Contoh Perencanaan gedung Bab 3

Download file doc. Klik disini..

BAB III

PEMBEBANAN KONSTRUKSI ATAP

3.1 Beban Mati / Dead Load (D)

3.1.1 Berat Sendiri Rangka Kuda-Kuda

q = (L-2) s/d (L+5) kg/m²→Rumus empiris menurut Ir. Loa. Wan Kiong

Dimana:

L = Panjang bentang kuda-kuda

Direncanakan :

- Panjang bentang kuda-kuda (L) = 11,10 m

q = (L - 2) s/d (L + 5) kg/m²

= (11,10 - 2) s/d (11,10 +5) kg/m²

= 12,1 kg/m² s/d 16,1 kg/m²

Diambil nilai qmax = 16,1 kg/m²

Maka :

Pelimpahan berat rangka kuda-kuda ke titik buhul :

=
= 48,40 kg

Jadi, beban rangka kuda-kuda yang diterima sama besar untuk semua titik buhul.

Gambar 3.1 Berat Sendiri Rangka Kuda-kuda

3.1.2 Ikatan Angin/Bressing

Gambar 3.2 Stabilitas Konstruksi Atap

Hubungan Ikatan Angin

Menurut PPBBI 1983 hal 64, pada hubungan gording dengan ikatan angin harus dianggap ada gaya P’ yang arahnya sejajar sumbu gording, yang besarnya adalah :

P’ = (0,01 . P kuda-kuda)+(0,005.n.q.dk.dg)

Dimana:

P kuda-kuda = Jumlah trave antara dua bentang ikatan angin

n = Jumlah trave antara dua bentang ikatan angin

q = Beban atap vetikal terbagi rata (40 kg/m²)

d_k = Jarak kuda-kuda

d_g = Jarak gording

sehingga :

P kuda-kuda =

a →tg 35° = →a = tg 30° (½ . B)

= tg 30° (½ . 11,10 m)

= 3,20 m

b → tg 35° = → b = tg 30° (½ . L)

= tg 30° (½ . 32,5 m)

= 9,38 m

P kuda-kuda =

= 300,16 kg

Sehingga :

P’ = (0,01 . P kuda-kuda) + (0,005.n.q.dk.dg)

= (0,01 . 300,16 kg) + (0,005 . 2 . 40 kg/m² . 3,25 m . 0,60 m)

= 3,78 kg

Bentang Ikatan Angin

Menurut PPBBI hal 64, ikatan angin dinding harus diperhitungkan selain terhadap beban vertikal dari atap, juga terhadap gaya horizontal yang besarnya :

Q’ = 0,0025 . Q

Q = n . q . L . d_k

= 2 . 40 kg/m² . 32,50 m . 3,25 m

= 8450 kg

Maka :

Q’ = 0,0025 . Q

= 0,0025 . 8450 kg

= 19,25 kg

A_tepi = d_g

= 0,60 m

= 3,774 m²

= 37740 cm²

Kontrol :

0,10 > 0,000167...............(Memenuhi)

3.1.3 Berat Penutup Atap + Berat Gording

- Gording yang digunakan adalah profil LLC 100.50.20.2,3

- Penutup Atap = Seng gelombang

- Berat seng gelombang (BWG 24) = 10 kg/m²

- Jarak antar kuda-kuda = 3,25 m

- Jarak gording = 0,60 m

- Berat gording = 4,06 kg/m

P₁ = Berat penutup atap . Jarak antar kuda-kuda . Jarak gording

= 10 kg/m² .3,25 m . 0,60 m

= 19,50 kg

P₂= Berat gording . Jarak antar kuda-kuda

= 4,06 kg/m . 3,25 m

= 13,20 kg.

