IS-1.pdf

1.1 Latar Belakang 

BAB I 

PENDAHULUAN 

Dalam dasawarsa terakhir, perkembangan olahraga di Indonesia, 

terutama di kota Malang sangatlah pesat. Hal ini seperti ditunjukkan oleh 

prestasi yang diraih oleh Arema. Semakin besarnya minat masyarakat 

terhadap olahraga, terutama sepakbola, merupakan faktor utama tersebut. 

Untuk menampung aspirasi tersebut, tentu diperlukan sarana dan 

prasarana yang layak agar semuanya dapat berkembang dengan baik. 

Stadion Gajayana yang ada sekarang ini dirasa kurang memadai untuk 

menampung penonton yang datang ke pertandingan jika Arema 

memainkan pertandingan. 

Renovasi dari stadion adalah salah satu alternatif untuk dapat 

meningkatkan kapasitas dan kualitas stadion yang berstandar internasional 

tersebut. Dengan adanya renovasi tersebut, kapasitas Stadion Gajayana 

yang semula hanya 17.000 penonton akan ditingkatkan menjadi 34.000 

penonton. 

Direnovasinya Stadion Gajayana merupakan langkah awal untuk 

merealisasikan kawasan Malang Olympic Garden (MOG). Kawasan MOG 

adalah kawasan megah di pusat kota Malang yang akan dibangun dengan 

fasilitas-fasilitas olahraga lain, seperti kolam renang, lapangan tenis, bola 

voly, bola basket dan angkat besi yang semuanya bertaraf internasional. 

1

Dalam perencanaan bangunan bertingkat, hal-hal yang perlu 

diperhatikan bukan hanya dari segi keindahan (artistik) serta kondisi 

strategis yang mendukung, tetapi aspek teknik juga perlu diperhatikan. 

Masalah yang timbul kemudian adalah kemampuan bangunan (dalam hal 

ini stadion) sebagai satu kesatuan sistem yang kompleks untuk menahan 

beban lateral yang timbul, seperti beban gempa dan beban angin di 

samping berat sendiri yang didukungnya. Sehingga untuk bangunan 

bertingkat idealnya sedapat mungkin elemen-elemen yang membentuknya 

ramping tetapi cukup kuat untuk menahan beban-beban yang bekerja. 

Dengan demikian pemilihan struktur untuk bangunan bertingkat tidak 

hanya berdasar atas pemahaman struktur dalam konteksnya semata tetapi 

pemilihannya harus lebih diarahkan pada faktor fungsi, sehingga 

keberadaan struktur bangunan yang direncanakan benar-benar mampu 

memberikan pelayanan (service) yang diharapkan. 

Keadaan-keadaan inilah yang menjadi dasar pengambilan judul 

tugas akhir berupa Perencanaan Struktur Pada Tribun Barat Stadion 

Gajayana Malang dengan mengaplikasikan ilmu-ilmu yang diperoleh dari 

bangku perkuliahan ke dalam praktek perencanaan yang sebenarnya. 

1.2 Rumusan Masalah 

Dari latar belakang di atas, maka permasalahan yang akan dibahas 

adalah hal-hal yang berkaitan dengan : 

Bagaimana merencanakan struktur pada tribun barat Stadion Gajayana? 

2

1.3 Batasan Masalah 

Mengingat kompleksnya permasalahan dalam suatu perencanaan 

bangunan dan lebih mengarahkan pembahasan dan memberikan solusi 

yang diharapkan dari rumusan masalah, maka perlu adanya batasan 

masalah yang jelas, yaitu : 

1. Struktur yang direncanakan meliputi konstruksi atap, konstruksi portal 

dan konstruksi pondasi. 

2. Konstruksi portal terdiri dari struktur pelat, balok induk, kolom dan 

tribun penonton. 

3. Struktur sekunder yang dihitung adalah balok anak. 

4. Portal yang dihitung adalah portal dengan bentang terbesar (Portal I-I). 

5. Perencanaan struktur baja menggunakan SNI 03-1729-2002. 

6. Perencanaan struktur beton menggunakan SNI 03-2847-2002. 

7. Pembebanan gempa menggunakan SNI 03-1726-2002. 

8. Peraturan pembebanan menggunakan Peraturan Pembebanan Indonesia 

1983. 

9. Pembebanan yang ditinjau adalah berat sendiri struktur, beban gempa 

dan beban angin pada atap stadion. 

10. Dalam penganalisaan struktur dipakai program STAADPro 2004 

sebagai program bantu analisa statika. 

11. Perencanaan stadion tidak menghitung RAB. 

12. Perencanaan stadion tidak menghitung drainase lapangan sepakbola. 

3

1.4 Maksud dan Tujuan 

Maksud dari perencanaan ini adalah untuk membahas secara teknis 

perencanaan struktur atap, struktur portal dan pondasi pada Stadion 

Gajayana Malang. 

Sedangkan tujuan yang ingin dicapai adalah : 

1. Mengetahui desain struktur baja pada bagian konstruksi atap stadion. 

2. Mengetahui desain struktur beton bertulang pada bagian konstruksi 

portal dan pondasi pada stadion. 

1.5 Sistematika Pembahasan 

Dalam penyusunan tugas akhir ini akan memberikan sistematika 

pembahasan sesuai dengan yang akan disusun pada bagian berikutnya 

yang termuat dalam bab-bab berikut ini. 

Di dalam bab I diuraikan tentang berbagai alasan yang melatar 

belakangi diambilnya tugas akhir perencanaan struktur Stadion Gajayana 

Malang. Selain itu juga menjelaskan rumusan masalah, batasan masalah, 

maksud dan tujuan serta sistematika pembahasan. 

Pada bab II akan diuraikan tentang dasar-dasar teori dalam 

merencanakan suatu struktur, jenis-jenis pembebanan yang digunakan 

serta metode dan peraturan-peraturan yang digunakan. Semua itu adalah 

landasan dari perencanaan struktur stadion ini. 

Perhitungan struktur atap akan diuraikan pada bab III. Perhitungan 

tersebut meliputi pembebanan atap dan juga perencanaan konstruksi atap. 

4

Pembebanan pada tribun stadion dan hal-hal lain yang berhubungan 

dengan pembebanan pada struktur utama secara keseluruhan juga akan 

dihitung pada bab ini. 

Dalam bab IV akan dibahas mengenai perencanaan pelat lantai. 

Perhitungan pelat direncanakan sebagai pelat satu arah (one way slab) dan 

pelat dua arah (two way slab) dengan mengacu pada SNI 03-2847-2002. 

Kemudian perencanaan struktur sekunder, yang meliputi perencanaan 

tangga dan perencanaan balok anak. Sedangkan untuk perhitungan struktur 

utama akan meliputi penulangan lentur, geser dan torsi pada balok dan 

tribun serta penulangan lentur dan geser pada kolom. 

Selanjutnya perencanaan struktur bawah akan diuraikan pada bab 

V yang meliputi perencanaan pondasi. 

Pada bab VI merupakan bab penutup yang berisi kesimpulan dan 

saran yang didapat setelah penyusunan tugas akhir ini terselesaikan. 

Dan pada bagian akhir akan dilampirkan bahan-bahan pelengkap 

tugas akhir seperti gambar rencana, gambar detail, perhitungan statika 

dengan STAADPro 2004 dan pelengkap lainnya sehingga nantinya dapat 

memperjelas uraian dalam bab-bab sebelumnya. 

5

2.1 Tinjauan Umum 

BAB II 

DASAR-DASAR TEORI 

Dalam merencanakan sebuah struktur, hal pertama yang perlu 

diperhatikan adalah mengenai pemilihan sifat bahan yang akan digunakan. 

Ada bermacam-macam bahan yang dapat digunakan seperti bahan kabel, 

baja, dan beton. Bahan-bahan tersebut memiliki karakteristik yang berbeda 

dengan berbagai keuntungan dan kerugian. 

Baja sebagai salah satu bahan yang memiliki kekuatan per unit 

berat yang tinggi, keseragaman, elastis, permanen, daktil, mudah dipasang 

(baik dengan paku, baut, maupun las), kemudahan untuk dipabrikasi 

dengan berbagai bentuk profil dan ukuran, dan dapat digunakan kembali 

apabila struktur dibongkar. Sedangkan kekurangan yang dimiliki baja 

adalah membutuhkan biaya perawatan yang relatif besar akibat sifatnya 

yang tidak tahan terhadap korosi, kurang tahan terhadap panas yang tinggi, 

mudah mengalami tekuk (bucking) terutama terhadap gaya aksial tekan 

dan dapat mengalami kelelahan (fatigue) bila mengalami tegangan yang 

bervariasi atau berganti-ganti (stress revesals). 

Beton merupakan campuran bahan-bahan agregat halus dan kasar 

yaitu pasir, batu pecah atau bahan semacam lainnya dengan menambahkan 

secukupnya semen dan air sebagai bahan pembantu guna keperluan reaksi 

kimia selama proses pengerasan dan perawatan beton berlangsung. Nilai 

6

kuat tekan beton relatif tinggi dibanding dengan kuat tariknya, dan beton 

merupakan bahan yang bersifat getas. Jika beton diperkuat dengan batang 

tulangan baja akan mampu membantu kelemahan beton, terutama terhadap 

gaya tarik. Komponen struktur beton ini disebut sebagai beton bertulang. 

2.2 Pembebanan 

Dalam suatu perencanaan gedung bertingkat sebelum melakukan 

perhitungan statika, harus lebih dahulu ditentukan beban-beban yang 

bekerja pada struktur tersebut. Dalam standar SNI 03-2847-2002 

memberikan pengertian dari beberapa pembebanan, yaitu : 

2.2.1 Beban Mati 

Beban mati adalah berat sendiri semua bagian dari suatu gedung 

yang bersifat tetap, termasuk segala tambahan, penyelesaian mesin-mesin 

serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari 

gedung tersebut. 

2.2.2 Beban Hidup 

Beban hidup adalah semua beban yang terjadi akibat pemakaian 

dan penghunian suatu gedung, termasuk beban-beban pada lantai yang 

berasal dari barang-barang yang dapat berpindah dan/atau beban akibat air 

hujan pada atap. 

2.2.3 Beban Kerja 

Beban kerja adalah beban rencana yang digunakan untuk 

memproporsikan komponen struktur. 

7

2.2.4 Beban Terfaktor 

Beban terfaktor adalah beban kerja yang telah dikalikan dengan 

faktor beban yang sesuai. 

Pada pasal 11.2 SNI 03-2847-2002 memberikan ketentuan agar 

struktur dan komponen struktur harus direncanakan hingga semua 

penampang mempunyai kuat rencana minimum sama dengan kuat perlu, 

yang dihitung berdasarkan kombinasi beban dan gaya terfaktor berikut : 

a. Kuat perlu U untuk menahan beban mati D paling tidak harus sama 

dengan 

U = 1,4 D 

Kuat perlu U untuk menahan beban mati D, beban hidup L, dan juga 

beban atap A atau beban hujan R, paling tidak harus sama dengan 

U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R) 

b. Bila ketahanan struktur terhadap beban angin W harus diperhitungkan 

dalam perencanaan, maka pengaruh kombinasi beban D, L, dan W 

berikut harus ditinjau untuk menentukan nilai U yang terbesar, yaitu : 

U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5 (A atau R) 

Kombinasi beban juga harus memperhitungkan kemungkinan beban 

hidup L yang penuh dan kosong untuk mendapatkan kondisi yang 

paling berbahaya, yaitu : 

U = 0,9 D ± 1,6 W 

Perlu dicatat bahwa untuk setiap kombinasi beban D, L, dan W, kuat 

perlu U tidak boleh kurang dari persamaan di atas. 

8

c. Bila ketahanan struktur terhadap beban gempa rencana E harus 

diperhitungkan dalam perencanaan, maka nilai kuat perlu U harus 

diambil sebagai : 

atau 

U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E 

U = 0,9 D ± 1,0 E 

dalam hal ini nilai E ditetapkan berdasarkan ketentuan SNI 03-1726- 

2002, Tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk bangunan 

gedung. 

2.2.5 Beban Angin 

Beban angin adalah beban yang bekerja pada gedung yang 

disebabkan oleh selisih dalam tekanan udara. Dalam perencanaan ini 

pengaruh beban angin hanya dihitung untuk perencanaan konstruksi atap, 

sedangkan pada konstruksi portal tidak diperhitungkan karena nilainya 

lebih kecil daripada beban akibat gempa. Hal ini disebabkan karena tinggi 

konstruksi portal stadion kurang dari 40 lantai. Dengan tinggi konstruksi 

yang kurang dari 40 lantai, maka beban gempa lebih dominan terjadi 

dibandingkan dengan beban angin. Hal ini disebabkan karena dengan 

konstruksi bangunan yang semakin tinggi, maka struktur menjadi lebih 

lentur dan beban angin menjadi dominan. 

2.2.6 Beban Gempa 

Beban gempa nilainya ditentukan oleh 3 hal, yaitu oleh besarnya 

probabilitas beban itu bisa dilampaui dalam kurun waktu tertentu, oleh 

9

tingkat daktilitas struktur yang mengalaminya dan oleh kekuatan lebih 

yang terkandung di dalam struktur bangunan tersebut. Menurut SNI 03- 

1726-2002, peluang dilampauinya beban tersebut dalam kurun waktu 

umur gedung 50 tahun adalah 10% dan gempa yang menyebabkannya 

disebut gempa rencana (dengan perioda ulang 500 tahun), tingkat 

daktilitas struktur gedung dapat ditetapkan sesuai dengan kebutuhan, 

sedangkan faktor kuat lebih f1 untuk struktur gedung secara umum 

nilainya adalah 1,6. Dengan demikian, beban gempa nominal adalah beban 

akibat pengaruh gempa rencana yang menyebabkan terjadinya pelelehan 

pertama di dalam struktur gedung, kemudian direduksi dengan faktor kuat 

lebih f1. 

2.2.6.1 Arah Pembebanan Gempa 

Dalam perencanaan struktur gedung, arah utama pengaruh gempa 

rencana harus ditentukan sedemikian rupa, sehingga memberi pengaruh 

terbesar terhadap unsur-unsur subsistem dan sistem struktur gedung secara 

keseluruhan. 

Untuk mensimulasikan arah pengaruh gempa rencana yang 

sembarang terhadap struktur gedung, pengaruh pembebanan gempa dalam 

arah utama yang ditentukan harus dianggap efektif 100% dan harus 

dianggap terjadi bersamaan dengan pengaruh pembebanan gempa dalam 

arah tegak lurus pada arah utama pembebanan tadi, tetapi dengan 

efektifitas hanya 30%. 

10

2.2.6.2 Beban Gempa Nominal Statik Ekuivalen 

Struktur gedung beraturan dapat direncanakan terhadap 

pembebanan gempa nominal akibat pengaruh gempa rencana dalam arah 

masing-masing sumbu utama denah struktur tersebut, berupa beban gempa 

nominal statik ekuivalen. 

Apabila kategori gedung memiliki faktor keutamaan I menurut 

tabel 2 dan strukturnya untuk suatu arah sumbu utama denah struktur dan 

sekaligus arah pembebanan gempa rencana memiliki faktor reduksi gempa 

R dan waktu getar alami fundamental T1, maka beban geser dasar nominal 

statik ekuivalen V yang terjadi di tingkat dasar dapat dihitung menurut 

persamaan : 

C1 . I 

V = . Wt 

R 

Dimana C1 adalah nilai faktor respons gempa yang didapat dari spektrum 

respons gempa rencana menurut gambar 2 untuk waktu getar alami 

fundamental T1, sedangkan Wt adalah berat total gedung, termasuk beban 

hidup yang sesuai. 

Beban geser dasar nominal V pada persamaan di atas tersebut 

harus dibagikan sepanjang tinggi struktur gedung menjadi beban-beban 

gempa nominal statik ekuivalen Fi yang menangkap pada pusat massa 

lantai tingkat ke-i menurut persamaan : 

W . z 

i i 

Fi = . V 

n 

∑ Wi 

. z i 

i = 

1 

11

Dimana Wi adalah berat lantai tingkat ke-i, termasuk beban hidup yang 

sesuai, zi adalah ketinggian lantai tingkat ke-i diukur dari taraf penjepitan 

lateral sedangkan n adalah nomor lantai tingkat paling atas. 

Apabila rasio antara tinggi struktur gedung dan ukuran denahnya 

dalam arah pembebanan gempa sama dengan atau melebihi 3, maka 0,1 V 

harus dianggap sebagai beban horisontal terpusat yang menangkap pada 

pusat massa lantai tingkat paling atas, sedangkan 0,9 V sisanya harus 

dibagikan sepanjang tinggi struktur gedung menjadi beban-beban gempa 

nominal statik ekuivalen. 

2.2.6.3 Wilayah Gempa dan Spektrum Respons 

Indonesia ditetapkan terbagi dalam 6 wilayah gempa seperti 

ditunjukkan dalam gambar 1, dimana wilayah gempa 1 adalah wilayah 

dengan kegempaan paling rendah dan wilayah gempa 6 dengan 

kegempaan paling tinggi. Pembagian wilayah gempa ini didasarkan atas 

percepatan puncak batuan dasar akibat pengaruh gempa rencana dengan 

periode ulang 500 tahun. 

Untuk menentukan pengaruh gempa rencana pada struktur gedung 

dan bangunan, yaitu berupa beban geser dasar nominal statik ekuivalen 

pada struktur yang beraturan untuk masing-masing wilayah gempa 

ditetapkan spektrum respons gempa rencana C-T seperti ditunjukkan 

dalam gambar 2. 

12

Gambar 1. Wilayah Gempa Indonesia Dengan Percepatan Puncak Batuan Dasar Dengan Periode Ulang 500 Tahun 

13

Gambar 2. Respons spektrum gempa rencana 

14

2.2.6.4 Pembatasan Waktu Getar Alami Fundamental 

Untuk mencegah penggunaan struktur gedung yang terlalu 

fleksibel, nilai waktu getar alami fundamental T1 dari struktur harus 

dibatasi, bergantung pada koefisien ζ untuk wilayah gempa tempat 

struktur gedung berada dan jumlah tingkatnya n menurut persamaan : 

Ti < ζ . n 

Dimana koefisien ζ ditetapkan menurut tabel 1. 

Tabel 1. Koefisien ζ yang membatasi waktu getar alami fundamental 

struktur gedung 

Wilayah Gempa ζ 

2.2.6.5 Waktu Getar Alami Fundamental 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

0,20 

0,19 

0,18 

0,17 

0,16 

0,15 

Waktu getar alami fundamental struktur gedung beraturan dalam 

arah masing-masing sumbu utama dapat ditentukan dengan rumus 

Rayleigh sebagai berikut : 

T1 = 

6,3 

n 

∑ 

i = 1 

n 

g 

Wi . di 

∑ 

i = 1 

2 

Fi . di 

15

Dimana Wi adalah berat lantai gedung tingkat ke-i, termasuk juga beban 

hidup yang sesuai, Fi adalah beban-beban gempa nominal statik ekuivalen, 

‘di’ adalah simpangan horisontal lantai gedung tingkat ke-i dinyatakan 

dalam mm dan ‘g’ adalah percepatan gravitasi yang ditetapkan sebesar 

9810 mm/det 2 . 

2.2.6.6 Gempa Rencana dan Kategori Gedung 

Akibat pengaruh gempa rencana, struktur gedung secara 

keseluruhan harus masih berdiri, walaupun sudah berada dalam kondisi di 

ambang keruntuhan. Gempa rencana ditetapkan mempunyai periode ulang 

500 tahun, agar probabilitas terjadinya terbatas pada 10% selama umur 

gedung 50 tahun. 

