 1542,85
21 1620,49
22 2185,50
23 4266,50
24 1982,80
25 1498,85
26 1392,99
27 874,57
28 953,06
29 310,21
3.7.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda
a. Perhitungan profil batang tarik
Pmaks. = 6026,57 kg
sijin = 1600 kg/cm2
2
ijin
maks.netto cm 3,77
1600 6026,57
σ
P F ===
Fbruto = 1,15 . Fnetto = 1,15 . 3,77 cm2 = 4,34 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50. 50. 5
F = 2 . 3,89 cm2 = 7,78 cm2.
F = penampang profil dari tabel profil baja
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 911,32
7,78 . 0,85 6026,57
F . 0,85
P σ
=
=
=
s £ 0,75sijin
911,32 kg/cm2 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
b. Perhitungan profil batang tekan
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
98
98
Pmaks. = 7483,65 kg
lk = 1,83 m = 183 cm
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 50 . 50 . 5
ix = 1,51 cm
F = 2 . 89 = 7,78 cm2
cm 2,121 1,51183
ilk
λx
===
111cm
kg/cm 2400 σ dimana, ....... σ . 0,7
E πλ 2
lelehleleh
g
=
==
1,1
111121,2
λλ
λg
s
=
==
Karena ls < 1,2 maka :
1,67
0,67.1,1-1,61,43
0,67-1,61,43
=
=
=cl
w
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 1506,39
7,781,67 . 7483,65
F
ω . P σ
=
=
=
s £ sijin
1506,39 £ 1600 kg/cm2 ………….. aman !!!
3.7.5. Perhitungan Alat Sambung
a. Batang Tekan
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches)
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
99
99
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 . 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Ø Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin
= 0,6 . 1600 = 960 kg/cm2
Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin
= 1,5 . 1600 = 2400 kg/cm2
Ø Kekuatan baut :
a) Pgeser = 2 . ¼ . p . d2 . t geser
= 2 . ¼ . p . (1,27)2 . 960 = 2430,96 kg
b) Pdesak = d . d . t tumpuan
= 0,9 . 1,27 . 2400 = 2743,20 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
96,2 2430,967483,65
P
P n
geser
maks. === ~ 3 buah baut
Digunakan : 3 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
c) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm = 3 cm
d) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27
= 6,35 cm = 6 cm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
100
100
b. Batang tarik
Digunakan alat sambung baut-mur.
Diameter baut (Æ) = 12,7 mm ( ½ inches )
Diameter lubang = 13,7 mm.
Tebal pelat sambung (d) = 0,625 . d
= 0,625 x 12,7 = 7,94 mm.
Menggunakan tebal plat 8 mm
Ø Tegangan geser yang diijinkan
Teg. Geser = 0,6 . s ijin = 0,6 . 1600
=960 kg/cm2
Ø Tegangan tumpuan yang diijinkan
Teg. tumpuan = 1,5 . s ijin = 1,5 . 1600
= 2400 kg/cm2
Ø Kekuatan baut :
c) Pgeser = 2 . ¼ . p . d2 . t geser
= 2 . ¼ . p . (127)2 . 960
= 2430,96 kg
d) Pdesak = d . d . t tumpuan
= 0,9 . 1,27. 2400
= 2473,2 kg
P yang menentukan adalah Pgeser = 2430,96 kg.
Perhitungan jumlah baut-mur,
2,47 2430,966026,57
P
P n
geser
maks. === ~ 3 buah baut
Digunakan : 3 buah baut
Perhitungan jarak antar baut :
a) 1,5 d £ S1 £ 3 d
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
101
101
Diambil, S1 = 2,5 d = 2,5 . 1,27
= 3,175 cm
= 3 cm
b) 2,5 d £ S2 £ 7 d
Diambil, S2 = 5 d = 5 . 1,27
= 6,35 cm
= 6 cm
Tabel 3.27. Rekapitulasi perencanaan profil kuda-kuda
Nomer Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
2 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
3 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
4 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
5 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
6 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
7 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
8 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
9 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
10 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
11 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
12 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
13 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
14 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
15 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
16 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
17 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
18 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
19 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
20 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
21 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
22 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
23 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
24 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
102
102
25 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
26 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
27 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
28 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
29 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
103
103
BAB 4
PERENCANAAN TANGGA
4.1. KRITERIA PERENCANAAN
4.1.1. Uraian Umum
Tangga merupakan bagian dari struktur bangunan bertingkat yang sangat
penting untuk penunjang antara struktur bangunan dasar dengan struktur bangunan
tingkat atasnya. Penempatan tangga pada struktur suatu bangunan sangat
berhubungan dengan fungsi bangunan bertingkat yang akan dioperasionalkan .
Pada bangunan umum, penempatan haruslah mudah diketahui dan terletak strategis untuk menjangkau ruang satu dengan yang lainya, penempatan tangga harus disesuaikan dengan fungsi bangunan untuk mendukung kelancaran hubungan yang serasi antara pemakai bangunan tersebut.
4.1.2. Data Perencanaan Tangga
3.20
1.60 1.60
3.00
1.00 3.00
2.00
2.00
0.300.20
0.30
0.20
1.00
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
104
104
Gambar 4.1 Detail Tangga
Data – data tangga : - Tebal plat tangga = 15 cm - Tebal bordes tangga = 15 cm - Lebar datar = 400 cm - Lebar tangga rencana = 160 cm - Dimensi bordes = 160 x 320 cm - Rencana lebar antrade = 30 cm - Jumlah antrade = 300/30 = 10 buah - Jumlah optrade = 10 + 1 = 11 buah
- a = Arc.tg ( 200/300 ) = 33,69 < 350…….(ok) 4.2. Perhitungan Tebal Plat Equivalen dan Pembebanan 4.2.1. Perhitungan Tebal Plat Equivalen
Gambar 4.2 Tebal equivalen
( ) ( )
cmt
BDt
ACBCAB
BDACBC
ABBD
cmAC
BDt
eq
eq
094,11641,1632
32
641,16056,36
3020
056,362030
'22
=´=
´=
=´
=´
=Þ=
=+=
=
Jadi tebal equivalent plat tangga = 15 + 11,094 = 26,094 cm 4.2.2. Perhitungan Beban a. Pembebanan tangga ( tabel 2 . 1 PPIUG 1983 )
1. Akibat beban mati (qD)
0.30
0.20
A
BCD
t'
teq
15
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
105
105
Berat tegel keramik(0,01 m) = 0,01 x 1,6 x 2400 = 38,4 kg/m Berat spesi (0,02 m) = 0,02 x 1,6 x 2100 = 67,2 kg/m Berat plat tangga = 0,1992 x 1,6 x 2400 = 764,9 kg/m Berat sandaran = 0.7 x 0.1 x 1000 = 70 kg/m
qD = 940,2 kg/m 2. Akibat beban hidup (qL)
qL = 1,6 x 200 = 320 kg/m
3. Beban ultimate (qU)
qU = 1,2 . qD + 1.6 . qL = 1,2 . 940,5 + 1,6 . 320 = 1640,6 kg/m
b. Pembebanan pada bordes ( tabel 2 . 1 PPIUG 1983 )
1. Akibat beban mati (qD)
Berat tegel keramik (0,015m) = 0,01 x 3,2 x 2400 = 76,8 kg/m Berat spesi (0,02 m) = 0,02 x 3,2 x 2100 = 134,4 kg/m Berat plat bordes = 3,2 x 0.15 x 2400 = 1152 kg/m Berat sandaran =0.7 x 0.1 x 1000 = 70 kg/m
qD = 1433,2 kg/m 2. Akibat beban hidup (qL)
qL = 3,2 x 200 = 640 kg/m
3. Beban ultimate (qU) qU = 1,2 . qD + 1.6 . qL = 1,2 . 1433 + 1,6 . 640 = 2743,6 kg/m.
4.3. Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes 4.3.1. Perhitungan Tulangan Tumpuan tangga
+
+
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
106
106
d = h – d’ = 150 – 20 = 130 mm Dari perhitungan SAP 2000 diperoleh Mu : Mu = 1484,00 kgm = 1,48400.107 Nmm
Mn = 0,8
.10 1,48400φ
Mu 7
= = 2,20 .107 Nmm
m = 41,930.85,0
240.85,0
==fc
fy
rb = ÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600..
fyfc.85,0
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
.85,0.240
30.85,0
= 0,064 rmax = 0,75 . rb = 0,75 . 0,064 = 0,048 rmin = 0,0025
Rn = 81,0)130.(1600
10. 2,20. 2
7
2==
dbMn N/mm2
r ada = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
24081,0.41,9.2
1141,91 = 0,007
r ada < rmax
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
107
107
> rmin di pakai r max = 0,005 As = r . b . d = 0,005 . 1600 . 130 = 1456 mm2 Dipakai tulangan 12 mm = ¼ . p . 122 = 113,04 mm2
Jumlah tulangan = 04,113
1456 = 12,88 buah ≈ 13
buah
Jarak tulangan = 13
1000 = 72.92mm
Dipakai tulangan Æ 12 mm – 100 mm As yang timbul = 10. ¼ .π. d2
= 1469,52 mm2 > As (1456 mm2)..... Aman !