P₁ + P₂ = 19,50 kg + 13,20 kg

= 32,70 kg

v Batang A – H = G – L

SM_H = 0

R_A(2,56)-(32,70)(2,56)-(32,70)(1,96)-(32,70)(1,36)-(32,70)(0,76)-(32,70)(0,16)

R_A = 86,85 kg

SV = 0

R_H₁= (32,70+32,70+32,70+32,70+32,70) – 86,85

R_H₁= 76,63 kg

v Batang H – I = L – K

SM_I = 0

R_H₂_.(2,56)-(32,70)(2,12)-(32,70)(1,52)-(32,70)(0,92)-(32,70)(0,32) = 0

R_H₂= 62,32 kg

SV = 0

R_I₁= (32,70 + 32,70 + 32,70 + 32,70) – 62,32

R_I₁= 68,46 kg

v Batang I – J = K – J

SM_J = 0

R₁₂_.(1,28) - (32,70)(1) - (32,70)(0,4) = 0

R₁₂ = 35,76 kg

SV = 0

R_J= (32,70 + 32,70) – 35,76

R_J= 29,63 kg

Jadi, pelimpahan beban penutup atap + berat gording pada masing-masing titik buhul :

v Titik A = G = R_A = 86,85 Kg

v Titik H = L = R_H_{1 +}R_H₂= 76,63 + 62,32 = 138,95 Kg

v Titik I = K = R_I_{1 +}R_I₂= 68,46 + 35,76 = 104,22 Kg

v Titik J = (R_Jx 2) = 29,63 x 2) = 59,26 Kg

Gambar 3.3 Berat Penutup Atap + Berat Gording

3.1.4 Berat Plafond + Penggantung

- Berat plafond →SNI-03-1727-1989, tabel 1 hal 3

· Sement asbes, tebal maks 4 mm = 11 kg/m²

- Penggatung = 7 kg/m² →SNI-03-1727-1983, tabel 1 hal 3

Maka : q = 11 kg/m² + 7 kg/m²

= 18 kg/m²

- Jarak antar kuda-kuda = 3,25 m

Jadi, pelimpahan beban plafond + penggantung pada masing-masing titik buhul :

Titik simpul A = G

= 1/2 .B1 . q . Jarak antar kuda-kuda

= 1/2 . 1,11 . 18 kg/m² . 3,25 m

= 32,47 kg

Titik simpul B = F

= 1/2 . (B1 + B2) . q . Jarak antar kuda-kuda

= 1/2 . (1,11 + 2,22) . 18 kg/m² . 3,25 m

= 97,40 kg

Titik simpul C = E

=1/2. (B2+B3) . q . Jarak antar kuda-kuda

= 1/2 . (2,22+2,22) . 18 kg/m² . 3,25 m

= 129,87 kg

Titik simpul D

= 1/2 . (B3 + B4) . q . Jarak antar kuda-kuda

= 1/2 . (2,22+2,22) . 18 kg/m² . 3,25 m

= 129,87 kg

Gambar 3.4 Berat Plafond + Penggantung

3.2 Beban Hidup/Live Load (L)

3.2.1 Beban Terpusat (P = 100 kg) →SNI-03-1727-1989, pasal 2.1.2 poin b.2.b dan poin b.3 hal 4

Gambar 3.5 Beban Hidup Terpusat

3.2.2 Beban Terbagi Rata (q = 40 – 0,8 . α) kg/m² →SNI-03-1727-1989, pasal 2.1.2 poin b.2.a hal 4

q = (40 – 0,8 . α) kg/m²

= (40 – 0,8. 30^o) kg/m²

= 16 kg/m²

Jadi, pelimpahan beban akibat air hujan pada masing-masing titik buhul :

Titik A = G = (½ . A₁) x 3,25 x 16

= (½ x 2,56) x 3,25 x 16

= 66,56 kg

Titik H = L = ½ (A₁ + A₂) x 3,25 x 16

= ½ (2,56 + 2,56) x 3,25 x 16

= 133,12 kg

Titik I = K = ½ (A₂ + A₃) x 3,25 x 16

= ½ (2,56 + 1,28) x 3,25 x 16

= 99,84 kg

Titik J = ½ (A₃ + A₄) x 3,25 x 16

= ½ (1,28 + 1,28) x 3,25 x 16

= 66,56 kg

Gambar 3.6 Beban Hidup Terbagi Rata

Dari kedua jenis beban hidup diatas, maka beban yang diperhitungan adalah beban yang terbesar.