Untuk berbagai kategori gedung dan bangunan, bergantung pada 

probabilitas terjadinya keruntuhan struktur gedung selama umur gedung 

dan umur gedung tersebut yang diharapkan, pengaruh gempa rencana 

terhadapnya harus dikalikan dengan suatu faktor keutamaan I menurut 

persamaan : 

I = I1 . I2 

Dimana I1 adalah faktor keutamaan untuk menyesuaikan periode ulang 

gempa berkaitan dengan penyesuaian probabilitas terjadinya gempa itu 

selama umur gedung, sedangkan I2 adalah faktor keutamaan untuk 

menyesuaikan periode ulang gempa berkaitan dengan penyesuaian umur 

gedung tersebut. Faktor-faktor keutamaan I1, I2 dan I ditetapkan menurut 

Tabel 2. 

16

Tabel 2. Faktor Keutamaan I untuk berbagai kategori gedung dan bangunan 

Kategori Gedung 

Gedung umum seperti untuk penghunian, perniagaan 

dan perkantoran 

17 

Faktor Keutamaan 

I1 I2 I 

1,0 1,0 1,0 

Monumen dan bangunan monumental 1,0 1,6 1,6 

Gedung penting pasca gempa seperti rumah sakit, 

instalasi air bersih, pembangkit tenaga listrik, pusat 

penyelamatan dalam keadaan darurat, fasilitas radio 

dan televisi 

Gedung untuk menyimpan bahan berbahaya seperti 

gas, produk minyak bumi, asam, bahan beracun 

1,4 1,0 1,4 

1,6 1,0 1,6 

Cerobong, tangki di atas menara 1,5 1,0 1,5 

Catatan : 

Untuk semua struktur bangunan gedung yang ijin penggunaannya 

diterbitkan sebelum berlakunya SNI 03-1726-2002 maka Faktor Keutamaan 

I, dapat dikalikan 80%. 

2.2.6.7 Daktilitas Struktur Bangunan dan Pembebanan Gempa Nominal 

Faktor daktilitas struktur gedung µ adalah rasio antara simpangan 

maksimum struktur gedung akibat pengaruh gempa rencana pada saat 

mencapai kondisi di ambang keruntuhan δm dan simpangan struktur 

gedung pada saat terjadinya pelelehan pertama δy, yaitu : 

1,0 ≤ µ = 

δ m ≤ µm 

δy 

Dari persamaan di atas nilai µ = 1,0 adalah nilai faktor daktilitas untuk 

struktur gedung yang berperilaku elastik penuh, sedangkan µm adalah nilai

faktor daktilitas maksimum yang dapat dikerahkan oleh sistem struktur 

gedung yang bersangkutan. 

Apabila Vn adalah pembebanan gempa nominal akibat pengaruh 

gempa rencana yang harus ditinjau dalam perencanaan struktur gedung, Vc 

adalah pembebanan maksimum akibat pengaruh gempa rencana yang 

dapat diserap oleh struktur gedung elastik penuh dalam kondisi di ambang 

keruntuhan dan Vy adalah pembebanan yang menyebabkan pelelehan 

pertama di dalam struktur gedung, maka berlaku hubungan : 

Vn = 

V y Vc = 

f1 

R 

Dimana f1 adalah faktor kuat lebih beban dan bahan yang terkandung di 

dalam struktur gedung dan nilainya ditetapkan sebesar 1,6 dan R disebut 

faktor reduksi gempa menurut persamaan : 

1,6 ≤ R = µ . f1 ≤ Rm 

Dari persamaan di atas R = 1,6 adalah faktor reduksi gempa untuk 

struktur gedung yang berperilaku elastik penuh, sedangkan Rm adalah 

faktor reduksi maksimum yang dapat dikerahkan oleh sistem struktur yang 

bersangkutan. 

Dalam tabel 3 dicantumkan nilai R untuk berbagai nilai µ yang 

bersangkutan, dengan ketentuan bahwa nilai µ dan R tidak dapat 

melampaui nilai maksimumnya. Sedangkan dalam tabel 4 ditetapkan nilai 

µm yang dapat dikerahkan oleh beberapa jenis sistem dan subsistem 

struktur gedung, berikut faktor reduksi maksimum Rm yang bersangkutan. 

18

Tabel 3. Parameter daktilitas struktur gedung 

Taraf kinerja struktur gedung µ R 

Elastik penuh 1,0 1,6 

Daktial parsial 

1,5 

2,0 

2,5 

3,0 

3,5 

4,0 

4,5 

5,0 

2,4 

3,2 

4,0 

4,8 

5,6 

6,4 

7,2 

8,0 

Daktail penuh 5,3 8,5 

Tabel 4. Faktor daktilitas maksimum, faktor reduksi gempa maksimum, 

faktor tahanan lebih struktur dan faktor tahanan lebih total beberapa 

jenis sistem dan subsistem struktur gedung 

Sistem dan subsistem struktur 

bangunan gedung 

1. Sistem dinding penumpu (Sistem 

struktur yang tidak memiliki 

rangka ruang pemikul beban 

gravitasi secara lengkap. Dinding 

penumpu atau sistem bresing 

memikul hampir semua beban 

gravitasi. Beban lateral dipikul 

dinding geser atau rangka bresing). 

2. Sistem rangka gedung (Sistem 

struktur yang pada dasarnya 

memiliki rangka ruang pemikul 

beban gravitasi secara lengkap. 

Beban lateral dipikul dinding geser 

atau rangka bresing). 

3. Sistem rangka pemikul momen 

(Sistem struktur yang pada 

dasarnya memiliki rangka ruang 

pemikul beban gravitasi secara 

lengkap. Beban lateral dipikul 

rangka pemikul momen terutama 

melalui mekanisme lentur) 

19 

Uraian sistem pemikul beban gempa µ m Rm f 

1. Dinding geser beton bertulangan 2,7 4,5 2,8 

2. Dinding penumpu dengan rangka baja ringan dan 

bresing tarik 

1,8 2,8 2,2 

3. Rangka bresing di mana bresingnya memikul beban 

gravitasi 

a. Baja 2,8 4,4 2,2 

b. Beton bertulangan (tidak untuk wilayah 5 & 6) 1,8 2,8 2,2 

1. Rangka bresing eksentris baja (RBE) 4,3 7,0 2,8 

2. Dinding geser beton bertulangan 3,3 5,5 2,8 

3. Rangka bresing biasa 

a. Baja 3,6 5,6 2,2 

b. Beton bertulang (tidak untuk wilayah 5 & 6) 3,6 5,6 2,2 

4. Rangka bresing konsentrik khusus 

a. Baja 4,1 6,4 2,2 

5. Dinding geser beton bertulangan berangkai daktail 4,0 6,5 2,8 

6. Dinding geser beton bertulang kantilever daktail penuh 3,6 6,0 2,8 

7. Dinding geser beton bertulang kantilever daktail parsial 3,3 5,5 2,8 

1. Rangka pemikul momen khusus (SRPMK) 

a. Baja 5,2 8,5 2,8 

b. Beton bertulang 5,2 8,5 2,8 

2. Rangka pemikul momen menengah beton (SRPMM) 

(tidak untuk wilayah 5 & 6) 

3,3 5,5 2,8 

3. Rangka pemikul momen biasa (SRPMB) 

a. Baja 2,7 4,5 2,8 

b. Beton bertulang 2,1 3,5 2,8 

4. Rangka batang baja pemikul momen khusus (SRBPMK) 4,0 6,5 2,8

Sistem dan subsistem struktur 

bangunan gedung 

4. Sistem ganda 

( Terdiri dari : 1) rangka ruang 

yang memikul seluruh beban 

gravitasi; 2) pemikul beban lateral 

berupa dinding geser atau rangka 

bresing dengan rangka pemikul 

momen. Rangka pemikul momen 

harus direncanakan secara terpisah 

mampu memikul sekurangkurangnya 

25% dari seluruh beban 

lateral; 3) kedua sistem harus 

direncanakan untuk memikul 

secara bersama-sama seluruh 

beban lateral dengan 

memperhatikan interaksi/sistem 

ganda) 

5. Sistem struktur bangunan gedung 

kolom kantilever : (Sistem struktur 

yang memanfaatkan kolom 

kantilever untuk memikul beban 

lateral 

6. Sistem interaksi dinding geser 

dengan rangka 

7. Subsistem tunggal (Subsistem 

struktur bidang yang membentuk 

struktur bangunan gedung secara 

keseluruhan) 

2.3 Struktur Baja 

2.3.1 Batang Tarik 

Tabel 4. (lanjutan) 

1. Dinding geser 

20 

Uraian sistem pemikul beban gempa µ m Rm f 

a. Beton bertulang dengan SRPMK beton bertulang 5,2 8,5 2,8 

b. Beton bertulang dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8 

c. Beton bertulang dengan SRPMM beton bertulang 4,0 6,5 2,8 

2. RBE baja 

a. Dengan SRPMK baja 5,2 8,5 2,8 

b. Dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8 

3. Rangka bresing biasa 

a. Baja dengan SRPMK baja 4,0 6,5 2,8 

b. Baja dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8 

c. Beton bertulang dengan SRPMK beton bertulang 


4,0 6,5 2,8 

d. Beton bertulang dengan SRPMM beton bertulang 


2,6 4,2 2,8 

4. Rangka bresing konsentrik khusus 

a. Baja dengan SRPMK baja 4,6 7,5 2,8 

b. Baja dengan SRPMB baja 2,6 4,2 2,8 

Sistem struktur kolom kantilever 1,4 2,2 2 

Beton bertulang menengah (tidak untuk wilayah 3, 4, 5 

dan 6) 

3,4 5,5 2,8 

1. Rangka terbuka baja 5,2 8,5 2,8 

2. Rangka terbuka beton bertulang 5,2 8,5 3,8 

3. Rangka terbuka beton bertulang dengan balok beton 

pratekan (bergantung pada indeks baja total) 

3,3 5,5 2,8 

4. Dinding geser beton bertulang berangkai daktail penuh 4,0 6,5 2,8 

5. Dinding geser beton bertulang kantilever daktail parsial 3,3 5,5 2,8 

Batang tarik sering dijumpai pada struktur baja sebagai batang 

struktural pada rangka jembatan dan atap, serta pada struktur rangka 

batang pada sistem pengaku yang terdapat pada gedung bertingkat banyak. 

Batang tarik ini digunakan sebagai kontrol terhadap stabilitas batang 

diagonal dari pengaku horisontal yang direncanakan. Batang tarik dapat

erbentuk profil tunggal atau profil struktural. SNI 03-1729-2002 pasal 

10.1 memberikan persyaratan keamanan untuk batang tarik : 

Nu ≤ φ . Nn 

dengan φ . Nn adalah kuat tarik rencana yang besarnya diambil sebagai 

nilai terendah di antara dua perhitungan menggunakan harga-harga φ dan 

Nn di bawah ini : 

dan 

φ = 0,9 

Nn = Ag . fy 

φ = 0,75 

Nn = Ae . fu 

Dimana : Ag = luas penampang bruto (mm 2 ) 

Ae = luas penampang efektif (mm 2 ) 

fy = tegangan leleh (MPa) 

fu = tegangan tarik putus (MPa) 

Sedangkan luas penampang efektif komponen struktur yang 

mengalami gaya tarik ditentukan sebagai berikut : 

Ae = A . U 

Dimana : A = luas penampang (mm 2 ) 

U = faktor reduksi 

= 1 – (x / L) ≤ 0,9 

21

2.3.2 Batang Tekan (Kolom) 

x = eksentrisitas sambungan, jarak tegak lurus arah gaya 

22 

tarik, antara titik berat penampang komponen yang 

disambung dengan bidang sambungan (mm) 

L = panjang sambungan dalam arah gaya tarik, yaitu jarak 

antara dua baut yang terjauh pada suatu sambungan atau 

panjang las dalam arah gaya tarik (mm) 

Kolom adalah sebuah batang tekan yang sangat kecil dibandingkan 

dengan panjangnya dan rusak akibat tekukan bila beban bertambah secara 

perlahan dengan beban terkecil dari beban yang dibutuhkan untuk 

mencapai tegangan lelehnya. Batang-batang ini jarang hanya memikul 

gaya aksial tekan saja. Namun bila pembebanan disusun sedemikian rupa 

sehingga perlawanana rotasional ujung dapat diabaikan, dan lentur 

dianggap dapat diabaikan bila dibandingkan dengan gaya tekan 

langsungnya, batang tersebut dapat secara aman didesain sebagai kolom 

yang dibebani secara konsentrik. 

Persyaratan desain kolom sesuai dengan SNI 03-1729-2002 pasal 

9.1 dapat dinyatakan sebagai berikut : 

Nu ≤ φn . Nn 

Dimana : φn = faktor reduksi kekuatan 

Nn = kuat tekan nominal komponen struktur 

Nu = gaya tekan konsentris akibat beban terfaktor

Untuk nilai Nn sesuai dengan SNI 03-1729-2002 pasal 7.6.2 

dihitung dengan : 

Nn = Ag . fcr 

= Ag . 

 

Untuk λc ≤ 0,25 maka ω = 1 

Untuk 0,25 < λc < 1,2 maka ω = 

, 

,, 

Untuk λc ≥ 1,2 maka ω = 1,25 

Dimana : Ag = luas penampang bruto (mm 2 ) 

2.3.3 Balok-Kolom 

fcr = tegangan kritis penampang (MPa) 

fy = tegangan leleh material (MPa) 

Hampir semua batang pada struktur memikul momen lentur dan 

beban aksial-baik tarik ataupun tekan. Bila salah satu relatif kecil, 

pengaruhnya bisa diabaikan. Tetapi dalam banyak hal, kedua pengaruh 

tersebut tidak dapat diabaikan dan kelakuan akibat beban gabungan harus 

diperhitungkan dalam perencanaan. Batang yang memikul tekanan aksial 

dan momen lentur disebut balok-kolom. 

kolom adalah : 

Persamaan untuk kontrol kekuatan dan stabilitas terhadap balok- 

 

 

 

 

 

 

 

 

≤ 1,0 untuk 

 

 

 

 

 

≤ 1,0 untuk 

 

 

 

 

 

≥ 0,2 

< 0,2 

23

Dimana : Pu = beban tekan aksial terfaktor 

2.3.4 Alas Kolom 

Pn = kekuatan tekan nominal 

Mux , Muy = momen lentur terfaktor 

Mnx , Mny = kekuatan momen nominal untuk lentur 

φc = faktor resistensi untuk kuat tekan (0,85) 

φb = faktor resistensi untuk kuat lentur (0,90) 

Ada dua masalah utama yang perlu diperhatikan dalam 

perencanaan alas kolom. Pertama, gaya tekan pada sayap kolom harus 

disebar oleh plat alas (base plate) ke media penyanggah sedemikian rupa 

hingga tegangan tumpunya masih dalam batas-batas yang diijinkan. 

Masalah kedua berkaitan dengan sambungan (atau penjangkaran) pada 

alas dan kolom ke pondasi beton. Untuk menganalisis suatu portal, 

karakteristik momen-rotasi dari penjangkaran secara keseluruhan, 

termasuk plat alas, baut angkur dan pondasi beton, perlu diketahui guna 

menentukan derajat pengekangan dan kekakuan perletakan. 

2.3.4.1 Alas yang Memikul Beban Aksial 

Distribusi tegangan di bawah plat alas dianggap merata dan 

proyeksi plat di belakang penampang kritis dianggap bekerja seperti balok 

kantilever. Dimensi dan pembebanan plat alas diperlihatkan pada gambar 

di bawah ini. 

24

maasing-masinng 

adalah 

M = 

= 

Sedangkan 

teganggan 

pada plat 

alas adalaah 

f = 

= 

Gambar 33. 

Dimensi Plat P Alas Koolom 

Untukk 

momen leentur 

pada kantilever dengan beentang 

m dan d n 

(pada penam mpang yangg 

sejajar baddan 

kolom) 

(pada penam mpang yangg 

sejajar sayyap 

kolom) 

atau 

dimmana 

dari duua 

harga di atas, harga terbesar yaang 

menentuukan. 

25

Jika tegangan lentur ijin untuk penampang segi empat pejal adalah 

0,75Fy, maka tebal plat yang diperlukan dapat dihitung sebagai berikut : 

t yang diperlukan : 

f = 

≤ 0,75Fy 

= 

, 

atau 

, 

2.3.4.2 Alas Kolom untuk Menahan Momen 

Alas kolom umumnya harus menahan momen di samping tekanan 

aksial. Gaya aksial menimbulkan pratekan antara plat alas dan bidang 

kontak, yang berupa permukaan dinding atau telapak beton. Ketika momen 

bekerja, pratekan pada sisi tarik akibat lentur akan berkurang sehingga 

daya tahan terhadap tarik hanya diberikan oleh baut angkur. Pada sisi 

tekan, bidang kontak tetap mengalami tekanan. Penjangkaran ini mampu 

menjalani deformasi rotasi, yang terutama bergantung pada panjang baut 

angkur yang tersedia untuk berubah bentuk secara elastis. Juga, 

kelakuannya dipengaruhi oleh ada atau tidaknya pratarik awal pada baut 

angkur. 

Beberapa metode tersedia untuk merencanakan alas penahan 

momen, yang bervariasi tergantung pada besarnya eksentrisitas beban dan 

detail penjangkaran yang khusus. Beberapa detail yang sederhana 

diperlihatkan pada gambar di bawah ini. 

26

gallih 

/ kern / jarak 2 dimmensi 

dari pusat plat), , rumus teggangan 

gabu ungan 

yanng 

biasa berrlaku. 

Jadi, untuk e yan ng kecil, 

denngan 

M = P 

Gaambar 

4. Alaas 

Kolom un ntuk Menahan 

Momen 

Bila ekksentrisitas 

beban, e = M / P, seddemikian 

keecil 

hingga tidak 

meelampaui 

5 dari dimennsi 

plat N dalam d arah lentur (yakkni 

pada bidang 

f = 

Pe 

S = A r 2 / (N/ /2) = AN / 6 

r 2 = N 2 / 12 

f = 

dimanna 

N = dimensi 

plat dalam 

arah lenntur. 

Persammaan 

di atas s akan 

teppat 

untuk e ≤ N / 6 billa 

pratarik baut b tidak aada, 

dan diaanggap 

mem madai 

unntuk 

tujuan ppraktis 

miniimal 

sampai i e = N / 2 tanpa 

kesalaahan 

yang besar. 

b 

27

2.4 Pelat Beton Bertulang 

Pelat adalah elemen horisontal struktur yang mendukung beban 

mati maupun beban hidup dan menyalurkannya ke kerangka vertikal dari 

sistem struktur yang tebalnya jauh lebih kecil dibandingkan dengan 

dimensi yang lain. 

Berdasarkan perbandingan antara bentang yang panjang Ly dan 

bentang yang pendek Lx, pelat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu : 

Ly / Lx ≤ 2 ……….. pelat dua arah 

Ly / Lx > 2 ……….. pelat satu arah 

Sedangkan tebal pelat minimum dengan balok yang 

menghubungkan tumpuan pada semua sisinya harus memenuhi ketentuan 

sebagai berikut : 

a. Untuk αm yang sama atau lebih kecil dari 0,2, tebal minimum pelat 

tanpa balok interior harus memenuhi ketentuan tabel 5 dan tidak boleh 

kurang dari nilai berikut : 

(1) untuk pelat tanpa penebalan digunakan tebal pelat ........ 120 mm. 

(2) untuk pelat dengan penebalan digunakan tebal pelat …. 100 mm. 

b. Untuk αm lebih besar dari 0,2 tapi tidak lebih dari 2,0, ketebalan pelat 

minimum harus memenuhi : 

h = 

⎛ fy 

⎞ 

ln 

⎜0,8 

+ ⎟ 

⎝ 1500 ⎠ 

36 + 5 β (αm 

- 0,2) 

dan tidak boleh kurang dari 120 mm. 

