bab 1 pendahuluan sby - digital library uns/peren... · memperhitunkan perencanaan struktur banguna...
TRANSCRIPT
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Tinjauan Umum Perencanaan
Pendidikan Nasional di Indonesia bertujuan untuk meningkatkan kualitas dan
kuantitas manusia, yaitu manusia yang beriman dan bertaqwa kepada Tuhan Yang
Maha Esa, berbudi luhur,berkepribadian, berdisiplin, bekerja keras, tangguh,
bertanggung jawab, mandiri, cerdas, dan terampil, serta sehat jasmani dan rohani.
Pesatnya laju perkembangan dunia khususnya kebutuhan manusia akan pekerjaan
yang layak menuntut bangsa Indonesia untuk dapat menanggapi segala kemajuan
dan tantangan yang diakibatkan oleh perkembangan tersebut. Hal itu dapat
terpenuhi apabila sumber daya yang dimiliki oleh bangsa Indonesia memiliki
kualitas pendidikan yang tinggi, karena pendidikan merupakan sarana utama
untuk meningkatkan kercedasan bangsa.
1.2. Latar Belakang Tugas Akhir
Dalam menghadapi masa depan yang semakin modern dan arus globalisai yang
semakin deras ini, maka sangat diperlukan tenaga-tenaga ahli yang meguasai ilmu
dan trampil dalam bidangnya. Fakultas Teknis Universitas Sebelas Maret
Surakarta sebagai salah satu lembaga pendidikan tinggi mempunyai tujuan untuk
mencetak sarjana-sarjana teknik yang menguasai pengetahuan dasar teknik,
trampil, kreatif, inovatif, dan berdedikasi tinggi dalam menghadapi masa depan.
Di samping itu, seorang diploma teknik juga harus mengawasi, menganalisa, dan
memecahkan masalah-masalah keteknikan secara ilmiah yang didasari dengan
sikap kepribadian yang kuat, jujur, berkualitas, dan bertanggung jawab, sehingga
diharakan dapat ikut berperan aktif dalam mensukseskan pembangunan nasional.
Sebagai seorang mahasiswa Teknik Sipil dituntut untuk dapat menguasai dan
memperhitunkan perencanaan struktur banguna gedung. Hal ini mungkin dapat
terwujud jika mahasiswa pernah memerhitungakan atau menganalisis perencanaan
bangunan struktur gedung tersebut sendiri.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Universitas Sebelas Maret Surakarta dalam usaha untuk merealisasikan hal
tersebut di atas dengan memberi tugas perncanaan struktur gedung bertingakat
dengan maksud agar sumber daya manusia yang dihasilakan mampu besaing
didunia kerja, khususnya dalam dunia keteknikan.
1.3. Kriteria Perencanaan
1.3.1. Spesifikasi Bangunan
Secara umum kriteria perncanaan dari bangunan struktur gedung bertingkat adalah
sebagai berikut :
a.Fungsi bangunan : Gedung Sekolah
b.Luas Bangunan : ±592 m2
c.Konstruksi atap : kuda-kuda rangka baja
d.Penutup atap : Genteng
e.Jumlah lantai : 2 Lantai
f.Tinggi tiap lantai : 4,0 m
1.3.2. Spesifikasi Bahan
a. Mutu baja profil : Bj-37
b. Mutu baja tulangan(fy) : Baja polos = 240 Mpa
Baja ulir = 350 Mpa
c. Mutu beton (fc’) : 30 Mpa
1.4. Peraturan-peraturan Perencanaan yang Digunakan
Adapun pedoman (peraturan-peraturan) dasar perencanaan yang digunakan adalah
a. Pedoman Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983.
b. Peraturan Beton Bertulang Indonesia (PBI) 1971.
c. Standart tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung (SNI 03-
2847-2002).
d. Standart tata cara perhitungan struktur baja untuk bangunan gedung (SNI 03-
1729-2002).
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
BAB 2
TEORI DASAR PERENCANAAN
2.1. Dasar Perencanaan
2.1.1. Jenis Pembebanan Strukur Beton
Dalam perencanaan gedung ini 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 perencanaan gedung diperhitungkan menurut
Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) 1983, beban-beban
tersebut adalah:
a. Beban mati (D)
Beban mati adalah berat dari semua bagian dari suatu gedung yang bersifat
tetap , seperti berat gording, berat penutup atap, berat pengantung dan plafon,
beban kuda-kuda, beban bracing dan beban alat sambung.
Untuk merencanakan gedung ini, beban mati dari berat sendiri bahan
bangunan dan komponen gedung adalah :
Bahan bangunan :
a. Beton bertulang………………………………………………2400 kg/m3
b. Pasir ………………………………………………………….1800 kg/m3
c. Beton biasa…………………………………………………...2200 kg/m3
Komponen Gedung :
a. Dinding pasangan batu merah………………………………....250 kg/m2
b. Langit-langit dan dinding tanpa penggantung…………………..11 kg/m2
c. Penutup atap genteng dengan reng dan usuk……………………50 kg/m2
d. Penutup lantai dari tegel………………………………………...24 kg/m2
e. Adukan semen per cm tebal…………………………………….21 kg/m2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
b. Beban hidup (L)
Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat penghuni atau
penggunaan suatu gedung, termasuk beban-beban pada lantai yang berasal
dari barang-barang yang dapat dipindah, mesin serta peralatan yang
merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapt diganti selam
masa gedung tersebut digunakan, sehingga mengakibatkan perubahan
pembebanan lantai dan atap tersebut (PPIUG) 1983.
Untuk merencanakan gedung ini beban hidup yang kita gunakan sesuai acuan
PPIUG 1983, beban hidup tersebut diantaranya adalah :
a. Lantai dan tangga rumah tinggal, kecuali yang disebut dalam b 200 kg/m2
b. Lantai dan tangga rumah tinggal sederhana dan gudang-gudang
tidak penting yang bukan untuk toko, pabrik, atau bengkel 125 kg/m2
c. Lantai sekolah, ruang kuliah, kantor, toko, toserba, restoran,
hotel, asrama dan rumah sakit 250 kg/m2
d. Tangga, bordes, dan gang yang disebut dalam c 300 kg/m2
Beban hidup yang bekerja pada bangunan ini disesuaikan dengan rencana
fungsi bangunan tersebut. Peristiwa terjadi beban hidup penuh yang
membebani semua bagian dan semua unsur struktur pemikul secara serempak
selama umur gedung tersebut adalah sangat kecil, maka perencanaan balok
induk dan portal dari sistim pemikul beban dari suatu struktur gedung, beban
hidup dikalikan dengan suatu koefisien reduksi yang nilainya bergantung pada
penggunaan gedung yang ditinjau, seperti dapat diperlihatkan pada tabel 2.1 :
Tabel 2.1. Koefisien Reduksi Beban Hidup
Penggunaan gedung Koefisien Beban Hidup untuk perencanaan balok
induk
Perkantoran
-Perkantoran, perbankan
0,60
Perumahan
-Rumah sakit / Poliklinik
0.75
Pertemuan umum
-R.Rapat, R. Serba Guna, Mushola
0.90
Penyimpanan :
-Perpustakaan, R. Arsip
0.90
(PPIUG 1983)
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
2.1.2. Jenis Pembebanan Struktur Baja
Dalam perencanaan atap ini diggunakan struktur baja yang mampu mendukung
berat sendiri, gaya angina, beban hidup, maupun beban khusus yang bekerja pada
pada struktur bangunan tersebut.
Beban yang bekerja pada perencaanaan atap diperhitungkan menurut Peraturan
Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPUIG) 1983, beban-beban tersebut
adalah :
a. Beban angin (W)
Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada gedung atau bagian
gedung tersebut yang disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara (PPIUG
1983). Beban angin ditentukan dengan menganggap adanya tekanan positif
dan tekanan negatif (hisapan), yang bekerja tegak lurus pada bidang yang
ditinjau. Besarnya tekanan positif dan negatif yang dinyatakan dalam kg/m2
ini ditentukan dengan mengalikan tekanan tiup dengan koefisien-koefisien
angin. Tekanan tiup angin harus diambil minimum 25 kg/m2, kecuali untuk
daerah di laut atau di tepi laut sampai sejauh 5 km dari tepi pantai. Pada
daerah tersebut tekanan tiup harus diambil minimum 40 kg/m2.
b. Beban penutup atap genteng dengan genteng dan usuk per m2 bidang atap
adalah 50 kg/m2.
Dalam perencanaan atap ini, kita menggunakan struktur baja yaitu didalam
penggunaan rangka kuda-kuda, dan gording. Baja yang dinggunakan disini adalah
mutu baja profil Bj-37, dengan tegangan ijin = 1600 kg/m2, dan tegangan leleh =
2400 kg/m2.
Untuk perhitungan struktur baja kita mengacu pada tata cara perhitungan struktur
baja untuk gedung yaitu SNI 03-1729-2002.
2.1.3. Sistim Bekerjanya Beban
Bekerjanya beban untuk bangunan bertingkat berlaku sistim gravitasi, yaitu
elemen struktur yang berada di atas akan membebani elemen stuktur yang
dibawahnya, atau dengan kata lain elemen struktur yang mempunyai kekuatan
lebih besar akan menahan atau memikul elemen struktur yang mempunyai
kekuatan yang lebih kecil.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Dengan demikian sistim bekerjanya beban untuk elemen-elemen struktur gedung
bertingkat secara umum dapat dikatakan sebagai berikut :
Beban plat lantai didistribusiakan terhadap balok anak dan portal, beban balok
portal didistribusikan ke kolom, dan beban kolom kemudian diteruskan ketanah
dasar melaui pondasi.
2.1.4. Provisi Keamanan
Dalam pedoman beton 1983, struktur harus direncanakan untuk memiliki
cadangan kekuatan untuk memikul beban yang lebih tinggi dari beban normal.
Kapasitas cadangan ini mencakup factor pembebanan (U), yaitu untuk
memperhitukan pelampauan beban dan factor reduksi (Ø), yaitu untuk
memperhitungkan kurangnya mutu bahan dilapangan. Pelampauan beban dapat
terjadi akibat perubahan penggunaan untuk apa struktur direncanakan, dan
penafsiran yang kurang tepat dalam memperhitungakan pembebanan.
Sedang kekurangan kekuatan dapat diakibatkan oleh variasi yang nerugikan dari
kekuatan bahan, pengerjaan dimensi, pengendalian dan tingkat pengawasan.
Tabel 2.2. Faktor Pembebanan U
No Kombinasi Beban Faktor U
1. D, L 1,2 D + 1.6 L
2. D, L, W 0,75 ( 1,2 D + 1.6 L + 1.6 W )
3. D, W 0,9 D + 1,3 W
4. D, Lr, E 1,05 ( D +Lr ± E )
5. D, E 0,9 ( D ± E )
Keterangan :
D = Beban mati
L = Beban hidup
Lr = Beban hidup tereduksi
W = Angin
E = Beban gempa
Tabel 2.3. Faktor Reduksi Kekuatan
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
No Gaya Ø
1. Lentur tanpa beban aksial 0,80
2. Aksial tarik dan aksial tarik denagan lentur 0,80
3. Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur 0,65 - 0,80
4. Geser dan torsi 0,60
5. Tumpuan beton 0,70
2.1.5. Jarak Tulangan dan Selimut Beton
Mengingat kandungan agregat kasar untuk beton struktural seringkali berisi
agregat kasar berukuran diameter lebih dari 2 cm, maka diperlukan adanya jarak
tulangan minimum agar campuran beton basah dapat melewati tulangan baja
tanpa terjadi pemisahan material sehingga timbul rongga-rongga pada beton.