Sesuai dengan SNI-03-1727-1989, pasal 2.1.2 ayat b.2.b hal 4.

3.3 Beban Angin/Wind Load (W)

- Tekanan angin rencana (W) = 40 kg/m² →SNI-03-1727-1989,pasal 2.1.3 poin b.2 hal 9

3.3.1 Angin Tekan

- α < 65° →SNI-03-1727-1989, pasal 2.1.3 poinc.1.b hal 10

Maka, koefisien angin tekan

C = 0,02 . α – 0,4

= 0,02 . 30° - 0,4

= 0,20

Jadi, pelimpahan beban akibat angin tekan pada masing-masing titik buhul :

- Titik Simpul A = G = (1/2. A1). C . W . Jarak antar kuda-kuda

= (1/2 . 2,56 m) . 0,20 . 40 kg/m² . 3,25 m

= 33,28 kg

- Titik Simpul H = L = 1/2 . (A1 + A2) . C . W . Jarak antar kuda-kuda

= 1/2 . (2,56 m +2,56 m) . 0,20 . 40 kg/m² . 3,25 m

= 66,56 kg

- Titik Simpul I = K = 1/2 . (A2 + A3) . C . W . Jarak antar kuda-kuda

= 1/2 . (2,56 m + 1,28 m) . 0,20 . 40 kg/m² . 3,25 m

= 49,92 kg

- Titik Simpul J = 1/2 . A3 . C . W . Jarak antar kuda-kuda

= 1/2 . (1,28 m) . 0,20 . 40 kg/m² . 3,25 m

= 16,64 kg

3.3.2 Angin Hisap

- Koefesien Angin Hisap (C) = -0,40 →SNI–03–1727–1989, pasal 2.1.3 poin c.1.b hal 10

Jadi, pelimpahan beban akibat angin hisap pada masing-masing titik buhul :

- Titik Simpul A = G = (1/2 . A1) . C . W . Jarak antar kuda-kuda

= (1/2 . 2,56 m) . (-0,4) . 40 kg/m² . 3,25 m

= - 66,56 kg

- Titik Simpul H = L = 1/2 . (A1 + A2) . C . W . Jarak antar kuda-kuda

= 1/2 . (2,56 m + 2,56 m) .(-0,4) .40 kg/m² .3,25 m

= - 133,12 kg

- Titik Simpul I = K = 1/2 . (A2 + A3) . C . W . Jarak antar kuda-kuda

= 1/2 . (2,56 m + 1,28 m) .(-0,4) .40 kg/m² .3,25 m

= - 99,84 kg

- Titik Simpul J = 1/2 . A3 . C . W . Jarak antar kuda-kuda

= 1/2 . (1,28 m) . (-0,4) . 40 kg/m² . 3,25 m

= - 33,28 kg

Gambar 3.7 Beban Angin Tekan Kiri Hisap Kanan

Gambar 3.8 Beban Angin Tekan Kanan Hisap Kiri

Tabel 3.1 Rekapitulasi Beban Mati (D)

Titik Buhul	Beban Mati (D)				Jumlah (kg)
	Berat Sendiri (kg)	Bressing (kg)	Berat Penutup Atap + Berat Gording (kg)	Berat Plafond + Penggantung (kg)



A	48,40	23,03	86,85	32,47	190,75
B	48,40	23,03	-	97,40	168,83
C	48,40	23,03	-	129,87	201,30
D	48,40	23,03	-	129,87	201,30
E	48,40	23,03	-	129,87	201,30
F	48,40	23,03	-	97,40	168,83
G	48,40	23,03	86,85	32,47	190,75
H	48,40	23,03	138,95	-	210,38
I	48,40	23,03	104,22	-	175,65
J	48,40	23,03	59,26	-	130,69
K	48,40	23,03	104,22	-	175,65
L	48,40	23,03	138,95	-	210,38