…...................................... (15) 

28

c. Untuk αm lebih besar dari 2,0, ketebalan pelat minimum tidak boleh 

kurang dari : 

h = 

⎛ fy 

⎞ 

ln 

⎜0,8 

+ ⎟ 

⎝ 1500 ⎠ 

…........................................... (16) 

36 + 9 β 

dan tidak boleh kurang dari 90 mm. 

2.4.1 Metode Perencanaan Langsung (Direct Design Method) 

2.4.1.1 Batasan Metode Perencanaan Langsung 

Metode perencanaan langsung boleh dipakai apabila sistem pelat 

lantai memenuhi batasan-batasan berikut menurut SNI 03-2847-2002 pada 

pasal 15.6, yaitu : 

1. Minimum ada tiga bentang menerus pada masing-masing arah 

tinjauan. 

2. Panel pelat berbentuk persegi dengan rasio antara bentang panjang 

terhadap lebar diukur dari sumbu ke sumbu tumpuan dan tidak lebih 

dari 2. 

3. Panjang bentang bersebelahan pada masing-masing arah tidak boleh 

berbeda lebih dari sepertiga bentang yang panjang. 

4. Letak pusat kolom dapat menyimpang maksimum 10% dari bentang 

pada arah penyimpangan dari sumbu antara garis pusat kolom yang 

berurutan. 

5. Beban mati yang diperhitungkan hanyalah beban gravitasi saja dan 

tersebar merata pada seluruh panel. Beban hidup tidak boleh 

melampaui 3 kali beban mati. 

29

6. Apabila panel pelat ditumpu oleh balok pada keempat sisinya, syarat 

kekakuan relatif balok pada dua arah yang saling tegak lurus adalah : 

2,0 ≤ ≤ 5,0 

2.4.1.2 Momen Statis Total Terfaktor 

SNI 03-2847-2002 pasal 15.6.2).(2) menggunakan simbol Mo 

untuk (Wu l2 ln 2 )/8 dan menamakan Mo adalah momen statis total terfaktor. 

Pasal tersebut menyatakan “jumlah absolut dari momen terfaktor positif 

dan momen terfaktor negatif rata-rata dalam masing-masing arah tidak 

boleh kurang dari Mo atau 

 

+ Mpos ≥ Mo = 

 

 

 

dimana : Wu = beban terfaktor per satuan luas 

ln = bentang bersih dalam arah mana momen dihitung, 

30 

diukur dari muka kolom, kepala kolom, konsol pendek 

atau dinding. ln tidak boleh kurang dari 0,65 ln (SNI 03- 

2847-2002 pasal 15.6.2).(5) 

l1 = panjang bentang di dalam arah mana momen 

ditentukan, diukur dari pusat ke pusat tumpuan 

l2 = panjang bentang transversal, diukur dari pusat ke pusat 

tumpuan 

2.4.1.3 Perbandingan Kekakuan Relatif dari Balok Memanjang Terhadap 

Pelat 

Bila balok-balok digunakan sepanjang garis-garis kolom dalam 

suatu lantai dua arah, parameter penting yang mempengaruhi perencanaan

adalah ukuran relatif dari balok terhadap tebal pelat. Parameter ini secara 

terbalik diukur dengan perbandingan α dari kekakuan lentur Ecb Ib dari 

balok terhadap kekakuan lentur Ecs Is dari pelat di dalam penampang 

transversal dari portal. Modulus elastisitas yang terpisah, Ecb dan Ecs, 

untuk masing-masing balok dan pelat, dimaksudkan untuk kemungkinan 

kekuatan balok dan pelat yang berbeda. Momen inersia Ib dan Is adalah 

penampang kasar balok dan pelat, sehingga didapatkan persamaan 

α = 

 

Momen inersia dari penampang balok dengan flens terhadap 

sumbu pusat dapat ditunjukkan sebagai 

Ib = k 

 

dalam mana nilai k didapat dari persamaan 

k = 

 

dimana : h = tinggi total balok 

 

 

 

 

 

 

t = tebal total pelat 

bE = lebar efektif flens 

bw = lebar badan balok 

Persamaan di atas menyatakan tetapan tanpa dimensi k di dalam 

fungsi dari (bE / bw) dan (t / h). Nilai-nilai cirian dari k disajikan dalam 

tabel berikut. 

31

Tabel 5. Nilai-nilai k di dalam (bE / bw) dan (t / h) 

t / h 

2 

bE / bw 

3 4 

0,1 1,222 1,407 1,564 

0,2 1,328 1,564 1,744 

0,3 1,366 1,605 1,777 

0,4 1,372 1,608 1,781 

0,5 1,375 1,625 1,825 

0,6 1,396 1,694 1,956 

0,7 1,454 1,844 1,212 

0,8 1,565 2,098 2,621 

0,9 1,743 2,477 3,209 

1,0 2,000 3,000 4,000 

2.4.1.4 Distribusi Momen di Arah Longitudinal 

Dalam metode perencanaan langsung, kurva-kurva di arah panjang 

bentang tidak perlu dihitung dengan analisis elastis dari portal kaku 

ekuivalen terhadap berbagai pola pembebanan, akan tetapi untuk keadaan 

yang teratur momen-momen ditentukan secara nominal, dengan 

penyesuaian tambahan untuk pengaruh pola pembebanan. 

SNI 03-2847-2002 pasal 15.6.3).(2) pada bentang interior, momen 

statis total terfaktor Mo harus didistribusikan sebagai berikut : 

Momen negatif terfaktor ................................... 0,65 

Momen positif terfaktor .................................... 0,35 

Sedangkan pada bentang tepi, momen statis total terfaktor Mo harus 

didistribusikan sebagai berikut : 

32

Momen negatif 

terfaktor interior 

Momen positif 

terfaktor 

Momen negatif 

terfaktor eksterior 

Tabel 6. Faktor Distribusi Momen Mo Bentang Eksterior 

33 

( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) 

tepi eksterior 

tidak ditahan 

pelat dengan 

balok di antara 

semua tumpuan 

pelat tanpa balok di antara 

tumpuan interior 

tanpa balok 

tepi 

dengan balok 

tepi 

tepi eksterior 

ditahan 

sepenuhnya 

0,75 0,70 0,70 0,70 0,65 

0,65 0,57 0,52 0,50 0,35 

0,00 0,16 0,26 0,30 0,65 

Menurut SNI 03-2847-2002 pasal 15.6.7), momen statis total 

terfaktor boleh dimodifikasi sebesar 10 persen asalkan momen statis total 

terfaktor Mo untuk suatu panel dalam arah yang ditinjau tidak kurang dari 

yang disyaratkan, yaitu (Wu l2 ln 2 )/8. 

2.4.1.5 Pengaruh Pola Pembebanan Pada Momen Positif 

Metode perencanaan langsung sangat peka terhadap perubahan 

momen positif lapangan sistem lantai berbentang banyak, apabila tidak 

semua bentang secara simultan dibebani. Bila beban bekerja pada bentang 

tersebut secara selang-seling perubahan momen negatif di tumpuan 

biasanya kecil, sedangkan perubahan momen positif lapangan cukup besar. 

Bila perbandingan beban hidup dengan beban mati cukup besar, maka 

perubahan momen positif tadi dapat mencapai 50 persen dari yang 

diperoleh dengan cara beban didistribusikan secara merata. Pertambahan 

momen positif ini dapat mengakibatkan defleksi yang berlebihan dan retak

pada panel interior. Hal ini dapat dikurangi dengan cara memperkaku 

kolom. 

Ketentuan mengenai pengaruh pola pembebanan bila rasio βa 

antara beban mati terhadap beban hidup kurang dari 2. Salah satu 

ketentuan berikut harus dipenuhi, yaitu : 

1. Jumlah kekakuan lentur kolom di atas dan di bawah pelat harus 

sedemikian hingga αc tidak kurang dari αmin yang ditentukan pada 

tabel di bawah ini. 

2. Bila αc dari kolom di atas dan di bawah pelat kurang dari αmin yang 

disyaratkan dalam tabel, maka momen positif terfaktor pada panel 

yang didukung kolom tersebut harus dikalikan dengan koefisien δs 

dari persamaan berikut : 

δs = 1+ β 

β 

1 

 

dimana : βa = rasio dari beban mati terhadap beban hidup per unit luas 

αc = perbandingan dari kekakuan kolom terhadap kekakuan 

pelat dan balok 

= Σ Kc / (Σ Ks + Σ Kb) 

αmin = harga yang diberikan tabel di bawah ini 

34

Tabel 7. Nilai αmin 

β 

Rasio dari 

l1 / l2 0 

Kekakuan relatif balok, α 

0,5 1,0 2,0 4,0 

2,0 0,5-2,0 0 0 0 0 0 

1,0 0,5 0,6 0 0 0 0 

0,8 0,7 0 0 0 0 

1,0 0,7 0,1 0 0 0 

1,25 0,8 0,4 0 0 0 

2,0 1,2 0,5 0,2 0 0 

0,5 0,5 1,3 0,3 0 0 0 

0,8 1,5 0,5 0,2 0 0 

1,0 1,6 0,6 0,2 0 0 

1,25 1,9 1,0 0,5 0 0 

2,0 4,9 1,6 0,8 0,3 0 

0,33 0,5 1,8 0,5 0,1 0 0 

0,8 2,0 0,9 0,3 0 0 

1,0 2,3 0,9 0,4 0 0 

1,25 2,8 1,5 0,8 0,2 0 

2,0 13,0 2,6 1,2 0,5 0,3 

Untuk setengah jalur kolom yang sejajar dengan suatu tepi luar,adalah konservatif 

dan diijinkan untuk menggunakan harga αc yang dihitung untuk kolom dalam 

yang berdekatan jika ukurannya sama dengan kolom luar. 

2.5 Balok Beton Bertulang 

2.5.1 Perencanaan Penulangan Lentur Pada Balok Bertulangan Tarik 

Suatu balok bentang sederhana yang menerima beban akan 

mengalami deformasi lentur di dalam balok tersebut akibat adanya momen 

lentur. Pada kejadian momen lentur positif, regangan tekan terjadi di 

bagian atas penampang balok dan regangan tarik di bagian bawah 

penampang. Regangan-regangan tersebut mengakibatkan timbulnya 

35

tegangan-tegangan yang harus ditahan oleh balok, tegangan tekan berada 

di bagian atas dan tegangan tarik berada pada bagian bawah. Agar 

stabilitasnya terjamin, balok sebagai bagian dari sistem yang menahan 

lentur harus kuat untuk menahan tegangan tekan dan tarik tersebut. Untuk 

memperhitungkan kemampuan dan kapasitas dukung komponen struktur, 

sifat utama bahwa beton kurang mampu menahan tegangan tarik akan 

menjadi dasar pertimbangan. Dengan cara memperkuat menggunakan 

batang tulangan pada daerah dimana tegangan tarik bekerja akan didapat 

suatu susunan bahan yang akan memberikan kemampuan untuk melawan 

lenturan. 

Karena tulangan dipasang di daerah tegangan tarik bekerja, maka 

secara teoritis balok tersebut disebut sebagai balok bertulangan tarik saja. 

Walaupun kebutuhan tulangan pada bagian tarik saja, untuk membentuk 

kerangka yang stabil pada masing-masing sudut komponen harus 

dipasangi tulangan. 

Dengan mengambil bentuk persegi panjang, seperti pada gambar 

10, insentisitas tegangan beton tekan rata-rata ditentukan sebesar 0,85 fc’ 

dan dianggap bekerja pada daerah tekan dari penampang balok sebesar b 

dan sedalam a, yang mana besarnya ditentukan dengan rumus : a = β1 . c. 

dimana : c = jarak serat tekan terluar ke garis netral 

β1 = konstanta yang merupakan fungsi dari kelas kuat beton 

Standar SNI 03-2847-2002 pasal 12.2.7) (3) menetapkan nilai β1 

harus diambil sebesar 0,85 untuk beton dengan nilai kuat tekan fc’ lebih 

36

kecil daripada atau sama dengan 30 MPa. Untuk beton dengan nilai kuat 

tekan di atas 30 MPa, β1 harus direduksi sebesar 0,05 untuk setiap 

kelebihan 7 MPa di atas 30 MPa, tetapi β1 tidak boleh diambil kurang dari 

0,65. Dari berbagai hasil penelitian dan pengujian telah terbukti bahwa 

hasil perhitungan tegangan persegi empat equivalen tersebut memberikan 

hasil yang mendekati terhadap tegangan aktual yang rumit. Sebuah 

isometrik hubungan gaya-gaya dalam dapat dilihat pada gambar di bawah 

ini. Dengan menggunakan distribusi tegangan bentuk persegi empat 

equivalen serta anggapan kuat rencana yang diberlakukan, dapat 

ditentukan besarnya kuat lentur ideal Mn dari balok beton bertulang empat 

persegi bertulangan tarik saja. 

Gambar 5. Analisa Balok Bertulangan Tarik 

Perencanaan komponen struktur beton dilakukan sedemikian rupa 

sehingga tidak timbul retak berlebihan pada penampang sewaktu 

mendukung beban kerja dan masih mempunyai cadangan kekuatan untuk 

menahan beban dan tegangan lebih lanjut tanpa mengalami runtuh. 

Apabila penampang balok mengandung jumlah tulangan lebih banyak dari 

37

yang diperlukan untuk mencapai keseimbangan regangan, maka 

penampang demikian disebut bertulangan lebih (over reinforced). 

Berlebihnya tulangan mengakibatkan garis netral bergeser ke bawah yang 

mengakibatkan beton lebih dulu mencapai regangan maksimum 0,003 

sebelum tulangan tarik luluh. Apabila balok tersebut dibebani momen 

yang lebih besar lagi regangannya semakin lebih besar, sehingga 

kemampuan regangan beton terlampaui, maka akan terjadi keruntuhan 

dengan beton hancur secara mendadak tanpa diawali gejala tertentu. 

Sedangkan apabila suatu penampang memiliki tulangan kurang 

dari yang diperlukan untuk mencapai keseimbangan regangan, penampang 

demikian disebut bertulangan kurang (under reinforced). Letak garis netral 

akan lebih naik dan tulangan tarik akan mencapai regangan luluhnya lebih 

dahulu sebelum beton mencapai regangan maksimum 0,003. Proses 

tersebut berlanjut sampai suatu saat daerah tekan tidak mampu menahan 

tekan dan hancur sebagai efek sekunder. Cara hancur demikian 

dipengaruhi oleh peristiwa meluluhnya tulangan tarik dimana lendutan 

balok meningkat tajam sehingga dapat menjadi tanda awal kehancuran. 

Analisa penampang balok terlentur dilakukan dengan terlebih 

dahulu mengetahui dimensi unsur-unsur penampang balok yang terdiri 

dari jumlah dan ukuran tulangan baja dan beton, sedangkan yang dicari 

adalah kekuatan balok. 

Dalam proses untuk fy dan fc’ tertentu yang harus ditetapkan 

adalah dimensi lebar balok, tinggi balok dan luas penampang tulangan. 

38

Dari tiga besaran perencanaan tersebut didapatkan banyak sekali 

kemungkinan kombinasi antar ketiganya yang dapat memenuhi kebutuhan 

kuat momen untuk penggunaan tertentu. Dengan memanfaatkan hubungan 

internal yang sudah diketahui, maka dapat dilakukan modifikasi- 

modifikasi tertentu agar proses perencanaan dapat lebih disederhanakan. 

Rumus kekuatan balok beton bertulang penampang persegi bertulangan 

tarik yaitu : 

MR = φ . ND . z = φ . NT . z dan MR = φ (0,85 fc’) b. a (d – ½ a) 

dimana : a = . 

0,85 ' 

Dengan menggunakan rumus-rumus tersebut dapat dilakukan 

penyederhanaan dengan cara mengembangkan besaran tertentu sedemikian 

hingga dapat disusun dalam bentuk daftar. 

ρ = 

atau As = ρ b d 

dan kemudian ditetapkan nilai ω = 

a = . 

, 

. 

, maka : 

, 

persamaan-persamaan di atas dimasukkan ke dalam rumus MR, didapat : 

MR = φ (0,85 fc’) b 

 

, 

MR = φ . b . d 2 fc’ ω (1 – 0,59 ω) 

 

, 

dari persamaan tersebut didapat bilangan k, sebagai berikut : 

k = fc’ ω (1 – 0,59 ω) 

Bilangan k disebut sebagai koefisien tahanan yang nilainya tergantung 

pada ρ, fc’ dan fy. Tabel A-8 sampai dengan A-37 pada buku Istimawan 

39

Dipohusodo, Struktur Beton Bertulang, memberikan nilai k dalam satuan 

MPa untuk setiap nilai ρ dengan berbagai pasangan fc’ dan fy. Dengan 

demikian ungkapan secara umum untuk nilai MR menjadi : 

MR = φ . b . d 2 k 

Dengan demikian ringkasan perencanaan balok bertulangan tarik 

adalah sebagai berikut : 

a. Mengubah beban atau momen menjadi beban atau momen rencana 

dan mungkin termasuk menentukan perkiraan berat sendiri balok yang 

belum diketahui dimensinya untuk diperhitungkan sebagai beban mati. 

Dimensi balok (tinggi dan lebar balok) terpilih agar memenuhi syarat 

dan berupa bilangan bulat. 

b. Memilih rasio penulangan yang diperlukan dengan menggunakan 

tabel A-4 (buku Istimawan Dipohusodo, Struktur Beton Bertulang) 

untuk menentukan nilai ρ, kecuali bila dimensi balok terlalu kecil atau 

memang dikehendaki pengurangan penulangan. Dimana rasio 

penulangan (ρ) tersebut harus memenuhi syarat : 

ρmin ≤ ρ ≤ ρmaks 

c. Dari tabel A-8 sampai A-37 (buku Istimawan Dipohusodo, Struktur 

Beton Bertulang) didapat harga k (koefisien tahanan). 

d. Memperkirakan nilai b (lebar balok) dan kemudian menghitung nilai d 

(tinggi efektif balok) yang diperlukan dengan rumus : 

dperlu = 

 

40

Apabila rasio d/b memenuhi syarat (1,5-2,2) maka dimensi tersebut 

dapat dipakai untuk balok yang direncanakan. 

e. Menghitung h (tinggi balok), kemudian menghitung ulang berat balok 

dan bandingkan berat balok tersebut dengan berat balok yang sudah 

dimasukkan dalam perhitungan. 

f. Melakukan revisi hitungan momen rencana Mu dengan menggunakan 

hasil hitungan berat sendiri balok yang terakhir. 

g. Dengan menggunakan nilai b, k dan nilai Mu yang baru didapat 

kemudian dihitung nilai dperlu dan diperiksa apakah rasio d/b 

memenuhi syarat. 

h. Menghitung As yang diperlukan, dimana Asperlu = ρ . b . d 

i. Memilih batang tulangan yang akan digunakan serta memeriksa 

apakah batang tulangan dapat dipasang pada balok dalam satu lapis. 

j. Menentukan nilai h, bila perlu dengan pembulatan ke atas (dalam cm) 

untuk mendapatkan nilai bilangan bulat yang baik. Hal demikian 

mungkin akan mengakibatkan tinggi efektif aktual lebih besar 

daripada tinggi efektif rencana dan berarti hasil rancangan akan sedikit 

konservatif (berada pada keadaan yang lebih aman). 

k. Dibuat sketsa hasil rancangan. 

