Praktek Peranc Bangunan

BAB I PERENCANAAN ATAP 1.1. Rencana Gording Rencana atap pada bangunan merupakan bagian yang sangat penting, mengingat fungsi dan estetika bangunan yang bersangkutan. Dalam perencanaan atap perlu dipertimbangkan lebih dulu perencanaan gording dari atap tersebut. a

a

a

a

a

a

a

a

6

L1

b

GN

K

L1

5

K

4 L1

G

G

G

N

G

G

G

G

S

G

S

S

S K IA

IA

IA

3 L1

IA

KETERANGAN :

2 L1

K

b

GN

b

B1

A

B2

B

B3

C

1

K G N S IA GN

: KUDA-KUDA RANGKA BAJA : GORDING C__________ : NOK 2C__________ : SAG-ROD Ø_____ : IKATAN ANGIN Ø____ : GUNUNG-GUNUNG

b

D

Gambar 1.1 Denah rencana atap Untuk merencanakan gording perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut. a) Jarak gording mendatar untuk atap genteng atau sirap antara 1800mm sampai maksimum 2500mm, sedang untuk atap seng atau asbes antara 1000 sampai 1300mm. Modul PRAKTIK REKAYASA oleh Haryanto Yoso Wigroho 2008

1

Perencanaan Atap

2

b) Bentang gording ditentukan oleh jarak antar kuda-kuda, sebaiknya jarak kudakuda sama dengan jarak kolom struktur. Tetapi kalau tidak memungkinkan jarak kuda-kuda diambil antara 2500mm sampai 4000mm untuk atap genteng atau sirap. Untuk atap seng atau asbes jarak kuda-kuda bisa diambil sampai 6000mm. c) Jumlah sag-rod atau batang tarik penahan beban arah sumbu lemah gording ditentukan oleh bentang gording (jarak kuda-kuda). Jarak sag-rod ini bisa diambil maksimum 2000mm. d) Batang ikatan angin dipasang dengan bentuk silang diantara kuda-kuda. Ikatan angin ini tidak perlu dipasang pada setiap kuda-kuda, tetapi dapat dipasang selang-seling. e) Setelah semua hal tersebut dipertimbangkan, dibuatlah gambar denah rencana atap seperti pada contoh gambar 1.1. Setelah denah rencana atap dibuat, kemudian direncanakan gording seperti dijelaskan gambar 1.2 berikut. Beban gording : - berat sendiri = diperkirakan

2

3

α

a x berat atap = ……. kN/m’ cos α

-

berat atap =

-

berat plafon = a x berat plafon = ……. kN/m’

Dead Load (D) rencana gording q = …….. kN/m’

Beban gording arah sb-2 P cos α q cos α

Beban pekerja P diambil sebesar 1,0 kN sebagai beban Live (L) Rencana momen gording :

M 3,D =

1 2 q cos α (L1 ) 8

M 2,D =

1 q sin α 8

L1 Beban gording arah sb-3 P sin α q sin α

L1 3

= ……. kN/m’

L1 3

L1 3

M 3,U = 1,4M 3,D M 3,U = 1,2M 3,D M 2,U = 1,4M 2,D M 2,U = 1,2M 2,D

⎛ L1 ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ 3⎠

M 3,L = +

1 P cos α (L1 ) 4

M 2,L = +

1 P sin α 4

2

⎛ L1 ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ 3⎠

⎫ * ⎬ pilih yang besar M 3,U + 1,6M 3,L ⎭ ⎫ * ⎬ pilih yang besar M 2,U + 1,6M 2,L ⎭

Gambar 1.2. Rencana Gording Kemudian pilih dimensi gording C, dan dari tabel profil diperoleh property penampang antara lain : I3 = Ix (mm4) ; I2 = Iy (mm4) ; W3 = Wx (mm3) dan W2 = Wy (mm3) Modul PRAKTIK REKAYASA oleh Haryanto Yoso Wigroho 2008

Perencanaan Atap

3

Cek tegangan pada profil C :

fb =

M 3*,U

φW 3

+

M 2*,U

φW 2

≤ Fy , jika tidak dipenuhi pilih profil yang lain

dengan nilai φ = 0,9 untuk lentur dan geser (tabel 6.4-2 SNI 03-1729-2002) Cek defleksi gording :

1 P cos α (L1 ) 5 q cos α (L1 ) δ2 = + 48 384 EI EI 4

δ = δ 32 + δ 22 ≤

3

4

5 q sin α ⎛ L1 ⎞ 1 P sin α ⎛ L1 ⎞ dan δ 3 = ⎜ ⎟ + ⎜ ⎟ 384 EI ⎝ 3 ⎠ 48 EI ⎝ 3 ⎠

1 L1 , sesuai batas lendutan maksimum (tabel 6.4-1 SNI 03-1729240

2002) Hitungan sag-rod : Jumlah gording di bawah nok pada gambar 1.1 sejumlah n=4 baris, sehingga

n ⎛ L1 ⎞ q sin α ⎟ dan Ft ,L = P sin α 2 ⎠ ⎝3

gaya sag-rod terbesar ialah : Ft ,D = n ⎜

Kombinasi beban :

Ft ,U = 1,4Ft ,D Ft ,U = 1,2Ft ,D

⎫ * ⎬ pilih yang besar Ft (kN) + 1,6Ft ,L ⎭

Luas batang sag-rod yang diperlukan : Asr

Ft* .10 3 = mm 2 → pilih diameter sag-rod φFy

yang dibutuhkan. Hitungan sag-rod : Untuk batang ikatan angin biasanya tidak ada hitungan yang terperinci, biasanya langsung ditentukan dengan mempertimbangkan bentang dan jarak kudakuda. Untuk kasus ini batang ikatan angin ditentukan φ16mm.