Sedang untuk melindungi dari karat dan kehilangan kekuatannya dalam kasus
kebakaran, maka diperlukan adanya tebal selimut beton minimum.
Beberapa persyaratan utama pada Pedoman Beton 1983 adalah sebagai berikut :
1. Jarak bersih antar tulangan sejajar yang selapis tidak boleh kurang dari db
atau 25 mm, dimana db diameter tulangan.Untuk lebih jelasnya perhatikan
gambar 2.1.
J a r a k b e r s i h a n t a r t u l a n g a ns e j a j a r d a n s e l a p i s t i d a k b o l e hk u r a n g d a r i d b a t a u 2 5 m m
T u l a n g a n l a p i sp e r t a m a
Gambar 2.1 Penulangan balok dengan tulangan satu lapis
2. Jika tulangan sejajar tersebut di letakkan dalam dua lapis atau lebih,
tulangan pada lapisan atas harus diletakkan tepat diatas tulangan
dibawahnya dengan jarak bersih tidak boleh kurang dari 25 mm. Untuk lebih
jelasnya lihat gambar 2.2.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
J a r a k b e r s i h a n t a r t u l a n g a ns e j a j a r d a n s e l a p i s t i d a k b o le hk u r a n g d a r i d b a t a u 2 5 m m
T u l a n g a n l a p i sk e d u a
Gambar 2.2 Penulangan balok dengan tulangan dua lapis
3. Tebal minimum penutup beton pada tulangan terluar ditentukan sesuai
fungsi elemen struktur beton pada suatu bangunan :
Tabel 2.4. Hubungan Tanah Dengan Cuaca Dalam Kondisi Gedung
Bagian Konstruksi Yang tidak langsung
berhubungan dengan tanah
dan cuaca ( mm )
Yang langsung
berhubungan dengan tanah
dan cuaca ( mm )
Lantai / dinding ØD-36 dan < : 20
> ØD – 36 : 40
ØD-16 dan < : 40
> ØD – 16 : 50
Balok Seluruh diameter : 40 ØD-16 dan < : 40
> ØD – 16 : 50
Kolom Seluruh diameter : 40 ØD-16 dan < : 40
> ØD – 36 : 50
SKSNI T15-1991-03
Untuk konstruksi beton yang dituang langsung dan selalu berhubungan
dengan tanah berlaku tebal penutup beton minimal yang umumnya sebesar
70 mm.
2.1.6. Teori Analisis Struktur Beton
● Perencanaan struktur
Dalam perencanaan struktur beton bertulang harus memenuhi syarat-syarat
berikut :
a. Analisis struktur harus dilakukan dengan cara mekanika teknik yang baku.
b..Analisis komputer, harus disertai dengan penjelasan mengenai prinsip cara
kerja program, data yang dimasukan serta penjelasan mengenai data keluar.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
c. Percobaan model diperbolehkan bila diperlukan untuk menunjang analisis
teoritis.
d. Analisis struktur harus dilakukaan dengan model-model matematis yang
mensimulasikan keadaan sekitar yang sesungguhnya dilihat dari segi sifat
bahan dan kekakuan unsur-unsurnya.
● Kuat tekan beton yang diisyaratkan
Kuat tekan beton yang ditetapkan oleh perencana struktur (benda uji silinder
diameter 150 mm dan tinggi 300 mm), untuk dipakai dalam perencanaan stuktur
beton, dinyatakan dalam satuan Mpa. Bila fc’ didalam tanda akar, maka hanya
nilai numerik dalam tanda akar saja yang dipakai, dan hasilnya tetap mempunyai
satuan Mpa.
● Baja tulangan
Batang baja berbentuk polos atau berbentuk ulir atau pipa yang berfungsi
menahan gaya tarik pada komponen stuktur beton, tidak termasuk beton prategang
kecuali secara khusus diikutsertakan.
Pada suatu struktur beton harus disyaratkan mempunyai kekakuan yang cukup
tegar, agar dapat menahan deformasi akibat lendutan tanpa menimbulkan
kerusakan atau gangguan apapun.
2.1.7. Teori Analisis Struktur Baja
● Metode penentuan gaya dalam
Pengaruh gaya dalam pada suatu struktur dan terhadap komponen-komponennya
serta sambungannya yang diakibatkan oleh beban-beban yang bekerja, harus
ditentukan melalui analisis struktur dengan menggunakan salah satu metode
berikut :
a. Analisis elastis
b. Analisis plastis
c. Analisis non-konvensional lainya yang telah baku dan diterima secara umum
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
● Jenis sambungan
Sambungan terdiri dari komponen sambungan (pelat pengisi, pelat buhul, pelat
pendukung, dan pelat penyambung) dan alat pengencang (baut dan las).
Sambungan mempunyai beberapa tipe diantaranya :
a. Sambungan tipe tumpu adalah sambungan yang dibuat dengan menggunakan
baut yang dikencangkan dengan tangan, atau baut mutu tinggi yang dikencangkan
untuk menimbulkan gaya tarik minimum yang diisyratkan, yang kuat rencananya
disalurkan oleh gaya geser pada baut dan tumpuan pada bagian-bagian yang
disambungkan.
b. Sambungan tipe friksi adalah sambungan yang dibuat dengan baut mutu tinggi
yang dikencangkan untuk menimbulakan tariakan baut minimum yang diisyratkan
sedemikin rupa sehingga gaya-gaya geser rencana disalurkan melalui jepit yang
bekerja dalam bidang kontak dan gesekan yang ditimbulkan antar bidang kontak.
● Metode perhitungan gaya batang
Didalam perhitungan baja ada tiga metode perhitungan gaya batang yaitu metode
analisis, metode grafis dan metode elemen hingga. Ketiga metode tersebut
digunakan apabila struktur baja tersebut merupakan struktur statis tertentu.
Metode grafis digunakan untuk menentukan gaya batang secara grafis dengan
menggunakan cremona. Metode ini dapat kita gunakan sebagai metode alternatife
apabila kita ingin menghitung gaya batang secara manual. Namun dalam
perencanaan atap ini nanti kita akan menggunakan metode elemen hingga yaitu
dengan menggunakan alat bantu program SAP 2000 untuk mempermudah
didalam pengerjannya.
2.2. Teori Perencanaan Atap
Perhitungan dimensi profil rangka kuda-kuda :
a. Untuk batang tarik.
jini
maksnetto σ
PF =
σ ijin = 1600 kg/cm2 ,karena profil yang digunakan Bj-37 (SNI 03-1729-2002) σ leleh = 2400 kg/cm2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Fbruto = 1.15 x Fnetto……………….≤ Fprofil
Syarat :
1.) σterjadi ≤ 0,75 x σ ijin
2.) σterjadi = profil
maks
0,85xF
P
b. Untuk batang tekan
lk = panjang tekuk
Imin = Ix = Iy = momen inersia ( cm4 )
Imin = Ix = Iy = jari-jari inersia ( cm )
Ebaja = 2,10 x 106 kg/cm2
F = Luas penampang profil ( cm2 )
λ = minilk
λg = π leleh0,75xσ
E ………… ; dimana σleleh = 2400 kg/cm2
λs = gλ
λ
Apabila : λs ≤ 0,183 ………………….. ω = 1
0,183 < λs < 1 ………………….. ω = sλ1,593
1,41-
λs ≥ 1 ………………….. ω = 2,381 x λs2
Kontrol tegangan yang terjadi :
σterjadi = profil
maks
F
xωP ………………. ≤ σ = 1600 kg/cm2
Perhitungan profil gording
Dalam perencanaan atap ini, kita mencoba menggunakan baja profil tipe lip
channels ( ) 150x75x20x4,5 untuk perencannan gording dengan sepesifikasi
sebagai berikut :
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
ü Berat gording = 11 kg/m √ ts = 4,5 mm
ü Ix = 489 cm4 √ tb = 4,5 mm
ü Iy = 99,2 cm4 √ zx = 65,2 cm3
ü h = 150 mm √ zy = 19,8 cm3
ü b = 75 mm
Langkah perhitunganya adalah :
1. Menghitung beban mati (q) = berat gording + berat penutup atap genteng
qx = q sin α Mlx1 = 1/8 qy L2
qy = q cos α Mly1 = 1/8 qx L2
2. Menghitung beban hidup
Px = P sin α Mlx2 = ¼ Py L
Py = P cos α Mly2 = ¼ Px L
3. Menghitung beban angin
W1 = koef. angin tekan x beban angin x 1/2 x (s1+s2)
W2 = koef. angin hisap x beban angin x 1/2 x (s1+s2)
Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2
Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2
4. Mengontrol terhadap tegangan maksimum dan minimum
5. Mengontrol terhadap lendutan
2.3. Teori Perencanaan Plat Lantai
Dalam merencanakan plat lantai beton bertulang yang perlu diketahui tidak hanya
pembebanan tetapi juga ukuran dan syarat-syarat tumpuan pada tepi. Syarat-syarat
tumpuan menentukan jenis perletakan dan jenis penghubung di tempat tumpuan.
Bila plat dapat berotasi bebas pada tumpuan, maka plat itu dikatakan “ ditumpu
bebas “. Bila tumpuan mencegah play berotasi dan relative sangat kaku terhadap
momen puntir, maka plat itu “ terjepit penuh “. Bila balok tepi tidak cukup untuk
mencegah rotasi sama sekali, maka plat itu “ terjepit elastis “. Perhitungan
pembebanan yang digunakan berdasar PPIUG 1983, sedangkan rumus-rumus
yang dipakai berpedoman pada PBI 1971 seperti tabel 2.5.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 2.5. Momen per meter lebardalam jalur tengah akibat beban terbagi rata
Skema Momen per m lebar jalur Ly/Lx
1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,5
I
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
41
41
54
35
67
31
79
28
87
26
97
25
110
24
II
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mtx = 0,001 qulx2 x
Mty = 0,001 qulx2 x
25
25
51
51
34
22
63
54
42
18
72
55
49
15
78
54
53
15
81
54
58
15
82
53
62
14
83
51
III
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mtx = 0,001 qulx2 x
Mty = 0,001 qulx2 x
30
30
68
68
41
27
84
74
52
23
97
77
61
22
106
77
67
20
113
77
72
19
117
76
80
19
122
73
IV
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mty = 0,001 qulx2 x
24
33
69
36
33
85
49
32
97
63
29
105
74
27
110
85
24
112
103
21
112
V
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mtx = 0,001 qulx2 x
33
24
69
40
20
76
47
18
80
52
17
82
55
17
83
68
17
83
62
16
83
VA
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mtx = 0,001 qulx2 x
31
39
91
45
37
102
58
34
108
71
30
111
81
27
113
91
25
114
106
24
114
VB
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mtx = 0,001 qulx2 x
39
31
91
47
25
98
57
23
107
64
21
113
70
20
118
75
19
120
81
19
124
VI
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mtx = 0,001 qulx2 x
Mty = 0,001 qulx2 x
28
25
60
54
37
21
70
55
45
19
76
55
50
18
80
54
54
17
82
53
58
17
83
53
62
16
83
51
VIIA
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
14
30
21
39
27
47
34
56
40
64
44
70
52
85
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Mtx = 0,001 qulx2 x
Mty = 0,001 qulx2 x
48
63
69
79
94
94
120
106
148
116
176
124
242
137
VIIB
Mlx = 0,001 qulx2 x
Mly = 0,001 qulx2 x
Mtx = 0,001 qulx2 x
Mty = 0,001 qulx2 x
30
14
63
48
33
15
69
48
35
15
74
47
37
15
79
47
39
15
79
47
40
15
80
46
41
15
82
45
Langkah-langkah yang dilakukan untuk menentukan penulangan lantai adalah :
1. Menentukan tebal plat lantai (h).
2. Menghitung beban mati, beban hidup, beban berfaktor Q = 1,2 qd + 1,6 ql
3. Menentukan momen yang bekerja.
4. Menghitung tulangan.
Dengan mengunakan d efektif :
· dx = h – p – ½ Ø
· dy = h – p – Ø – ½ Ø
· ρb = ÷÷ø
öççè
æ+ fyfy
cf600
60085,0.