2.5.2 Perencanaan Penulangan Lentur Pada Balok Bertulangan Rangkap 

Suatu penampang balok dengan kuat bahan tertentu, momen 

tahanan maksimumnya dihitung dengan menggunakan nilai k yang sesuai 

41

dengan nilai ρmax yang bersangkutan. Nilai k merupakan fungsi dari rasio 

penulangan ρ, sedangkan batas ρmax untuk balok bertulangan tarik saja 

sebesar 0,75 ρb. 

Apabila penampang tersebut dikehendaki untuk menopang beban 

yang lebih besar daripada kapasitasnya, sementara pertimbangan teknis 

dan arsitektural membatasi dimensi balok, maka diperlukan usaha-usaha 

lain untuk memperbesar kuat momen penampang balok yang sudah 

tertentu dimensinya tersebut. Apabila hal tersebut yang dihadapi, maka 

diperbolehkan penambahan tulangan tarik lebih dari batas nilai ρmax 

bersamaan dengan penambahan tulangan di daerah tekan. Hasilnya adalah 

balok dengan penulangan rangkap dimana tulangan tarik dipasang di 

daerah tarik dan tulangan tekan di daerah tekan. 

Upaya meningkatkan kuat lentur suatu balok dengan penggunaan 

tulangan tekan ternyata merupakan cara yang kurang efisien terutama di 

tinjau dari segi ekonomi dan pelaksanaannya dibandingkan dengan 

manfaat yang didapat. Dengan usaha mempertahankan dimensi balok tetap 

kecil pada umumnya akan mengundang masalah lendutan dan perlunya 

menambah jumlah tulangan geser pada daerah tumpuan sehingga akan 

mempersulit pelaksanaan pemasangannya. 

Anggapan-anggapan dasar yang digunakan untuk analisis balok 

bertulangan rangkap pada dasarnya hampir sama dengan analisis pada 

balok bertulangan tarik saja. Hanya ada satu tambahan anggapan yang 

penting ialah bahwa tegangan tulangan baja tekan (fs’) merupakan fungsi 

dari regangannya tepat pada titik berat tulangan baja tekan. 

42

Dengan dua bahan yang berbeda yang akan menahan gaya tekan 

ND yaitu beton dan baja tekan, maka gaya tekan total terbagi menjadi dua 

komponen ialah gaya tekan yang ditahan oleh beton ND1 dan yang ditahan 

oleh tulangan baja tekan ND2. Selanjutnya di dalam analisis momen 

tahanan dalam total dan balok diperhitungkan terdiri dari dua bagian atau 

dua kopel momen dalam, yaitu kopel pasangan beton tekan dengan 

tulangan baja tarik dan pasangan tulangan baja tekan dengan tambahan 

tulangan baja tarik. Kedua kopel momen dalam seperti tergambar pada 

gambar di bawah ini, dimana kuat momen total balok bertulangan rangkap 

merupakan penjumlahan kedua kopel momen dalam dengan mengabaikan 

luas beton tekan yang ditempati oleh tulangan baja tekan. 

Gambar 6. Analisa Balok Bertulangan Rangkap 

Dengan demikian ringkasan langkah-langkah perencanaan balok 

bertulangan rangkap adalah sebagai berikut : 

Ukuran penampang balok sudah ditentukan 

a. Mengasumsikan bahwa d = h - 100 mm 

b. Menghitung momen rencana total Mu. 

43

c. Dilakukan pemeriksaan apakah benar-benar perlu balok bertulangan 

rangkap. Dari tabel apendiks A diperoleh nilai k maksimum untuk 

digunakan menghitung MR balok bertulangan tarik saja. 

MR maks = φ . b . d 2 k 

d. Apabila MR < Mu, rencanakan balok sebagai balok bertulangan 

rangkap, dan apabila MR ≥ Mu, balok direncanakan sebagai balok 

bertulangan tarik saja. 

Apabila harus direncanakan sebagai balok bertulangan rangkap : 

e. Menghitung rasio penulangan pasangan kopel gaya beton tekan dan 

tulangan baja tarik, ρ = 0,90 (ρmaks) = 0,90 (0,75 ρb) 

Nilai ρ tersebut digunakan untuk mencari harga k pada tabel. 

f. Menentukan kapasitas momen dari pasangan kopel gaya beton tekan 

dan tulangan baja tarik. 

MR1 = φ . b . d 2 k 

Menghitung tulangan baja tarik yang diperlukan untuk pasangan kopel 

gaya beton tekan dan tulangan baja tarik, 

As1perlu = ρ . b . d 

g. Menghitung selisih momen, atau momen yang harus ditahan oleh 

pasangan gaya tulangan tekan dan tarik tambahan, MR2 = Mu - MR1 

h. Dengan berdasarkan pada pasangan kopel gaya tulangan baja tekan 

dan tarik tambahan, dihitung gaya tekan pada tulangan yang 

diperlukan (asumsikan bahwa d’ = 70 mm). 

ND2 = 

 

44

i. Dengan ND2 = As’ . fs’, menghitung fs’ sedemikian sehingga As’ dapat 

ditentukan. Hal tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan letak 

garis netral dari pasangan gaya beton tekan dan tulangan baja tarik 

kemudian memeriksa regangan εs’ pada tulangan tekan, sedangkan 

nilai εy didapat dari tabel. 

a = 

, 

c = 

εs’ = 

 

 

 

0,003 

Apabila εs' ≥ εy, tulangan baja tekan telah meluluh pada momen 

ultimit dan fs' = fy, sedangkan apabila εs’ < εy, dihitung fs' = εs' . Es 

dan gunakan tegangan tersebut untuk langkah berikutnya. 

j. Karena ND2 = As' . fs', maka As'perlu = 

 

k. Menghitung As2perlu, 

As2perlu = 

 

l. Menghitung jumlah luas tulangan baja tarik total yang diperlukan, 

As = As1 + As2 

m. Memilih batang tulangan baja tekan As’. 

n. Memilih batang tulangan baja tarik As yang dipakai. Memeriksa lebar 

balok dan mengusahakan agar tulangan dapat dipasang satu lapis saja. 

o. Memeriksa daktual dan bandingkan dengan dteoritis. Apabila daktual sedikit 

lebih besar berarti rancangan lebih aman. Apabila daktual lebih kecil 

berarti perencanaan kurang aman, dilakukan perencanaan ulang. 

p. Membuat sketsa rancangan. 

45

2.5.3 Perencanaan Balok T 

Dalam merencanakan balok T, pada langkah awal disarankan untuk 

memeriksa apakah balok tersebut berperilaku sebagai balok persegi atau 

balok T murni. Apabila berlaku sebagai balok persegi, maka prosedur 

perencanaan sama dengan yang dilakukan pada perencanaan balok persegi 

bertulangan tarik. Sedangkan apabila berlaku sebagai balok T murni 

perencanaan dilakukan dengan cara perkiraan yang kemudian diikuti 

dengan analisis. Berdasarkan pada bentuknya, umumnya flens 

menyediakan daerah tekan lebih dari cukup sehingga blok tegangan tekan 

seluruhnya terletak di daerah flens. Sehingga hampir selalu dijumpai 

bahwa balok T umumnya direncanakan sebagai balok T persegi. 

Perencanaan balok T adalah proses menentukan tebal dan lebar 

flens, lebar dan tinggi efektif badan balok, serta luas tulangan tarik. Dalam 

perencanaan balok T yang mendukung momen lentur positif, umumnya 

sebagian dari kelima bilangan sudah diketahui terlebih dahulu. Penentuan 

tebal flens biasanya tidak lepas dari perencanaan struktur pelat, sedangkan 

dimensi balok terkait dengan kebutuhan menahan gaya geser dan momen 

lentur yang timbul pada dukungan dan di tengah bentang struktur balok 

menerus. Sedangkan untuk lebar flens efektif (b), SNI 03-2847-2002 

memberikan batasan mengenai lebar tersebut. Keharusan untuk 

mempertimbangkan segi pelaksanaan atau hubungan dengan struktur 

lainnya juga mempengaruhi penentuan lebar badan balok, misalnya ukuran 

kolom ataupun sistem pelaksanaan pembuatan acuan (cetakan). 

46

Sesuai dengan ketentuan SNI 03-2847-2002 pasal 12.5 ayat 2), 

rasio penulangan aktual ditentukan dengan menggunakan lebar badan 

balok (bw) dan bukannya lebar flens efektif (b). Ketentuan tersebut berlaku 

apabila badan balok dalam keadaan tertarik. Pada umumnya kapasitas 

momen tahanan ditentukan oleh luluhnya baja tulangan tarik, karena itu 

flens balok T menyediakan daerah tekan yang relatif luas. Maka dari itu, 

cukup aman bila dilakukan anggapan bahwa baja tulangan tarik akan 

meluluh sebelum beton mencapai regangan tekan batas dan kemudian 

hancur. Gaya tarik total NT pada keadaan batas (ultimit) dihitung dengan 

menggunakan persamaan sebagai berikut : 

NT = As . fy 

Untuk proses analisis harus diketahui terlebih dahulu bentuk blok 

tegangan tekan. Seperti halnya pada analisis balok persegi, gaya tekan 

total ND harus seimbang dan sama dengan gaya tarik total NT. Bentuk blok 

tegangan tekan harus sesuai dengan luasan daerah beton tekan. Dengan 

demikian terdapat dua kemungkinan keadaan yang akan terjadi, blok 

tegangan tekan seluruhnya masuk di dalam daerah flens, atau meliputi 

seluruh daerah flens ditambah sebagian lagi masuk di badan balok. 

Berdasarkan dua kemungkinan tersebut ditetapkan dua terminologi 

analisis, ialah balok T persegi dan balok T murni. Perbedaan antara 

keduanya di samping perbedaan bentuk blok tegangannya adalah bahwa 

pada balok T persegi dengan lebar flens efektif b dilakukan analisis dengan 

cara sama seperti balok persegi dengan lebar b (lebar flens), dengan 

47

mengabaikan daerah beton tertarik, sementara untuk balok T murni 

dilaksanakan dengan memperhitungkan blok tegangan tekan mencakup 

daerah kerja berbentuk huruf T seperti tergambar di bawah ini. 

Gambar 7. Analisa Balok T 

Dari segenap uraian di atas dapat diringkas langkah-langkah atau 

ikhtisar perencanaan balok T sebagai berikut : 

a. Menghitung momen rencana, Mu 

b. Menetapkan tinggi efektif, d 

c. Menetapkan lebar flens efektif menggunakan ketentuan SNI 03-2847- 

2002 pasal 10.10. 

d. Menghitung momen tahanan MR dengan anggapan bahwa seluruh 

daerah flens efektif untuk tekan. 

MR = φ (0,85 fc’) b . hf (d – ½ hf) 

e. Apabila MR > Mu, balok akan berperilaku sebagai balok T persegi 

dengan lebar b, dan apabila MR < Mu, balok berperilaku sebagai balok 

T murni. 

48

Apabila dihitung sebagai balok T persegi langkah selanjutnya adalah : 

f. Merencanakan sebagai balok T persegi dengan nilai b dan d yang 

sudah diketahui, selanjutnya menghitung kperlu, 

kperlu = 

 

g. Dari tabel Apendiks A menentukan nilai ρ berdasarkan nilai kperlu 

yang didapat. 

h. Menghitung Asperlu = ρ b d 

i. Pilih batang tulangan baja tarik dan periksa lebar balok. Periksalah 

daktual dibandingkan dengan d yang ditetapkan. Bila daktual melebihi d 

yang dihitung (dteoritis) berarti rancangan agak konservatif (pada posisi 

aman). Apabila daktual kurang dari dteoritis, berarti rancangan tidak aman 

dan kemungkinan perencanaan harus diulang. 

j. Memeriksa ρmin, 

ρmin = , 

 

dan ρaktual = 

 

Dimana ρaktual harus lebih besar dari ρmin. Apabila tidak maka harus 

dirancang ulang. 

k. Pemeriksaan persyaratan daktilitas menggunakan ungkapan As(maks) 

dari tabel 3-1, dimana As(maks) harus lebih besar dari Asaktual. 

l. Membuat sketsa rancangan. 

Apabila dihitung sebagai balok T murni, langkah penyelesaiannya adalah : 

f. Menentukan z = d – ½ hf 

g. Menghitung As yang diperlukan berdasarkan hasil dari langkah f, 

As = 

 

49

h. 

i. 

j. 

Memilih bbatang 

tulanngan 

tarik dan d periksa lebar balokk. 

Menentukkan 

tinggi eefektif 

aktua al (daktual), ddan 

lakukan analisis bal lok. 

Membuatt 

sketsa ranccangan. 

2.5.4 Koontrol 

Kuat 

Torsi (Puuntir) 

Gaya 

torsi terjaddi 

pada wak ktu suatu koomponen 

sttruktur 

mem mikul 

bebban 

gaya seedemikian 

hingga terp puntir terhaddap 

sumbu memanjan ngnya. 

Paada 

struktur bangunan jjuga 

terdap pat komponeen-komponnen 

struktur yang 

meengalami 

gaaya 

puntir aatau 

torsi da an seringkalli 

timbul beersamaan 

de engan 

lenntur 

dan geeser. 

Contohh 

yang pal ling mudah adalah ballok 

anak se eperti 

tammpak 

pada gambar 8. Balok indu uk B1 teranngkai 

sebaggai 

satu kes satuan 

ranngka 

monollit 

dengan bbalok 

anak BA1 seperrti 

tampak ppada 

gamba ar 8a. 

Paada 

gambar 8b tampak bahwa seb bagai akibatt 

sifat kekakkuannya 

ter rsebut 

timmbul 

momeen 

di temppat 

dukunga an balok aanak 

BA1 

meengakibatkaan 

gaya punntir 

terhadap p balok induuk. 

Gammbar 

8. Torsi i pada Balok 

50 

dan mome en ini

Pada ppenampang 

persegi, teg gangan geseer 

torsi makksimum 

vt te erjadi 

padda 

titik tenggah 

dari sissi 

yang pan njang dan arrah 

kerjanyya 

sejajar de engan 

sissi 

tersebut seperti 

tamppak 

pada gam mbar 9. Nillai 

vt meruppakan 

fungs si dari 

perrbandingan 

sisi panjanng 

y terhadap p sisi pendeek 

x, dan terrsusun 

hubu ungan 

sebbagai 

berikuut 

: 

vt = 

Gambar 99. 

Distribusii 

Tegangan Torsi T pada Peenampang 

Balok 

Gaya 

geser torsi 

akan timbu ul di permuukaan 

batanng 

terpuntir 

dan 

cennderung 

meenyebabkann 

terjadinya retak tarik diagonal saama 

seperti yang 

diaakibatkan 

ooleh 

gaya ggeser 

lentu ur, akan tettapi 

gaya ggeser 

torsi akan 

bekkerja 

padaa 

arah yaang 

berlaw wanan untuuk 

sisi peenampang 

berrhadapan. 

KKarena 

padda 

umumnya 

gaya geser 

dan torssi 

muncul secara s 

tarrik 

diagonaal 

pada satuu 

sisi perm mukaan penaampang 

baatang 

merup pakan 

pennjumlahan 

dari keduaanya. 

Apab bila demikiaan 

halnya, dan lebih- -lebih 

51 

yang 

berrsamaan 

attau 

bahkan berinteraks si satu samma 

lain, tinjjauan 

efek gaya

apaabila 

kuat ttarik 

beton terlampaui i maka akann 

dapat diliihat 

bahwa pada 

perrmukaan 

teerjadi 

retak beton yang 

kurang leebih 

membbentuk 

sudu ut 45 o 

terrhadap 

summbu 

batang 

Deengan 

demmikian, 

dipeerlukan 

ba atang tulanngan 

baja 

meelintang 

teerhadap 

araah 

retakan n sedemikiaan 

sehinggga 

mengha alangi 

ballok 

terpuntiir. 

Gaambar 

10. Poola 

Runtuh BBalok 

Akibat t Kombinasi Gaya Geser dan Torsi 

Dalamm 

merencanaakan 

tulang gan torsi, paada 

SNI 03- 2847-2002 pasal 

13.6 

diberikaan 

ketentuaan 

dimana 

betton 

bertulanng 

atau pennampang 

per rsegi atau ddengan 

flenss 

yang mene erima 

bebban 

kombinnasi 

geser ddan 

torsi, da an pengaruhh 

torsi haruss 

diperhitun ngkan 

terrsebut 

melammpaui 

φ[(1/20√fy’)Σx 

2 y]. y Sedangkkan 

untuk sstruktur 

stat tis tak 

tenntu 

dimana terjadi pengurangan 

momen m torsii 

pada kommponennya 

akibat a 

terj rjadi redistrribusi 

gayaa-gaya 

dala am, nilai TTu 

dapat dikkurangi 

me enjadi 

φ[( (1/3√fy’)Σ1/ /3x 2 y]. 

komponen n struktur 

padda 

arah meemanjang 

bbalok 

dan letaknya diisebar 

meraata 

di seke eliling 

ditetapkan 

tersebut, liihat 

gamba ar 10. 

untuk dipa asang 

kerruntuhan 

leebih 

lanjut. Tulangan torsi pada balok umuumnya 

dipa asang 

untuk kommponen 

str ruktur 

berrsama 

geseer 

dan lentuur 

apabila momen terrfaktor 

Tu pada komp ponen 

52

Untuk ringkasan atau ikhtisar langkah-langkah perencanaan 

penulangan torsi pada umumnya dilakukan dengan urutan sebagai berikut : 

a. Tentukan apakah momen torsi berupa torsi keseimbangan atau 

keserasian. 

b. Tentukan penampang kritis, umumnya berjarak d dari muka tumpuan. 

Hitung momen torsi rencana Tu. 

Apabila Tu < φ [(1/24√fc’)Σx 2 y], efek torsi boleh diabaikan. 

c. Menghitung kuat torsi nominal Tc badan beton sederhana sebagai 

berikut : 

Tc = 

 

∑ 

, 

 

 

 

Dimana Ct = 

∑ 

Apabila komponen struktur mengalami gaya tarik aksial cukup besar, 

tulangan torsi harus direncanakan untuk memikul momen torsi total, 

dan nilai Tc dikalikan dengan 

1 0,30 

 

 

Dimana Nu bernilai negatif untuk tarik. 

d. Diperiksa apakah Tu > φ Tc. Apabila tidak, efek torsi boleh diabaikan. 

Apabila Tu > φ Tc, hitunglah Ts, yaitu momen torsi yang harus ditahan 

oleh tulangan, dengan batasan sebagai berikut : 

Untuk torsi keseimbangan : Ts = Tn – Tc dan, 

Untuk torsi keserasian : Ts = (1/3√fy’)Σ1/3x 2 y – Tc, dipakai yang 

terkecil. 

53

e. Nilai Tn tidak kurang dari Tu / φ, dan apabila Ts > 4 Tc penampang 

harus diperbesar. 

f. Pilihlah tulangan sengkang tertutup sebagai tulangan melintang dan 

gunakan diameter minimum D10. Apabila jarak spasi sengkang s, 

hitunglah luas sengkang untuk torsi setiap satuan jarak lengan dengan 

menggunakan persamaan sebagai berikut : 

 

= 

 

 

g. Hitung penulangan geser yang diperlukan untuk Av tiap satuan jarak di 

dalam penampang melintang, dengan Vu adalah gaya geser luar 

rencana pada penampang kritis, sedangkan Vc adalah kuat geser 

nominal badan beton, dan Vs adalah gaya geser yang harus dipikul 

oleh sengkang : 

 

 

= 

 

Dimana Vs = Vn – Vc, 

Vc = 

 

 

, 

 

Nilai Vn tidak boleh kurang dari Vu / φ 

h. Hitunglah luas tulangan memanjang Al yang diperlukan untuk torsi 

dimana : 

Al = 2 

Al = 

 

 

, 

 

 

 

 

2 

Digunakan mana yang lebih besar, dan apabila dihitung dengan 

menggunakan persamaan yang kedua tidak boleh melebihi : 

 

54

Al = 

, 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i. Rencanakan tulangan dan buat sketsa rancangan. 