Dipakai tulangan 13 Æ 12 mm 4.3.2. Perhitungan Tulangan Lapangan
Mu = 714,51 kgm = 0,71451. 107 Nmm
Mn = 80
100,71451 7
,.Mu
=f
=10,67. 107 Nmm
m = 41,930.85,0
240.85,0
==fc
fy
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fyfy
fc600
600..
.85,0b
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
.85,0.240
30.85,0
= 0,0645 rmax = 0,75 . rb = 0,75 . 0,0645 = 0,0484 rmin = 0,0025
Rn = 29,01600.(130)10,67.10
b.dMn
2
7
2== N/mm2
r ada = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
24029,0.41,9.2
1141,91 = 0,002
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
108
108
r ada < rmax > rmin di pakai r min = 0,002 As = r . b . d = 0,002 x 1600 x 130 = 416 mm2 Dipakai tulangan Æ 12 mm = ¼ . p x 122
= 113,04 mm2
Jumlah tulangan dalam 1 m2 = 04,113
416 = 3,68
» 4 tulangan
Jarak tulangan = 4
1000 = 250 mm
Dipakai tulangan Æ 12 mm – 200 mm As yang timbul = 4 . ¼ x p x d2 =452,16 mm2 > As (416 mm2).......aman ! Dipakai tulangan 4 Æ 12 mm
4.4. Perencanaan Balok Bordes qu balok 270
30
3.20 m 150
Data perencanaan:
h = 300 mm
b = 150 mm
d`= 30 mm
d = h – d` = 300 – 30 = 270 mm
4.4.1. Pembebanan Balok Bordes
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
109
109
Ø Beban mati (qD)
Berat sendiri = 0,15 x 0,3 x 2400 = 108 kg/m Berat dinding = 0,15 x 2,4 x 1700 = 510 kg/m Berat plat bordes = 0,15 x 2,4 x 2400 = 1152 kg/m qD = 1770 kg/m
Ø Beban ultimate (qU)
qU = 1,2 . qD = 1,2 . 1770 = 2124 Kg/m
Ø Beban reaksi bordes
qU = bordeslebarbordesaksiRe
= 6,3
2.2124.5,0
= 590 Kg/m 4.4.2. Perhitungan tulangan lentur 1. Tulangan tumpuan
Mu = 2105,41 kgm = 2,10541.10 7 Nmm
Mn = f
Mu = =8,0
10.2,10541 7
2,6317625.107 Nmm
m = 42,930.85,0
240.85,0
==fc
fy
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fyfy
fc600
600..
.85,0b
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
.85,0.240
30.85,0
= 0,0645 rmax = 0,75 . rb = 0,048
rmin = 0058,0240
4,14,1==
fy
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
110
110
Rn = =2.db
Mn
( )=
2
7
270.150
102,6317625. 0,24 N/mm
r ada = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= .42,91
÷÷ø
öççè
æ--
24024,0.42,9.2
11 = 0,002
r ada < rmax > rmin di pakai r min = 0,0058 As = r ada . b . d = 0,0058 x 150 x 270 = 234,9 mm2 Dipakai tulangan Æ 12 mm = ¼ . p x 122 = 113,04 mm2
Jumlah tulangan =04,1139,234 = 2,07 ≈ 3 buah
As yang timbul = 3 . ¼ .π. d2 = 339,12 mm2 > As (234,9 ) .......Aman !
Dipakai tulangan 3 Æ 12 mm 2. Tulangan lapangan
Mu = 988,25 kgm = 0,9825.10 7 Nmm
Mn = f
Mu = =8,0
10.0,9825 7
1,2353125.107 Nmm
m = 42,930.85,0
240.85,0
==fc
fy
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fyfy
fc600
600..
.85,0b
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
.85,0.240
30.85,0
= 0,0645 rmax = 0,75 . rb = 0,048
rmin = 0058,0
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
111
111
Rn = =2.db
Mn
( )=
2
7
270.150
101,2353125. 1,13 N/mm
r ada = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= .42,91
÷÷ø
öççè
æ--
24013,1.42,9.2
11 = 0,009
r ada < rmax > rmin di pakai r min = 0,0058 As = r ada . b . d = 0,0058 x 150 x 270 = 234,9 mm2 Dipakai tulangan Æ 12 mm = ¼ . p x 122 = 113,04 mm2
Jumlah tulangan =04,113
234,9 = 2,07 ≈ 3 buah
As yang timbul = 3 . ¼ .π. d2 = 339,12 mm2 > As (234,9 ) .......Aman !
Dipakai tulangan 3 Æ 12 mm 4.4.3. Perhitungan Tulangan Geser
Vu = ½ . (qU . L ) = ½ . 590 . 3,2 = 9440 Kg = 94400 N Vc = . cf'b.d. . 6/1 = 1/6 . 150 . 270. 30 = 36971,27 N Æ Vc = 0,6 . Vc = 22182,76 N ½ f Vc = ½ .
22182,76 = 11091,38 N
½ f Vc < Vu < f Vc 11 91,38 N < 94400 N < 22182,76 N dipakai tulangan geser
minimum
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
112
112
Jarak Sengkang Max = 2d =
2270 = 135 mm
Jadi dipakai tulangan geser minimum Æ 8 – 120 mm 4.6 Perhitungan Pondasi Tangga
Gambar 4.3 Pondasi Tangga
Direncanakan pondasi telapak dengan kedalaman 1 m dan panjang 1,20 m dan 1,50 m - Tebal = 200 mm
- Ukuran alas = 1600 x 1200 mm
- g tanah = 1,7 t/m3 = 1700 kg/m3 - s tanah = 1,5 kg/cm2 = 15000 kg/m3 - Pu = 9951,26 kg - h = 200 mm - d = h - p - 1/2 Øt - Øs
= 200 – 30 – ½ .12 – 8 = 156 mm
1.20
Keramik 30 x 30Spesi 1Pc : 8Ps
Pasir Urug
Tanah Urug± 0.00
- 1.00
Pu
Mu
1.60
0.50
0.20
0.50
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
113
113
4.7 Perencanaan kapasitas dukung pondasi
a. Perhitungan kapasitas dukung pondasi
Ø Pembebanan pondasi
Berat telapak pondasi = 1,2 x 1,6 x 0,20 x 2400 = 921,6 kg Berat tanah = 2 (0,5 x 0,55) x 1,5 x 1700 = 1496 kg Berat kolom = (0,2 x 1,6 x 0,9 ) 2400 = 691,2 kg Pu = 9951,26 kg
= 13059,86 kg
s yang terjadi = 2.b.L
61Mtot
AVtot
+
=261216
1 1760,82
61218613059
,.,,.,,
±
= 10234,25 kg/m2 < s ijin tanah…...............Ok!
4.7.1. Perhitungan Tulangan Lentur
Mu = ½ . qu . t2 = ½ 10234,25. (0.5)2 = 1279,28 kg/m
Mn = N/mm 10 .599100,18,0
10 . 1279,28Mu 77
==f
M = 42,930 x 85,0
240cf' . 85,0
==fy
rb =
÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600
fy
cf' . 85,0
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
85,0.240
.30 85.0
= 0,0645
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
114
114
Rn = 2
2
7
2N/mm 44,0
156 . 150010 .599100,1
b.dMn
==
r max = 0,75 . rb = 0,048
r min = fy4,1 = 0,0058
r perlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn . m2
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
2400,44 . 42,9.2
1142,91
= 0,0037 r perlu < r max
< r min
§ Untuk Arah Sumbu Pendek
As perlu = r min. b . d = 0,0058 . 1200 . 156 = 692,64 mm2
digunakan tul Æ 12 = ¼ . p . d2 = ¼ . 3,14 . (12)2 = 113,04 mm2
Jumlah tulangan (n) = buah 713,604,113
692,64==»
Jarak tulangan = mm 43.171 7
1200»=
Sehingga dipakai tulangan Æ 12 - 100 mm As yang timbul = 7 x 113,04 = 791,28> As………..ok!
§ Untuk Arah Sumbu Panjang
As perlu = r min . b . d = 0,0058 . 1600 . 156 = 923,52 mm2
Digunakan tulangan Æ 12 = ¼ . p . d2 = ¼ . 3,14 . (10)2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 4 Perencanaan Tangga
115
115
= 113,04 mm2
Jumlah tulangan (n) = buah 9 8,17 04,113
923,52==»
Jarak tulangan = mm 67,1669
1500=»
Sehingga dipakai tulangan Æ 12 – 100 mm As yang timbul = 9 x 113,04
= 1017,36 > As ………….ok! 4.7.2. Perhitungan Tulangan Geser
Vu = s x A efektif = 10234,25 x (0,2 x 1,6) = 3274,96 N Vc = .cf' . 6/1 b. d = 1/6 . 30 . 1600 . 156 = 213611,797 N Æ Vc = 0,6 . Vc =128167,078 N ½ f Vc = ½ . f Vc = 64083,54 N
VcVu Æ< 5,0 tidak perlu tulangan geser Tulangan geser minimum Æ 8 –200 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 5 Plat Lantai
116
BAB 5
PLAT LANTAI
5.1. Perencanaan Pelat Lantai
Gambar 5.1 Denah Plat lantai
5.2. Perhitungan Pembebanan Pelat Lantai
a. Beban Hidup ( qL )
Berdasarkan PPIUG untuk gedung 1983 yaitu :
Beban hidup fungsi gedung untuk Rumah Tinggal 200 kg/m2 x 1= 200 kg/m
b. Beban Mati ( qD )
Berat plat sendiri = 0,12 x 2400 x 1 = 288 kg/m
Berat keramik = 0,01 x 2400 x 1 = 24 kg/m
4.00
4.00
4.00 4.00 4.00 4.00 4.50
25.00
4.00
4.00
12.00
A
B
C
F
C
C
F
C
C
F
C
D
E
CA A
3.30
0.70
4.50
4.00
AEEE
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 5 Plat Lantai
117
Berat Spesi = 0,02 x 2100 x 1 = 42 kg/m
Berat plafond + Instalasi = 18 kg/m
Berat Pasir = 0,02 x 1600 x1 = 32 kg/m
qD = 404 kg/m
c. Beban Ultimate ( qU )
Untuk tinjauan lebar 1 m pelat maka :
qU = 1,2 qD + 1,6 qL
= 1,2 . 404 + 1,6 . 200
= 804,8 kg/m
5.3. Perhitungan Momen Perhitungan momen untuk pelat dua arah yaitu dengan tabel momen per meter
lebar dalam jalur tengah akibat beban terbagi rata.
