## ANALISIS STRUKTUR ATAP BAJA DOUBLE SIKU RUMAH RETRET DI PARUNG-BOGOR

## JAWA BARAT
Anik Kustirini 1* , Bambang Purnijanto 2 , Afrida Ranu I 3 , Galuh Cahyo Nugroho Wiguno 4
1,2,3,4 Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Semarang Jl. Soekarno Hatta, Tlogosari, Semarang, JawaTengah, Indonesia e-mail : anik_krini@yahoo.co.id

## ABSTRACT
Nearly  most  buildings  in  Indonesia  currently  use  steel  as  a  roof  truss  in  addition  to convenience, the speed of installation is also a consideration in choosing a steel roof truss, therefore  Double  Elbow  steel  will  be  used  for  this  roof  structure.  Indonesian  National Standart SNI-7971:2013 is a steel structure planning regulation (cold rolled). This regulation, can  help  design  a  Double  Elbow  steel  structure  that  is  safe  and  economical.  This  study discusses  the  planning  of  the  Double  Elbow  steel  roof  truss  with  fink  roof  type  and  21  m span length will be planned for an alternative structure using the LRFD design method. Pull rod,  press  and  connection  planning  according  to  SNI  7971:  2013,  and  analyze  the  total weight  of  the  structure  and  deflection  that  occur  Results  obtained  from  the  assistance Sofewere  SAP2000 V.14.  The results of the  planning, obtained  profile design  for horizontal bars  are  2L  100.100.20  and  2L  65.65.9,  2L  65.65.9  vartical  rods,  Upper  Diagonal  Stem  2L 70.70.11, Middle Diagonal Stem 2L 70.70.11 and 2L 70.70.9 By using a 10mm Gusset Plate and  Bolt  type  A  325  Diameter  12.7mm.  Press  calculation  results  obtained  Pmax  value  = 13.7185  tons  in  45  rods  and  pull  Pmax  values  obtained  =  12.33688  tons  in  rod  1  of  these results,  the  distance  between  the  bolts  is  45mm,  distance  of  the  bolt  to  the  edge  of  30mm and 4 number of bolts.
Keywords: pull rod; compressive rod; deflection; connection

## ABSTRAK
Baja  sering  digunakan  sebagai  rangka  atap  pada  sebagian  besar  bangunan  di  Indonesia, selain  kemudahan  pemasangan  juga  kecepatan  pemasangan  menjadi  pertimbangan  ketika memilih rangka atap baja, itulah sebabnya baja double siku dipilih utntuk digunakan sebagai konstruksi  atap  di  bangunan  rumah  retret  ini.  Peraturan  perencanaan  struktur  baja  (canai dingin),  SNI  7971  :  2013  dapat  membantu  merencanakan  struktur  baja  double  siku  yang aman,  praktis  dan  ekonomis.  Penelitian  ini  membahas  perencanaan    rangka    atap    baja Double  Siku  dengan  tipe  atap  fink  dan  panjang  bentang  21  m  akan  direncanakan  struktur alternatif  dengan menggunakan metode desain LRFD. Perencanaan batang tarik, tekan dan sambungan sesuai SNI 7971:2013, serta menganalisis berat total struktur dan lendutan yang terjadi  Hasil  didapat  dari  Bantuan  sofewere  SAP2000  V.14.  Hasil  perencanaan  tersebut, diperoleh desain profil untuk batang horisontal adalah 2L 100.100.20 dan 2L 65.65.9, batang vartikal  2L  65.65.9,  Batang  Diagonal  Atas  2L  70.70.11,  Batang  Diagonal  Tengah  2L 70.70.11  dan  2L  70.70.9  Dengan  menggunakan  Plat  Buhul  10mm  dan  Baut  type  A  325 Diameter  12.7mm.  hasil  perhitungan  Tekan  didapat  nilai  Pmax  =  13,7185  ton  dibatang  45 dan  tarik  didapat  nilai  Pmax  =  12,3688  ton  dibatang  1  dari  hasil  tersebut  maka  jarak  antar baut yaitu 45mm, jarak baut ke tepi 30mm dan 4 jumlah baut.
Kata kunci : batang tarik; batang tekan; lendutan; sambungan