'.85,0
· ρ max = 0,75 . ρb
· ρ min = untuk plat lantai dipakai 0,002
dengan :
Ø = diameter batang (mm) dy = jarak tinggi efektif arah y (mm)
qd = beban mati (kgm) h = tinggi plat (mm)
ql = beban hidup (kgm) ρb = rasio tulangan
dx = jarak tinggi efektif arah x (mm)
Menentukan MU :
· Mn = φ
Mu
· Rn = 2b.d
Mn
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
· m = .f'c,
fy850
· ρ = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRnm
m..2
111
· Ф = 0,80
· Jika p > p mak : di pakai tulangan rangkap
· Jika p < p mak : di pakai tulangan tunggal
· Jika p < p min : di pakai p min = 0,002
· As = ρ . b . d
Mn = momen nominal (Nmm) f’c = kuat tekan beton (Mpa)
Mu = momen berfaktor (Nmm) b = lebar penampang
Ø = factor reduksi d = jarak kepusat tulangan tarik
ρ = ratio tulangan fy = tegangan leleh (Mpa)
Rn = kuat nominal (N/mm2)
2.4. Teori Perencanaan Balok
Langkah pertama yang peerlu dilakukan untuk pendimensian balok adalah
menentukan besarnya gaya-gaya dalam yang terjadi pada untuk kemudian hasil
perencanaan dianalisa apakah memenuhi syarat atau tidak, adapun syarat-syarat
yang dipakai adalah :
· H = 1/10.L – 1/15/L
· H = 1/12.L
· b = 1/2.h – 2/3.h
· b = 0,65 . h
dimana :
h = tinggi balok
b = lebar balok
L = panjang bentang
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Jika ternyata kekuatan yang dicapai tidak memenuhi syarat kekuatan, maka
perhitungan untuk perencanaan balok identik dengan perhitungan plat lantai.
2.5. Teori Perencanaan Portal
Perhitungan Beban Equfalent Plat
Lx
Ly
Lx Ly
12Lx
a. Distibusi beban b. Bentang pendek c. Bentang panjang
Gambar 2.3 Beban yang dipikul akibat beban plat
Balok bentang pendek memikul beban segitiga, dan bentang panjang memikul
beban trapesium masing-masing setinggi ½ Lx seperti gambar 1.3.
Ø Lebar Equfalent
Untuk beban segitiga lebar equfalent : Leq = 1/3 Lx
Untuk beban trapesium lebar equfalent : Leq = 1/6 Lx {3-4 (2LyLx
)2}
Momen maksimum akibat beban terbagi merata equfalen : Meq = 1/8 Leq Lx2
2.6. Teori Perencanaan Pondasi
Dalam perencanaan struktur ini, pondasi yang digunakan adalah pondasi telapak
(Foot Plate) yang termasuk pondasi dangkal. Agar pondasi tidak mengalami
penurunan yang signifikan maka diperlukan daya dukung tanah yang memadai
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
yaitu kemampuan tanah tersebut runtuh. Adapun langkah-langah perhitungan
pondasi, yaitu :
1. Menghitung daya dukung tanah
2. Menghitung daya dukung pondasi
3. Menghitung beban yang bekerja di atas pondasi
4. Menentukan minimum kedalaman pondasi
5. Mengontrol kemungkinan terjadi tegangan tanah yang melebuhi tegangan
yang diijinkan
Mu =σ net 2. 2lb
x m = cf
fy'.85,0
Mn = f
Mu ρ = ÷÷
ø
öççè
æ--
fyRnm
m..2
111
Rn = 2b.d
Mn Vn = Vc = dbfc ..'.
61
Jika ρ > ρ mak : dipakai tulangan rangkap
Jika ρ < ρ mak : di pakai tulangan tunggal
Jika ρ < ρ min : di pakai ρ min = 0,002
As = ρ . b . d
dengan :
Mn = momen nominal (Nmm)
Mu = momen berfaktor (Nmm)
Ø = faktor reduksi
ρ = rasio tulangan
Rn = kuat nominal (N/mm2)
f’c = kuat tekan beton (Mpa)
b = lebar penampang (m)
d = jarak kepusat tulangan tarik (mm)
fy = tegangan leleh (Mpa)
σ net = tekanan tanah akibat beban berfaktor (ton/m2)
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
BAB 3
PERENCANAAN ATAP
3.1 . Rencana Atap
Dalam perencanaan atap ini, kita menggunakan baja untuk rangka kuda-kuda,
seperti pada gambar 3.2,rangka setengah kuda-kuda seperti gambar 3.3, dan kuda-
kuda jurai seperti gambar 3.4 dibawah ini. Selain rangka kuda-kuda yang
menggunakan baja, disini untuk gording kita juga menggunakan baja, karena
dalam perencanaan atap ini kita gunakan baja untuk desain struktur atapnya.Untuk
penutup atap kita menggunakan gentheng dengan reng dan usuk dan untuk bentuk
atap kita gunakan bentuk limas an, karena bangunan berbentuk persegi panjang.
Untuk lebih jelas dapat kita lihat pada denah rencana atap pada gambar 3.1.
KK KK KK KK KK KK
SKSK N N N N N
G G G G GG G
GGGGG
G G G G G
G G G G G
JL
JLJL
JL
Gambar 3.1 Denah rencana atap
Keterangan :
KK = Kuda-kuda utama N = Nok
SK = Setengah kuda-kuda G = Gording
JL = Jurai Luar
N = Nok
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Gambar 3.2 Rencana kuda-kuda
Keterangan : s = jarak gording α = sudut kemiringan
Gambar 3.3 Rencana setengah kuda-kuda
Keterangan :
s = jarak gording
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Gambar 3.4 Rencana kuda-kuda jurai
3.1.1. Dasar Perencanaan
Secara umum data yang digunakan untuk perhitungan rencana atap adalah sebagai
berikut :
a. Bentuk rangka kuda-kuda : seperti tergambar.
b. Jarak antar kuda-kuda : 3,60 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 : 2,035 m
i. Bentuk atap : limasan.
j. Mutu baja profil : Bj-37 (sijin = 1600 kg/cm2)
(sLeleh = 2400 kg/cm2)
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.2 . Perencanaan Gording
3.2.1. Perencanaan Pembebanan
Dicoba menggunakan gording dengan dimensi baja profil tipe lip channels/ kanal
kait ( ) 150 x 75 x 20 x 4,5 pada perencanaan kuda- kuda dengan data sebagai
berikut :
a. Berat gording = 11 kg/m.
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. Zx = 65,2 cm3.
i. Zy = 19,8 cm3.
Kemiringan atap (a) = 35°.
Jarak antar gording (s) = 2,035 m.
Jarak antar kuda-kuda utama = 3,60 m.
Pembebanan berdasarkan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung
(PPIUG) 1983, sebagai berikut :
a. Berat penutup atap genteng
dengan reng dan usuk = 50 kg/m2.
b. Beban angin = 25 kg/m2.
c. Berat hidup (pekerja) = 100 kg.
d. Berat penggantung dan plafond = 18 kg/m2
3.2.2. Perhitungan Pembebanan
a. Beban Mati (titik)
y
a
P qy
qx
x
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Berat gording = 11 kg/m
Berat penutup atap = ( 2,035 x 50 ) = 101,73 kg/m
q = 112,73 kg/m
qx = q sin a = 112,73 x sin 35° = 64,659 kg/m.
qy = q cos a = 112,73 x cos 35° = 92,343 kg/m.
Mx1 = 1/8 . qy . L2 = 1/8 x 92,343 x (3,6)2 = 149,596 kgm.
My1 = 1/8 . qx . L2 = 1/8 x 64,659 x (3,6)2 = 104,748 kgm.
b. Beban hidup
P diambil sebesar 100 kg.
Px = P sin a = 100 x sin 35° = 57,358 kg.
Py = P cos a = 100 x cos 35° = 81,915 kg.
Mx2 = 1/4 . Py . L = 1/4 x 81,915 x 3,6 = 73,724 kgm.
My2 = 1/4 . Px . L = 1/4 x 57,358 x 3,6 = 51,622 kgm.
c. Beban angin
TEKAN HISAP
Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
Koefisien kemiringan atap (a) = 35°.
y
a
P Py
Px
x
+
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
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 (2,035+2,035) = 15,273 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 (2,035+2,035) = -20,346 kg/m.
Beban yang bekerja pada sumbu x, maka hanya ada harga Mx :
1) Mx (tekan) = 1/8 . W1 . L2 = 1/8 x 15,273 x (3,6)2 = 24,742 kgm.
2) Mx (hisap) = 1/8 . W2 . L2 = 1/8 x -20,346 x (3,6)2 = -32,961 kgm.
Tabel 3.1 Kombinasi gaya dalam pada gording
Beban Angin Kombinasi Momen Beban
Mati Beban Hidup Tekan Hisap Minimum Maksimum
Mx
My
149,596
104,748
73,724
51,622
24,742
-
-32,961
-
215,101
156,370
248,062
156,370
3.2.3. Kontrol Terhadap Tegangan
Ø Kontrol terhadap tegangan Minimum
Mx = 215,101 kgm = 21510,1 kgcm.
My = 156,370 kgm = 15637 kgcm.
σ = 22
ZyMy
ZxMx
÷÷ø
öççè
æ+÷
øö
çèæ
= 22
19,815637
65,221510,1
÷ø
öçè
æ+÷
ø
öçè
æ
= 855,886 kg/cm2 < σ ijin = 1600 kg/cm2
Ø Kontrol terhadap tegangan Maximum
Mx = 248,062 kgm = 24806,2 kgcm.
My = 156,370 kgm = 15637 kgcm.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
σ = 22
ZyMy
ZxMx
÷÷ø
öççè
æ+÷
øö
çèæ
= 22
19,815637
65,224806,2
÷ø
öçè
æ+÷
ø
öçè
æ
= 876,615 kg/cm2 < σ ijin = 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 = 0,64659 kg/cm
qy = 0,92343 kg/cm
Px = 57,358 kg
Py = 81,915 kg
=´= 360180
1Zijin 2,0 cm
Zx =IyE
LPxIyE
Lqx..48
...384
..5 34
+
=2,99.10.1,2.48
360.358,572,99.10.1,2.384)360.(64659,0.5
.6
3
6
4
+ = 0,9464 cm
Zy = IxE
LPyIxE
lqy..48
...384
..5 34
+
= 489.10.1,2.48
)360.(915,81489.101,2.384
)360.(92343,0.56
3
6
4
+´
= 0,2691 cm
Z = 22 ZyZx +
= =+ 22 )2691,0()9464,0( 0,9839 cm
Z £ Zijin
0,9839 cm £ 2,0 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 Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
1
2
3
11
654
78
9 103,501
2,035
5
3.3. Perencanaan Setengah Kuda-kuda
Gambar 3.5 Panjang batang setengah kuda- kuda
3.3.1. Panjang Batang Setengah Kuda-kuda
Hitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.2 Hitungan panjang batang pada setengah kuda-kuda
Nomer Batang Panjang Batang
1 2,035
2 2,035
3 2,035
4 1,667
5 1,667
6 1,667
7 1,167
8 2,035
9 2,334
10 3,878
11 3,501
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.3.2. Luasan Setengah Kuda-kuda
Luas atap yang didistribusikan ke setengah kuda-kuda dapat diperhatikan pada
gambar 3.6, tabel 3.3 dan tabel 3.4.