Gambar 5.2 Pelat tipe A
1,125 4
4,5LxLy
==
Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001 . 804,8 . (4)2 . 42 = 540,83 kgm
Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001 . 804,8 . (4)2 . 27 = 347,67 kgm
Mtx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001 . 804,8 . (4)2 . 92 = 1184,66 kgm
Mty = 0,001.qu . Lx2 . x = 0,001 . 804,8 . (4)2 . 76 = 978,64 kgm
Perhitungan selanjutnya disajikan dalam Tabel 5.1.
4.50
4.00A
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 5 Plat Lantai
118
Tabel 5.1 Perhitungan Plat Lantai
TIPE PLAT Ly/Lx
(m)
Mlx
(kgm)
Mly
(kgm)
Mtx
(kgm)
Mty
(kgm)
4,5/4
540,82
347,67
1184,66
978,64
4,5/4
450,68
231,78
952,88
733,98
4/4
270,41
334,80
708,22
772,61
4/4
360,55
360,55
875,66
875,66
4/4
270,41
270,41
669,59
669,59
5.4. Penulangan Plat Lantai
Dari perhitungan momen diambil momen terbesar yaitu:
Mlx = 540,82 kgm
Mly = 347,67 kgm
Mtx =1184,66 kgm
Mty = 978,64 kgm
Data : tebal plat = 12 cm = 120 mm
tebal penutup = 20 mm
diameter tulangan = 10 mm
4.50
4.00A
4.50
4.00B
4.00
C 4.00
4.00
E 4.00
4.00
D 4.00
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 5 Plat Lantai
119
Tinggi efektif
dx = h-d’-1/2Æ =120-20-1/2 10 = 95
dy = h-d’-Æ-1/2Æ =120-20-10-1/2 10 = 85
untuk plat digunakan
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fyfy
fc600
600..
.85,0 b
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
.85,0.240
30.85,0
= 0,065 rmax = 0,75 . rb = 0,75 x 0,065
= 0,04875 rmin = 0,0025
5.4.1. Penulangan lapangan arah x
Mu = 540,82 kgm = 5,4082 .106 Nmm
Mn = f
Mu
= Nmm10.7602,60,8
.10 5,4082 66
=
Rn = 75.095.1000
10.7602,6
d . b 2
6
2==
Mn N/mm2
m = 412,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
h
d '
dydx
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 5 Plat Lantai
120
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m2
11.m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
24087,0.412,9.2
11.412,91
= 0,0063
rperlu < rmax
rperlu>rmin, di pakai rperlu = 0,0063 m
As = rperlu . b . d
= 0,0063. 1000 . 95
=598,5 mm2
Digunakan tulangan Æ 10 = ¼ . p . 102 = 78,5 mm2
Jumlah tulangan = 63,75,785,598
= ~ 8 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m = mm1258
1000=
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 8. 78,5 = 628 > As ….…ok!
Dipakai tulangan Æ 10 – 240 mm
5.4.2. Penulangan lapangan arah y
Mu = 347,67 kgm = 3,4767.106 Nmm
Mn = f
Mu
= Nmm10.3459,40,8
.10 3,4767 66
=
Rn = 46,085.1000
10.3459,4
d . b 2
6
2==
Mn N/mm2
m = 412,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 5 Plat Lantai
121
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m2
11.m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
24078,0.412,9.2
11.412,91
= 0,0038
rperlu < rmax
rperlu > rmin, di pakai rperlu = 0,0038
As = rmin . b . d
= 0,0038 . 1000 . 85
= 323 mm2
Digunakan tulangan Æ 10 = ¼ . p . 102 = 78,5 mm2
Jumlah tulangan = 11,45,78
323= ~ 5 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m2 = mm2005
1000=
Jarak maksimum = 2 . h = 2 . 120 = 240 mm
As yang timbul = 5 . 0,25 . 3,14.102 = 392,5 mm > As(323 mm2) ….ok!
Dipakai tulangan Æ 10 – 240 mm
5.5. Perhitungan Tulangan Lapangan
5.5.1. Penulangan tumpuan arah x
Mu = 1184,66 m = 1,18466 x107 Nmm
Mn = f
Mu= =
8,010. 1,18466 7
1,48 .107 Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )34,1
95.1000
10. 1,482
7
= N/mm2
m = 42,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRnm
m.2
11.1
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 5 Plat Lantai
122
= .42,91
÷÷ø
öççè
æ--
24034,1.42,9.2
11 = 0,0057
r < rmax
r > rmin, di pakai rperlu = 0,0057
As = rperlu . b . d
= 0,0057 . 1000 . 95
= 237,5 mm2
Digunakan tulangan Æ 10 = ¼ . p . (10)2 = 78,5 mm2
Jumlah tulangan = 025,35,785,237
= ~ 4 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m2 = 2504
1000= mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 78,5 x 4 = 314 > As….. …ok!
Dipakai tulangan Æ 10 – 240 mm
5.5.2. Penulangan tumpuan arah y Mu = 978,64 m = 0,97864 x107 Nmm
Mn = f
Mu= 7
7
10.22,18,0
10. 0,97864= Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )69,1
85.1000
10.22,12
7
= N/mm2
m = 93,025.85,0
240'.85,0
==cf
fy
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m2
11.m1
= .42,91
÷÷ø
öççè
æ--
24069,1.42,9.2
11
= 0,0136
r < rmax
r > rmin, di pakai rperlu = 0,0136
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 5 Plat Lantai
123
As = rada . b . d
= 0,0136 . 1000 . 85
= 1156 mm2
Digunakan tulangan Æ 10 = ¼ . p . (10)2 = 78,5 mm2
Jumlah tulangan = =5,78
115614,73~ 15 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m2 = 67,6615
1000= mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 78,5 15 = 1175,5 > As …OK
Dipakai tulangan Æ 10 – 240 mm
5.5 Rekapitulasi Tulangan
Dari perhitungan diatas diperoleh :
Tulangan lapangan arah x Æ 10 – 240 mm
Tulangan lapangan arah y Æ 10 – 240 mm
Tulangan tumpuan arah x Æ 10 – 240 mm
Tulangan tumpuan arah y Æ 10 – 240 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
124
BAB 6
BALOK ANAK
6.1. Perencanaan Balok Anak
Gambar 6.1 Area Pembebanan Balok Anak
Keterangan :
4.00
4.00
4.00 4.00 4.00 4.00 4.50
25.00
4.00
4.00
4.00
4.50
4.00
A
A'
B' B'
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1
1 1 11
1 1 11
1 1 11
1 1 11
1 1 11
1 1 11
1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
6
4
4
5
5
1
2
3
4
B C D E F HA
4.00 4.00 4.00 4.00 4.504.501
2
3
4
1
2
2
3
3
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
125
Balok Anak : As A,A’
Balok Anak : As B,B’
6.1.1 Perhitungan Lebar Equivalen
Untuk mengubah beban segitiga dan beban trapesium dari pelat menjadi beban
merata pada bagian balok, maka beban pelat harus diubah menjadi beban
equivalent yang besarnya dapat ditentukan sebagai berikut :
a Lebar Equivalent Tipe I
Leq = 1/6 Lx
b Lebar Equivalent Tipe II
Leq = 1/3 Lx
6.1.2 Lebar Equivalent Balok Anak
Leq 1 As A-A’(I + II) =úúû
ù
êêë
é÷øö
çèæ
2
4 . 22,25
4-3 2,25 . 61
+ (1/3 . 2)
= 1,006 + 0,67 = 1.676 m
ïþ
ïýü
ïî
ïíì
÷÷ø
öççè
æ-
2
2.LyLx
4.31/2 Lx
Leg
Ly
Ly
1/2 LxLeg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
126
Leq 2 As B-B’ = úúû
ù
êêë
é÷ø
öçè
æ2
2,5 . 22
4-3 2 . 61
= 0,73
6.2. Perhitungan Pembebanan Balok Anak
6.2.1 Pembebanan Balok Anak as A-A'
Gambar 6.2 Pembebanan Balok Anak as A-A’
H = 1/10.L-1/15.L
h dipakai = 400 mm
b ½ h = 200 mm
a Beban Mati (qD)
Pembebanan balok elemen A-A’
· Berat sendiri = 0,2 x (0,3 – 0,12) x 2400 kg/m3 = 100,8 kg/m
· Beban Plat = (0,67 + 0,544) x 404 kg/m2 = 677,104 kg/m
· Berat dinding = 0,15 x (4-0,25) x 1700 kg/m2 = 956,25 kg/m
qD1 = 1734,154 kg/m
b Beban hidup (qL)
Beban hidup digunakan 200
qL1 = ((2x 0,67) + 0,544) x 200 kg/m2
= 376,8 kg/m
1
2A A'
2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
127
Gambar 6.3 penempatan sendi
6.2.2 Pembebanan Balok Anak as B - B’
Gambar 6.4 Pembebanan Balok Anak as B - B’
a. Beban Mati (qD)
Pembebanan balok elemen C-C’
· Berat sendiri = 0,15 x (0,3 – 0,12) x 2400 kg/m3 = 64,8 kg/m
· Beban Plat = 0,46 x 404 kg/m2 = 185,84 kg/m
qD = 250,64 kg/m
b. Beban hidup (qL)
Beban hidup digunakan 200 kg/m2
qL = 0,46 x 200 kg/m
= 92 kg/m
Gambar 6.5 penempatan sendi
A A'
B B'3
3
4
B B'2,25
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
128
6.3. Perhitungan Tulangan Balok Anak
6.3.1 Perhitungan Tulangan Balok Anak as A - A’ a) Tulangan Lentur Balok Anak
Data Perencanaan :
h = 400 mm Øt = 16 mm
b = 200 mm` Øs = 8 mm
p = 30 mm d = h - p - 1/2 Øt - Øs
fy = 240 MPa = 400 – 30 – ½ . 16– 8
fy ulir = 390 MPa = 354 mm
f’c = 30 MPa
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+ 390600600
85,0390
30.85,0
= 0,034
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,034
= 0,025
r min = 0035,0390
4,14,1==
fy
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Mu = 5615,95 kgm= 5,61595.107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010.5,61595 7
=7,0199375. 107 Nmm
Rn = 73,3.354 200
10 7,0199375.d . b
Mn2
7
2==
m = 3,1530.85,0
390'.85,0
==cf
fy
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
129
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= 0094,0390
73,3.3,15.211
3,151
=÷÷ø
öççè
æ--
r > r min
r < r max Pakai tulangan tunggal
Digunakan r = 0,0094
As perlu = r . b . d
= 0,0094. 200 . 354
= 665,52 mm2
n = 216 . π.