2.5.5 Penulangan Geser 

Dalam membahas balok terlentur hendaknya mempertimbangkan 

pula bahwa pada saat yang sama balok juga menahan gaya geser akibat 

lenturan. Kondisi kritis geser akibat lentur ditunjukkan dengan timbulnya 

tegangan-tegangan tarik tambahan di tempat-tempat tertentu pada 

komponen struktur terlentur. Untuk komponen struktur beton bertulang, 

apabila gaya geser yang bekerja sedemikian besar hingga di luar 

kemampuan beton untuk menahannya, perlu memasang baja tulangan 

untuk menahan gaya geser tersebut. 

Tegangan geser dan lentur akan timbul di sepanjang komponen 

struktur dimana bekerja gaya geser dan momen lentur, dan penampang 

komponen mengalami tegangan-tegangan tersebut pada tempat-tempat 

selain di garis netral dan serat tepi penampang. Komposisi tegangan- 

tegangan tersebut di suatu tempat akan membentuk keseimbangan 

tegangan geser dan tegangan normal maksimum dalam satu bidang yang 

membentuk sudut kemiringan terhadap sumbu balok. 

Dasar pemikiran perencanaan penulangan geser adalah usaha 

menyediakan sejumlah tulangan untuk menahan gaya tarik arah tegak 

lurus terhadap retak tarik diagonal sedemikian rupa sehingga mampu 

mencegah bukaan retak lebih lanjut. 

55

Perencanaan geser untuk komponen-komponen struktur terlentur 

didasarkan pada anggapan bahwa beton menahan sebagian dari gaya geser, 

sedangkan kelebihannya atau kekuatan geser di atas kemampuan beton 

untuk menahannya dilimpahkan kepada tulangan geser. Cara umum yang 

dilaksanakan dan lebih sering dipakai untuk penulangan geser adalah 

dengan pemasangan sengkang. 

Untuk komponen struktur yang menahan geser dan lentur saja, 

persamaan 13.3.1) SNI 03-2847-2002 memberikan kapasitas kemampuan 

beton (tanpa penulangan geser) untuk menahan gaya geser adalah Vc. 

Vc = 

. 

Di dalam peraturan juga dinyatakan bahwa meskipun secara 

teoritis tidak perlu penulangan geser apabila Vu < φ Vc, akan tetapi 

peraturan mengharuskan untuk selalu menyediakan tulangan geser 

minimum untuk struktur yang mengalami lenturan kecuali pada pelat, 

balok beton rusuk, balok yang tingginya kurang dari 250 mm dan pada 

tempat dimana nilai Vu < ½ φ Vc. 

2.6 Kolom Beton Bertulang 

2.6.1 Persyaratan Detail Penulangan Kolom 

Pembatasan jumlah tulangan balok agar penampang berlaku daktail 

dapat dilakukan dengan mudah, sedangkan untuk kolom agak sukar karena 

beban aksial lebih dominan sehingga keruntuhan tekan sulit dihindari. 

Jumlah luas tulangan pokok memanjang kolom dibatasi dengan rasio 

penulangan ρg antara 0,01 sampai dengan 0,08. Penulangan yang lazim 

56

dilakukan antara 1,5%-3% dari luas penampang kolom. Khusus untuk 

struktur bangunan berlantai banyak, kadang-kadang penulangan kolom 

dapat mencapai 4%, namun disarankan penulangan tidak melebihi 4% agar 

tulangan tidak berdesakan terutama pada titik pertemuan balok, pelat dan 

kolom. 

Gambar 11. Analisa Kolom 

Kolom sebagai bagian dari struktur bangunan, selain berfungsi 

menyangga beban aksial dan tekan vertikal juga berfungsi menahan 

kombinasi beban aksial dan momen lentur, sehingga kegagalan kolom 

merupakan batas runtuh total keseluruhan struktur bangunan. Oleh karena 

itu, perencanaan kolom harus diperhitungkan secara cermat dengan 

memberikan cadangan kekuatan lebih tinggi daripada komponen struktur 

lainnya. 

Sesuai dengan SNI 03-2847-2002 pasal 12.9.2), penulangan pokok 

memanjang kolom berpengikat spiral minimal terdiri dari 6 batang, 

sedangkan untuk kolom berpengikat sengkang bentuk segi empat atau 

lingkaran terdiri dari 4 batang, dan untuk kolom dengan pengikat 

sengkang berbentuk segitiga minimal terdiri dari 3 batang tulangan. Dan 

57

pada pasal 9.6.3) menetapkan bahwa jarak bersih antara batang tulangan 

pokok memanjang kolom berpengikat sengkang atau spiral tidak boleh 

kurang dari 1,5db atau 40 mm. Persyaratan detail penulangan spiral pasal 

9.10.4) dimana diameter minimum batang adalah D10 dan umumnya tidak 

menggunakan tulangan lebih besar dari batang D16. 

2.6.2 Perencanaan Kolom Pendek Eksentrisitas Kecil 

Perencanaan kolom beton bertulang pada hakekatnya menentukan 

dimensi serta ukuran-ukuran, baik beton maupun tulangan baja. Sejak dari 

menentukan ukuran dan bentuk penampang kolom, menghitung kebutuhan 

penulangannya, sampai dengan memilih tulangan gesernya, sehingga 

didapat ukuran dan jarak spasi yang tepat. 

Karena Pu ≤ φ Pn(maks) maka dapat disusun ungkapan Agperlu 

berdasarkan pada kuat kolom Pu dan rasio penulangan ρg sebagai berikut : 

Untuk kolom dengan pengikat sengkang, 

Agperlu = 

 

, , 

Untuk kolom dengan pengikat spiral, 

Agperlu = 

 

, , 

2.6.3 Perencanaan Kolom Pendek Eksentrisitas Besar 

Seperti yang telah dikemukakan terdahulu, diagram interaksi 

terutama diperuntukkan sebagai alat bantu analisis, sedangkan untuk 

proses perencanaan kolom dengan beban eksentris diagram tersebut 

digunakan untuk pendekatan dengan cara coba-coba. 

58

Keseimbangan gaya-gaya, ΣH = 0, pada penampang kolom pendek 

dengan beban aksial kolom eksentrisitas besar adalah : 

Pn = 0,85 fc’ b a + As’ fs’ – As fs 

Apabila penulangan tekan dan tarik simetris, As = As’, dan keduanya 

sudah mencapai luluh, maka didapatkan : 

Pn = 0,85 fc’ b a 

Keseimbangan momen terhadap pusat plastis atau titik berat geometris, 

dimana jarak eksentrisitas e ditentukan, Σ (momen) = 0, menghasilkan 

persamaan sebagai berikut : 

Pn = 0,85 fc’ b d 1 

1 

 

2 1 

 

2.6.4 Struktur Kolom Langsing (Kolom Panjang) 

SNI 03-2847-2002 menggolongkan komponen struktur tekan 

menjadi dua, yaitu komponen struktur kolom pendek dan langsing. 

Semakin langsing atau semakin mudah suatu komponen struktur tekan 

melentur akan mengalami fenomena tekuk. Untuk mencegah tekuk yang 

tidak dikehendaki, diperlukan evaluasi terhadap reduksi kekuatan yang 

harus diberikan dalam perhitungan struktur kolom. Suatu kolom dikatakan 

langsing apabila dimensi atau ukuran penampang lintangnya kecil 

dibandingkan dengan tinggi bebasnya (tinggi yang tidak ditopangnya). 

Tingkat kelangsingan suatu struktur kolom diungkapkan sebagai 

rasio kelangsingan, 

 

 

59

dimana : k = faktor panjang efektif komponen struktur tekan 

lu = panjang komponen struktur tekan yang tidak ditopang 

r = jari-jari putaran (radius of gyration) potongan lintang 

60 

komponen struktur tekan = / ; ditetapkan 0,30 h 

dimana h ukuran dimensi kolom persegi pada arah 

bekerjanya momen; atau 0,25D, dimana D adalah 

diameter kolom bulat (SNI 03-2847-2002 pasal 12.11.2) 

Untuk memperhitungkan momen rencana yang diperbesar akibat 

dari kelangsingan, sudah tentu harus dilakukan pemeriksaan terlebih 

dahulu untuk menentukan apakah kelangsingan suatu komponen struktur 

tekan harus diperhitungkan atau dapat diabaikan. SNI 03-2847-2002 pasal 

12.12.2) memberikan ketentuan bahwa untuk komponen struktur tekan 

dengan pengaku lateral, efek kelangsingan dapat diabaikan apabila rasio 

kelangsingan memenuhi : 

 

 

34 12 

 

dimana M1b dan M2b adalah momen-momen ujung terfaktor pada kolom 

yang posisinya berlawanan. Momen-momen tersebut terjadi akibat beban 

yang tidak menimbulkan goyangan ke samping yang besar, dihitung 

dengan analisis struktur elastis. Momen M2b adalah momen ujung terfaktor 

yang lebih besar dan selalu positif. Sedangkan momen M1b bernilai negatif 

apabila komponen kolom terlentur dalam lengkungan ganda, dan positif 

apabila terlentur dalam lengkungan tunggal. Untuk komponen struktur 

tekan tanpa pengaku lateral, atau tidak disokong untuk tertahan ke arah 

samping, efek kelangsingan dapat diabaikan apabila memenuhi :

22 

Panjang efektif k lu diperlakukan sebagai panjang modifikasi 

kolom untuk memperhitungkan efek tahanan ujung yang bukan sendi. 

Faktor panjang efektif tahanan ujung k bervariasi antara nilai 0,50-2,0 

tergantung kondisinya, untuk keadaan tipikal adalah sebagai nilai-nilai 

berikut ini : 

Kedua ujung sendi, tidak tergerak lateral k = 1,0 

Kedua ujung jepit k = 0,50 

Satu ujung jepit, ujung lain bebas k = 2,0 

Kedua ujung jepit, ada gerak lateral k = 1,0 

Untuk kolom yang merupakan komponen rangka yang dikenal 

sebagai portal balok-kolom, tahanan ujungnya terletak di antara kondisi 

sendi dan jepit dengan nilai k di antara 0,75-0,90. Untuk kolom kaku 

tertahan pelat lantai, nilai k berkisar di antara 0,95-1,0. 

2.7 Pondasi Tiang Pancang 

Tiang pancang adalah bagian dari konstruksi yang berfungsi untuk 

memindahkan beban struktural di atasnya melalui lapisan tanah lembek ke 

lapisan tanah yang lebih keras. Tiang pancang umumnya lebih mahal 

dibanding dengan pondasi telapak, sehingga penyelidikan tanah yang 

seksama diperlukan agar dapat diketahui pemakaian tiang pancang yang 

benar-benar dibutuhkan. Untuk mendesain tiang pancang, yang diperlukan 

adalah : 

a. data tentang tanah 

61

. daya dukung single pile dan group pile 

c. analisa point bearing pile (tumpuan ujung) dan friction bearing pile 

(tumpuan geser) karena dapat menyebabkan beban tambahan 

Menurut Sardjono (Pondasi Tiang Pancang 1987 ; 8), jenis-jenis 

tiang pancang dapat dibedakan berdasarkan : 

1. Cara pemindahan beban 

a. pondasi tiang tahanan ujung (point bearing pile) 

b. pondasi tiang hambatan lekat (friction bearing pile) 

2. Bahan yang digunakan 

a. pondasi tiang pancang yang terbuat dari kayu 

b. pondasi tiang pancang yang terbuat dari beton 

c. pondasi tiang pancang yang terbuat dari baja 

d. pondasi tiang komposit 

3. Cara memasukkan tiang ke dalam tanah 

a. displacement pile 

b. non displacement pile 

Tiang pancang dari bahan beton pracetak yang menggunakan 

penguatan biasa, dibuat untuk tegangan-tegangan lentur selama waktu 

pengambilan (pick up) dan pengangkutan ke tempat proyek, untuk 

momen-momen lentur dari beban-beban lateral, serta untuk menyediakan 

tahanan yang mencukupi terhadap beban vertikal dan terhadap setiap gaya 

tegangan yang timbul (atau yang dikembangkan) selama pemancangan. 

Titik pengambilan harus ditandai dengan jelas karena momen-momen 

lentur sangat tergantung pada tempat titik tersebut. Gambar berikut 

62

meenggambarkkan 

momeen-momen 

sellama 

waktuu 

pengambiilan 

tiang pancang p yanng 

tergantuung 

pada te empat 

titiik 

pengambbilan. 

meengakibatkaan 

kepatahan 

pada tiang g pancang. Dalam setiap 

pemanca angan 

dihharuskan 

seemua 

bahann 

tiang panc cang masuk ke dalam ttanah 

dan te ersisa 

± 440 

cm di ataas 

permukaaan 

tanah. 

2.7.1 Ennd 

Bearing Pile 

lentur khuusus 

yang 

Gambar 12. 

Pengangka atan tiang paancang 

Dalamm 

proses peemancangan 

n, posisi tiiang 

pancaang 

harus selalu s 

Tiang pancang yaang 

tertahan n pada ujunngnya. 

Tianng 

pancang yang 

dihhitung 

berrdasarkan 

ppada 

tahan nan ujung 

63 

dikemban ngkan 

dikkontrol 

terhhadap 

kemiiringan 

seti iap satu mmeter 

dan kkemiringan 

yang 

diij ijinkan tidaak 

boleh leebih 

dari 1,25%. 

Jikaa 

lebih darii 

nilai itu dapat 

(end beaaring 

pile) ) ini

dipancangkan sampai pada lapisan tanah keras, yang mampu memikul 

beban yang diterima oleh tiang pancang tersebut. 

2.7.1.1 Daya Dukung Tiang Pancang End Bearing Pile 

Daya dukung tiang pancang end bearing pile pada dasarnya ada 

dua macam, yaitu : 

1. Daya dukung berdasarkan kekuatan bahan 

Daya dukung yang diijinkan berdasarkan kekuatan bahan adalah : 

Ptiang = τbahan . Atiang 

dimana : Ptiang = daya dukung yang diijinkan pada tiang pancang (kg) 

Atiang = luas penampang tiang pancang (cm 2 ) 

τbahan = tegangan ijin beton (kg/cm 2 ) 

2. Daya dukung berdasarkan kekuatan tanah 

a. berdasarkan konus 

Qtiang = 

 

dimana : Qtiang = daya dukung tiang yang diijinkan (kg) 

3 = angka keamanan 

Atiang = luas penampang tiang (cm 2 ) 

P = nilai konus dari hasil sondir (kg/cm 2 ) 

Nilai konus yang dipakai untuk menentukan daya dukung tiang 

ini sebaiknya diambil rata-rata dari nilai konus pada kedalaman 

4D di atas ujung bawah tiang atau 4D di bawah ujung bawah 

tiang, dimana D adalah diameter tiang. 

64

. dengan perumusan Terzaghi 

Qtiang = 

 

dimana : Qtiang = daya dukung keseimbangan tiang (kg) 


Atiang = luas penampang tiang (cm 2 ) 

q = daya dukung keseimbangan tanah (kg/cm 2 ) 

2.7.1.2 Daya Dukung Tanah Pondasi Tiang Pancang End Bearing Pile 

Dari teori De Beer, nilai qc (tekanan konus) dapat untuk 

menghitung kemampuan tanah di ujung pondasi tiang dengan rumus : 

P = 

 

P = 

 

dimana : qc = tekanan konus 

2.7.2 Friction Pile 

A = luas penampang tiang 

; untuk tanah non cohesive 

; untuk tanah cohesive 

Of = jumlah hambatan pelekat 

U = keliling tiang 

2 & 3 = angka keamanan 

Bila lapisan tanah keras letaknya sangat dalam, maka pembuatan 

dan pemancangan tiang sampai lapisan tanah keras sangat sukar 

dilaksanakan, maka dalam hal ini kita pergunakan tiang pancang yang 

daya dukungnya berdasarkan pelekatan antara tiang dengan tanah (cleef). 

65

2.7.2.1 Daaya 

Dukungg 

Tiang Paancang 

Fric ction Pile 

1. 

dimmana 

: Qtiaang 

= daya ddukung 

tiang 

pancang ( (kg) 

2. 

Berdasarkkan 

hasil soondir 

(cleef) 

Qtiang = 

O = kelilinng 

tiang pan ncang (cm) 

L = panjanng 

tiang yan ng masuk daalam 

tanah ( (cm) 


Berdasarkkan 

teoritis dengan rum musan : 

Qtiang = 

= c . Nc . A + k . c . O . I 

dimmana 

: Qtiaang 

= daya ddukung 

tiang 

pancang 

A = luas peenampang 

tiang t pancanng 

O = kelilinng 

tiang 

c = kekuattan 

geser ta anah 

NNc 

= faktor daya dukun ng 

k = nilai 

perbanding gan antara 

kekuattan 

geser ta anah φ, lihatt 

gambar di bawah ini. 

Gambar 133. 

Nilai k me enurut Tomlinson 

66 

gaya peelekatan 

de engan

pondasi 

dangkkal 

akan meendekati 

nil lai menurut Terzaghi, ssedangkan 

untuk u 

pondasi 

dalamm 

akan menddekati 

nilai menurut MMayerhof. 

denngan 

tepat, karena itu kita pergun nakan cara perkiraan ddan 

diambil 

dari 

graafik 

yang 

Sedangkan 

hargaa 

Nc diambi il dari grafiik 

Skemptoon 

untuk po ondasi 

di atas tanah lempung ppada 

gamb bar di bawaah 

ini. Hargga 

Nc ini untuk u 

Dalamm 

hal ini N 

perrcobaan 

di llapangan. 

Jadi dii 

sini bebann 

yang akan dipikul tianng 

adalah : 

N < 

Gammbar 

14. Nillai 

Nc menur rut Skemptonn 

bila φ = 0 

2.7.3 Ennd 

Bearing Pile dan Friction 

Pile e 

Jika kkita 

memanccang 

tiang sampai ke ttanah 

kerass 

melalui la apisan 

lemmpung, 

maaka 

untuk 

dibuat oleh 

Tomlinson 

berdasaarkan 

hasill 

penelitian n dan 

< Qtiang 

maaupun 

cleef f (friction pile). 