KK KK KK KK KK
JL
JL
JL
JL
NN N
GGG
G G GG G
JL
a b c
d e f
g h i
j k l
mn o
pqr
s
Gambar 3.6 Luasan setengah kuda-kuda
Tabel 3.3. Rekapitulasi hitungan panjang batang luasan setengah kuda-kuda No Nama Batang Panjang Batang (m) 1. sb 6,105 2. ac 5,00 3. gi 3,33 4. mo 1,67 5. df 4,17 6. jl 2,50 7. pr 0,83
Tabel 3.4. Rekapitulasi hitungan luas setengah kuda-kuda No Nama Luasan Besar Luasan (m2) 1. acdf 4,668 2. dfjl 6,787 3. jlpr 3,388 4. prs 0,423
Untuk cara perhitungan panjang batang luasan setengah kuda-kuda dan luas
setengah kuda-kuda dapat kita lihat pada lampiran.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Luasan plafon yang didistribusikan ke setengah kuda-kuda dapat diperhatikan
pada gambar 3.7, tabel 3.5, dan tabel 3.6.
KK KK KK KK KK
JL
JL
JL
JL
NN N
GGG
G G GG G
JL
a b c
d e f
g h i
j k l
mn o
pqr
s
Gambar 3.7 Luasan plafon setengah kuda-kuda
Tabel 3.5. Rekapitulasi hitungan panjang batang luasan plafon
No Nama Batang Panjang Batang (m) 1. sb 5,00 2. ac 5,00 3. gi 3,33 4. mo 1,67 5. df 4,17 6. jl 2,50 7. pr 0,83
Tabel 3.6. Rekapitulasi hitungan luasan plafon
No Nama Luasan Besar Luasan (m2) 1. acdf 3,824 2. dfjl 5,559 3. jlpr 2,776 4. prs 0,346
Untuk cara perhitungan panjang batang luasan plafon setengah kuda-kuda dan
luasan plafon setengah kuda-kuda dapat kita lihat pada lampiran.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
1
2
3
11
654
78
9 10
P4
P3
P2
P1
P5 P6 P7
3.3.3. Hitungan Pembebanan Setengah Kuda-kuda
Data-data pembebanan :
Berat gording = 11 kg/m
Jarak antar kuda-kuda = 3,60 m
Berat penutup atap genteng
dengan reng dan usuk = 50 kg/m2
Berat profil = 25 kg/m
Gambar 3.8 Pembebanan setengah kuda-kuda akibat beban mati
a) Perhitungan Beban
Ø Beban Mati
1. P1 = 422,018 kg P5 = 178,829 kg
2. P2 = 503,240 kg P6 = 252,636 kg
3. P3 = 299,840 kg P7 = 96,468 kg
4. P4 = 185,896 kg
Untuk cara perhitungan beban mati pada pembebanan setengah kuda-kuda dapat
kita lihat pada lampiran.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
1
2
3
11
654
78
9 10
W2
W3
W4
W1
Tabel 3.7 Rekapitulasi Pembebanan Setengah Kuda-kuda
Beban Beban Atap (kg)
Beban gordin
g (kg)
Beban Kuda - kuda
(kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambug
(kg)
Beban Plafon (kg)
Jumlah Beban (kg)
Input SAP 2000 ( kg )
P1 233,4 55 46,275 4,628 13,883 68,832 422,018 450
P2 339,35 36,63 90,90 9,09 27,27 --- 503,24 550
P3 169,4 18,37 80,05 8,005 24,015 --- 299,84 300
P4 21,15 --- 117,675 11,768 35,303 --- 185,896 200
P5 --- --- 56,263 5,026 15,079 100,62 176,988 200
P6 --- --- 144,763 14,476 43,429 49,968 252,636 300
P7 --- --- 64,6 6,46 19,38 6,228 96,668 100
Ø Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4 = 100 kg
Ø Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.9 Pembebanan setengah kuda-kuda utama 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
= 4,668 x 0,3 x 25 = 35,01 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
b) W2 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 6,787 x 0,3 x 25 = 50,903 kg
c) W3 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 3,388 x 0,3 x 25 = 25,41 kg
d) W4 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 0,423 x 0,3 x 25 = 3,173 kg
Tabel 3.8. Perhitungan beban angin
Beban
Angin Beban (kg)
Wx
W.Cos a (kg)
(Untuk Input
SAP2000)
Wy
W.Sin a (kg)
(Untuk Input
SAP2000)
W1 35,01 28,679 29 20,081 21
W2 50,903 41,679 42 29,197 30
W3 25,41 20,815 21 14,575 15
W4 3,173 2,599 3 1,819 2
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
Tabel 3.9. Rekapitulasi gaya batang setengah kuda-kuda
kombinasi
Batang Tarik (+)
( kg )
Tekan (-)
( kg )
1 - 1868,42
2 - 894,79
3 7,05 -
4 1503,48 -
5 1503,02 -
6 673,03 -
7 267,30 -
8 - 1018,38
9 990,13 -
10 - 1296,99
11 - 445,52
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.3.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda
a. Perhitungan profil batang tarik no.4
Pmaks. = 1503,48 kg
sijin = 1600 kg/cm2
2
ijin
maks.netto 0,9397cm
16001503,48
σ
P F ===
Fbruto = 1,15 . Fnetto = 1,15 . 0,9397 cm2 = 1,0806 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 40. 40. 4
F = 2 . 3,08 cm2 = 6,16 cm2.
F = penampang profil dari tabel profil baja Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 287,143
6,16 . 0,851503,48
F . 0,85
P σ
=
=
=
s £ 0,75sijin
287,143 kg/cm2 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
b. Perhitungan profil batang tekan no.1
Pmaks. = 1868,42 kg
lk = 2,035 m = 203,5 cm
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 45 . 45 . 5
ix = 1,35 cm (dari tabel baja)
F = 2 . 4,30 = 8,60 cm2
741,150 1,35203,5
ilk
λx
===
111,07
kg/cm 2400 σ dimana, ....... σ . 0,7E
π λ 2leleh
lelehg
=
==
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
1,357
111,07150,741
λλ
λg
s
=
==
Karena ls ≥ 1 maka : w 2s2,381. l=
= 4,3845
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 952,568
8,6038451868,42.4,
F
ω . P σ
=
=
=
s £ sijin
952,568 £ 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
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
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,
7685,0 2430,961868,42
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
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
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,
0,618 2430,961503,48
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
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.10. 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 40 . 40 . 4 2 Æ 12,7
5 ûë 40 . 40 . 4 2 Æ 12,7
6 ûë 40 . 40 . 4 2 Æ 12,7
7 ûë 40 . 40 . 4 2 Æ 12,7
8 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
9 ûë 40 . 40 . 4 2 Æ 12,7
10 ûë 45 . 45 . 5 2 Æ 12,7
11 ûë 50 . 50 . 5 2 Æ 12,7
3.4. Perencanaan Jurai
Gambar 3.10 Panjang batang jurai
1
11
6 4
7 8
9 10
7,074
2
3
5
3,501
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
3.4.1. Panjang Batang jurai
Hitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.11. Hitungan panjang batang pada jurai
Nomer Batang Panjang Batang (m) 1 2,63 2 2,63 3 2,63 4 2,357 5 2,357 6 2,357 7 1,167 8 2,63 9 2,334 10 3,317 11 3,501
3.4.2. Luasan jurai
Pendistribusian luasan jurai pada perencanaan atap ini dapat diperhatikan pada
gambar 3.11, tabel 3.12, dan tabel 3.13.
KK KK KK KK KK
JL
JL
JL
NN N
GG G
G G G
G G G G G
u'
c'
o'
r'
f'
u
l'
i'
g
l h
m
i
n
j
o
k
p
a
bc
d
ef
qr
s
t
v
u'
c'
o'
r'
f'
u
l'
i'
g
l h
i
no
k
a
bc
d
ef
s
t
v
jm
r q
p
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Gambar 3.11 Luasan jurai
Tabel 3.12. Rekapitulasi hitungan panjang batang luasan jurai
No Nama Batang Panjang Batang (m)
1. vu’ 1,018
2. f’c’ 1,00
3. i’c’ 1,87
4. bc 3,20
5. hi 2,22
6. no 1,32
7. tu 0,44
8. ef 2,67
9. kl 1,76
10. qr 0,88
Tabel 3.13. Rekapitulasi hitungan luasan jurai
No Nama Luasan Besar Luasan (m2)
1. abcihg 10,135
2. ghionm 7,204
3. mnouts 3,582
4. tuv 0,448
Untuk cara perhitungan panjang batang luasan jurai dan luasan jurai dapat kita
lihat pada lampiran xix.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Pendistribusian luasan plafon jurai pada perencanaan atap ini dapat diperhatikan
pada gambar 3.12, tabel 3.14, dan tabel 3.15.
KK KK KK KK KK
JL
JL
JL
NN N
GG G
G G G
G G G G G
u'
c'
o'
r'
f'
u
l'
i'
g
l h
m
i
n
j
o
k
p
a
bc
d
ef
qr
s
t
v
u'
c'
o'
r'
f'
u
l'
i'
g
l h
i
no
k
a
bc
d
ef
s
t
v
jm
r q
p
Gambar 3.12 Luasan plafon jurai
Tabel 3.14. Rekapitulasi hitungan panjang batang luasan plafon jurai
No Nama Batang Panjang Batang (m)
1. vu’ 0,834
2. f’c’ 1,00
3. i’c’ 1,834
4. bc 3,20
5. hi 2,22
6. no 1,32
7. tu 0,44
Tabel 3.15. Rekapitulasi hitungan luasan plafonjurai
No Nama Luasan Besar Luasan (m2)
1. abcihg 9,940
2. ghionm 5,901
3. mnouts 2,934
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
4. tuv 0,367
Untuk cara perhitungan panjang batang luasan plafon jurai dan luasan plafon jurai
dapat kita lihat pada lampiran.
3.4.3. Hitungan Pembebanan Jurai
Data-data pembebanan :
Berat gording = 11 kg/m
Berat penutup atap genteng
dengan reng dan usuk = 50 kg/m2
Berat profil = 25 kg/m
Gambar 3.13 Pembebanan jurai akibat beban mati
a. Perhitungan Beban
Ø Beban Mati
1. P1 = 831,690 kg
2. P2 = 557,418 kg
3. P3 = 290,510 kg
4. P4 = 187,740 kg
1
2
3
11
6 5 4
7 8
9 10
P4
P3
P2
P1
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
1
11
64
78
9 10
W1
W2
W3
W4
2
3
5
Untuk cara perhitungan beban mati pada pembebanan jurai dapat kita lihat pada
lampiran.