41
perlu As
= tulangan431,396,200
665,52»=
Jadi dipakai tulangan 4 D 16 mm
As ada = n . ¼ . p . d2
= 4 . ¼ . p . 162
= 4. ¼ . 3,14 . 162
= 803,84 mm2 > As perlu ® Aman..!!
a = =bcf
fyAsada.',85,0
.47,60
200.30.85,0390. 803,84
=
Mn ada = As ada . fy (d – a/2)
= 803,84. 390 (354– 50,89/2)
= 10,3129.107 Nmm > Mn (aman)
Jadi dipakai tulangan 4 D 16 mm
Kontrol Spasi :
S = 1-n
sengkang 2 - tulangan n - 2p - b ff
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
130
= 14
8 . 2 - 16 4.- 30 . 2 - 200-
= 92 > 25 mm…..oke!!
a) Tulangan Geser Balok anak
Dari perhitungan SAP 2000 Diperoleh :
Vu = 5615,95 kgm =56159,5 N
f’c = 30 Mpa
fy = 390 Mpa
d = 354 mm
Vc = 1/ 6 . cf' .b .d
= 1/ 6 . 30 .200 .354
= 64631,26 N
Ø Vc = 0,6 . 64631,26 N = 38778,76 N
3 Ø Vc = 3 . 38778,76 = 116336,28 N
0,5Ø Vc = 0,5 . 38778,76 = 19389,38 N
Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3 Ø Vc
: 38778,76 N < 56159,5 N < 116336,28 N
Jadi diperlukan tulangan geser minimum
Ø Vs = Vu - Ø Vc
= 56159,5 - 38778,76 = 17380,74 N
Vs perlu = 6,0
Vsf=
6,0 17380,74
= 28967,9 N
Av = 2 . ¼ p (8)2
= 2 . ¼ . 3,14 . 64 = 100,48 mm2
S = ==9,28967354.390.48,100
perlu Vsd .fy . Av
478,88 mm
S max = d/2 = 2
354= 177 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 170 mm
6.3.2 Perhitungan Tulangan Balok Anak as B - B’
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
131
a) Tulangan Lentur Balok Anak
Data Perencanaan :
h = 400 mm Øt = 16 mm
b = 200 mm` Øs = 8 mm
p = 30 mm d = h - p - 1/2 Øt - Øs
fy = 390 Mpa = 400 – 30 – ½ . 16– 8
f’c = 30 MPa =354 mm
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+ 390600600
85,0390
30.85,0
= 0,034
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,034
= 0,025
r min = 0035,0390
4,14,1==
fy
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh :
Mu = 1459,18 kgm= 1,45918.107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010.1,45918 7
= 1,82 . 107 Nmm
Rn = 73,0.354 200
10 . 1,82d . b
Mn2
7
2==
m = 3,1530.85,0
390'.85,0
==cf
fy
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= 0037,0390
73,0.3,15.211
3,151
=÷÷ø
öççè
æ--
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
132
r > r min
r < r mak Pakai tulangan tunggal
Digunakan r = 0,0037
As perlu = r . b . d
= 0,0037. 250 . 354
= 187,96 mm2
n = 216 . π.
41
perlu As
= tulangan293,096,200
187,96»=
As ada = n . ¼ . p . d2
= 2 . ¼ . 3,14 . 162
= 401,92 mm2 > As perlu ® Aman..!!
a = =bcf
fyAsada.',85,0
.74,30
200.30.85,0390.92,401
=
Mn ada = As ada . fy (d – a/2)
= 401,92. 390 (354– 30,74/2)
= 5,3079.107 Nmm > Mn (aman)
Kontrol Spasi :
S = 1-n
sengkang 2 - tulangan n - 2p - b ff
= 12
8 . 2 - 16 2.- 30 . 2 - 200-
= 92 > 25 mm…..oke!!
Dipakai tulangan 2 D 16 mm
b) Tulangan Geser Balok anak
Dari perhitungan SAP 2000 Diperoleh :
Vu = 2702,18 kgm = 27021,8 N
f’c = 30 Mpa
fy = 390 Mpa
d = 354mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 6 Balok Anak
133
Vc = 1/ 6 . cf' .b .d
= 1/ 6 . 30 .200 .354
= 64631,26 N
Ø Vc = 0,6 . 64631,26 N = 38778,76 N
3 Ø Vc = 3 . 38778,76 = 116336,28 N
0,5Ø Vc = 0,5 . 64631,26 = 32315,63
Syarat tulangan geser = Ø Vc < Vu < 3 Ø Vc
Jadi tidak diperlukan tulangan geser
S max = d/2 = 2
354= 177 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 170 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
134
BAB 7 PORTAL
Gambar 7.1 Denah Portal
7.1. Perencanaan Portal
7.1.1. Dasar perencanaan
Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan recana portal adalah
sebagai berikut :
a. Bentuk rangka portal : Seperti tergambar
b. Model perhitungan : SAP 2000 ( 3 D )
c. Perencanaan dimensi rangka : b (mm) x h (mm)
Dimensi kolom : 300mm x 300mm
Dimensi sloof : 200mm x 300mm
Dimensi balok : 250mm x 400mm
Dimensi ring balk : 250mm x 300mm
d. Kedalaman pondasi : 1,5 m
e. Mutu beton : 30 Mpa
4.00
4.00
4.00 4.00 4.00 4.00 4.50
25.00
4.00
4.00
4.00
4.50
4.00
A
A'
B' B'
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1
1 1 11
1 1 11
1 1 11
1 1 11
1 1 11
1 1 11
1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
6
4
4
5
5
1
2
3
4
B C D E F GA
4.00 4.00 4.00 4.00 4.504.501
2
3
4
1
2
2
3
3
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
135
7.1.2 Perencanaan pembebanan
Dalam perhitungan portal, berat sendiri balok dimasukkan dalam perhitungan
(input) SAP 2000, sedangkan beberapa pembebanan yang lain adalah sebagai
berikut :
a. Plat Lantai
Berat plat sendiri = 0,12 x 2400 x1 = 288 kg/m2
Berat keramik ( 1 cm ) = 0,01 x 2400 x1 = 24 kg/m2
Berat Spesi ( 2 cm ) = 0,02 x 2100 x1 = 42 kg/m2
Berat plafond + instalasi listrik = 18 kg/m2
Berat Pasir ( 2 cm ) = 0,02 x 1600 x1 = 32 kg/m2
qD = 404 kg/m2
b. Dinding
Berat sendiri dinding = 0,15 ( 4 - 0,3 ) x 1700 = 943,5 kg/m
c. Atap
Kuda kuda = 5312,13 kg ( SAP 2000 )
Jurai = 2112,12 kg ( SAP 2000 )
Setengah Kuda-kuda = 2008,06 kg ( SAP 2000 )
Semperempat Kuda = 961,87 kg ( SAP 2000 )
d. Beban rink balk
Beban Mati (qD)
Beban sendiri balok = 0,2 . 0,3 . 2400
= 144 kg/m
e. Beban Sloof
Beban Mati (qD)
Beban sendiri balok = 0,2 . 0,3 . 2400 = 144 kg/m
Beban dinding = 0,15 ( 4 - 0,3) x 1700 = 943,5 kg/m +
qD = 1087,5 kg/m
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
136
Beban berfaktor (qU)
qU = 1,2 . qD + 1,6 . qL
= 1,2 . 1087,5+ 1,6 . 200
= 1625 kg/m
7.1.3. Perhitungan luas equivalen untuk plat lantai
Luas equivalent segitiga : lx.31
Luas equivalent trapezium : ïþ
ïýü
ïî
ïíì
÷÷ø
öççè
æ-=
2
.243..