## PENDAHULUAN
Kehadiran  baja  di  Indonesia  merupakan  sebuah  inovasi  dalam  pembuatan  rangka kuda-kuda  pada  bangunan.  Pemakaian  material  baja  double  siku  dalam  proyek-proyek gedung sudah tidak asing lagi. Dalam pengaplikasiannya digunakan tipe kuda-kuda, yaitu tipe  Fink.  Berdasarkan  hal  tersebut  maka  penulis  mencoba  membahas  perencanaan rangka  atap  baja  double  siku  bentang  21  m.  Analisis  struktur  dilakukan  dengan menggunakan  software  SAP  2000  v.14  dan  desain  struktur  secara  manual  sesuai peraturan  Standart  Nasional  Indonesia,  2013.  Hasil  akhirnya  diharapkan  dapat  diketahui hasil perhitungan kuda-kuda yang lebih efektif, ditinjau dari batang tarik, batang tekan dan lendutan yang terjadi.
Besi siku adalah batang besi berpenampang siku yang membentuk sudut 90 0 . Besi siku merupakan salah satu material yang berperan penting dalam industri konstruksi. Besi siku adalah material yang terbuat dari logam besi. Lebih spesifik lagi, material yang juga dikenal  sebagai  bar  siku  atau  L-Bracket  ini  terbuat  dari  besi  plat  yang  diberi  lapisan antikarat.  Besi  siku  diproduksi  dengan  panjang  standar  6  meter.  Namun,  besi  siku memiliki ukuran lebar penampang dan ketebalan yang bervariasi.
Struktur  rangka  atap  merupakan  bagian  penting  dari  struktur  bangunan.  Struktur atap adalah bagian dari bangunan yang menahan atau menyalurkan beban dari atap ke elemen-elemen  struktural  kolom  (Sandjaya  dan  Suryoatmono,  2018).  Ada  beberapa penelitan  terdahulu  yang  telah  membahas  penggunaan  atap  baja  siku.  Diantaranya adalah  Nugroho  (2013),   hasil  penelitiannya  menyatakan  bahwa  penggunaan kuda-kuda kayu jati lebih berat dibanding baja siku. Dan dari segi biaya, untuk bentang kuda-kuda 6 m, biaya baja ringan lebih murah dibandingkan kayu jati, tetapi pada bentang 12 dan 21 m biaya  penggunaan  baja  siku  lebih  mahal  mengingat  bertambahnya  material  baja  ringan untuk  mengantisipasi  lentur  yang  merupakan  kelemahan  baja  siku.  Atap  baja  siku  lebih efektif  dan  efisien  dibanding  kayu  (Andriana  dan  Diana,  2016),  serta  memperlihatkan bahwa penggunaan materil baja siku lebih ekonomis dari baja konvensional (Sutrisno dan Simanjutak,  2017).  Dalam  perakitan  struktur  rangka  atap  baja  siku,  perlu  diperhatikan ketentuan  pemilihan  jarak  antar  kuda-kuda.  Semakin  besar  beban  yang  harus  dipikul, jarak kuda-kuda akan semakin pendek (Apriani et.al, 2017). Selain jarak antar kuda kuda, perawatan  harus  dilakukan  dalam  pemasangan  perangkat  penghubung  untuk mendapatkan  sistem  struktur  yang  stabil,  kuat  dan  tidak  merusak  lapisan  tahan  karat. Baut biasa digunakan sebagai alat sambung (Sucipta et.al, 2013).