Tabel 3.16. Rekapitulasi Pembebanan jurai
Beban
Beban Atap
(kg)
Beban gording
(kg)
Beban Kuda - kuda (kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat Penyambug
(kg)
Beban Plafon
(kg)
Jumlah Beban
(kg)
Input SAP
(kg)
P1 506,75 58,74 62,34 6,234 18,702 178,92 831,69 850
P2 360,2 38,72 113,213 11,321 33,964 - 557,418 600
P3 179,1 19,36 65,75 6,575 19,725 - 290,51 300
P4 22,4 - 118,1 11,81 35,43 - 187,74 200
Ø Beban Hidup
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4 = 100 kg
Ø Beban Angin
Perhitungan beban angin :
Gambar 3.14 Pembebanan jurai akibat beban angin Beban angin kondisi normal, minimum = 25 kg/m2.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
2) 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
= 10,135 x 0,3 x 25
= 76,013 kg
b) W2 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,204 x 0,3 x 25
= 54,03 kg
c) W3 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 3,582 x 0,3 x 25
= 26,87 kg
d) W4 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 0,448 x 0,3 x 25
= 3,36 kg
Tabel 3.17. Perhitungan beban angin
Beban
Angin Beban (kg)
Wx
W.Cos a (kg)
(Untuk Input
SAP2000)
Wy
W.Sin a (kg)
(Untuk Input
SAP2000)
W1 76,013 62,266 63 43,599 44
W2 54,03 44,259 45 30,990 31
W3 26,87 22,011 23 15,412 16
W4 3,36 2,752 3 1,927 2
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang jurai sebagai berikut :
Tabel 3.18. Rekapitulasi gaya batang jurai
kombinasi
Batang Tarik (+)
( kg )
Tekan (-)
( kg )
1 - 3131,11
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
2 - 1553,01
3 24,21 -
4 2723,78 -
5 2716,75 -
6 1275,29
7 246,07 -
8 1644,90
9 1154,85 -
10 - 1996,09
11 - 732,91
3.4.4. Perencanaan Profil jurai
a. Perhitungan profil batang tarik no.4
Pmaks. = 2723,78 kg
sijin = 1600 kg/cm2
2
ijin
maks.netto cm 1,702
16002723,78
σ
P F ===
Fbruto = 1,15 . Fnetto = 1,15 . 1,702 cm2 = 1,957 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 60. 60. 6
F = 2 . 6,91 cm2 = 13,82 cm2.
F = penampang profil dari tabel profil baja
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 231,870
13,82 . 0,852723,78
F . 0,85
P σ
=
=
=
s £ 0,75sijin
231,870 kg/cm2 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
b. Perhitungan profil batang tekan no.1
Pmaks. = 3131,11 kg
lk = 2,63 m = 263,0 cm
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 60 . 60 . 6
ix = 1,82 cm
F = 2 . 6,91 = 13,82 cm2
505,144 1,82263
ilk
λx
===
cm 111,07
kg/cm 2400 σ dimana, ....... σ . 0,7
E πλ 2
lelehleleh
g
=
==
1,301
111,07144,505
λλ
λg
s
=
==
Karena ls ≥ 1 maka : w 2s2,381. l=
= 4,030
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
cm913,052kg/
13,820303131,11.4,
F
ω . P σ
=
=
=
s £ sijin
913,052 £ 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.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
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,
288,1 2430,96
3131,11
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 Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
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,
1,120 2430,96
2723,78
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
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Tabel 3.19 Rekapitulasi perencanaan profil jurai
Nomer Batang
Dimensi Profil Baut (mm)
1 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7
2 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7
3 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7
4 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7
5 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7
6 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7
7 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7
8 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7 9 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7 10 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7 11 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7
3.5. Perencanaan Kuda-kuda Utama (KK)
3.5.1. Panjang Batang Kuda-kuda Utama
1 2 3 4 5 6
12
11
109
8
7
1314
1516
17
18 19
20 21
35°
10
2,035
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Gambar 3.15 Panjang batang kuda-kuda Perhitungan panjang batang selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini :
Tabel 3.20. Hitungan panjang batang pada kuda-kuda utama (KK)
No batang Panjang batang
1 1,667 2 1,667 3 1,667 4 1,667 5 1,667 6 1,667 7 2,035 8 2,035 9 2,035 10 2,035 11 2,035 12 2,035 13 1,167 14 2,035 15 2,334 16 2.868 17 3,501 18 2,868 19 2,334 20 2,035 21 1,167
3.5.2. Luasan Setengah Kuda-Kuda Utama
Luasan atap yang didistribusikan ke kuda-kuda utama dapat diperhatikan pada
gambar 3.16, tabel 3.21, tabel 3.22.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
KK KK KK KKKK
JL
JL
JL
JL
N
N N
G
G
G
GG G
G G G
G G G G G
a
b
c
e
d
f
g
h
ii
j
k
l
m
n
o
p
q
r
s
t
u
v
w
SKSK
JLG
G
a
b
c
e
d
f
g
h
ii
j
k
l
m
n
o
q
r
s
t
u
v
wp
Gambar 3.16 Luasan kuda-kuda utama
Tabel 3.21. Rekapitulasi hitungan panjang batang luasan kuda-kuda utama
No Nama Batang Panjang Batang (m)
1. io 6,105
2. op 1,00
3. ip 7,105
4. ov 2,46
5. hp 1,80
6. pw 2,86
7. nu 2,05
8. ls 1,23
9. jq 0,41
10. np 2,018
Tabel 3.22. Rekapitulasi hitungan luasan kuda-kuda utama
No Nama Luasan Besar Luasan (m2)
1. fuhw 8,587
2. dsfu 7,001
3. bqds 5,332
4. aibq 2,041
Untuk cara perhitungan panjang batang luasan kuda-kuda utama dan luas kuda-
kuda utama dapat kita lihat pada lampiran.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
Luasan atap yang didistribusikan pada luasan plafon dapat diperhatikan pada
gambar 3.17, tabel 3.23, tabel 3.24.
KK KK KK KKKK
JLJL
JL
JL
N
N N
G
G
G
GG G
G G G
G G G G G
a
b
c
e
d
f
g
h
ii
j
k
l
m
n
o
p
q
r
s
t
u
v
w
SKSK
JLG
G
a
b
c
e
d
f
g
h
ii
j
k
l
m
n
o
q
r
s
t
u
v
wp
Gambar 3.17 Luasan plafon KK utama
Tabel 3.23. Rekapitulasi hitungan panjang batang luasan plafon kuda-kuda
No Nama Batang Panjang Batang (m)
1. io 5,00
2. op 1,00
3. ip 6,00
4. ov 2,46
5. hp 1,80
6. pw 2,05
7. nu 2,05
8. ls 1,23
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 3 Perencanaan Atap
9. jq 0,41
10. np 1,834
Tabel 3.24. Rekapitulasi hitungan luasan plafon kuda-kuda
No Nama Luasan Besar Luasan (m2)
1. fuhw 3,382
2. dsfu 5,734
3. bqds 4,368
4. aibq 1,672
Untuk caraperhitunga panjang batang luasan plafon kuda-kuda utama dan luas
plafon kuda-kuda utama dapat kita lihat pada lampiran.
3.5.3. Perhitungan Pembebanan Kuda-kuda Utama
Data-data pembebanan :
Berat gording = 11 kg/m
Jarak antar kuda-kuda utama = 3,6 m
Berat penutup atap genteng
Dengan reng dan usuk = 50 kg/m2
Berat profil = 25 kg/m
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
Gambar 3.18 Pembebanan kuda- kuda utama akibat beban mati
a. Perhitungan Beban
Ø Beban Mati
1. P1 = P7 = 596,616 kg
2. P2 = P6 = 515,150 kg
3. P3 = P5 = 356,396 kg
4. P4 = 457,680 kg
Untuk cara perhitungan beban mati pada pembebanan kuda-kuda utama dapat kita
lihat pada lampiran.
Tabel 3.25. Rekapitulasi beban mati kuda-kuda utama
Beban
Beban Atap
(kg)
Beban gording
(kg)
Beban Kuda - kuda
(kg)
Beban Bracing
(kg)
Beban Plat sambung
(kg)
Beban Plafon
(kg)
Jumlah Beban
(kg)
Input SAP
(kg)
P1=P7 429,35 39,6 46,275 4,628 13,883 60,88 594,616 600
P2=P6 350,05 37,84 90,9 9,09 27,27 - 515,15 550
P4 204,10 19,8 94,64 9,464 28,392 - 356,396 400
P3=P5 266,60 28,82 115,9 11,59 34,77 - 457,68 500
Ø Beban Hidup
1 2 3 4 5 6
12
11
10 9
8
7 13 14
15 16
17 18 19
20 21
P4
P3
P2
P1
P5
P6
P7
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
W5
W8
W7
W6
W1
W2
W3
W4
2120
1918
17
1615
1413
654321
7
8
9 10
11
12
Beban hidup yang bekerja pada P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 = 100 kg
Ø Beban Angin
Perhitungan beban angin
Gambar 3.19 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
= 8,587 x 0,3 x 25
= 64,403 kg
b) W2 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 7,001 x 0,3 x 25
= 52,508 kg
c) W3 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 5,332 x 0,3 x 25
= 39,99 kg
d) W4 = luasan x koef. angin tekan x beban angin
= 2,041 x 0,3 x 25
= 15,308 kg
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
4) Koefisien angin hisap = - 0,40
a) W5 = luasan x koef. angin hisap x beban angin
= 2,041 x -0,4 x 25
= -20,41 kg
b) W6 = luasan x koef. angin hisap x beban angin
= 5,332 x -0,4 x 25
= -53,32 kg
c) W7 = luasan x koef. angin hisap x beban angin
= 7,001 x -0,4 x 25
= -70,01 kg
d) W8 = luasan x koef. angin hisap x beban angin
= 8,587 x -0,4 x 25
= -85,87 kg
Tabel 3.26. Perhitungan beban angin
Beban
Angin Beban (kg)
Wx
W.Cos a (kg)
(Untuk Input
SAP2000)
Wy
W.Sin a (kg)
(Untuk Input
SAP2000)
W1 64,403 52,756 53 36,940 37
W2 52,508 43,012 44 30,117 31
W3 39,990 32,758 33 22,937 23
W4 15,308 12,540 13 8,780 9
W5 -20,410 -16,719 -17 -11,707 -12
W6 -53,320 -43,677 -44 -30,583 -31
W7 -70,010 -57,349 -58 -40,156 -41
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
W8 -85,870 -70,341 -71 -49,253 -50
Dari perhitungan mekanika dengan menggunakan program SAP 2000 diperoleh
gaya batang yang bekerja pada batang kuda-kuda utama sebagai berikut :
Tabel 3.27. Rekapitulasi gaya batang kuda-kuda utama
kombinasi
Batang Tarik (+)
( kg )
Tekan (-)
( kg )
1 4802,82 -
2 4814,61 -
3 3929,74 -
4 3861,81 -
5 4666,96 -
6 4653,94 -
7 - 5645,81
8 - 4623,41
9 - 3473,43
10 - 3490,10
11 - 4632,08
12 - 5655,12
13 156,91 -
14 - 1102,00
15 962,60 -
16 - 1690,32
17 3103,36 -
18 - 1574,04
19 907,20 -
20 - 1005,47
21 158,25 -
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
3.5.4. Perencanaan Profil Kuda- kuda Utama
a. Perhitungan profil batang tarik no.2
Pmaks. = 4814,61 kg
sijin = 1600 kg/cm2
2
ijin
maks.netto cm 3,009
16004814,61
σ
P F ===
Fbruto = 1,15 . Fnetto = 1,15 . 3,009 cm2 = 3,4604 cm2
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 60. 60. 6
F = 2 . 6,91 cm2 = 13,82 cm2
F = penampang profil dari tabel profil baja
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 409,859
13,82 . 0,854814,61
F . 0,85
P σ
=
=
=
s £ 0,75sijin
409,859 kg/cm2 £ 1200 kg/cm2……. aman !!