61
y
xxeq L
LLL
Tabel 7.1. Hitungan Lebar Equivalen
NO Ukuran Plat
( mm ) Lx ( m ) Ly ( m )
leq (segitiga)
leq (trapesium)
1 400 x 400 4,00 4,00 1,33 0
2 400 x 450 4,00 4,50 0 1,26
3 225 x 225 2,25 2,25 0,75 0
4 225 x 200 2,25 2,00 0 0,473
5 200 x 200 2,00 2,00 0,67 0
6 1,125 x 400 1,125 4,00 0 0,54
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
137
7.2. Perhitungan Pembebanan Balok
7.2.1. Perhitungan Pembebanan Balok Portal Melintang
Pada perhitungan pembebanan balok, diambil satu perencanaan sebagai
acuan penulangan Balok melintang, Perencanaan tersebut pada balok
As A Bentang 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5
Gambar 7.2. Pembebanan portal As A
Pembebanan balok induk As A Bentang 1-2 = 2-3 = 3-4 = 4-5
a. Beban mati (qd)
Beban sendiri balok = 0,25 . (0,4 – 0,12) . 2400 = 168 kg/m2
Berat Plat lantai : 404 x (1) = 404 kg/m2
Berat Dinding = 943,5 kg/m2
qd = 1515,5 kg/m2
Beban hidup (ql) : 200 . ( 1) = 200kg/m2
16 1A A
1234
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
138
Table 7.2. Rekapitulasi Hitungan Pembebanan Portal Melintang
PEMBEBANAN BALOK INDUK
BEBAN MATI (kg/m) Beban hidup
PELAT + B. DINDING ql jumlah jumlah
Balok Bentang Lantai No Leq Dinding qlxleq B.balok qlxleq qd
A 1-2 404 1 943,5 537,32 168 200 266 1648,82
2-3 404 1 943,5 537,32 168 200 266 1648,82
3-4 404 6 0 218,16 168 200 108 386,16
B 1-2 404 1+1 943,5 1074,64 168 200 532 1648,82
2-3 404 1+1 943,5 1074,64 168 200 532 1648,82
3-4 404 1+5+5 943,5 1078,68 168 200 534 2190,18
C 1-2 404 1+1 - 1074,64 168 200 532 1242,64
2-3 404 1+1 - 1074,64 168 200 532 1242,64
3-4 404 1+1 943,5 1074,64 168 200 532 2186,14
D 1-2 404 1+1 - 1074,64 168 200 532 1242,64
2-3 404 1+1 - 1074,64 168 200 532 1242,64
3-4 404 1+1 943,5 1074,64 168 200 532 2186,14
E 1-2 404 1+1 - 1074,64 168 200 532 1242,64
2-3 404 1+1 - 1074,64 168 200 532 1242,64
3-4 404 1+1 943,5 1074,64 168 200 532 2186,14
F 1-2 404 1+1 943,5 1074,64 168 200 532 2186,14
2-3 404 1+1 - 1074,64 168 200 532 1242,64
3-4 404 1 943,5 537,32 168 200 266 1648,82
G 1-2 404 1 943,5 537,32 168 200 266 1648,82
2-3 404 1 943,5 537,32 168 200 266 1648,82
3-4 404 1 943,5 - 168 200 - 1111,5
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
139
7.2.2. Perhitungan Pembebanan Balok Portal
Pada perhitungan pembebanan balok, diambil satu perencanaan sebagai
acuan penulangan Balok memanjang, Perencanaan tersebut pada balok
As 2 Bentang A - G
Gambar 7.3. Pembebanan portal As 2
a. Pembebanan balok induk 2 A - B = F - G
Beban mati (qd)
Berat sendiri Balok : 0,25 . (0,4 – 0,12) . 2400 = 168 kg/m2
Berat Plat lantai : 404 . (0,943 + 0,943) = 761,944 kg/m2
Berat Dinding = 943,5 kg/m2
Qd = 1873,444 kg/m2
Beban hidup (ql) = 200 . (0,943 + 0,943) = 377,2 kg/m2
b. Pembebanan balok induk 2 B - C = C - D = D – E = E - F
Beban mati (qd)
Berat sendiri Balok : 0,25 . (0,4 – 0,12) . 2400 = 168 kg/m2
Berat Plat lantai : 404 . (1,33 + 1,33) = 1074,64 kg/m2
Berat Dinding = 943,5 kg/m2
Qd = 1242,64 kg/m2
Beban hidup (ql) = 200 . (1,33 + 1,33) = 532 kg/m2
1 1 11
1 1 11
2 2
2 2
2 2
B C D E F GA
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
140
Table 7.3. Rekapitulasi Hitungan Pembebanan Portal Memanjang
PEMBEBANAN BALOK INDUK
BEBAN MATI (kg/m) Beban hidup
PELAT + B. DINDING ql jumlah jumlah
Balok Bentang Lantai No Leq Dinding qlxleq B.balok qlxleq qd
1 a - b 404 2 943,5 377,336 168 200 186,8 1488,836
b - c 404 1 943,5 537,32 168 200 266 1648,82
c - d 404 1 943,5 537,32 168 200 108 1648,82
d - e 404 1 943,5 537,32 168 200 532 1648,82
e - f 404 1 943,5 537,32 168 200 532 1648,82
f - g 404 2 943,5 377,336 168 200 186,8 1488,836
2 a - b 404 2+2 943,5 754,672 168 200 373,6 1866,172
b - c 404 1+1 - 1074,64 168 200 532 1242,64
c - d 404 1+1 - 1074,64 168 200 532 1242,64
d - e 404 1+1 - 1074,64 168 200 532 1242,64
e - f 404 1+1 - 1074,64 168 200 532 1242,64
f - g 404 2+2 943,5 754,672 168 200 373,6 1866,172
3 a - b 404 2+3+4 943,5 871,428 168 200 431,4 1982,928
b - c 404 1+1 943,5 1074,64 168 200 532 2186,14
c - d 404 1+1 943,5 1074,64 168 200 532 2186,14
d - e 404 1+1 943,5 1074,64 168 200 532 2186,14
e - f 404 1+1 943,5 1074,64 168 200 532 2186,14
f - g 404 2 - 377,336 168 200 186,6 545,336
4 a - b 404 3+4 943,5 494,092 168 200 244,6 1605,952
b - c 404 1 943,5 537,32 168 200 266 1648,82
c - d 404 1 943,5 537,32 168 200 266 1648,82
d - e 404 1 943,5 537,32 168 200 266 1648,82
e - f 404 1 943,5 537,32 168 200 266 1648,82
f - g 404 - 943,5 - 168 200 - 1111,5
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
141
7.3. Penulangan Balok Portal
7.3.1. Perhitungan Tulangan Lentur Ring Balk
a. Daerah Tumpuan
Data perencanaan :
h = 300 mm
b = 250 mm
p = 40 mm
fy = 390 Mpa
f’c = 30 MPa
Øt = 16 mm
Øs = 8 mm
d = h - p - Øs - 1/2Øt
= 300 – 40 – 8 - ½16
= 244 mm
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+ 390600600
350850,85.30.0,
= 0,034
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,034
= 0,025
r min = 0035,0390
4,1fy
1,4==
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
142
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada elemen no 200
Mu = 1774,4 kgm = 1,7744 . 107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010. 1,7744 7
= 2,218 . 107 Nmm
Rn = 49,1244 . 250
10 . 2,218d . b
Mn2
7
2==
m = 3,150,85.30
390c0,85.f'
fy==
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
39049,1.3,15. 2
113,15
1
=0,0076
r > r min
r < r max
Digunakan r = 0,0076
As perlu = r. b . d
= 0,0076.250.244
= 463,6 mm2
Digunakan tulangan D 16
n = 96,200
463,6
16.41
perlu As
2
=p
= 2,31 ≈ 3 tulangan
As = 3 x 200,96 = 60,88 mm2
As> As perlu………………….aman Ok !
Jadi dipakai tulangan 3 D 16 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
143
b. Daerah Lapangan
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada elemen no 200
Mu = 1711kgm = 1,711 . 107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010. 1,711 7
= 2,14 . 107 Nmm
Rn = 44,1244 . 20010 . 2,14
d . bMn
2
7
2==
m = 725,130,85.30
350c0,85.f'
fy==
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
39044,1.3,15. 2
113,15
1
=0,0074
r > r min
r < r max
Digunakan r = 0,0074
As perlu = r. b . d
= 0,0074.200.244
= 451,40 mm2
Digunakan tulangan D 16
n = 96,200
451,40
16.41
perlu As
2
=p
= 2,25 ≈ 3 tulangan
As = 3 x 200,96 = 602,88 mm2
As > As perlu………………….aman Ok !