1.2. Rencana Beban Kuda-kuda Untuk merencanakan beban kuda-kuda dapat dilakukan setelah dimensi gording, sag-rod dan lainnya ditentukan. Dengan melihat denah rencana atap dapat dibuat bagan kuda-kuda seperti ditunjukkan Gambar 1.3. Lebar tritisan diambil sebesar b, yang besarnya bervariasi antara 750mm sampai dengan 1250mm. Beban-beban P1, P2 dan P3 dihitung sesuai dengan jarak gording (lebar atap yang didukung) dan panjang gording (jarak antara kuda-kuda), yang dijelaskan

Modul PRAKTIK REKAYASA oleh Haryanto Yoso Wigroho 2008

3

Perencanaan Atap

4

seperti berikut. Berat atap dan plafon diambil dari peraturan pembebanan yang berlaku, untuk berat sendiri kuda-kuda diperkirakan 0,50 kN/m’.

P3 P2

P2

P2

P2

P2

P2

P1

P1

α b

a

a

a

a

a

a

a

a

b

Gambar 1.3. Bagan rencana kuda-kuda Beban P1 :

a x berat kuda-kuda 2

= ……. kN

= L1 x berat gording per-m’

= ……. kN

- berat sendiri kuda-kuda = - berat gording - berat atap - berat plafon

1 (a + b ) x L1 x berat atap = ……. kN 2 cos α 1 = (a + b ) x L1 x berat palfon = ……. kN 2

=

Beban P1 = ……. kN Beban P2 :

- berat sendiri kuda-kuda = a x berat kuda-kuda - berat gording = L1 x berat gording per-m’ - berat atap - berat plafon

a x L1 x berat atap cos α = a x L1 x berat palfon

=

Beban P2 Beban P3 :

= ……. kN = ……. kN = ……. kN = ……. kN = ……. kN

- berat sendiri kuda-kuda = a x berat kuda-kuda = ……. kN - berat gording = 2 x L1 x berat gording per-m’ = ……. kN - berat atap - berat plafon

a x L1 x berat atap cos α = a x L1 x berat palfon

=

Beban P3

= ……. kN = ……. kN = ……. kN

Beban P1, P2 dan P3 tersebut adalah beban mati (D), beban hidup (L) diambil sesuai ketentuan dalam Peraturan Pembeban, dalam hal ini diambil sebesar 1,0 kN pada setiap joint.

Modul PRAKTIK REKAYASA oleh Haryanto Yoso Wigroho 2008

Perencanaan Atap

5

Untuk beban angin ditentukan koefisien angin tiup (Cti) dan angin isap (Cis) sesuai dalam Peraturan Pembebanan, dan dijelaskan pada gambar 1.4. Beban angin dikerjakan pada tiap joint atas kuda-kuda seperti dijelaskan berikut.

C is

C ti

α b

a

a

a

a

a

a

a

a

b

(a) Koefisien beban angin W3

W4

W2

W5

W2

W5

W2

W5

W1

W6

α b

a

a

a

a

a

a

a

a

b

(b) Beban angin dari kiri pada joint W4

W3 W2

W5

W2

W5

W2

W5

W1

W6

α b

a

a

a

a

a

a

a

a

b

(c) Beban angin dari kanan pada joint

Gambar 1.4. Bagan rencana kuda-kuda Beban angin dari kiri, besarnya W1, W2, W3, W4, W5 dan W6 dihitung sesuai dengan besar tiupan angin (Qw), koefisien beban angin (Cti atau Cis), jarak gording (lebar atap yang didukung) dan panjang gording (jarak antara kuda-kuda), yang dijelaskan seperti berikut. Beban W1 = Beban W2 =

1 (a + b ) x Cti x L1 x Qw = ……. kN 2 cos α a cos α

x Cti x L1 x Qw

= ……. kN

Modul PRAKTIK REKAYASA oleh Haryanto Yoso Wigroho 2008

Perencanaan Atap

Beban W3 =

1 a x Cti x L1 x Qw 2 cos α

6

= ……. kN

1 a x Cis x L1 x Qw = ……. kN 2 cos α a Beban W5 = = ……. kN x Cis x L1 x Qw cos α

Beban W4 =

Beban W6 =

1 (a + b ) x Cis x L1 x Qw = ……. kN 2 cos α

Untuk beban angin dari kanan, beban-beban W1, W2, W3, W4, W5 dan W6 arahnya dibalik seperti dijelaskan pada gambar 1.4( c). Dari bentuk kuda-kuda dan beban-beban yang telah ditentukan, kemudian dibuat model dalam 2 dimensi menggunakan soft-ware SAP2000 atau yang lain, untuk diketahui defleksi dan gaya-gaya dalamnya. Setelah defleksi di-cek terhadap syarat dalam SNI 03-1729-2002 bab 6.4.3, kemudian dibuat tabel gaya batang seperti yang dijelaskan pada tabel 1.1. Tabel 1.1. Rencana gaya-gaya batang pada kuda-kuda No Batang