b. Perhitungan profil batang tekan no.12
Pmaks. = 5655,12 kg
lk = 2,334 m = 233,4 cm
Dicoba, menggunakan baja profil ûë 60 . 60 . 6
ix = 1,82 cm
F = 2 . 6,91 = 13,82 cm2
813,111 1,82
203,5
i
lk λ
x
===
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
111,07cm
kg/cm 2400 σ dimana, ....... σ . 0,7E
πλ 2leleh
lelehg
=
==
1,007
111,07111,813
λλ
λg
s
=
==
Karena ls ≥ 1 maka : w 2s2,381. l=
= 2,413
Kontrol tegangan yang terjadi :
2
maks.
kg/cm 987,395
13,824135655,12.2,
F
ω . P σ
=
=
=
s £ sijin
987,395 £ 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
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
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,
326,2 2430,965655,12
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
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
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
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,
1,98 2430,964814,61
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 3.28. Rekapitulasi perencanaan profil kuda-kuda
12 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 12,7
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
Nomer Batang
Dimensi Profil
Baut (mm)
1 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7
2 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7
3 ûë 60 . 60 . 6
2 Æ 12,7
4 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7
5 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7
6 ûë 60 . 60 . 6
2 Æ 12,7
7 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 12,7
8 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 12,7
9 ûë 60 . 60 . 6
3 Æ 12,7
10 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 12,7
11 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 12,7
BAB 4
PERENCANAAN TANGGA
4.1 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. Untuk perencanaan tangga seperti gambar 4.1 dibawah ini, dan tampak samping seperti gambar 4.2.
13 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7
14 ûë 60 . 60 . 6
3 Æ 12,7
15 ûë 60 . 60 . 6
2 Æ 12,7
16 ûë 60 . 60 . 6 3 Æ 12,7
17 ûë 60 . 60 . 6
2 Æ 12,7
18 ûë 60 . 60 . 6
3 Æ 12,7
19 ûë 60 . 60 . 6 2 Æ 12,7
20 ûë 60 . 60 . 6
3 Æ 12,7
21 ûë 60 . 60 . 6
2 Æ 12,7
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
4.2 Data Perencanaan Tangga
400
350
100
Gambar 4.1 Denah tangga
200
200
100
400
34°
34°
30
20
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
Gambar 4.2. Tangga tampak samping
Data – data tangga :
ü Tebal plat tangga = 20 cm
ü Tebal bordes tangga = 20 cm
ü Lebar datar = 400 cm
ü Lebar tangga rencana = 170 cm
ü Dimensi bordes = 100 x 350 cm
Menentukan lebar antread dan tinggi optred
ü lebar antrade = 30 cm
ü Jumlah antrede = 270/ 30 = 9 buah
ü Jumlah optrade = 9 + 1 = 10 buah
ü Tinggi optrede = 200 / 10 = 20 cm
Menentukan kemiringan tangga
ü a = Arc.tg ( 200/300 ) = 340
4.3 Perhitungan Tebal Plat Equivalen dan Pembebanan 4.3.1 Perhitungan Tebal Plat Equivalen
BC
DA
t'
t eq
Y
Ht=20
20
30
Gambar 4.3 Tebal equivalen
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
ABBD
= ACBC
BD = AC
BCAB´ , AC = 22 )30()20( + = 36,06 cm
= 06,363020x
= 16,64 cm ~ 17 cm
t eq = 2/3 x BD
= 2/3 x 17
= 11,33 cm
Jadi total equivalent plat tangga
Y = t eq + ht
= 11,33 + 20
= 31,33 cm
= 0,3133 m
4.3.2 Perhitungan Beban
a. Pembebanan tangga ( tabel 2 . 1 PPIUG 1983 )
1. Akibat beban mati (qD)
Berat tegel keramik(1 cm) = 0,01 x 1 x 2400 = 24 kg/m
Berat spesi (2 cm) = 0,02 x 1 x 2100 = 42 kg/m
Berat plat tangga = 0,3133 x 1 x 2400 = 752 kg/m
Berat sandaran tangga = 0,7 x 0,1 x 1000 = 70 kg/m
qD = 888 kg/m
2. Akibat beban hidup (qL)
qL= 1 x 300 kg/m2
= 300 kg/m
3. Beban ultimate (qU)
+
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
1
2
3
qU = 1,2 . qD + 1.6 . qL
= 1,2 . 888 + 1,6 . 300
= 1065,6 + 480
= 1545,6 kg/m
b. Pembebanan pada bordes ( tabel 2 . 1 PPIUG 1983 )
1. Akibat beban mati (qD)
Berat tegel keramik (1 cm) = 0,01 x 1 x 2400 = 24 kg/m
Berat spesi (2 cm) = 0,02 x 1x 2100 = 48 kg/m
Berat plat bordes = 0,20 x 1x 2400 = 480 kg/m
Berat sandaran tangga = 0,7 x 0,1 x 1000 = 70 kg/m
qD = 622 kg/m
2. Akibat beban hidup (qL)
qL = 1 x 300 kg/m2
= 300 kg/m
3. Beban ultimate (qU)
qU = 1,2 . qD + 1.6 . qL
= 1,2 . 622 + 1,6 . 300
= 1226,4 kg/m.
Perhitungan analisa struktur tangga menggunakan Program SAP 2000 tumpuan di
asumsikan jepit, sendi, sendi seperti pada gambar berikut :
+
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
Gambar 4.4 Rencana tumpuan tangga
Momen tumpuan ( - ) = -2069,49 kgm
Momen lapangan ( + ) = +1411,91 kgm
4.4 Perhitungan Tulangan Tangga dan Bordes
4.4.1 Perhitungan Tulangan Tumpuan
d = h – p – ½ Ø tul
= 200 – 30 – 6
= 164 mm
Mu = 2069,49 kgm = 2,06949 .107 Nmm
Mn = 0,8
10.06949,2φ
Mu 7
= = 2,5869 .107 Nmm
m = 412,930.85,0
240.85,0
==fc
fy
rb = ÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600..
fyfc.85,0
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
..240
30.85,0 b
= 0,0645
rmax = 0,75 . rb
= 0,0484
rmin = 0,0025
Rn = 962,0)164.(1000
10.5869,2. 2
7
2==
dbMn
N/mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
r ada = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
240962,0412,92
11412,91 xx
= 0,0041
r ada < rmax
> rmin
di pakai r ada = 0,0041
As = r . b . d
= 0,0041 x 1000 x 164
= 672,4 mm2
Dipakai tulangan Æ 12 mm = ¼ . p . 122 = 113,097 mm2
Jumlah tulangan = 097,113
4,672 = 5,94 ≈ 6 buah
Jarak tulangan = 6
1000 = 166,6 mm ≈ 150 mm
Dipakai tulangan Æ 12 mm – 150 mm
As yang timbul = 6. ¼ .π. d2
= 678,58 mm2 > As (672,4 mm2)........... Aman ! 4.4.2 Perhitungan Tulangan Lapangan
Mu = 1411,91 kgm = 1,41191 . 107 Nmm
Mn = 8,0
10.41191,1 7
=f
Mu = 1,7649. 107 Nmm
m = 412,930.85,0
240.85,0
==fc
fy
rb = ÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600..
fyfc.85,0
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
.85,0.240
30.85,0
= 0,0645
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
rmax = 0,75 . rb
= 0,0484
rmin = 0,0025
Rn = ==2
7
2 1000(164)1,7649.10
b.dMn
0,656 N/mm2
r ada = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
240656,0412,92
11412,91 xx
= 0,0028
r ada > rmin
< rmax
di pakai r ada = 0,0028
As = r . b . d
= 0,0028 x 1000 x 164
= 459,2 mm2
Dipakai tulangan Æ 12 mm = ¼ . p . 122 = 113,097 mm2
Jumlah tulangan dalam 1 m2 = 097,113
2,459 = 4,06 » 5 tulangan
Jarak tulangan = 5
1000 = 200 mm
Dipakai tulangan Æ 12 mm – 200 mm
As yang timbul = 5 . ¼ x p x d2
= 565,485 mm2 >As (459,2 mm2) ....aman!
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
200 mm
Ø12-
30
20
150 mm
Ø12-
Gambar 4.5 Penulangan tangga
4.5 Perencanaan Balok Bordes qu balok 260 40 3,5 m 150
Data perencanaan:
h = 300 mm
b = 150 mm
d`= 40 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
d = h – d` = 300 – 40 – 8 - 6 = 246 mm
1. Pembebanan Balok Bordes Ø Beban mati (qD)
Berat sendiri = 0,15 x 0,3 x 2400 = 108 kg/m
Berat dinding = 0,15 x 2 x 1700 = 510 kg/m
Berat plat bordes = 0,20 x 2400 = 480 kg/m +
qD = 1098 kg/m
Beban Hidup (qL) =300 kg/m
Ø Beban ultimate (qU)
qU = 1,2 . qD + 1,6.qL
= 1,2 . 1098 + 1,6 .300
= 1797,6 Kg/m
Ø Beban reaksi bordes
qU = bordeslebarbordesaksiRe
= 2
2.6,1797.21
= 898,8 kg/m
a. Perhitungan tulangan lentur
Mu = 2777,86 kgm = 2,77786.107 Nmm
Mn = 0,8
10 2,77786.φ
Mu 7
= = 3,472.107 Nmm
m = 412,930.85,0
240.85,0
==fc
fy
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fyfy
fc600
600..
.85,0b
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
..240
30.85,0 b
= 0,0645
rmax = 0,75 . rb
= 0,0484
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
rmin = fy4,1
= 0,0058
Rn = 825,3)246.(150
10.472,3. 2
7
2==
dbMn
N/mm
r ada = ÷÷ø
öççè
æ--
fy2.m.Rn
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
240825,3412,92
11412,91 xx
= 0,0174
r ada > rmin
r ada < rmax
As = rmin . b . d
= 0,0174 x 150 x 246
= 642,06 mm2
Dipakai tulangan Æ 12 mm = ¼ . p x 122
= = 113,097 mm2
Jumlah tulangan = 097,11306,642
= 5,68 ≈ 6 buah
As yang timbul = 6. ¼ .π. d2
= 678,582 mm2 > As (642,06 mm2) Aman ! Dipakai tulangan 6 Æ 12 mm
b. Perhitungan Tulangan Geser
Vu = 3240,83 kg = 32408,3 N
Vc = . cf'b.d. . 6/1
= 1/6 . 150 . 246. 30 .