Jadi dipakai tulangan 3 D 16 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
144
7.3.2. Perhitungan Tulangan Geser Rink Balk
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya geser terbesar pada elemen no 200
Vu = 2131,5 kg = 2131,5 N
Vc = 1/6 . cf ' .b.d
= 1/6 . 30 . 200 . 244
= 44548,10 N
f Vc = 0,6. Vc
= 26728,87 N
0,5f Vc = 13364,43 N
Vu < 0,5f Vc tidak perlu tulangan geser
S max = d/2 = 244/2
= 122 mm ≈ 120 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 100 mm
7.3.3. Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Memanjang
Daerah Tumpuan
Data perencanaan :
h = 400 mm Øt = 16 mm
b = 250 mm Øs = 8 mm
p = 40 mm d = h - p - 1/2 Øt - Øs
fy = 350 Mpa = 400 – 40 – ½ . 16 - 8
f’c = 30 MPa = 344 mm
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+ 390600600
390850,85.30.0,
= 0,034
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
145
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,034
= 0,025
r min = 0035,0350
4,1fy
1,4==
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada elemen no 128
Mu = 8097,92 kgm = 8,09792. 107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010. 8,09792 7
= 10,12 . 107 Nmm
Rn = 42,3344 . 250
10 . 10,12d . b
Mn2
7
2==
m = 3,150,85.30
390c0,85.f'
fy==
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= 0093,03905,3.3,421. 2
113,15
1=÷÷
ø
öççè
æ--
r > r min
r < r max ® dipakai tulangan tunggal
Digunakan r = 0,0093
As perlu = r . b . d
= 0,0093 . 250 . 344
=799,80 mm2
Digunakan tulangan D 16
n = 96,200
799,80
16.41
perlu As
2
=p
= 3,98 ≈ 4 tulangan
As’ = 4 x 200,96 = 803,84
As’ > As perlu………………….aman Ok !
Jadi dipakai tulangan 4 D 16 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
146
Daerah Lapangan
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada elemen no 128
Mu = 7670,86 kgm = 7,67086. 107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010. 7,67086 7
= 9,58. 107 Nmm
Rn =
m = 3,150,85.30
390c0,85.f'
fy==
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
=
r > r min
r < r max ® dipakai tulangan tunggal
Digunakan r = 0,0047
As perlu = r . b . d
= 0,0069 . 250 . 344
= 593,40 mm2
Digunakan tulangan D 16
n = = 2,95 ≈ 3 tulangan
As = 4 x 200,96 = 602,88 mm
As > As perlu………………….aman Ok !
Jadi dipakai tulangan 3 D 16 mm
0069 , 0 390 5,3.3,23 1 . 2
1 1 3 , 15
1 =÷ ÷ ø
ö ç ç è
æ - -
96 , 200 593,40
16 . 4 1
perlu As
2 =
p
23 , 3 344 . 250 10 . 9,58
d . b Mn
2 7
2 = =
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
147
7.3.4. Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Memanjang
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya geser terbesar pada elemen no 128
Vu = 10009,3 kg = 100093 N
f’c = 30 Mpa
fy = 240 Mpa
d = 344 mm
Vc = 1/6 . cf ' . b . d
= 1/6 . 30 250 . 344
= 78506,9 N
Ø Vc = 0,6 . 78506,89 N = 47104,14 N
3 Ø Vc = 3 . 47104,14 N = 188416,56 N
Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3Ø Vc
: 47104,14 N < 100093 N < 188416,56 N
Ø Vs = Vu - Ø Vc
= 100093 – 47104,14
= 52988,86 N
Vs perlu = 6,0
Vsf=
6,0 52988,86
= 88314,76 N
Av = 2 . ¼ p (8)2
= 2 . ¼ . 3,14 . 64
= 100,531 mm2
S = 98,9376,88314
344.240.531,100perlu Vs
d .fy . Av== mm
S max = d/2 = 344/2
= 172 mm
Jadi dipakai sengkang minimum dengan tulangan Ø 8 – 150 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
148
7.3.5. Perhitungan Tulangan Lentur Balok Portal Melintang
Daerah Tumpuan
Data perencanaan :
h = 400 mm Øt = 16 mm
b = 250 mm Øs = 8 mm
p = 40 mm d = h - p – Øs – ½ Øt
fy = 390 Mpa = 400 – 40 – 8 – ½ 16
f’c = 30 MPa = 344 mm
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fy600
600fy
c.β0,85.f'
= ÷øö
çèæ
+ 390600600
390850,85.30.0,
= 0,034
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,034
= 0,025
r min = 0035,0350
4,1fy
1,4==
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada elemen no 135
Mu = 5667,91 kgm = 5,66791 . 107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010. 5,66791 7
= 7,08 . 107 Nmm
Rn = 39,2344 . 25010 . 7,08
d . bMn
2
7
2==
m = 3,150,85.30
350c0,85.f'
fy==
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
149
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= 0093,03905,3.2,391. 2
113,15
1=÷÷
ø
öççè
æ--
r > r min
r < r max
Digunakan r = 0,0093
As perlu = r . b . d
= 0,0093 . 250 . 344
= 799,8 mm2
Digunakan tulangan D 16
n = 96,200
799,8
16.41
perlu As
2
=p
= 3,97 ≈ 4 tulangan
As’ = 4 x 200,96
= 803,84
As’ > As perlu………………….aman Ok !
Jadi dipakai tulangan 4 D 16 mm
Daerah Lapangan
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada elemen 135
Mu = 4571,32 kgm = 4,57132.107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010. 4,57132 7
= 5,71 . 107 Nmm
Rn = 93,1344 . 25010 . 5,71
d . bMn
2
7
2==
m = 3,150,85.30
390c0,85.f'
fy==
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
150
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= 0052,0390
1,93 .3,15. 211
3,151
=÷÷ø
öççè
æ--
r > r min
r < r max
Digunakan r = 0,0052
As perlu = r . b . d
= 0,0052.250.344
= 447,2 mm2
Digunakan tulangan Ø 16
n = 96,200
447,2
16.41
perlu As
2
=p
= 2,22 ≈ 3 tulangan
As’ = 3 x 200,96 = 602,88
As’ > As perlu………………….aman Ok !
Jadi dipakai tulangan 3 D 16 mm
7.3.6. Perhitungan Tulangan Geser Balok Portal Melintang
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya geser terbesar pada elemen no 135
Vu = 8035,83 kg = 80358,3 N
f’c = 30 Mpa
fy = 240 Mpa
d = 344 mm
Vc = 1/6 . cf ' . b . d
= 1/6 . 30 250 . 344
= 78506,89 N
Ø Vc = 0,6 . 78506,89 N = 47104,14 N
3 Ø Vc = 3 . 47104,14 N = 188416,56 N
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
151
Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3Ø Vc
: 47104,14 N < 80358,3 N < 188416,56 N
Ø Vs = Vu - Ø Vc
= 80358,3 – 47104,14
= 33254,16 N
Vs perlu = 6,0
Vsf=
6,0 33254,16
= 55423,6 N
Av = 2 . ¼ p (8)2
= 2 . ¼ . 3,14 . 64
= 100,531 mm2
S = 75,149 55423,6344.240.531,100
perlu Vsd .fy . Av
== mm
S max = d/2 = 344/2
= 172 mm ≈ 150 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 150 mm
7.4. Penulangan Kolom
7.4.1. Perhitungan Tulangan Lentur Kolom
Data perencanaan :
b = 300 mm
h = 300 mm
f’c = 30 MPa
fy = 390 MPa
ø tulangan =16 mm
ø sengkang = 8 mm
p (tebal selimut) = 40 mm
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya terbesar pada elemen no 228
Pu = 20691,67 kg = 206916,7 N
Mu = 2615,22 kgm =2,61522 .107 Nmm
d = h – s – ø sengkang – ½ ø tulangan
= 300 – 40 – 8 – ½ .16
= 244 mm
d’ = h–d
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
152
= 300–244
= 56 mm
e = 39,1267,206916 ==PuMu
mm
e min = 0,1.h = 0,1. 300 = 30 mm
cb = 87,147244.390600
600.
600600
=+
=+
dfy
ab = β1.cb
= 0,85.147,87
= 125,7
Pnb = 0,85.f’c.ab.b
= 0,85. 30.125,7.300
= 961605 N
Pnperlu = fPu
; 510.7,2300.300.30.1,0.'.1,0 ==Agcf N
® karena Pu = 2,069167.105 N < Agcf .'.1,0 ,
maka ø = 0,80 - AgcfPu.'.5,1
= 0,80 - 5
5
10.7,2.3010. 2,069167.5,1
= 0,76
Pnperlu = 81,27225878,0
206916,7==
fPu
N
Pnperlu < Pnb ® analisis keruntuhan tarik
a = 58,35300.30.85,081,272258
.'.85,0==
bcfPnperlu
As = ( ) ( ) 39056244390
258,35
302
300.81,272258
'22 =
-
÷øö
çèæ --
=-
÷øö
çèæ --
ddfy
ae
hPnperlu
mm2
Ast = 1 % Ag =0,01 . 300. 300 = 900 mm2
Menghitung jumlah tulangan
n = 54,2)16.(.4
165,511
2=
p ≈ 3 tulangan
As ada = 3 . ¼ . π . 162
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
153
= 602,88 mm2 > 511,65 mm2
As ada > As perlu………….. Ok!