Panjang (mm)

Beban DL (kN

Beban LL (kN)

Beban Angin Kiri Wki (kN)

Beban Angin Kanan Wka (kN)

1,4DL

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

1,2DL + 1,6 LL

1,2DL + 1,3 Wki + 0,5 LL

1,2DL + 1,3 Wka + 0,5 LL

Gaya rencana

[8]

[9]

[10]

[11)

(kN)

1 2 3 4 5 6 7 dst

Tabel 1.1 tersebut merupakan kombinasi pembebanan untuk kuda-kuda sesuai SNI 03-1729-2002 bab 6.2.2. Gaya-gaya rencana pada kolom 11, diperoleh dari kombinasi yang diberikan pada kolom 7, 8, 9 dan 10, dipilih yang terbesar.

Modul PRAKTIK REKAYASA oleh Haryanto Yoso Wigroho 2008

Perencanaan Atap

7

1.3. Rencana Elemen Kuda-kuda Pada perencanaan elemen kuda-kuda ada dua hal yang perlu diperhatikan. Pertama adalah perencanaan elemen tarik (tanda positif), dan perencanaan elemen tekan (tanda negatif). Untuk perencanaan elemen tarik dapat digunakan persamaan (10.1.1-1) pada SNI 03-1729-2002 sebagai berikut.

ft =

Nu ≤ f y , dengan nilai φ = 0,9 φ Ag

(1-1)

dan syarat kelangsingan: Lk finishing (wp)

1. Beban sendiri

Lantai

4. Beban plafon

3

2

2

2

5. Lain-lain

Tabel 2.2 Contoh analisis penulangan pelat Tipe Plat

Kondisi Tumpuan

Atap

Ly = 3000 Lx = 1750 ht = 120mm

Lantai

2,0

B Wu= 10,012 kN/m2

Ly = 6000 Lx = 3000 ht = 120mm

Lantai

1,5

C Wu= 10,012 kN/m2

Lx

1,7

A Wu= 5,200k N/m2

Ly

Ly =3000 Lx = 2000 ht = 120mm

Koef.

Mu

Vu

φ Vc

A

0,001x

kN.m

kN

kN

mm2

T. Pokok

mm2

T.Bagi

Mlx Mtx

59 1) 59

0,940 0,940

4,550

44,7 2)

200 3)

φ 8-200

250

φ 6-200

Mly Mty

36 36

0,573 0,573

200

φ 8-200

250

φ 6-200

Mlx Mtx

62 62

5,587 5.587

298

φ 8-150

333

φ 6-200

Mly Mty

35 35

3,154 3,154

240

φ 8-150

333

φ 6-200

Mlx Mtx

56 56

2,243 2,243

240

φ 8-150

333

φ 6-200

Mly Mty

37 37

1,482 1,482

240

φ 8-150

333

φ 6-200

Arah

15,018

10,012

1)

55,9

55,9

Dipasang

Koefisien momen diambil dari Peraturan Beton Indonesia (PBI) tahun 1971 untuk pelat dengan tumpuan monolit di ke-empat sisi 2) Kuat geser beton Vc berdasarkan pada fc’ = 20 MPa 3) Luas tulangan berdasarkan pada mutu baja fy = 240 MPa

Modul PRAKTIK REKAYASA oleh Haryanto Yoso Wigroho 2008

Perencanaan Tangga Dan Pelat

P8-150

P8-150

P6-200

P8-150

P8-150

P6-200 P8-150

P8-150

P6-200

5

D

3000

P8-150 P6-200

P8-150

P8-150

P6-200 P6-200

P8-150 P6-200

P8-150

P6-200

P8-150 P6-200

4000

P8-150

6

C

6000

P6-200

B

3000

P8-150

A

4000

P6-200

h = 120 mm

4

Gambar 2.7. Contoh gambar penulangan pelat lantai alternatif 1

B

C

P6-200 P6-200

P8-300 P8-300

P6-200

P6-200

P8-300

P8-300

P8-300

P8-150

P8-300

P8-300

P8-300

P6-200

P6-200

5

P8-300

P8-150

P6-200

P6-200

4000

P8-300

P8-300

P8-300

P8-300 P8-300

D

3000

P8-150

P8-300

6000

P8-150

P8-300

6

P8-300

3000

P8-300

A

4000

P6-200

h = 120 mm

4

Gambar 2.8. Contoh gambar penulangan pelat lantai alternatif 2

Modul PRAKTIK REKAYASA oleh Haryanto Yoso Wigroho 2008

21