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini, ditujukan pada pemilihan tipe kuda-kuda yang efisien dari segi berat struktur dan defleksi yang terjadi pada kuda-kuda Rumah retret (dengan bentang 21 m). Luas area bangunan adalah 42 x 21 m. Dengan berat penutup atap (genteng) sebesar 50 kg/m2,  maka  digunakan  jarak  antar  kuda-kuda  4,25  m  dan  sudut  kemiringan  atap  30 o Dilakukan  analisis  dimensi  kuda-kuda  untuk  tipe  Fink  terhadap  beban  mati,  hidup  dan angin.
Analisis  gaya  batang  dan  lendutan  menggunakan  software  SAP  2000  dan  disain dimensi profil batang tarik, batang tekan dan sambungan, dilakukan dengan cara manual sesuai  dengan  peraturan  SNI  7971:2013.  Adapun  langkah-langkah  perencanaan  dan perancangan komponen struktur atap secara deskriptif adalah sebagai berikut:
a.Tentukan denah dan konfigurasi atap beserta sistem strukturnya.
b.Estimasi dimensi elemen strukturnya.
c.Tentukan beban yang bekerja pada struktur.
d.Analisis struktur bangunan atap.
e.Desain elemen struktur termasuk detail joint dan perletakan serta alat sambungnya.
Pada perencanaan kuda-kuda, tahapan dalam perencanaan meliputi: data-data teknis, pembebanan  kuda-kuda,  dan  kontrol  kekuatan  profil  pada  kuda-kuda.  Tahapan  dalam perencanaan kuda-kuda :
1.  Menentukan data teknis atap
Bentang kuda- kuda :  21 m Jarak Kuda-Kuda :  4,250 m Jarak Gording :  2,021 m Sudut Kemiringan :  30° Gording : Hollow Struktur Tube 150.100.4,5 Profil Kuda-Kuda : 2L 70.70.9  ; 2L 70.70.11 ; 2L 65.65.9 ; 2L 100.100.20 Mutu Baja : BJ 37, fy = 240 Mpa,  fu = 370 Mpa Penutup Atap : Genting 2.  Menentukan pembebanan gording Beban Mati : 119,310  kg/m Beban Pekerja : 100 kg Beban Air Hujan : 137,428 kg Beban Angin : 25 kg/m²
3.  Menentukan kombinasi beban
• 1,4D
• 1,2 D + 0,5 L
• 1,2 D + 1,6 L + 0,8 W
• 1,2 D + 1,3 W + 0,5 L
• 0,9 D + 1,3 W
4.  Menentukan pembebanan kuda-kuda
• Akibat beban atap
• Akibat beban gording
• Akibat berat kuda-kuda sendiri : beban permanen yang timbul dari berat profil baja yang difungsikan sebagai kuda-kuda
• Akibat beban hidup
• Akibat beban plafond
• Akibat angin tekan
• Akibat angin hisap

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil analisis pembebanan pada struktur kuda – kuda.dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Rekapitulasi Input Beban P pada Struktur Kuda-Kuda
Keterangan Beban Jarak antar gording 2,021 m Beban penutup atap genteng 50 kg/m 2 Beban plafond dan rangka 18 kg/m 2 Beban hidup 100 kg Beban angin tekan H= 21,473 kg P= 37,193 kg Beban angin hisap H= 74,385 kg P= 42,946 kg
Sumber : Peneliti, 2020
Pembebanan gording diuraikan sebagai berikut :
1.  Beban mati Beban mati meliputi :
Beban penutup atap = 50 kg/m 2 x 2,021 = 101,050 Kg/m Berat gording = 16,600 kg/m Berat tracksting ( 10% x 16,6 kg/m) = 1,66 kg/m Beban mati (qD) = 119,310 kg/m qD x = qD  . sin α = 119,310 sin 30˚ =  59,655         kg/m qD y = qD  . cos α = 119,310 cos 30˚ =  103,325       kg/m
Hasil perhitungan beban mati tertera pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil PerhitunganBeban Mati
M x =   . qD y . Ɩ 2 M y =   . qD x . Ɩ 2
M x =   . 103,325 . 4,250 2 M y =   . 59,655 . 4,250 2
M x = 233,288 kg.m
M y = 134,690 kg.m
Sumber : Peneliti, 2020
2.  Beban hidup
Beban hidup pekerja P = 100 kg
PLx = P . sin α
= 100 sin 30˚  = 50 kg
PLy = P . cos α
= 100 cos 30˚  = 86,603 kg
Hasil analisis beban hidup ada pada Tabel 3.
Tabel 3 . Hasil Analisis Beban Hidup
M x =   . Pl y . Ɩ M y =   . Pl x . Ɩ
M x =   . 86,603 . 4,250 My =   . 50 . 4,250 M x = 92,016 kg.m My = 53,125  kg.m
Sumber : Peneliti, 2020