Tabel 3.2 Rekapitulasi Beban Hidup (L)

Titik Buhul	Beban Hidup (L)		Lmax (kg)
	Beban Terpusat (kg)	Beban Terbagi Rata (kg)
	Beban Terpusat (kg)	Beban Terbagi Rata (kg)
A	200,00	66,56	200,00
B	-	-	-
C	-	-	-
D	-	-	-
E	-	-	-
F	-	-	-
G	200,00	66,56	200,00
H	100,00	133,12	133,12
I	100,00	99,84	100,00
J	200,00	66,56	200,00
K	100,00	99,84	100,00
L	100,00	133,12	133,12

Dari kedua jenis beban hidup diatas, maka beban yang diperhitungkan adalah beban yang terbesar.

Sesuai dengan SNI-03-1727-1989, pasal 2.1.2 ayat b.2.b hal 4.

Tabel 3.3 Rekapitulasi Beban Angin Tekan Kiri Hisap Kanan

Titik Buhul	Beban Angin (W)
	Tekan Kiri (kg)	Hisap Kanan (kg)
	Tekan Kiri (kg)	Hisap Kanan (kg)
A	33,28	-
H	66,56	-
I	49,92	-
J	16,64	-33,28
K	-	-99,84
L	-	-133,12
G	-	-66,56

Tabel 3.4 Rekapitulasi Beban Angin Tekan Kanan Hisap Kiri

Titik Buhul	Beban Angin (W)
	Tekan Kanan (kg)	Hisap Kiri (kg)
	Tekan Kanan (kg)	Hisap Kiri (kg)
A	-	-66,56
H	-	-133,12
I	-	-99,84
J	16,64	-33,28
K	49,92	-
L	66,56	-
G	33,28	-