Nc diambil 

9. Untuk nnilai 

k ini sulit ditent tukan 

menghitun ng daya ddukung 

tianng 

di sini 

meemperhitunggkan 

baik berdasarkan n pada tahhanan 

ujungg 

(end bea aring) 

67 

kita

2.7.3.1 Daya Dukung Tiang Pancang End Bearing Pile dan Friction Pile 

1. Terhadap kekuatan bahan tiang 

Ptiang = σbahan . Atiang 

dimana : Ptiang = kekuatan yang diijinkan pada tiang pancang (kg) 

σbahan = tegangan tekan ijin bahan tiang (kg/cm 2 ) 

Atiang = luas penampang tiang pancang (cm 2 ) 

2. Terhadap kekuatan tanah 

a. Beban sementara 

Qtiang = 

 

b. Beban tetap / statis 

Qtiang = 

 

c. Beban dinamis 

Qtiang = 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dimana : Qtiang = daya dukung keseimbangan tiang pancang (kg) 

P = nilai konus dari hasil sondir (kg/cm 2 ) 

O = keliling tiang pancang (cm) 

I = panjang tiang pancang yang masuk ke dalam tanah (cm) 

c = harga sleef rata-rata (kg/cm 2 ) 

Sedangkan beban yang akan dipikul tiang adalah : 

N ≤ Ptiang 

N ≤ Qtiang 

68

2.7.4 Tiaang 

Pancanng 

Kelomppok 

(Pile Gr roup) 

yanng 

berdiri 

Pada kkeadaan 

sebbenarnya 

ja arang sekali 

kita dapatti 

tiang pan ncang 

pondasi 

tiang pancang keelompok 

(g group pile). Di atas grooup 

pile bias sanya 

kellompok 

tianng 

tersebut. 

sendiri (siingle 

pile). . Akan tettapi 

sering 

2.7.4.1 Jarak 

Antar Tiang Dalaam 

Kelomp pok 

Berdassarkan 

padaa 

perhitunga an daya dukkung 

tanah oleh Dirjen n Bina 

Maarga 

Departtemen 

PU, ddiisyaratkan 

n : 

S < 2,5 D 

S < 3,0 D 

Gambbar 

15. Jarak k antar tiangg 

dimmana 

: S = jarak mmasing-mas 

sing tiang dalam 

kelommpok 

(spacin ng) 

D = diameter 

tiang 

Biasannya 

di sini disyaratka an pula jaraak 

antara ddua 

tiang dalam 

d 

kellompok 

tianng, 

minimumm 

0,6 m dan n maksimumm 

2,00 m. 

kita mend dapati 

kitta 

letakkan suatu konsstruksi 

yaitu u poer (foooting) 

yang mempersat tukan 

69

2.7.4.2 Peerhitungan 

Pembagiann 

Tekanan Pada Keloompok 

Tianng 

Pancang g 

1. 

dimmana 

: N = beban yang diteri ima oleh tiapp-tiap 

tiangg 

pancang 

2. 

Kelompokk 

tiang panccang 

yang menerima m bbeban 

normaal 

sentris 

GGambar 

16. Distribusi be eban normal vertikal 

N = 

ΣVV 

= resultaan 

gaya-gay ya normal yaang 

bekerjaa 

secara sent tris 

ηη 

= banyakknya 

tiang pancang p 

Kelompokk 

tiang panccang 

yang menerima m bbeban 

normaal 

eksentris 

GGambar 

17. DDistribusi 

beban 

normal eeksentris 

70

yanng 

letaknyaa 

terjauh adaalah 

: 

dimmana 

: Pmaax 

= beban maksimum m yang diteriima 

tiang pancang 

3. 

Secaraa 

umum bebban 

maksim mum yang dditerima 

oleeh 

tiang pan ncang 

Pmax = 

= 

ΣVV 

= jumlahh 

total beba an-beban verrtikal/normal 

Xm 

= Pv + Pm 

ηη 

= banyakknya 

tiang pancang p 

max = absis mmaksimum 

atau jarak terjauh tianng 

ke pusat berat 

M = momeen 

yang bekerja 

pada keelompok 

tiaang 

tersebut t 

ηηy 

= banyakk 

tiang dal lam satu bbaris 

dalamm 

arah sumb bu Y 

Σxx 

2 = jumlahh 

kuadrat 

Kelompokk 

tiang yanng 

menerim ma beban nnormal 

senttris 

dan momen 

yang bekeerja 

pada duua 

arah 

kelommpok 

tiang (g group pile) 

(tegakk 

lurus bidan ng momen) 

kelommpok 

tiang 

jarak tiaang-tiang 

kke 

pusat 

Gambar 18. Distribuusi 

beban normal 

sentris dan momen yang bekerjaa 

pada dua arah 

71 

berat

Pmax = 

∑ 

. 

∑ . 

∑ dimana : Pmax = beban maksimum yang diterima tiang pancang 

ΣV = jumlah total beban-beban vertikal/normal 

η = banyaknya tiang pancang 

Xmax = absis maksimum atau jarak terjauh tiang ke pusat berat 

kelompok tiang (group pile) 

Ymax = ordinat maksimum atau jarak terjauh tiang ke pusat 

berat kelompok tiang (group pile) 

Mx = momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus 

sumbu X 

My = momen yang bekerja pada bidang yang tegak lurus 

sumbu Y 

ηx = banyak tiang pancang dalam satu baris dalam arah 

sumbu X (tegak lurus bidang momen) 

ηy = banyak tiang pancang dalam satu baris dalam arah 

sumbu Y (tegak lurus bidang momen) 

Σx 2 = jumlah kuadrat absis-absis tiang pancang 

Σy 2 = jumlah kuadrat ordinat-ordinat tiang pancang 

2.7.4.3 Daya Dukung Kelompok Tiang (Group Pile) 

Dalam menentukan daya dukung kelompok tiang tidak cukup 

hanya dengan meninjau daya dukung satu tiang yang berdiri sendiri (single 

pile) dikalikan dengan banyaknya tiang dalam kelompok tersebut, sebab 

72

daya dukung kelompok tiang (group pile) belum tentu sama dengan daya 

dukung satu tiang (single pile) dikalikan dengan jumlah tiang. 

Qpg = n . Qs 

dimana : Qpg = daya dukung kelompok tiang (group pile) 

Qs = daya dukung tiang yang berdiri sendiri (single pile) 

n = banyaknya tiang pancang 

Guna mendapatkan daya dukung tiang kelompok, dapat diperoleh 

dengan mengalikan masing-masing tiang pancang dengan suatu efisiensi 

group. Efisien sebuah tiang kelompok terhadap jumlah kapasitas masing- 

masing tiang pancang : 

Eg = 1 

 

 

 

. 

dimana : Eg = faktor efisiensi group 

m = jumlah baris pada kelompok tiang 

n = jumlah tiang dalam satu baris 

θ = arc tan 

(derajat) 

D = diameter tiang 

S = jarak tiang ke tiang (as ke as) 

Apabila diinginkan efisiensi mendekati 100%, maka jarak tiang ke 

tiang harus memenuhi persamaan sebagai berikut : 

S ≥ 

, . . 

 

Pondasi tiang pancang dinyatakan aman apabila Pmax < Qpg 

73

3.1 Data Geometrik Struktur 

3.2 Data Perencanaan 

BAB III 

PERENCANAAN STRUKTUR ATAP 

74 

43252.57 

Bentang struktur atap : 43,25 m 

Jarak antar struktur atap : 6,00 m 

Sudut kemiringan atap : 7,82 o 

Profil struktur atap : besi siku, pipa baja dan besi beton 

Mutu baja : BJ 37 

Penutup atap : Lysaght Spandek 

Berat jenis penutup atap : 5,29 kg/m 2 

Dimensi penutup atap : 700 x 2100 x 0,48 mm 

700 x 1800 x 0,48 mm 

Jarak antar gording : menyesuaikan dengan rangka atap 

Jumlah gording : 29 buah 

Profil gording : baja CNP (Canal C) 

(satuan dalam mm)

3.3 Dimensi Rangka Atap 

( satuan dalam mm ) 

Gambar 19. Dimensi Rangka Atap 

75

76 

Tabel 8. Dimensi Rangka Atap 

No. Nama Batang Panjang Batang Σ Batang Σ Panjang Batang 

1 Horisontal Atas 

1586.40 

1021.59 

1545.34 

1027.08 

1024.67 

1395.20 

1051.59 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

3 

2 

16 

2 

2 

5 

1 

4759.20 

2043.18 

24725.44 

2054.16 

2049.34 

6976.00 

1051.59 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

2 Horisontal Bawah 

1571.64 

1012.08 

1021.59 

1545.34 

1027.08 

1024.67 

1039.51 

1415.40 

1066.82 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

3 

1 

1 

16 

2 

1 

1 

5 

1 

4714.92 

1012.08 

1021.59 

24725.44 

2054.16 

1024.67 

1039.51 

7077.00 

1066.82 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

3 Vertikal 

710.38 

926.31 

1142.24 

1358.17 

1497.23 

1412.92 

1298.12 

1183.32 

1068.52 

953.73 

838.93 

752.40 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

1 

1 

1 

1 

21 

1 

1 

1 

1 

1 

1 

1 

710.38 

926.31 

1142.24 

1358.17 

31441.83 

1412.92 

1298.12 

1183.32 

1068.52 

953.73 

838.93 

752.40 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

4 Diagonal 

1824.31 

1942.87 

2077.18 

1693.80 

1923.98 

1999.98 

2293.39 

1696.46 

1927.49 

1695.29 

1925.95 

2116.50 

2030.94 

1948.40 

1869.27 

1793.99 

1431.72 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

1 

1 

1 

1 

1 

5 

11 

1 

1 

1 

1 

1 

1 

1 

1 

1 

1 

1824.31 

1942.87 

2077.18 

1693.80 

1923.98 

9999.90 

25227.29 

1696.46 

1927.49 

1695.29 

1925.95 

2116.50 

2030.94 

1948.40 

1869.27 

1793.99 

1431.72 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

mm 

Jumlah 125 193607.30 mm

3.4 Pembebanan 

3.4.1 Beban Mati 

Berat sendiri rangka atap (dicoba menggunakan baja ⎦ ⎣ 100.100.10) 

= (panjang rangka batang . berat baja ⎦ ⎣) 

= (193,61 . (2 . 15,1)) = 5847,02 kg 

Berat gording (dicoba menggunakan baja Canal [ 150.50.20.3,2) 

= (Σ gording . jarak antar struktur atap . berat baja Canal [) 

= (29 . 6 . 6,76) = 1176,24 kg 

Berat besi beton (dicoba menggunakan D22 mm) 

= (panjang besi beton . berat besi beton) 

= ((10,761 + 30,082) . 2,984) = 121,88 kg 

Berat pipa baja (ditaksir) = 100,00 kg 

Berat ikatan angin dan trekstang (diambil 20 % berat gording) 

= 20 % . 1176,24 = 235,25 kg 

Berat sambungan rangka atap (diambil 30 % berat rangka atap) 

= 30 % . 5847,02 = 1754,11 kg 

Berat penutup atap 

= (jarak antar struktur atap . panjang rangka atap . berat atap) 

= (6 . 43,66 . 5,29) = 1385,77 kg 

Beban total 

= 5847,02 + 1176,24 + 121,88 + 100 + 235,25 + 1754,11 + 1385,77 

= 10620,27 kg 

77

3.4.2 Beban Hidup 

3.4.2.1 Beban Air Hujan 

Beban air hujan = (40 – 0,8 . α) kg/m 2 

= (40 – 0,8 . 7,82°) kg/m 2 

= 33,744 kg/m 2 

Dalam SNI 03-1727-1989, beban air hujan tidak perlu diambil lebih besar 

dari 20 kg/m 2 , sehingga beban air hujan yang diperhitungkan adalah 

3.4.2.2 Beban Pekerja 

= (beban air maks . luas penutup atap) 

= (20 . 6 . 43,66) 

= 5239,2 kg 

Menurut SNI 03-1727-1989, beban terpusat berasal dari seorang pekerja 

atau seorang pemadam kebakaran dengan peralatannya sebesar 100 kg. 

3.4.3 Beban Angin 

Beban angin yang akan dipergunakan dalam perencanaan ini adalah beban 

angin terbesar yang diperhitungkan dari dua peraturan, yaitu : 

1. Menurut SNI 03-1727-1989 

Tekanan angin (A) : 25 kg/m 2 

Koefisien angin : 1,2 atau - 1,2 (untuk 0° < α < 10°) 

Koefisien angin yang diambil di atas adalah koefisien angin untuk 

bidang atap miring sepihak tanpa dinding, sehingga beban angin yang 

diperhitungkan adalah 

78

= 1,2 . 25 = 30 kg/m 2 atau 

= - 1,2 . 25 = - 30 kg/m 2 

2. Menurut Kode Bangunan Nasional (NBC = National Building Code) 

Tinggi rata-rata = 24,08 + (5,90/2) 

= 27,03 m 

Tekanan angin (A) = 1,25 kPa 

= 127,5 kg/m 2 

Dari dua perhitungan di atas diambil tekanan angin (A) yang 

diperhitungkan sebesar 127,5 kg/m 2 dan akan digunakan untuk 

perencanaan berikutnya. 

3.4.4 Beban Titik Pada Simpul 

Dari beban-beban di atas, akan dijadikan beban titik pada tiap simpul 

rangka atap dimana disesuaikan dengan jenis beban yang bekerja. Skema 

pembebanan seperti pada gambar di bawah ini. 

79

P9 

P8 

P7 

P6 

9 

8 

P4 

7 

P3 

6 

P2 

5 

P1 

P16 

4 

P15 

3 

P14 

2 

P13 

1 

16 

P12 

15 

P11 

14 

P10 

13 

P24 

12 

P23 

11 

P22 

10 

P21 

24 

9 

P20 

23 

P19 

22 

P18 

21 

20 

P32 

19 

P31 

18 

P30 

17 

P29 

16 

32 

P28 

31 

P27 

30 

P26 

29 

28 

27 

26 

25 

24 

Gambar 20. Skema Pembebanan Rangka Atap Akibat Beban Mati dan Beban Hidup 

80

At9 

At8 

At7 

At6 

9 

8 

At4 

7 

At3 

6 

At2 

5 

At1 

At16 

4 

At15 

3 

At14 

2 

At13 

1 

16 

At12 

15 

At11 

14 

At10 

13 

At24 

12 

At23 

11 

At22 

10 

At21 

24 

9 

At20 

23 

At19 

22 

At18 

21 

20 

At32 

19 

At31 

18 

At30 

17 

At29 

16 

32 

At28 

31 

At27 

30 

At26 

29 

28 

27 

26 

25 

24 

Gambar 21. Skema Pembebanan Rangka Atap Akibat Beban Angin Tekan 

81

Ah9 

Ah8 

Ah7 

Ah6 

9 

8 

Ah4 

7 

Ah3 

6 

Ah2 

5 

Ah1 

Ah16 

4 

Ah15 

3 

Ah14 

2 

Ah13 

1 

16 

Ah12 

15 

Ah11 

14 

Ah10 

13 

Ah24 

12 

Ah23 

11 

Ah22 

10 

Ah21 

24 

9 

Ah20 

23 

Ah19 

22 

Ah18 

21 

20 

Ah32 

19 

Ah31 

18 

Ah30 

17 

Ah29 

16 

32 

Ah28 

31 

Ah27 

30 

Ah26 

29 

28 

27 

26 

25 

24 

Gambar 22. Skema Pembebanan Rangka Atap Akibat Beban Angin Hisap 

82

no. 

simpul 

Tabel 9. Pembebanan Rangka Atap Akibat Beban Mati dan Beban Hidup 

rangka 

atap 

gording 

besi 

beton 

pipa 

baja 

83 

Beban Mati Beban Hidup 

ikatan 

angin & 

trekstang 

samb. 

rangka 

atap 

penutup 

atap 

total 

Beban 

Mati 

air 

hujan 

Pekerja 

(kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) (kg) 

1 94.31 40.56 32.11 8.11 28.29 22.35 225.73 84.50 100 

2 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

3 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

4 282.92 40.56 8.11 84.88 67.05 483.52 253.51 100 

5 100 100.00 

6 282.92 40.56 8.11 84.88 67.05 483.52 253.51 100 

7 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

8 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

9 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

10 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

11 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

12 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

13 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

14 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

15 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

16 282.92 40.56 8.11 84.88 67.05 483.52 253.51 100 

17 0.00 

18 282.92 40.56 8.11 84.88 67.05 483.52 253.51 100 

19 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

20 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

21 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

22 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

23 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

24 282.92 40.56 89.77 8.11 84.88 67.05 573.29 253.51 100 

25 0.00 

26 282.92 40.56 8.11 84.88 67.05 483.52 253.51 100 

27 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

28 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

29 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

30 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

31 188.61 40.56 8.11 56.58 44.70 338.57 169.01 100 

32 94.31 40.56 8.11 28.29 22.35 193.62 84.50 100 

5847.0 1176.2 121.9 100 235.3 1754.1 1385.8 10620.3 5239.2 2900.0

No. 

Simpul 

Tabel 10. Pembebanan Rangka Atap Akibat Beban Angin Tekan (At) 

Panjang 

Rangka 

1/2 

Panjang 

Rangka 

Panjang 

Bentang 

Akibat 

Beban 

Angin 

Jarak 

Antar 

Struktur 

Atap 

Beban 

Angin 

Beban 

Angin 

Tekan 

(At) 

84 

At cosα At sinα 

(m) (m) (m) (m) (kg/m 2 ) (kg) (kg) (kg) 

a b c D e f g = d . e . f h = g.cos7,82 i = g.sin7,82 

1 0.7932 6.00 127.5 606.798 601.1550 82.5618 

1.5864 0.7932 

2 1.5864 1213.596 1202.3101 165.1236 

1.5864 0.7932 

3 1.5864 1213.596 1202.3101 165.1236 

1.5864 0.7932 

4 1.8148 1388.322 1375.4112 188.8970 

1.0216 0.5108 

5 0 0.0000 0.0000 

1.0216 0.5108 

6 1.79425 1372.60125 1359.8366 186.7580 

1.5453 0.77265 

7 1.5453 1182.1545 1171.1609 160.8456 

1.5453 0.77265 

8 1.5453 1182.1545 1171.1609 160.8456 

1.5453 0.77265 

9 1.5453 1182.1545 1171.1609 160.8456 

1.5453 0.77265 

10 1.5453 1182.1545 1171.1609 160.8456 

1.5453 0.77265 

11 1.5453 1182.1545 1171.1609 160.8456 

1.5453 0.77265 

12 1.5453 1182.1545 1171.1609 160.8456 

1.5453 0.77265 

13 1.5453 1182.1545 1171.1609 160.8456 

1.5453 0.77265 

14 1.5453 1182.1545 1171.1609 160.8456 

1.5453 0.77265 

15 1.5453 1182.1545 1171.1609 160.8456 

1.5453 0.77265 

16 1.79975 1376.80875 1364.0050 187.3305 

1.0271 0.51355 

17 0 0.0000 0.0000 

1.0271 0.51355 

18 1.79975 1376.80875 1364.0050 187.3305 

1.5453 0.77265

19 1.5453 1182.1545 1171.1609 160.8456 

1.5453 0.77265 

20 1.5453 1182.1545 1171.1609 160.8456 

1.5453 0.77265 

21 1.5453 1182.1545 1171.1609 160.8456 

1.5453 0.77265 

22 1.5453 1182.1545 1171.1609 160.8456 

1.5453 0.77265 

23 1.5453 1182.1545 1171.1609 160.8456 

1.5453 0.77265 

24 1.79735 1374.97275 1362.1861 187.0807 

1.0247 0.51235 

25 0 0.0000 0.0000 

1.0247 0.51235 

26 1.7223 1317.5595 1305.3067 179.2690 

1.3952 0.6976 

27 1.3952 1067.328 1057.4023 145.2221 

1.3952 0.6976 

28 1.3952 1067.328 1057.4023 145.2221 

1.3952 0.6976 

29 1.3952 1067.328 1057.4023 145.2221 

1.3952 0.6976 

30 1.3952 1067.328 1057.4023 145.2221 

1.3952 0.6976 

31 1.2234 935.901 927.1975 127.3400 

1.0516 0.5258 

32 0.5258 402.237 398.4964 54.7289 

85

No. 