## 3.  Beban air hujan
Beban air hujan dengan massa 16 kg/m 2 , maka secara keseluruhan beban air hujan tersebut :
Beban air Hujan = 2,021 m x 16 kg/m 2 x 4,250 m = 137,428 kg
PH x = 137,428 . sin 30° = 68,714 kg
PH y = 137,428 . cos 30°  = 119,016 kg
Hasil analisis beban hidup ada pada Tabel 4.
Tabel 4. Hasil Analisis Beban Air Hujan
M x =   . PH y . Ɩ M y =   . PH x . Ɩ M x =   . 119,016 . 4,250 M y =   . 68,714 . 4,250
M x = 126,455 kg.m
M y = 73,009 kg.m
Sumber : Peneliti, 2020
4.  Beban angin
Beban angin terdiri dari :
a)  Beban Angin Tekan
Wt y = 0,20 . 25 . 2,021 =  10,105 kg/m
b)  Beban Angin Hisap
Wh y = -0,4 . 25 . 2,021 = -20,210 kg/m
Analisis beban angin hisap ditunjukkan pada Tabel 5.
Tabel 5. Hasil Analisis Beban Air Hujan
M y tekan =   . Wt y . Ɩ 2 My hisap =   . Why . Ɩ 2
M y tekan =   . 10,105 . 4,250 2
My hisap =   . -20,210 . 4,250 2
M y tekan = 22,815 kg.m My hisap = -45,630 kg.m
Sumber : Peneliti, 2020

## 5.  Kombinasi pembebanan gording
1,4 D U x = 1,4 (233,288 kg.m) = 326,603 kg.m U y = 1,4 (134,690 kg.m) = 188,566 kg.m

## 1,2 D + 0,5 L
U x = 1,2 (233,288 kg.m) + 0,5 (126,455 kg.m)
= 343,173 kg.m U y = 1,2 (134,690 kg.m) + 0,5 (73,009 kg.m) = 198,133 kg.m
1,2 D + 1,6 L + 0,8 W
U x = 1,2 (233,288 kg.m) + 1,6 (126,455 kg.m)+ 0,8 (0)
= 482,274 kg.m U y = 1,2(134,690 kg.m) + 1,6(73,009 kg.m) + 0,8(22,815 kg.m)
= 296,694 kg.m 1,2 D + 1,3 W + 0,5 L
U x = 1,2 (233,288 kg.m) + 1,3 (0) + 0,5 (126,455 kg.m)
= 343,173 kg.m U y = 1,2 (134,690 kg.m) +1,3(22,815 kg.m) + 0,5(73,009 kg.m)
= 227,792 kg.m

## 0,9 D ± 1,3 W
U x = 0,9 (233,288 kg.m) + 1,3 (0) = 209,959 kg.m = 0,9 (233,288 kg.m) - 1,3 (0) = 209,959 kg.m U y = 0,9 (134,690 kg.m) + 1,3 (22,815) = 150,881 kg.m = 0,9 (134,690 kg.m) - 1,3 (22,815) = 91,562 kg.m
Analisis  gaya  dalam  dilakukan  oleh  software  SAP2000  V.14  dengan  nilai  gaya maksimum seperti yang tertera pada tabel 2, dengan tanda – adalah batang tekan dan + adalah batang tarik. Keterangan batang bawah (batang 1 sampai dengan 12), batang atas (batang  34  sampai  dengan  45),  batang  vertikal  dan  batang  diagonal  (batang  13  sampai dengan 33) terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Reaksi Gaya Batang