= 33684,94 N
Æ Vc = 0,6 . Vc
= 0,6 . 33684,94 N
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
= 20210,96
3Æ Vc = 3 . ÆVc
= 60632,89 N
Vu > Æ Vc perlu tulangan geser
Æ Vs = Vu - Æ Vc
= 32408,3 – 20210,96
= 12197,34 N
Vs perlu = 9,203286,0
34,12197==
jjVs
N
Dipakai Sengkang / begel Æ 8 mm = ¼ . p x 82 = 50,24 mm2
As = 6 x 50,24
= 301,44 mm2
Jarak sengkang ( S ) = ==9,20328246.240.44,301
...
perluVsdfyAs
875,45 mm
Jarak Sengkang Max = 2d
= 2
246 = 123 mm
Jadi dipakai sengkang Æ 8 – 100 mm
4.6 Perhitungan Pondasi Tangga
150
25 10
115
Cor Rabat t=5 cm Urugan Pasir t=5 cm
200
200
PU
MU
l =30
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
Gambar 4.6 Pondasi Tangga
Direncanakan pondasi telapak dengan kedalaman 1,50 m dan panjang 2,0m dan
lebar 2,0 m
- Tebal = 25+(2
10) = 30 cm
- Ukuran alas = 2000 x 2000 mm
- g tanah = 1,7 t/m3 = 1700 kg/m3
- s tanah = 0,5 kg/cm2 = 5000 kg/m2
- Pu = 9351,63 kg (Perhitungan SAP)
- Mu = 1892,94 kg (Perhitungan SAP)
4.7 Perencanaan kapasitas dukung pondasi
a. Perhitungan kapasitas dukung pondasi
Ø Pembebanan pondasi
Berat telapak pondasi = 2,0 x 2,0 x 0,300 x 2400 = 2880 kg
Berat tanah = 2 (0,3 x 2,0 x 0,825) x 1700 = 1683 kg
Berat kolom pondasi tangga = (0,2 x 2,0 x 0,825) x 2400 = 792 kg
Pu = 9351,5 kg +
Berat total = 14706,5 kg
σtot = 2.b.L
61
MuA
Vtot±
s total = 0,20,25,14706
x + ( )20,20,2.6/1
892,1
= 5095 kg/m2
= 5095 kg/m2 ≤ s ijin tanah (5000 kg/m2)…...............Ok!
b. Perhitungan Tulangan Lentur
Mu = σ net 2. 2lb
x σ net = 22
)7926,1()5,93512,1(x
xx +
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
= 3122 x ( )2
3,00,2 2x = 3122 kg/m2
=281 kgm = 0,281 . 105 Nmm
Mn = N/mm 10 .351,08,010 .281,0Mu 5
5
==f
m = 412,930 x 85,0
240cf' . 85,0
==fy
rb = ÷÷ø
öççè
æ+
bfy600
600fy
cf' . 85,0
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
85,0.240
30 . 85.0
= 0,0645
Rn = 22
5
2N/mm 00087,0
200 . 100010 .351,0
b.dMn
==
r max = 0,75 . rb
= 0,0484
r min = 0,0020
r perlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn . m2
11m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
2400087x9,412x0,02
11412,91
= 0,000005
r perlu < r max
< r min
§ Untuk Arah Sumbu Panjang
As perlu = r min. b . d
= 0,0020 . 1000 . 200
= 400 mm2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
digunakan tul Æ 12 = ¼ . p . d2
= ¼ . 3,14 . (12)2
= 113,097 mm2
Jumlah tulangan (n) = buah 454,3097,113
400»=
Jarak tulangan = mm 502 4
1000=
Sehingga dipakai tulangan Æ 12 - 100 mm
As yang timbul = 4 x 113,097
= 452,388 > As (400 mm2)………..ok!
§ Untuk Arah Sumbu Pendek
As perlu = r min . b . d
= 0,0020 . 1000 . 200
= 400 mm2
Digunakan tulangan Æ 12 = ¼ . p . d2
= ¼ . 3,14 . (12)2
= 113,097 mm2
Jumlah tulangan (n) = buah 454,3097,113
400»=
Jarak tulangan = mm 2504
1000=
Sehingga dipakai tulangan Æ 12 – 100 mm
As yang timbul = 4 x 113,097
= 452,388 > As ………….ok!
c. Perhitungan Tulangan Geser
Vu = snet x A efektif
= 3,122 x (0,3 x 2,0)
= 1,8732 ton = 1873,2 N
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
Vc = .cf' . 6/1 b. d
= 1/6 . 30 . 1000 . 200
= 182574,18 N
Æ Vc = 0,6 . Vc
= 109544,51 N
3Æ Vc = 3 . Æ Vc
= 328633,534 N
Vu < Æ Vc
1873,2 N < 328633,543 N
Tidak diperlukan tulangan geser
Tulangan geser minimum Æ 8 – 100 mm
BAB 5
PLAT LANTAI
5.1. Perencanaan Plat Lantai
Dalam perencanaan bangunan ini, kita menggunakan tipe plat dua arah. Disini
kita menggunakan dua macam tipe plat dua arah, seperti terlihat pada gambar 5.1
dibawah ini.
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
A A A A A A
A A A A A A A
B B B B B B B B
1 2 2 2 2 1
3433443
1 12 2 2 2 23
A2A5
Gambar 5.1 Denah plat lantai
5.2. Perhitungan Pembebanan Pelat Lantai
a. Beban Hidup ( qL )
Berdasarkan PPIUG untuk gedung 1983 yaitu :
Beban hidup lantai untuk gedung sekolah = 250 kg/m2
b. Beban Mati ( qD )
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 = 25 kg/m2
Berat Pasir ( 2 cm ) = 0,02 x 1,6 x1 = 32 kg/m2 +
qD = 411 kg/m2
c. Beban Ultimate ( qU )
Untuk tinjauan lebar 1 m pelat maka :
qU = 1,2 qD + 1,6 qL
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
A
= 1,2 . 411 + 1,6 . 250
= 893,20 kg/m2
5.3. Hitungan 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
Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (3.5)2 .41 = 448,609 kgm
Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (3.5)2 .27 = 295,426 kgm
Mtx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001 .893,2. (3.5)2 .84 = 919,103 kgm
Mty = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001 .893,2. (3.5)2 .74 = 809,686 kgm
Perhitungan selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini.
5.4. Penulangan Pelat Lantai
Tabel 5.1. Hitungan Plat Lantai
TIPE
PLAT
Ly/Lx
(m)
Mlx
(kgm)
Mly
(kgm)
Mtx
(kgm)
Mty
(kgm)
4/3,5 = 1,2 448,609 295,426 919,103 809,686
4/3,5 = 1,2 361,076 164,126 754,977 525,202
Ly= 4 m
Lx = 3,5 m
A1
A2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
4/3,5 = 1,2 229,776 426,726 754,977 864,394
4/3,5 = 1,2 372,018 240,717 689,327 590,852
4/3,5 = 1,2 437,668 218,834 831,569 -
2,5/2= 1,4 185,786 82,174 346,562 275,106
2,5/2 = 1,4 96,466 167,922 335,842 335,842
2,5/2 = 1,4 175,067 142,912 - 357,280
Dari perhitungan momen diambil momen terbesar yaitu:
Mlx = 448,609 kgm
Mly = 295,426 kgm
Mtx = 919,103 kgm
Mty = 809,686 kgm
Data : Tebal plat ( h ) = 12 cm = 120 mm
Tebal penutup ( d’) = 20 mm
Diameter tulangan ( Æ ) = 10 mm
b = 1000 mm
fy = 240 MPa
f’c = 30 MPa
Tinggi Efektif ( d ) = h - d’ = 120 – 20 = 100 mm
Tingi efektif
h
d yd x
d '
A3
A4
B1
B2
A5
B3
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
Gambar 5.3 Perencanaan tinggi efektif
dx = h – d’ - ½ Ø
= 120 – 20 – 5 = 95 mm
dy = h – d’ – Ø - ½ Ø
= 120 – 20 - 10 - ½ . 8 = 86 mm
untuk plat digunakan
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fyfy
fc600
600..
.85,0 b
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
.85,0.240
30.85,0
= 0,0645
rmax = 0,75 . rb
= 0,0484
rmin = 0,0025 ( untuk pelat )
5.5. Penulangan lapangan arah x
Mu = 448,609 kgm = 4,48609.106 Nmm
Mn = f
Mu= =
8,010.48609,4 6
5,508.106 Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )=
2
6
95.1000
10.508,5 0,610 N/mm2
m = 412,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m2
11.m1
= .412,91
÷÷ø
öççè
æ--
240610,0.412,9.2
11
= 0,0026
r < rmax
r > rmin, di pakai rperlu = 0,0026
As = rperlu . b . d
= 0,0026 . 1000 . 95
= 247 mm2
Digunakan tulangan Æ 10 = ¼ . p . (10)2 = 78,5 mm2
Jumlah tulangan = 15,35,78
247= ~ 4 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m2 = 2504
1000= mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 4. ¼ . p . (10)2 = 314 mm2> As…..…ok!
Dipakai tulangan Æ 10 – 250 mm
5.6. Penulangan lapangan arah y
Mu = 295,426 m = 2,95426.106 Nmm
Mn = f
Mu= 6
6
10.693,38,0
10.95426,2= Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )499,0
86.1000
10.693,32
6
= N/mm2
m = 412,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m2
11.m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
240499,0.412,9.2
11.412,91
= 0,0021 r < rmax
r < rmin, di pakai rmin = 0,0025 As = rmin . b . d
= 0,0025 . 1000 . 86
= 215 mm2
Digunakan tulangan Æ 10 = ¼ . p . (10)2 = 78,5 mm2
Jumlah tulangan = =5,78
2152,74 ~ 3 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m2 = 33,3333
1000= ~ 300 mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 3. ¼ . p . (10235,5)2 = mm2> As …OK!
Dipakai tulangan Æ 10 – 250 mm
5.7. Penulangan tumpuan arah x
Mu = 919,103 kgm = 9,19103.106 Nmm
Mn = f
Mu= 6
6
10.489,118,0
10.19103,9= Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )=
2
6
95.1000
10.489,111,273 N/mm2
m = 412,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m2
11.m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
240273,1.412,9.2
11.412,91
= 0,0054
r < rmax
r > rmin, di pakai rperlu = 0,0054
As = rmin . b . d
= 0,0054. 1000 . 95
= 513 mm2
Digunakan tulangan Æ 10 = ¼ . p . (10)2 = 78,5 mm2
Jumlah tulangan = 54,65,78
513= ~ 7 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m2 = 85,1427
1000= ~ 150 mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 7. ¼ . p . (10)2 = 549,5 mm2 > As…ok!
Dipakai tulangan Æ 10 – 250 mm
5.8. Penulangan tumpuan arah y
Mu = 809,686 kgm = 8,09686.106 Nmm
Mn = f
Mu= 6
6
10.121,108,0
10.09686,8= Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )=
2
6
86.1000
10.121,10 1,368 N/mm2
m = 412,930.85,0
240.85,0
==cf
fyi
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m.2
11.m1
= .412,91
÷÷ø
öççè
æ--
240368,1.412,9.2
11
= 0,0059
r < rmax
r > rmin, di pakai rperlu = 0,0059
As = rperlu b . d
= 0,0059 . 1000 . 86
= 507,4 mm2
Digunakan tulangan Æ 10 = ¼ . p . (10)2 = 78,5 mm2
Jumlah tulangan = 46,65,784,507= ~ 7 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m2 = 85,1427
1000= ~ 150 mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 7. ¼ . p . (10)2 = 549,5 mm2 > As…..ok!