Simpul 

Tabel 11. Pembebanan Rangka Atap Akibat Beban Angin Hisap (Ah) 

Panjang 

Rangka 

1/2 

Panjang 

Rangka 

Panjang 

Bentang 

Akibat 

Beban 

Angin 

Jarak 

Antar 

Struktur 

Atap 

Beban 

Angin 

Beban 

Angin 

Hisap 

(Ah) 

86 

Ah cosα Ah sinα 

(m) (m) (m) (m) (kg/m 2 ) (kg) (kg) (kg) 

a b c D e f g = d . e . f h = g.cos7,82 i = g.sin7,82 

1 0.7932 6.00 ‐127.5 ‐606.798 ‐601.1550 ‐82.5618 

1.5864 0.7932 

2 1.5864 ‐1213.596 ‐1202.3101 ‐165.1236 

1.5864 0.7932 

3 1.5864 ‐1213.596 ‐1202.3101 ‐165.1236 

1.5864 0.7932 

4 1.8148 ‐1388.322 ‐1375.4112 ‐188.8970 

1.0216 0.5108 

5 0 0.0000 0.0000 

1.0216 0.5108 

6 1.79425 ‐1372.6013 ‐1359.8366 ‐186.7580 

1.5453 0.77265 

7 1.5453 ‐1182.1545 ‐1171.1609 ‐160.8456 

1.5453 0.77265 

8 1.5453 ‐1182.1545 ‐1171.1609 ‐160.8456 

1.5453 0.77265 

9 1.5453 ‐1182.1545 ‐1171.1609 ‐160.8456 

1.5453 0.77265 

10 1.5453 ‐1182.1545 ‐1171.1609 ‐160.8456 

1.5453 0.77265 

11 1.5453 ‐1182.1545 ‐1171.1609 ‐160.8456 

1.5453 0.77265 

12 1.5453 ‐1182.1545 ‐1171.1609 ‐160.8456 

1.5453 0.77265 

13 1.5453 ‐1182.1545 ‐1171.1609 ‐160.8456 

1.5453 0.77265 

14 1.5453 ‐1182.1545 ‐1171.1609 ‐160.8456 

1.5453 0.77265 

15 1.5453 ‐1182.1545 ‐1171.1609 ‐160.8456 

1.5453 0.77265 

16 1.79975 ‐1376.8088 ‐1364.0050 ‐187.3305 

1.0271 0.51355 

17 0 0.0000 0.0000 

1.0271 0.51355 

18 1.79975 ‐1376.8088 ‐1364.0050 ‐187.3305 

1.5453 0.77265

19 1.5453 ‐1182.1545 ‐1171.1609 ‐160.8456 

1.5453 0.77265 

20 1.5453 ‐1182.1545 ‐1171.1609 ‐160.8456 

1.5453 0.77265 

21 1.5453 ‐1182.1545 ‐1171.1609 ‐160.8456 

1.5453 0.77265 

22 1.5453 ‐1182.1545 ‐1171.1609 ‐160.8456 

1.5453 0.77265 

23 1.5453 ‐1182.1545 ‐1171.1609 ‐160.8456 

1.5453 0.77265 

24 1.79735 ‐1374.9728 ‐1362.1861 ‐187.0807 

1.0247 0.51235 

25 0 0.0000 0.0000 

1.0247 0.51235 

26 1.7223 ‐1317.5595 ‐1305.3067 ‐179.2690 

1.3952 0.6976 

27 1.3952 ‐1067.328 ‐1057.4023 ‐145.2221 

1.3952 0.6976 

28 1.3952 ‐1067.328 ‐1057.4023 ‐145.2221 

1.3952 0.6976 

29 1.3952 ‐1067.328 ‐1057.4023 ‐145.2221 

1.3952 0.6976 

30 1.3952 ‐1067.328 ‐1057.4023 ‐145.2221 

1.3952 0.6976 

31 1.2234 ‐935.901 ‐927.1975 ‐127.3400 

1.0516 0.5258 

32 0.5258 ‐402.237 ‐398.4964 ‐54.7289 

87

15 

16 

14 

15 

13 

14 

12 

109 

77 

13 

11 

108 

76 

12 

10 

107 

75 

11 

9 

10 

48 

106 

8 

46 

74 

9 

47 

105 

7 

45 

73 

8 

46 

104 

6 

44 

72 

7 

45 

103 

5 

6 

4 

43 

71 

44 

102 

43 

42 

41 

5 

2 

4 

1 

3 

2 

63 64 65 66 67 

95 96 97 98 

3 

42 

70 

101 

41 

69 

100 

40 

68 

99 

39 

1 

40 

38 

39 

37 

38 

32 33 34 35 36 

33 34 35 36 37 

31 

32 

30 

94 

125 

31 

29 

93 

30 

28 

124 

29 

27 

64 

92 

62 

28 

26 

63 

123 

91 

27 

25 

61 

122 

26 

24 

62 

90 

25 

23 

60 

121 

89 

24 

22 

61 

59 

120 

88 

23 

21 

60 

119 

87 

22 

20 

58 

118 

86 

21 

19 

59 

117 

57 

85 

116 

20 

18 

58 

84 

19 

17 

56 

115 

57 

18 

16 

55 

83 

56 

114 

54 

82 

17 

16 

55 

113 

53 

81 

54 

112 

52 

80 

111 

53 

79 

51 

110 

78 

52 

50 

51 

49 

50 

48 

49 

47 

48 

Gambar 23. Penomeran Titik Simpul dan Batang Pada Rangka Atap 

88

3.4.5 Kombinasi Beban 

Agar desain perencanaan struktur atap tersebut dapat memikul beban 

maksimal dan mempunyai kuat rencana ≥ kuat perlu, maka perhitungan 

statika yang akan dilakukan harus dihitung berdasarkan kombinasi 

pembebanan yang terjadi. Kombinasi pembebanan yang digunakan dalam 

perencanaan ini menurut SNI 03-2847-2002 pasal 11.2 adalah 

U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,6 W + 0,5 R 

Dimana : U = kuat perlu 

D = beban mati 

L = beban hidup (beban pekerja) 

W = beban angin (baik angin hisap dan angin tekan) 

R = beban air hujan 

3.5 Perhitungan Statika 

Untuk menyelesaikan perhitungan statika rangka batang struktur atap ini, 

digunakan bantuan aplikasi komputer StaadPro 2004. 

89

Batang 

Tabel 12. Gaya Batang Akibat Kombinasi Pembebanan 90 

BEBAN (kg) 

MATI HIDUP 

AIR HUJAN ANGIN TEKAN (At) ANGIN HISAP (Ah) 

COMBO + At COMBO + Ah 

Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan Tarik Tekan 

1 ‐150.18 ‐47.816 ‐73.987 ‐892.308 892.308 ‐1690 1160 

2 354.601 98.368 178.818 995.005 ‐995.005 2210 ‐978.709 

3 198.321 50.401 101.318 530.477 ‐530.477 1190 ‐509.718 

4 ‐880.323 ‐240.815 ‐444.891 ‐3010 3010 ‐6340 3300 

5 ‐880.325 ‐240.816 ‐444.892 ‐3010 3010 ‐6340 3300 

6 388.472 109.074 195.527 1200 ‐1200 2600 ‐1250 

7 388.472 109.074 195.527 1360 ‐1360 2860 ‐1510 

8 470.628 138.575 235.054 1540 ‐1540 3280 ‐1640 

9 470.628 138.575 235.053 1700 ‐1700 3540 ‐1900 

10 ‐845.011 ‐244.777 ‐423.182 ‐3050 3050 ‐6350 3410 

11 ‐845.011 ‐244.777 ‐423.182 ‐2890 2890 ‐6090 3150 

12 1050 332.676 519.826 3050 ‐3050 6730 ‐3020 

13 1050 332.676 519.826 3210 ‐3210 6990 ‐3280 

14 1550 497.281 765.078 4220 ‐4220 9490 ‐4000 

15 1550 497.281 765.078 4380 ‐4380 9750 ‐4260 

16 766.936 307.964 359.728 1240 ‐1240 3400 ‐581.048 

17 766.934 307.963 359.728 1240 ‐1240 3400 ‐581.047 

18 919.584 304.624 449.669 2210 ‐2210 5160 ‐1900 

19 650.145 196.374 323.308 2100 ‐2100 4490 ‐2210

Batang 


BEBAN (kg) 

MATI HIDUP 




20 31.239 ‐15.096 22.499 754.061 ‐754.061 1240 ‐1170 

21 ‐937.071 ‐329.764 ‐452.73 ‐1820 1820 ‐4590 1230 

22 ‐2250 ‐747.659 ‐1100 ‐5620 5620 ‐13000 4990 

23 ‐3920 ‐1270 ‐1930 ‐10700 10700 ‐24000 10100 

24 ‐7390 ‐2410 ‐3630 ‐22400 22400 ‐48900 22700 

25 ‐7390 ‐2410 ‐3630 ‐22400 22400 ‐48900 22700 

26 ‐6110 ‐2050 ‐2980 ‐18400 18400 ‐40300 18500 

27 ‐4630 ‐1590 ‐2250 ‐13700 13700 ‐30200 13700 

28 ‐3250 ‐1150 ‐1570 ‐9430 9430 ‐20900 9240 

29 ‐2020 ‐751.27 ‐965.86 ‐5660 5660 ‐12700 5400 

30 ‐992.02 ‐402.838 ‐464.027 ‐2610 2610 ‐6000 2350 

31 ‐242.701 ‐125.349 ‐105.92 ‐564.18 564.18 1370 433.138 

32 ‐500.083 ‐144.823 ‐250.452 ‐1700 1700 ‐3600 1860 

33 ‐345.257 ‐97.302 ‐173.674 ‐1080 1080 ‐2330 1130 

34 152.14 50.831 74.274 764.799 ‐764.799 1490 ‐953.142 

35 152.14 50.831 74.274 764.799 ‐764.799 1490 ‐953.142 

36 333.993 104.197 165.151 883.825 ‐883.825 2000 ‐826.557 

37 333.992 104.196 165.151 883.824 ‐883.824 2000 ‐826.556 

38 ‐447.075 ‐131.735 ‐223.263 ‐1590 1590 ‐3330 1770

Batang 


BEBAN (kg) 

MATI HIDUP 




39 ‐447.075 ‐131.735 ‐223.263 ‐1590 1590 ‐3330 1770 

40 169.684 45.196 86.1 858.199 ‐858.199 1660 ‐1080 

41 169.685 45.196 86.101 858.201 ‐858.201 1660 ‐1080 

42 717.875 227.732 353.895 1660 ‐1660 3930 ‐1400 

43 717.875 227.732 353.896 1660 ‐1660 3930 ‐1400 

44 ‐481.784 ‐143.288 ‐240.22 ‐1640 1640 ‐3470 1790 

45 ‐481.783 ‐143.288 ‐240.22 ‐1640 1640 ‐3470 1790 

46 ‐283.665 ‐101.46 ‐136.582 ‐25.465 25.465 ‐550.894 ‐469.405 

47 ‐283.665 ‐101.46 ‐136.582 ‐25.465 25.465 ‐550.894 ‐469.405 

48 2160 694.368 1060 6080 ‐6080 13500 ‐5920 

49 2430 802.619 1190 6350 ‐6350 14500 ‐5860 

50 3040 1010 1490 7860 ‐7860 18000 ‐7160 

51 4010 1330 1960 10600 ‐10600 24100 ‐9820 

52 5330 1750 2610 14600 ‐14600 32700 ‐13800 

53 7000 2270 3440 19800 ‐19800 44000 ‐19200 

54 9010 2890 4430 26200 ‐26200 57800 ‐26000 

55 9010 2890 4430 26200 ‐26200 57800 ‐26000 

56 6200 2080 3030 17900 ‐17900 39600 ‐17500 

57 4700 1610 2280 13300 ‐13300 29600 ‐12900

Batang 


BEBAN (kg) 

MATI HIDUP 




58 3300 1170 1590 9080 ‐9080 20400 ‐8600 

59 2050 762.149 979.847 5410 ‐5410 12400 ‐4940 

60 1010 408.671 470.745 2460 ‐2460 5790 ‐2080 

61 246.215 127.164 107.454 516.306 ‐516.306 1300 ‐349.74 

62 

63 ‐294.752 ‐85.36 ‐147.618 ‐1000 1000 ‐2120 1090 

64 112.527 34.538 55.803 454.489 ‐454.489 924.655 ‐529.71 

65 429.825 128.009 214.264 1590 ‐1590 3300 ‐1800 

66 

67 99.988 ‐0.003 ‐0.006 ‐0.039 0.039 119.917 120.043 

68 0.002 0.001 0.001 0.006 ‐0.006 0.014 ‐0.006 

69 338.572 100.001 169.011 1190 ‐1190 2500 ‐1320 

70 0.004 0.001 0.002 0.014 ‐0.014 0.029 ‐0.016 

71 338.566 99.999 169.008 1190 ‐1190 2500 ‐1320 

72 ‐0.003 ‐0.001 ‐0.001 ‐0.013 0.013 ‐0.026 0.017 

73 338.572 100.001 169.011 1190 ‐1190 2500 ‐1320 

74 ‐0.007 ‐0.002 ‐0.003 ‐0.015 0.015 ‐0.036 0.013 

75 338.56 99.997 169.005 1190 ‐1190 2500 ‐1320 

76 ‐0.003 ‐0.001 ‐0.002 ‐0.01 0.01 ‐0.022 0.011

Batang 


BEBAN (kg) 

MATI HIDUP 




77 338.58 100.003 169.015 1190 ‐1190 2500 ‐1320 

78 

79 ‐0.012 ‐0.005 ‐0.005 ‐0.019 0.019 ‐0.051 0.009 

80 261.03 104.874 122.416 263.48 ‐263.48 900.886 57.749 

81 599.624 204.881 291.438 1460 ‐1460 3400 ‐1260 

82 938.191 304.88 460.447 2650 ‐2650 5900 ‐2580 

83 1280 404.885 629.464 3840 ‐3840 8400 ‐3900 

84 1620 504.866 798.446 5040 ‐5040 10900 ‐5220 

85 1950 604.899 967.505 6230 ‐6230 13400 ‐6530 

86 ‐0.084 ‐0.027 ‐0.041 ‐0.244 0.244 ‐0.539 0.242 

87 0.139 0.045 0.068 0.421 ‐0.421 0.921 ‐0.427 

88 ‐1380 ‐431.414 ‐684.122 ‐4210 4210 ‐9170 4300 

89 ‐1170 ‐369.522 ‐575.548 ‐3510 3510 ‐7670 3550 

90 ‐941.756 ‐305.379 ‐462.386 ‐2770 2770 6100 2760 

91 ‐704.343 ‐238.18 ‐343.042 ‐1990 1990 ‐4440 1930 

92 ‐450.569 ‐166.855 ‐215.331 ‐1150 1150 ‐2660 1030 

93 ‐173.651 ‐89.687 ‐75.785 ‐364.141 364.141 ‐918.587 246.666 

94 

95 580.484 168.107 290.719 1980 ‐1980 4180 ‐2160

Batang 


BEBAN (kg) 

MATI HIDUP 




96 ‐191.398 ‐58.746 ‐94.915 ‐773.044 773.044 ‐1570 900.988 

97 ‐657.384 ‐195.78 ‐327.7 ‐2440 2440 ‐5050 2750 

98 955.954 234.922 490.652 3100 ‐3100 6590 ‐3340 

99 1330 339.613 676.13 4090 ‐4090 8810 ‐4270 

100 ‐731.555 ‐219.46 ‐364.223 ‐2400 2400 ‐5120 2560 

101 320.26 98.477 158.768 923.382 ‐923.382 2040 ‐915.239 

102 172.968 47.7 87.305 788.678 ‐788.678 1560 ‐962.971 

103 ‐716.961 ‐207.877 ‐359 ‐2730 2730 ‐5620 3120 

104 1080 314.853 538.82 3980 ‐3980 8240 ‐4490 

105 1670 505.087 829.2 5200 ‐5200 11200 ‐5390 

106 ‐1000 ‐306.87 ‐497.323 ‐2940 2940 ‐6460 2940 

107 630.914 198.731 311.428 1540 ‐1540 3580 ‐1350 

108 ‐97.924 ‐39.722 ‐45.815 250.107 ‐250.107 220.032 ‐580.309 

109 ‐406.32 ‐107.627 ‐206.347 ‐2110 2110 ‐4080 2680 

110 848.417 192.919 439.879 3140 ‐3140 6450 ‐3590 

111 286.454 ‐6.268 168.78 1450 ‐1450 2740 ‐1900 

112 ‐399.873 ‐160.653 ‐187.532 ‐403.713 403.713 ‐1380 ‐88.325 

113 ‐918.484 ‐313.831 ‐446.415 ‐2230 2230 ‐5210 1930 

114 ‐1440 ‐466.998 ‐705.286 ‐4060 4060 ‐9040 3950

Batang 


BEBAN (kg) 

MATI HIDUP 




115 ‐1960 ‐620.174 ‐964.169 ‐5890 5890 ‐12900 5970 

116 ‐2470 ‐773.352 ‐1220 ‐7710 7710 ‐16700 7990 

117 ‐2990 ‐926.533 ‐1480 ‐9540 9540 ‐20500 10000 

118 ‐2680 ‐792.597 ‐1340 ‐7910 7910 ‐17300 7980 

119 2400 683.555 1210 7130 ‐7130 15600 ‐7240 

120 2260 703.341 1120 6870 ‐6870 15000 ‐7020 

121 2000 634.209 987.81 6020 ‐6020 13200 ‐6100 

122 1720 556.84 843.131 5050 ‐5050 11100 ‐5040 

123 1380 466.826 672.352 3900 ‐3900 8700 ‐3780 

124 963.504 356.806 460.467 2460 ‐2460 5680 ‐2200 

125 330.432 170.66 144.208 692.906 ‐692.906 1750 ‐469.368 

Catatan 

Kesepakatan tanda : ( ‐ ) adalah tarik 

( + ) adalah tekan

3.6 Perencanaan Profil Struktur Atap 

Dari perhitungan statika rangka batang struktur atap,didapatkan dua jenis 

gaya aksial terbesar, yaitu : 

Gaya tarik maksimum (Pmaks) = 48900 kg pada batang 24 & 25 

Gaya tekan maksimum (Pmaks) = 57800 kg pada batang 54 & 55 

3.6.1 Perencanaan Profil Batang Tarik 

No rangka : 24 

Gaya batang maks (Pmaks) : 48.900 kg 

Panjang Tekuk (Lk) : 102,47 cm 

Dicoba menggunakan profil pipa circular hollow sections 

X 

Y 

Y 

Persyaratan keamanan batang tarik 


t 

X 

diameter (D) : 165,2 mm 

tebal (t) : 6,0 mm 

berat (W) : 23,6 kg/m 

luas (A) : 30,01 cm 2 

momen inersia (I) : 952 cm 4 

jari-jari girasi (r) : 5,63 cm 

dimana nilai φ . Nn diambil dari nilai terendah dari : 

φ = 0,9 

Nn = Ag . fy 

= 30,01 . 2400 

= 72.024 kg 

φ . Nn = 0,9 . 72024 = 64.821,6 kg 

97

dan 

X 

φ = 0,75 

Nn = Ae . fu Ae = A . U 

= 30,01 . 3700 = 30,01 . 1 

= 111.037 kg = 30,01 cm 2 

φ . Nn = 0,75 . 111037 = 83.277,75 kg 

jadi, 


48900 ≤ 64821,6 kg AMAN 

3.6.2 Perencanaan Profil Batang Tekan 





Y 

Y 

t 

Persyaratan keamanan batang tekan 

• Persyaratan Kekuatan 


X 




luas (A) : 30,01 cm 2 


jari-jari girasi (i) : 5,63 cm 

98

dimana, 

φ = 0,85 (SNI 03-1729-2002 tabel 6.4-2) 

λ = 

 

= , 

, 

= 27,45 

λg = 

, . 

= 

λc = 

 

= , 

, 

, . 