Jadi dipakai tulangan 3 D 16
7.4.2 . Perhitungan Tulangan Geser Kolom
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya geser terbesar pada elemen no 88
Vu = 1031,85 kgm = 10318,5 N
Vc = 1/6 . cf ' .b.d
= 1/6 . 30 . 300 . 244
= 66822,15 N
f Vc = 0,6. Vc
= 40093,3 N
0,5f Vc = 20046,6 N
Vu < 0,5f Vc tidak perlu tulangan geser
S max = d/2 = 244/2
= 122 mm ≈ 120 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 100 mm
7.5. PENULANGAN SLOOF
7.5.1. Perhitungan Tulangan Lentur Sloof
Daerah Tumpuan
Data perencanaan :
b = 200 mm d = h – p –Ø s - ½Øt
h = 300 mm = 300 – 40 - 8 – ½16
f’c = 30 Mpa = 244 mm
fy = 350 Mpa
÷÷ø
öççè
æ+
=fyfy
cfb
600600'.85,0 br
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
154
÷øö
çèæ
+=
390600600
85,0390
30.85,0
= 0,034
r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0,034
= 0,025
r min = 0035,0390
4,14,1==
fy
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada elemen no 42
Mu = 2585 kgm = 2,585.107 Nmm
Mn = φ
Mu =
8,010.585,2 7
= 3,23125. 107 Nmm
Rn = 2
7
2 244.20010.3,23125
.=
dbMn
= 2,72
m = 3,1530.85,0
390'85,0
==cf
fy
r = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
39072,2.3,15.2
113,15
1
= 0,0078
r > rmin
r < rmax
r Digunakan r = 0,0078
As perlu = r . b . d
= 0,0078. 200 . 244
= 380,64 mm2
Digunakan tulangan Ø 16
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
155
n = )16(4
164,380
2p= 1,80 » 2 tulangan
As= 2 x 200,96 = 401,92 mm2
As >As perlu maka sloof aman……Ok!
Jadi dipakai tulangan 2 D 16 mm
Daerah Lapangan
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh momen terbesar pada elemen no 42
Mu = 1312,04 kgm = 1,31204 . 107 Nmm
Mn =8,0
10. 1,31204 7
= 1,64005.107 Nmm
Rn = 38,1244.200
10.1,64005. 2
7
2==
dbMn
m = 3,1530.85,0
390'85,0
==cf
fy
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
39038,1.3,15.2
113,15
1= 0,0039
r > rmin
r < rmax Digunakan rperlu = 0,0039
As perlu = rperlu . b . d
= 0,0039 . 200 . 244
= 190,32 mm2
n = )16.(4
1 190,322p
= 0,94 ≈ 2 tulangan
As’ = 2 x 200,96 = 401,92
As’ >As perlu maka sloof aman …….Ok!
Jadi dipakai tulangan 2 D 16 mm
7.5.2. Perhitungan Tulangan Geser
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
156
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya geser pada elemen no 42
Vu = 3406,22 kg = 34062,2 N
Vc = 1/6 . cf ' . b . d
=1/6 . 30 200 . 244
= 44548,1 N
Ø Vc = 0,6 . 44548,1 N
= 26728,9 N
3 Ø Vc = 3 . 26728,9 N
= 80186,58 N
Syarat tulangan geser : Ø Vc < Vu < 3Ø Vc
: 26728,9 N < 34062,2 N < 80186,58 N
Ø Vs = Vu - Ø Vc
= 34062,2 – 26728,9
= 7333,3 N
Vs perlu = 6,0
Vsf=
6,0 7333,3
= 12222,17 N
Av = 2 . ¼ p (8)2
= 2 . ¼ . 3,14 . 64
= 100,531 mm2
S = 65,481 12222,17244.240.531,100
perlu Vsd .fy . Av
== mm
S max = d/2 = 244/2
= 122 mm ≈ 120 mm
Jadi dipakai sengkang dengan tulangan Ø 8 – 100 mm
Tabel 7.4. Balok Melintang
Balok Bentang Potongan Tumpuan Kiri Lapangan Tumpuan Kanan
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
157
BA
LO
K I
Tulangan Pokok 4 D 16 mm 3 D 16 mm 4 D 16 mm Sengkang Ø 8 – 150 mm Ø 8 – 150 mm Ø 8 – 150 mm
Tabel 7.5. Balok Memanjang
Balok Bentang Potongan Tumpuan Kiri Lapangan Tumpuan Kanan
BA
LO
K 2
Tulangan Pokok 4 D 16 mm 3 D 16 mm 4 D 16 mm Sengkang Ø 8 – 150 mm Ø 8 – 150 mm Ø 8 – 150 mm
Tabel 7.6. Kolom
Kolom
0.30
0.30
0.40
0.25
0.40
0.25
0.40
0.25
0.40
0.25
0.40
0.25
0.40
0.25
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah dan Toko 2 Lantai
BAB 7 Portal
158
KO
LO
M
Tulangan Pokok 3 D 16 Sengkang Ø 8 – 100 mm
Tabel 7.7. Sloof
Balok Bentang
Potongan Tumpuan Kiri Lapangan Tumpuan Kanan
SLO
OF
Tulangan Pokok 2 D 16 mm 2 D 16 mm 2 D 16 mm Sengkang Ø 8 – 100 mm Ø 8 – 100 mm Ø 8 – 100 mm
Tabel 7.8. Ring Balk
Balok Bentang Potongan Tumpuan Kiri Lapangan Tumpuan Kanan
RIN
G B
AL
OK
Tulangan Pokok 3 D 16 mm 3 D 16 mm 3 D 16 mm Sengkang Ø 8 – 100 mm Ø 8 – 100 mm Ø 8 – 100 mm
0.30
0.20
0.30
0.20
0.30
0.20
0.30
0.25
0.30
0.25
0.30
0.25
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 8 Perencanaan Pondasi
159
BAB 8 PERENCANAAN PONDASI
8.1 Data Perencanaan
0.60.30.61.50
0.3
0.3 1.50 1.50
1.50
0.40
Mu
Pu
Tanah UrugPasir UrugSpesiKeramik 30x30
- 1.50
- 1.20
+ 0.00
Gambar 8.1 Perencanaan Pondasi
Direncanakan pondasi telapak dengan kedalaman 1,5 m ukuran 1,5 m x 1,5 m
cf , = 30 Mpa h = 400 mm fy = 390 Mpa d = h-p-1/2.Qt-Qs σ tanah = 1,5 kg/cm2 = 15000 kg/m2 = 400-50-1/2.16-8
g tanah = 1,7 t/m3 = 1700 kg/m3 = 328 mm γ beton = 2,4 t/m2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 8 Perencanaan Pondasi
160
Dari Perhitungan SAP 2000 diperoleh gaya aksial terbesar dan momen terbesar pada
batang nomor 16 :
Pu = 48092,77 kg Mu = 21,74 kgm 8.2 Perencanaan Kapasitas Dukung Pondasi
a. Perhitungan kapasitas dukung pondasi
Pembebanan pondasi Berat telapak pondasi =1,5 x 1,5 x 0,4 x 2400 = 2160 kg Berat tanah = (1,5.1,5.1,1)-(0,4.0,4.1,1).1700 = 4618,9 kg Berat kolom = (0,3x0,3x1,5) x 2400 = 345,6 kg Pu = 23941,06 kg +
P total =31035,56 kg
Dimensi Pondasi
stanah = APu
A = ah
Putans
=15000
7748092,
= 0,96 m2 B = L = A = 48,0 = 0,70 m ~ 1 m
s yang terjadi = 2.b.L
61Mtot
APtot
±
σmaksimum
= +5,1.5,156,31035
( )25,15,1.6/1
74,21
= 14233,82 kg/m2
σminimum = -5,1.5,156,31035
( )25,15,1.6/1
74,21
= 13793,58 kg/m2 = σ ahhterjaditan < s ijin tanah…...............Ok!