Dipakai tulangan Æ 10 – 250 mm
5.9. Rekapitulasi Tulangan
Dari perhitungan diatas diperoleh :
Tulangan lapangan arah x Æ 10 – 250 mm
Tulangan lapangan arah y Æ 10 – 250 mm
Tulangan tumpuan arah x Æ 10 – 250 mm
Tulangan tumpuan arah y Æ 10 – 250 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
Ø10 - 250
Ø10
- 2
50
Ø10 - 250 Ø10 - 250
Ø10 - 250
Ø10 - 250
Ø10
- 2
50
Ø10
- 2
50
Ø1
0 -
250
Ø10
- 2
50
Ø10 - 250
Ø10 - 250
Gambar 5.4 Penulangan plat lantai
Keterangan :
A Ø10-250 mm
B Ø10-250 mm
C Ø10-250 mm
Tabel 5.2. Penulangan Plat Lantai
Momen Tulangan Lapangan Tulangan Tumpuan TIPE PLAT
Mlx (kgm)
Mly (kgm)
Mtx (kgm)
Mty (kgm)
Arah x (mm)
Arah y (mm)
Arah x (mm)
Arah y (mm)
448,609 295,426 919,103 809,686 Ø10-250 Ø10-250 Ø10-250 Ø10-250
361,076 164,126 754,977 525,202
Ø10-250 Ø10-250 Ø10-250 Ø10-250 A2
A1
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
229,776 426,726 754,977 864,394
Ø10-250 Ø10-250 Ø10-250 Ø10-250
372,018 240,717 689,327 590,852 Ø10-250 Ø10-250 Ø10-250 Ø10-250
437,668 218,834 831,569 -
Ø10-250 Ø10-250 Ø10-250 -
185,786 82,174 346,562 275,106 Ø10-250 Ø10-250 Ø10-250 Ø10-250
96,466 167,922 335,842 335,842 Ø10-250 Ø10-250 Ø10-250 Ø10-250
175,067 142,912 - 357,280 Ø10-250 Ø10-250 - Ø10-250
BAB 5
PLAT LANTAI
5.2. Perencanaan Plat Lantai
Dalam perencanaan bangunan ini, kita menggunakan tipe plat dua arah. Disini
kita menggunakan dua macam tipe plat dua arah, seperti terlihat pada gambar 5.1
dibawah ini.
A3
A4
A5
B1
B2
B3
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
A A
A A A A A
B B B B B B B
AA
B
A
A A' B B' A A
Gambar 5.1 Denah Plat lantai
5.10. Perhitungan Pembebanan Pelat Lantai
d. Beban Hidup ( qL )
Berdasarkan PPIUG untuk gedung 1983 yaitu :
Beban hidup fungsi gedung untuk rumah tinggal = 250 kg/m2
e. Beban Mati ( qD )
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 = 25 kg/m2
Berat Pasir ( 2 cm ) = 0,02 x 1,6 x1 = 32 kg/m2
qD = 411 kg/m2
f. Beban Ultimate ( qU )
Untuk tinjauan lebar 1 m pelat maka :
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
A
qU = 1,2 qD + 1,6 qL
= 1,2 . 411 + 1,6 . 250
= 893,20 kg/m2
5.11. Hitungan 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
Mlx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (3.5)2 .41 = 448,609 kgm
Mly = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001. 893,2. (3.5)2 .27 = 295,426 kgm
Mtx = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001 .893,2. (3.5)2 .84 = 919,103 kgm
Mty = 0,001.qu . Lx2 . x = 0.001 .893,2. (3.5)2 .74 = 809,686 kgm
Perhitungan selanjutnya disajikan dalam tabel dibawah ini.
5.12. Penulangan Pelat Lantai
Tabel 5.1. Hitungan Plat Lantai
TIPE
PLAT
Ly/Lx
(m)
Mlx
(kgm)
Mly
(kgm)
Mtx
(kgm)
Mty
(kgm)
4/3,5 = 1,2 448,609 295,426 919,103 809,686
Ly= 4 m
Lx = 3,5 m
A1
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
4/3,5 = 1,2 361,076 164,126 754,977 525,202
4/3,5 = 1,2 229,776 426,726 754,977 864,394
4/3,5 = 1,2 372,018 240,717 689,327 590,852
4/3,5 = 1,2 437,668 218,834 831,569 -
2,5/2= 1,4 185,786 82,174 346,562 275,106
2,5/2 = 1,4 96,466 167,922 335,842 335,842
2,5/2 = 1,4 175,067 142,912 - 357,280
Dari perhitungan momen diambil momen terbesar yaitu:
Mlx = 448,609 kgm
Mly = 295,426 kgm
Mtx = 919,103 kgm
Mty = 809,686 kgm
Data : Tebal plat ( h ) = 12 cm = 120 mm
Tebal penutup ( d’) = 20 mm
Diameter tulangan ( Æ ) = 8 mm
b = 1000 mm
fy = 240 MPa
f’c = 30 MPa
Tinggi Efektif ( d ) = h - d’ = 120 – 20 = 100 mm
Tingi efektif
h
d yd x
d '
A2
A3
A4
B1
B2
A5
B3
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
Gambar 5.2 Perencanaan Tinggi Efektif
dx = h – d’ - ½ Ø
= 120 – 20 – 4 = 96 mm
dy = h – d’ – Ø - ½ Ø
= 120 – 20 - 8 - ½ . 8 = 88 mm
untuk plat digunakan
rb = ÷÷ø
öççè
æ+ fyfy
fc600
600..
.85,0 b
= ÷øö
çèæ
+ 240600600
.85,0.240
30.85,0
= 0,0645
rmax = 0,75 . rb
= 0,0484
rmin = 0,0025 ( untuk pelat )
5.13. Penulangan lapangan arah x
Mu = 448,609 kgm = 4,48609.106 Nmm
Mn = f
Mu= =
8,010.48609,4 6
5,508.106 Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )=
2
6
96.1000
10.508,5 0,598 N/mm2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
m = 412,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m2
11.m1
= .412,91
÷÷ø
öççè
æ--
240598,0.412,9.2
11
= 0,0025
r < rmax
r > rmin, di pakai rperlu = 0,0025
As = rperlu . b . d
= 0,0025 . 1000 . 96
= 240 mm2
Digunakan tulangan Æ 8 = ¼ . p . (8)2 = 50,265 mm2
Jumlah tulangan = 77,4265,50
240= ~ 5 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m2 = 2005
1000= mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 5. ¼ . p . (8)2 = 251,325 mm2> As…..…ok!
Dipakai tulangan Æ 8 – 200 mm
5.14. Penulangan lapangan arah y
Mu = 295,426 m = 2,95426.106 Nmm
Mn = f
Mu= 6
6
10.693,38,0
10.95426,2= Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )477,0
88.1000
10.693,32
6
= N/mm2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
m = 412,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m2
11.m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
240477,0.412,9.2
11.412,91
= 0,0020 r < rmax
r < rmin, di pakai rmin = 0,0025 As = rmin . b . d
= 0,0025 . 1000 . 88
= 220 mm2
Digunakan tulangan Æ 8 = ¼ . p . (8)2 = 50,265 mm2
Jumlah tulangan = =265,50
2204,38 ~ 5 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m2 = 2005
1000= mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 5. ¼ . p . (8)2 = 251,325 mm2> As …OK!
Dipakai tulangan Æ 8 – 200 mm
5.15. Penulangan tumpuan arah x
Mu = 919,103 kgm = 9,19103.106 Nmm
Mn = f
Mu= 6
6
10.489,118,0
10.19103,9= Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )=
2
6
96.1000
10.489,111,247 N/mm2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
m = 412,930.85,0
240'.85,0
==cf
fy
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m2
11.m1
= ÷÷ø
öççè
æ--
240247,1.412,9.2
11.412,91
= 0,0053
r < rmax
r < rmin, di pakai rperlu = 0,0053
As = rmin . b . d
= 0,0053. 1000 . 96
= 508,8 mm2
Digunakan tulangan Æ 8 = ¼ . p . (8)2 = 50,265 mm2
Jumlah tulangan = 12,10265,50
8,508= ~ 11 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m2 = 9,9011
1000= ~ 100 mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 11. ¼ . p . (8)2 = 552,915 mm2 > As…ok!
Dipakai tulangan Æ 8 – 100 mm
5.16. Penulangan tumpuan arah y
Mu = 809,686 kgm = 8,09686.106 Nmm
Mn = f
Mu= 6
6
10.121,108,0
10.09686,8= Nmm
Rn = =2.db
Mn
( )=
2
6
88.1000
10.121,10 1,307 N/mm2
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
m = 412,930.85,0
240.85,0
==cf
fyi
rperlu = ÷÷ø
öççè
æ--
fyRn.m.2
11.m1
= .412,91
÷÷ø
öççè
æ--
240307,1.412,9.2
11
= 0,0056
r < rmax
r < rmin, di pakai rperlu = 0,0025
As = rperlu b . d
= 0,0056 . 1000 . 88
= 492,8 mm2
Digunakan tulangan Æ 8 = ¼ . p . (10)2 = 50,265 mm2
Jumlah tulangan = 80,9265,50
8,492= ~ 10 buah.
Jarak tulangan dalam 1 m2 = 10010
1000= mm
Jarak maksimum = 2 x h = 2 x 120 = 240 mm
As yang timbul = 10. ¼ . p . (8)2 = 502,65 mm2 > As…..ok!
Dipakai tulangan Æ 8 – 100 mm
5.17. Rekapitulasi Tulangan
Dari perhitungan diatas diperoleh :
Tulangan lapangan arah x Æ 8 – 200 mm
Tulangan lapangan arah y Æ 8 – 200 mm
Tulangan tumpuan arah x Æ 8 – 100 mm
Tulangan tumpuan arah y Æ 8 – 100 mm
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
14Lx
Ly
Lx
Ø10-240
Ø10-150
Ø10-150
Ø10-240
Ø10-150
Ø10-150
Ø10
-240
Ø10
-150
Ø10
-150
Ø10
-240
Ø10
-150
Ø10
-150
Ø10-240
Ø10-150 Ø10-150
Gambar 5.4 Penulangan plat lantai
Tabel 5.2. Penulangan Plat Lantai
Momen Tulangan Lapangan Tulangan Tumpuan TIPE PLAT
Mlx (kgm)
Mly (kgm)
Mtx (kgm)
Mty (kgm)
Arah x (mm)
Arah y (mm)
Arah x (mm)
Arah y (mm)
448,609 295,426 919,103 809,686 Ø8-200 Ø8-200 Ø8-100 Ø8-100
361,076 164,126 754,977 525,202 Ø8-200 Ø8-200 Ø8-100 Ø8-100 A2
A1
Tugas Akhir Perencanaan Struktur Gedung Sekolah 2 Lantai
BAB 1 Pendahuluan
229,776 426,726 754,977 864,394
Ø8-200 Ø8-200 Ø8-100 Ø8-100
372,018 240,717 689,327 590,852 Ø8-200 Ø8-200 Ø8-100 Ø8-100
437,668 218,834 831,569 -
Ø8-200 Ø8-200 Ø8-100 Ø8-100
185,786 82,174 346,562 275,106 Ø8-200 Ø8-200 Ø8-100 Ø8-100
96,466 167,922 335,842 335,842 Ø8-200 Ø8-200 Ø8-100 Ø8-100
175,067 142,912 - 357,280 Ø8-200 Ø8-200 Ø8-100 Ø8-100
A3
A4
A5
B1
B2
B3