, . 

karena λc < 0,25, maka 

jadi, 

ω = 1 

fcr = 

 

= 

 


Nu ≤ φn . Ag . fcr 

= 0,247 

= 111,072 

= 2400 kg/cm2 

57800 ≤ 0,85 . 30,01 . 2400 

57800 ≤ 61220,4 kg AMAN 

• Perbandingan Kelangsingan 

dimana, 

λ < λr 

99

jadi, 

X 

λ = 

 

= , 

 

λr = 

 

= 

 

= 91,67 

λ < λr 

Y 

Y 

t 

(SNI 03-1729-2002 tabel 7.5-1) 

= 27,53 

(SNI 03-1729-2002 tabel 7.5-1) 

(nilai fy dalam MPa) 

27,53 < 91,67 AMAN 

3.6.3 Perencanaan Profil Batang Vertikal (Batang Tekan) 








X 




luas (A) : 12,26 cm 2 



100

dimana, 

φ = 0,85 (SNI 03-1729-2002 tabel 6.4-2) 

λ = 

 

= , 

, 

= 43,40 

λg = 

, . 

= 

λc = 

 

= , 

, 

, . 

, . 

= 0,391 

karena 0,25 < λc < 1,2 maka 

jadi, 

ω = 

= 

, 

, , 

, 

, – , . , 

= 1,069 

fcr = 

 

= 

, 



= 111,072 

= 2245,09 kg/cm2 

13400 ≤ 0,85 . 12,26 . 2245,09 

13400 ≤ 23396,1 kg AMAN 

101


dimana, 

jadi, 

X 

λ < λr 

λ = 

 

= , 

 

λr = 

 

= 

 

= 91,67 

λ < λr 

Y 

Y 

t 

(SNI 03-1729-2002 tabel 7.5-1) 

= 25,4 

(SNI 03-1729-2002 tabel 7.5-1) 


25,4 < 91,67 AMAN 

3.6.4 Perencanaan Profil Batang Diagonal (Batang Tarik) 





X 




luas (A) : 12,26 cm 2 


jari-jari girasi (r) : 3,45 cm 

102




φ = 0,9 

Nn = Ag . fy 

= 12,26 . 2400 

= 29.424 kg 

φ . Nn = 0,9 . 29424 = 26.481,6 kg 

dan 

φ = 0,75 


= 12,26 . 3700 = 12,26 . 1 

= 45.362 kg = 12,26 cm 2 

φ . Nn = 0,75 . 45362 = 34.021, 5 kg 

jadi, 


20500 ≤ 26.481,6 kg AMAN 

103

3.6.5 Perencanaan Sambungan Las Rangka Atap 

85 

53 54 

104 

Sambungan las yang akan digunakan terdiri dari dua jenis, yaitu 

sambungan las sudut dan sambungan las tumpul penetrasi penuh. 

3.6.5.1 Perencanaan Sambungan Las Sudut 

Persyaratan tebal minimum las sudut, tw 

jika, 

maka, 

t ≤ 7 mm (tebal bagian tertebal dari profil baja) 

tw = 3 mm (tabel 13.5-1 SNI 03-1729-2002) 

Persyaratan kuat las sudut (per satuan panjang las) 

dimana, 

Ru ≤ φ . Rnw 

Ru = 

 

 

= 

, 

= 41,98 kg/mm 

digunakan las elektroda E70XX, fuw = 485 MPa = 48,5 kg/mm 2 

φ . Rnw = 0,75 . tt . (0,6 . fuw) tt = 1,5 1,5 

= 0,75 . 2,12 . (0,6 . 48,5) = 2,12 mm 

= 46,269 kg/mm

jadi, 


41,98 ≤ 46,269 kg/mm AMAN 

3.6.5.2 Perencanaan Sambungan Las Tumpul Penetrasi Penuh 

54 55 

Persyaratan tebal las tumpul, tt 

tt = 4 mm yang digunakan 

Persyaratan kuat las tumpul (per satuan panjang las) 

dimana, 

Ru ≤ φy . Rnw 

Ru = 

 

 

= 

, 

= 111,37 kg/mm 

digunakan las elektroda E70XX, fyw = 395 MPa = 39,5 kg/mm 2 

φy . Rnw = 0,9 . tt . fyw 

jadi, 

= 0,9 . 4 . 39,5 

= 142,2 kg/mm 


111,37 ≤ 142,2 kg/mm AMAN 

105

3.6.6 Perencanaan Profil Batang Tarik 

3.6.6.1 Pada Titik Tumpuan 1 

Gaya Batang yang Terjadi 

Perhitungan Gaya Batang T 

1 

1 

T 

T 

1 

T 

106 

Dari reaksi tumpuan yang terjadi (perhitungan statika dengan 

StaadPro 2004) pada titik tumpuan 1, bisa didapat gaya batang T 

dengan menggunakan metode kesetimbangan titik buhul. 

tan α = 

 

tan α = 1,801 

α = 60,96 0 

cos 60,96 0 = 

 

R = 3728,73 kg 

ΣH = 0 

- R . cos 60,96 + T . cos 68,57 = 0 

- 3728,73 . cos 60,96 + T . cos 68,57 = 0 

T = 4953,96 kg 

(tarik)

ΣV = 0 

R . sin 60,96 + T . sin 68,57 = 0 

3728,73 . sin 60,96 + T . sin 68,57 = 0 

107 

T = - 3502,08 kg 

(tekan) 

Gaya batang T yang didapat akan digunakan untuk merencanakan 

dimensi dari batang tersebut. 

Perencanaan Profil Batang Tarik 

Gaya batang maks (Pmaks) : 4953,96 kg 


Digunakan steel rod deform BJTD30 



luas (A) : 2,011 cm 2 




φ = 0,9 

Nn = Ag . fy 

= 2,011 . 2940 

= 5912,34 kg 

φ . Nn = 0,9 . 5912,34 = 5321,11 kg 

dan 

φ = 0,75

T 


24 

= 2,011 . 4800 = 2,011 . 1 

= 9652,80 kg = 2,011 cm 2 

φ . Nn = 0,75 . 9652,80 = 7239,6 kg 

jadi, 


4953,96 ≤ 5321,11 kg AMAN 

3.6.6.2 Pada Titik Tumpuan 24 

Gaya Batang yang Terjadi 


T 

24 

108 

Dari reaksi tumpuan yang terjadi (perhitungan statika dengan 

StaadPro 2004) pada titik tumpuan 24, bisa didapat gaya batang T 

dengan menggunakan metode kesetimbangan titik buhul. 

tan α = 

 

tan α = 1,241 

α = 51,14 0 

cos 51,14 0 = 

 

R = 17213,36 kg

T 

24 

ΣH = 0 

- T . cos 18,52 + R . cos 51,14 = 0 

- T . cos 18,52 + 17213,36 . cos 51,14 = 0 

109 

T = 11389,85 kg 

ΣV = 0 

T . sin 18,52 - R . sin 51,14 = 0 

T . sin 18,52 – 17213,36 . sin 51,14 = 0 

(tarik) 

T = 42198,42 kg 

(tarik) 



Perencanaan Profil Batang Tarik 



Digunakan steel rod deform BJTD40 



luas (A) : 12,565 cm 2 




φ = 0,9

Nn = Ag . fy 

= 12,565 . 3920 

= 49254,80 kg 

φ . Nn = 0,9 . 49254,80 = 44329,32 kg 

dan 

φ = 0,75 


= 12,565 . 5590 = 12,565 . 1 

= 70238,40 kg = 12,565 cm 2 

φ . Nn = 0,75 . 70238,4 = 52678,80 kg 

jadi, 


42198,42 ≤ 44329,32 kg AMAN 

3.6.6.3 Pada Batang Penyangga 


T1 T 

T24 

110 

Dari gaya batang tarik yang terjadi (perhitungan statika dengan 

StaadPro 2004) pada batang penyangga, bisa didapat gaya batang T 

dengan menggunakan metode kesetimbangan titik buhul.

X 

Y 

Y 

t 

X 

ΣH = 0 

- T1 . cos 68,57 - T . cos 79,302 + T24 . cos 18,52 = 0 

- 4953,96 . cos 68,57 - T . cos 79,302 + 42198,42 . cos 18,52 = 0 

T . cos 79,302 = 38201,08 

111 

T = 205799,75 kg 

ΣV = 0 

- T1 . sin 68,57 + T . sin 79,302 – T24 . sin 18,52 = 0 

- 4953,96 . sin 68,57 + T . sin 79,302 – 42198,42 . sin 18,52 = 0 

(tekan) 

T . sin 79,302 = 18015,19 

T = 18333,84 kg 

(tekan) 



Perencanaan Profil Batang 







luas (A) : 34,79 cm 2 


jari-jari girasi (i) : 5,60 cm



dimana, 


φ = 0,85 (SNI 03-1729-2002 tabel 6.4-2) 

λ = 

 

= , 

, 

λg = 

, . 

= 

λc = 

 

= 169,33 

, . 

, . 

= , 

, 

karena λc ≥ 1,2 maka 

jadi, 

ω = 1,25 . λc 2 

= 1,25 . 1,50 2 

= 2,81 

fcr = 

 

= 

, 



= 111,072 

= 1,50 

= 1032,03 kg/cm2 

205799,75 ≤ 0,85 . 34,79 . 1032,03 

205799,75 > 30518,68 kg TIDAK AMAN 

112

T1 T1 

113 

karena dimensi yang direncanakan tidak aman untuk digunakan, maka 

dicoba dimensi yang lebih besar dan dengan membagi gaya kepada 2 

batang penyangga. 


tan α = 

, 

tan α = 0,137 

α = 7,779 0 

ΣH = 0 

ΣV = 0 

- T + 2 . T1 . cos 7,779 = 0 

- 205799,75 + 2 . T1 cos 7,779 = 0 

T = 103855,6 kg 

(tekan)

Perencanaan Profil Batang 




X 

Y 



dimana, 

Y 


t 

X 




luas (A) : 73,06 cm 2 



φ = 0,85 (SNI 03-1729-2002 tabel 6.4-2) 

λ = 

 

= , 

, 

λg = 

, . 

= 

λc = 

 

= , 

, 

= 121,25 

, . 

, . 

= 1,092 

= 111,072 

114

karena 0,25 < λc < 1,2 maka 

jadi, 

ω = 

= 

, 

,, . 

, 

,, . , 

= 1,647 

fcr = 

 


= 

, 


= 1760,78 kg/cm2 

103855,60 ≤ 0,85 . 73,06 . 1760,78 

103855,60 ≤ 109346,20 kg AMAN 


dimana, 

jadi, 

λ < λr 

λ = 

 

= , 

 

λr = 

 

= 

 

= 75,86 

λ < λr 

(SNI 03-1729-2002 tabel 7.5-1) 

= 29,4 

(SNI 03-1729-2002 tabel 7.5-1) 


29,4 < 75,86 AMAN 

115

Perencanaan Sambungan Las Tumpul Penetrasi Penuh 

Persyaratan tebal las tumpul, tt 

tt = 4 mm 

tt = 8 mm yang digunakan 

Persyaratan kuat las tumpul (per satuan panjang las) 

dimana, 


Ru = 

 

 

= , 

. 

= 259,64 kg/mm 

digunakan las elektroda E70XX, fyw = 395 MPa = 39,5 kg/mm 2 

φy . Rnw = 0,9 . tt . fyw 

jadi, 

= 0,9 . 8 . 39,5 

= 284,40 kg/mm 


259,64 ≤ 284,40 kg/mm AMAN 

116

Perencanaan Pelat Landas (Base Plate) Batang Penopang 

Gaya yang ditahan oleh pelat landas 

d 

b 

0,80 b 

n n 

B 

t 

fp 

m 

0,95 d N 

Luas pelat yang diperlukan 

A1 = 

 

, . . 

= , 

, . , . 

Menentukan dimensi pelat 

m 

= 336,27 cm2 

∆ = 0,50 (0,95 . d – 0,80 . b) 

= 0,50 (0,95 . 26,74 – 0,80 . 26,74) 

= 2,006 cm 

N = + ∆ 

= √336,27 + 2,006 

= 20,344 cm 

digunakan N = 30 cm 

P = T . sin 82,221 0 

= 103855,6 . sin 82,221 

= 102899,87 kg 

P = T . cos 82,221 0 

= 103855,6 . cos 82,221 

= 14057,11 kg 

117

B = 

 

= , 

 

digunakan B = 30 cm 

= 11,21 cm 

Menentukan nilai m dan n 

m = 

n = 

, . , 

 

, . , 

 

= 2,30 cm 

= 4,30 cm 

Menentukan tebal pelat yang diperlukan 

tp = (m atau n) 

= 4,30 

= 1,27 cm 

digunakan tp = 14 cm 

. 

, . . . 

. , 

, . . . 

Perencanaan Baut Angker dan Panjang Penjangkaran 

Luas baut yang diperlukan 

digunakan baut A307 dengan Fu = 60 ksi = 41,37 kg/mm 2 

Ag = 

= 

 

, . . 

, 

, . , . , 

= 604,07 mm 2 = 6,0407 cm 2 

jika digunakan 2 buah baut, maka Ag perlu = ½ . 6,0407 

= 3,0204 cm 2 

digunakan baut diameter 

inch (2,22 cm), Ag = 3,871 cm 2 

118

Luas permukaan yang diperlukan 

Apsf = 

 

. .√ 

= , 

. , .√ 

Panjang penjangkaran 

= 2705,29 mm 2 = 27,0529 cm 2 

L = 

, 

= , 

, 

= 2,94 cm 

syarat panjang penjangkaran minimal adalah 12 . d = 12 . 2,22 

= 26,64 cm 

jadi digunakan panjang penjangkaran minimal, yaitu 26,64 cm. 

Perencanaan Sambungan Las Sudut 

Persyaratan tebal minimum las sudut, tw 

jika, 

maka, 

t = 9 mm (tebal bagian tertebal dari profil baja) 

tw = 4 mm (tabel 13.5-1 SNI 03-1729-2002) 

tw = 9 mm yang digunakan 

119

Persyaratan kuat las sudut (per satuan panjang las) 

dimana, 


Ru = 

 

 

= , 

, 

= 123,63 kg/mm 

digunakan las elektroda E70XX, fuw = 485 MPa = 48,5 kg/mm 2 

φ . Rnw = 0,75 . tt . (0,6 . fuw) tt = 4,5 4,5 

jadi, 

= 0,75 . 5,66 . (0,6 . 48,5) = 6,36 mm 

= 138,81 kg/mm 


123,63 ≤ 138,81 kg/mm AMAN 

3.7 Perhitungan Gording 

3.7.1 Data Perencanaan Gording 

Jarak antar struktur atap : 6,00 m 

Sudut kemiringan atap : 7,82 o 

Penutup atap : Lysaght Spandek 

Berat jenis penutup atap : 5,29 kg/m 2 

Jarak antar gording (maks) : 158,6 cm 

Profil gording : CNP (Canal C) 150.50.20.3,2 

120

3.7.2 Pembebanan Gording 

Peninjauan searah sumbu y - y 

q 

berat sendiri gording : 6,76 . cos 7,82 0 = 6,697 kg/m 

M1 : 

. 6,697 . (6,00)2 = 30,14 kgm 

berat sendiri atap : 1,586 . 5,29 . cos 7,82 0 = 8,312 kg/m 

M2 : 

. 8,312 . (6,00)2 = 37,40 kgm 

beban angin : 1,586 . 0,4 . 25 = 15,86 kg/m 

beban hidup (P = 100 kg) 

Kombinasi Muatan 

M3 : 

. 15,86 . (6,00)2 = 71,37 kgm 

M4 : 

. 100 . cos 7,820 . 6,00 = 148,61 kgm 

M1 + M2 + M3 : 30,14 + 37,40 + 71,37 = 138,91 kgm 

M1 + M2 + M4 : 30,14 + 37,40 + 148,61 = 216,15 kgm 

Peninjauan searah sumbu x - x 

berat sendiri gording : 6,76 . sin 7,82 0 = 0,920 kg/m 

M1 : 

. 0,920 . (6,00)2 = 4,140 kgm 

berat sendiri atap : 1,586 . 5,29 . sin 7,82 0 = 1,142 kg/m 

M2 : 

. 1,142 . (6,00)2 = 5,139 kgm 

121

eban hidup (P = 100 kg) 

Kombinasi Muatan 

3.7.3 Kontrol Tegangan 

M5 : 

. 100 . sin 7,820 . 6,00 = 20,41 kgm 

M1 + M2 + M5 : 4,140 + 5,139 + 20,41 = 29,69 kgm 

dipakai gording C 150.50.20.3,2, maka 

syarat 

Ix = 280 cm 4 ix = 5,71 cm 

Iy = 28,3 cm 4 iy = 1,81 cm 

Wx = 37,4 cm 3 A = 8,61 cm 2 

Wy = 8,19 cm 3 berat (w) = 6,76 kg/m 

σ = 

 

 

 

 

= 

, 

σ < σbaja 

 

, 

= 940,46 kg/cm2 

940,46 < 2400 kg/cm 2 AMAN 

3.7.4 Kontrol Lendutan 

122 

Menurut SNI 03-1729-2002 pasal 6.4.3, lendutan maksimal yang boleh 

terjadi adalah 

f ' = 

 

. = . = 2,50 cm 

 

Lendutan yang terjadi 

qy = 0,920 + 1,142 + 0 = 2,062 kg/m 

qx = 6,697 + 8,312 + 15,86 = 30,869 kg/m

syarat 

Py = 100 . sin 7,82 0 = 13,606 kg 

Px = 100 . cos 7,82 0 = 99,070 kg 

fx = 

= . , . 

fy = 

= . , . 

. . 

. . 

. . 

. . 

. . 

. . 

. . 

. . 

. . 

. . , 

f = 

. , . 

. . 

. , . 

. . , 

= 1,644 1,615 = 2,30 cm 

f < f ' 

2,30 < 2,50 cm AMAN 

= 1,644 cm 

= 1,615 cm 

123 

Jadi dimensi gording C 150.50.20.3,2 yang direncanakan memenuhi syarat 

untuk dipergunakan sebagai gording. 

3.7.5 Perhitungan Trackstang

qty = qy . jarak trestang . jumlah trekstang 

= 2,062 . 2,00 . 28 = 115,472 kg 

Pty = Py . jumlah trekstang 

= 13,606 . 28 = 380,968 kg 

+ 

= 496,440 kg 

Nn = Ag . fy 

496,440 = Ag . 2400 

Ag = 0,207 cm 2 

. , 

d = 

 

= 0,51 cm 

Jadi digunakan trekstang praktis φ 10 mm 

3.7.6 Perhitungan Ikatan Angin (Wind Bracing) 

124 

Perhitungan ikatan angin yang dilakukan adalah ikatan angin dengan 

bentang terbesar.

eban angin = (6 . 8,941) . 127,5 kg/m 2 

= 6839,865 kg 

125 

beban angin tersebut ditahan oleh 1 pasang ikatan angin (2 buah) sehingga 

1 buah ikatan angin memikul gaya : 

Nn = Ag . fy 

3419,933 = Ag . 2400 

Ag = 1,425 cm 2 

. , 

d = 

 

= 1,35 cm 

Jadi digunakan ikatan angin φ 14 mm 

3.8 Kontrol Berat Rangka Atap 

Berat batang horisontal 

= ½ . 6839,865 kg = 3419,933 kg 

= (panjang rangka batang horisontal . berat profil pipa) 

= (87,395 . 23,6) = 2062,522 kg 

Berat batang vertikal 

= (panjang rangka batang vertikal . berat profil pipa) 

= (43,087 . 9,63) = 414,928 kg 

Berat batang diagonal 

= (panjang rangka batang diagonal . berat profil pipa) 

= (63,125 . 9,63) = 607,894 kg

Berat total 

Syarat : 

= 2062,522 + 414,928 + 607,894 

= 3085,344 kg 

berat rangka atap < berat rangka atap taksiran 

3085,344 < 5847,02 kg AMAN 

126

IS-1.pdf

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?