Pu
D
B
Mu
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 8 Perencanaan Pondasi
161
Gambar 8.2 Diagram tegangan bawah pondasi
8.3 Perhitungan Tulangan Lentur
Mu = ½ . qu . t2 = ½ . ( 14233,82). (0,6)2 = 5635 kgm = 5,635.107 Nmm
Mn = 8,010.635,5 7
= 7,04375.10 7 Nmm
m = 3,1530.85,0
390'.85,0
==cf
fy
rb = ÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600
fy
cf' . 85,0
= ÷øö
çèæ
+ 390600600
.85,0.390
30.85,0
= 0,034
Rn = =2.db
Mn
( )2
7
3281500
10.04375,7
= 0,43 r max = 0,75 . rb
= 0,75 . 0.034 = 0,025 r min = 0,0035
r perlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn . m.2
11m1
= .3,15
1÷÷ø
öççè
æ--
39043,0.3,15.2
11
= 0,002 r perlu < r min
< r max
Dipakai r min = 0,0035
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 8 Perencanaan Pondasi
162
As perlu = rmin. b . d
= 0,0035 . 1500 .328 = 1772 mm2
digunakan tul Æ16 = ¼ . p . d2 = ¼ . 3,14 . (16)2 = 200,96 mm2
Jumlah tulangan (n) = 96,200
1722 = 8,5 ~ 9 buah
Jarak tulangan = 9
1500 = 166,6 mm ~ 160 mm
Sehingga dipakai tulangan Æ 16 - 160 mm As yang timbul = 9 x 200,96 = 1808,64 mm2> As………..ok! 8.4 Perhitungan Tulangan Geser
a = 400 – (1/2 .400 – 50)
= 250 mm = 0,25 m
Vu = s x A efektif = 15668,99 x (0,6 x 1,5 ) = 14102,09 N
Vc = .cf' . 6/1 b. d = .30 . 6/1 1500.328
= 449132,4 N Æ Vc = 0,6 . Vc = 0,6 . 449132,4= 269479,5 N 0,5Æ Vc = 0,5 . 269479,5 N
= 134739,75 N Vu < 0,5Æ Vc tidak perlu tulangan geser Tulangan geser minimum Ø 10 – 200 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 9 Rekapitulasi
163
BAB 9
REKAPITULASI
9.1. Perencanaan atap
Hasil dari perencanaan atap adalah sebagai berikut :
j. Jarak antar kuda-kuda : 4,33 m
k. Kemiringan atap (a) : 35°
l. Bahan gording : lip channels ( ) 150 x 75 x 20 x 4,5
m. Bahan rangka kuda-kuda : baja profil double siku sama kaki (ûë).
n. Bahan Jurai : Double lip channels 150 x 75 x 20 x 4,5
o. Bahan penutup atap : genteng.
p. Alat sambung : baut diameter 12,7 mm ( ½ inches)-mur.
q. Pelat pengaku : 8 mm
r. Jarak antar gording : 1,83 m
s. Bentuk atap : limasan.
k. Mutu baja profil : Bj-37 (sijin = 1600 kg/cm2)
(sLeleh = 2400 kg/cm2)
Berikut adalah hasil rekapitulasi profil baja yang direncanakan :
1. Seperempat kuda-kuda
Gambar 9.1. seperempat kuda-kuda
3
4
65
7
21
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 9 Rekapitulasi
164
Tabel 9.1 Rekapitulasi perencanaan profil Seperempat kuda-kuda
No Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 40. 40 . 6 2 Æ 12,7
2 ûë 40. 40 . 6 2 Æ 12,7
3 ûë 40. 40 . 6 2 Æ 12,7
4 ûë 40. 40 . 6 2 Æ 12,7
5 ûë 40. 40 . 6 2 Æ 12,7
6 ûë 40. 40 . 6 2 Æ 12,7
7 ûë 40. 40 . 6 2 Æ 12,7
2. Setengah kuda-kuda
Gambar 9.2. Setengah kuda-kuda Tabel 9.2 Rekapitulasi perencanaan profil Setengah kuda-kuda
No Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
2 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
3 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
4 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
5 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
6 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
5
6
7
8
14
12
109
11
13
4321
154.20
6.00
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 9 Rekapitulasi
165
No Batang Dimensi Profil Baut (mm)
7 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
8 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
9 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
10 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
11 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
12 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
13 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
14 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
15 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
16 ûë 45. 45. 5 2 Æ 12,7
3. Setengah kuda-kuda utama A
Gambar 9.3. Kuda-kuda utama A
Tabel 9.3 Rekapitulasi perencanaan profil kuda-kuda utama A
Nomer Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
2 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
3 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
4 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
5 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
4.20
12.00
5
6
7
8
22
20
1817
19
21
4321
16
15
14
13
24
26
2829
27
25
4 3 2 1
23
1
2
3
4
5
6
7
8
9
16151413121110
No Joint
No Batang
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 9 Rekapitulasi
166
Nomer Batang Dimensi Profil Baut (mm)
6 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
7 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
8 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
9 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
10 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
11 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
12 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
13 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
14 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
15 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
16 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
17 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
18 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
19 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
20 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
21 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
22 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
23 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
24 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
25 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
26 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
27 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
28 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
29 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 9 Rekapitulasi
167
4. Setengah kuda-kuda utama B
Gambar 9.4. Kuda-kuda utama
Lanjutan tabel 9.4 Rekapitulasi perencanaan profil kuda-kuda utama B
Nomer Batang Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
2 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
3 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
4 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
5 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
6 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
7 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
8 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
9 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
10 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
11 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
12 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
13 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
14 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
15 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
16 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
17 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
18 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
19 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
20 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
4.20
12.00
5
6
7
8
22
20
1817
19
21
4321
16
15
14
13
24
26
2829
27
25
4 3 2 1
23
1
2
3
4
5
6
7
8
9
16151413121110
No Joint
No Batang
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 9 Rekapitulasi
168
Nomer Batang Dimensi Profil Baut (mm)
21 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
22 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
23 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
24 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
25 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
26 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
27 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
28 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
29 ûë 50 . 50 . 5 3 Æ 12,7
5. Jurai
Gambar 9.5. Jurai
8.48
5
6
7
8
14
12
109
11
13
4321
154.20
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 9 Rekapitulasi
169
Tabel 9.5 Rekapitulasi perencanaan profil jurai
Nomor Batang
Dimensi Profil Baut (mm)
1 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
2 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
3 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
4 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
5 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
6 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
7 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
8 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
9 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
10 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
11 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
12 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
13 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
14 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7
15 û ë 50 . 50 . 6 2 Æ 12,7 9.2 Perencanaan Tangga
ü Tebal plat dan bordes tangga = 15 cm
ü Lebar datar = 400 cm
ü Lebar tangga rencana = 160 cm
ü Dimensi bordes = 160 x 320 cm
ü Kemiringan tangga a = 350
ü Jumlah antrede = 10 buah
ü Jumlah optrede = 11 buah
9.2.1 Penulangan Tangga a. penulangan tangga dan bordes
Lapangan = Æ 12 mm –200 mm Tumpuan = Æ 12 mm –100 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 9 Rekapitulasi
170
b. Penulangan balok bordes Dimensi balok 15/30 Lapangan = 3 Æ 12 mm Tumpuan = 3 Æ 12 mm Geser = Æ 8 – 120 mm
9.2.2 Pondasi Tangga - Kedalaman = 1,5 m
- Ukuran alas = 1200 x 1600 mm
- g tanah = 1,7 t/m3 = 1700 kg/m3 - s tanah = 1,5 kg/cm2 = 15000 kg/m2 - Tebal = 200 mm
- Penulangan pondasi
a. arah sumbu pendek = Æ 12 mm –100 mm
b. arah sumbu panjang = Æ 12 mm –100 mm
c. geser = Æ 8 – 200 mm
9.3 Perencanaan Plat
Rekapitulasi penulangan plat
Tulangan lapangan arah x Æ 10 – 240 mm
Tulangan lapangan arah y Æ 10 – 240 mm
Tulangan tumpuan arah x Æ 10 – 240 mm
Tulangan tumpuan arah y Æ 10 – 240 mm
9.4. Perencanaan balok anak
a. dimensi balok anak 200 mm x 400 mm
Lapangan = 2 D 16 mm
Tumpuan = 2 D 16 mm
Geser = Æ 8 – 170 mm
9.5 Perencanaan Portal
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 9 Rekapitulasi
171
a. Dimensi ring balok : 250 mm x 300 mm
Lapangan = 3 D 16 mm Tumpuan = 3 D 16 mm Geser = Æ 8 – 100 mm
b. Dimensi balok portal : 250 mm x 400 mm
- Balok portal memanjang
Lapangan = 3 D 16 mm Tumpuan = 4 D 16 mm Geser = Æ 8 – 150 mm
- Balok portal melintang
Lapangan = 3 D 16 mm Tumpuan = 4 D 16 mm Geser = Æ 8 – 150 mm
c. Dimensi kolom : 300 x 300 mm
Tulangan = 3 D 16 mm Geser = Æ 8 – 100 mm
d. Dimensi sloof struktur : 200 mm x 300 mm
Lapangan = 2 D 16 mm Tumpuan = 2 D 16 mm Geser = Æ 8 – 100 mm
9.6 Perencanaan Pondasi Footplat
- Kedalaman = 1,5 m
- Ukuran alas = 1500 x 1500 mm
- g tanah = 1,7 t/m3 = 1700 kg/m3 - s tanah = 1,5 kg/cm2 = 15000 kg/m2 - Tebal = 40 cm
- Penulangan pondasi
arah sumbu pendek = D 16 mm –160 mm arah sumbu panjang = D 16 mm –160 mm geser = Æ 10 – 200 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Rumah Tinggal 2 Lantai
BAB 9 Rekapitulasi
172
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2002, Standar Nasional Indonesia Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-2847-2002), Direktorat Penyelidik Masalah Bangunan, Direktorat Jendral Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Bandung.
Anonim, 2002, Standar Nasional Indonesia Tata Cara Perhitungan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002), Direktorat Penyelidik Masalah Bangunan, Direktorat Jendral Cipta Karya Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Bandung.
Anonim, 1983, Peraturan Pembebanan Indonesia untuk bangunan Gedung (PPIUG), 1983, Cetakan ke-2, Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Direktorat Jendral Cipta Karya Yayasan Lembaga Penyelidik Masalah Bangunan, Bandung.
Anonim, 1984, Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI), 1984, Cetakan ke-2, Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik, Direktorat Jendral Cipta Karya Yayasan Lembaga Penyelidik Masalah Bangunan, Bandung.