3.4 Perhitungan Gaya Batang (Menggunakan SAP 2000 v.14)

3.4.1 Gaya Batang Beban Mati

3.4.2 Gaya Batang Beban Hidup

3.4.3 Gaya Batang Beban Angin Tekan Kiri

3.4.4 Gaya Batang Beban Angin Hisap Kanan

3.4.5 Gaya Batang Beban Angin Tekan Kanan

3.4.6 Gaya Batang Beban Angin Hisap Kiri

Table 3.5 Element Forces Frames Output SAP2000 v.14

Frame	Station	OutputCase	P	Max	Min
Text	m	Text	Kgf	Kgf	Kgf
A1	0	COMB1	-1997,74	-1877,20	-2549,51
A1	0	COMB2	-2549,51
A1	0	COMB3	-1925,12
A1	0	COMB4	-1877,20
A2	0	COMB1	-1986,08	-1871,58	-2591,08
A2	0	COMB2	-2591,08
A2	0	COMB3	-1921,43
A2	0	COMB4	-1871,58
A3	0	COMB1	-1453,87	-1387,69	-1964,71
A3	0	COMB2	-1964,71
A3	0	COMB3	-1387,69
A3	0	COMB4	-1414,68
A4	0	COMB1	-1453,87	-1388,66	-1964,71
A4	0	COMB2	-1964,71
A4	0	COMB3	-1413,72
A4	0	COMB4	-1388,66
A5	0	COMB1	-1986,08	-1870,16	-2591,08
A5	0	COMB2	-2591,08
A5	0	COMB3	-1870,16
A5	0	COMB4	-1922,85
A6	0	COMB1	-1997,74	-1864,13	-2549,51
A6	0	COMB2	-2549,51
A6	0	COMB3	-1864,13
A6	0	COMB4	-1938,19
B1	0	COMB1	1727,30	2203,33	1451,04
B1	0	COMB2	2203,33
B1	0	COMB3	1849,38
B1	0	COMB4	1451,04
B2	0	COMB1	1897,54	2488,71	1621,31
B2	0	COMB2	2488,71
B2	0	COMB3	2034,74
B2	0	COMB4	1621,31
B3	0	COMB1	1517,40	2025,37	1344,00
B3	0	COMB2	2025,37
B3	0	COMB3	1620,00
B3	0	COMB4	1344,00
B4	0	COMB1	1517,40	2025,37	1422,10
B4	0	COMB2	2025,37
B4	0	COMB3	1541,90
B4	0	COMB4	1422,10
B5	0	COMB1	1897,54	2488,71	1812,20
B5	0	COMB2	2488,71
B5	0	COMB3	1812,20
B5	0	COMB4	1843,86
B6	0	COMB1	1727,30	2203,33	1638,33
B6	0	COMB2	2203,33
B6	0	COMB3	1638,33
B6	0	COMB4	1662,09
C1	0	COMB1	940,89	1086,31	850,27
C1	0	COMB2	1086,31
C1	0	COMB3	850,27
C1	0	COMB4	853,51
D1	0	COMB1	-184,31	-184,31	-345,55
D1	0	COMB2	-345,55
D1	0	COMB3	-214,04
D1	0	COMB4	-187,53
D2	0	COMB1	-232,38	-148,15	-329,59
D2	0	COMB2	-329,59
D2	0	COMB3	-287,42
D2	0	COMB4	-148,15
D3	0	COMB1	505,28	547,11	393,28
D3	0	COMB2	547,11
D3	0	COMB3	508,11
D3	0	COMB4	393,28
D4	0	COMB1	-335,24	-219,94	-431,92
D4	0	COMB2	-431,92
D4	0	COMB3	-401,25
D4	0	COMB4	-219,94
D5	0	COMB1	-335,24	-218,03	-431,92
D5	0	COMB2	-431,92
D5	0	COMB3	-218,03
D5	0	COMB4	-403,16
D6	0	COMB1	505,28	547,11	392,44
D6	0	COMB2	547,11
D6	0	COMB3	392,44
D6	0	COMB4	508,95
D7	0	COMB1	-232,38	-141,18	-329,59
D7	0	COMB2	-329,59
D7	0	COMB3	-141,18
D7	0	COMB4	-294,40
D8	0	COMB1	-184,31	-184,31	-345,55
D8	0	COMB2	-345,55
D8	0	COMB3	-194,52
D8	0	COMB4	-207,05

Keterangan :

COMB 1 : 1,4 D

COMB 2 : 1,2 D + 1,6 L

COMB 3 : 1,2 D + 0,5 L + 0,8 W

COMB 4 : 1,2 D + 0,5 L + 0,8 W

Tabel 3.6 Rekapitulasi Gaya Desain Konstruksi Atap

Batang	Gaya Maximal	Gaya Minimum	Gaya Desain	Gaya Desain
Batang	(Kgm)	(Kgm)	Tekan (Kgm)	Tarik (Kgm)
A1	-1877,20	-2549,51	-2591,08
A2	-1871,58	-2591,08
A5	-1870,16	-2591,08
A6	-1864,13	-2549,51
A3	-1387,69	-1964,71	-1964,71
A4	-1388,66	-1964,71	-1964,71
B1	2203,33	1451,04		2203,33
B6	2203,33	1638,33		2203,33
B2	2488,71	1621,31		2488,71
B3	2025,37	1344,00
B4	2025,37	1422,10
B5	2488,71	1812,20
C1	1086,31	850,27		1086,31
D1	-184,31	-345,55	-345,55
D2	-148,15	-329,59
D7	-141,18	-329,59
D8	-184,31	-345,55
D3	547,11	393,28	-431,92	547,11
D4	-219,94	-431,92
D5	-218,03	-431,92
D6	547,11	392,44

Download file doc. Klik disini..

Teknik Sipil

Search This Blog

Contoh Perencanaan gedung Bab 3

Comments