## Sumber : Peneliti, 2020
Rekapitulasi gaya batang maksimum (hasil analisis SAP2000) ditunjukkan pada Tabel 6.
Tabel 6. Rekapitulasi Gaya Batang Maksimum Frame Beban (ton) Batang bawah +12,3688 Batang atas -13,7185 Batang diagonal -3,4564 Batang vertikal +6,8086

## Sumber : Peneliti, 2020
Berdasarkan  gaya  nilai  maksimum  pada  Tabel  6,  dilakukan  perhitungan  dimensi  batang tarik dan batang tekan secara manual sesuai peraturan SNI 7971:2013 dan pilihan profil baja  dengan  ukuran  profil  pada  tabel  1.  Hasil  analisis  batang  tarik  dan  tekan  tersebut dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Rekapitulasi profil baja batang tarik dan tekan
Nama Batang Tarik/Tekan Profil Batang bawah Tarik 2L.100.100.20 Batang atas Tekan 2L.70.70.11 Batang diagonal Tekan 2L.70.70.9 Batang vertikal Tarik 2L.65.65.9 Sumber : Peneliti, 2020
Hasil analisis lendutan yang diperoleh dari hasil output SAP2000, tertera pada Tabel 8.
Tabel 8. Nilai Lendutan Struktur Kuda-Kuda Nilai lendutan
(mm)
Lendutan ijin
7,261
= = 17,708 mm (OK)
Sumber : Peneliti, 2020

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  perhitungan  dan  pembahasan,  maka  dapat  ditarik  kesimpulan bahwa :
a)  Batang bawah (tarik) menggunakan profil 2L.100.100.20 b)  Batang atas (tekan) menggunakan profil 2L.70.70.11 c)  Batang diagonal (tekan) menggunakan profil 2L.70.70.9 d)  Batang vertikal (tarik) mengguanakan profil 2L.65.65.9

## DAFTAR PUSTAKA
Andriani,  D.Y  dan  Diana,  N.I.A.  (2016). Perbandingan  Antara  Struktur  Rangka  dengan Struktur  Gable  Pembangunan  Renovasi  Gedung  Teknologi  Mekani  UPT  Balai Latihan Kerja Kabupaten Sumenep. Jurnal Ilmiah Mitsu . DOI: 10.24929/ft.v3i2.164. Apriani,  W.,  Lubis,  F  dan  Anggraini,  M.  (2017). Analisis  Sambungan  Sekrup  Pada Konstruksi Rangka Atap Baja Ringan Menurut SNI 7971:2013 . Siklus Jurnal Teknik Sipil, DOI: 10.31849/siklus.v3i2.380.
Nugroho,  F.  (2014). Baja  Ringan  Sebagai  Salah  Satu  Alternatif  Pengganti  Kayu  Pada Struktur Rangka Kuda – Kuda. Jurnal Momentum ISSN : 1693-752X, 2014.
Sandjaya, A dan Suryoatmono, B. (2018). Studi Eksperimental Batang Tekan Baja Canai Dingin Diperkaku Sebagian . Jurnal Teknik Sipil, DOI: 10.5614/jts.2018.25.1.3.
SNI and 1727-2013. (2013). Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain . Bandung Badan Stand. Indonesia, 2013.
Sucipta,A.,  Saggalf,  A  dan  Muliawan,  S.  (2013). Analisa  Pola  Keruntuhan  Konstruksi Rangka Atap dengan Menggunakan Profil Baja Ringan. 2013.
Sutrisno, S dan Simanjuntak, J.A. (2017). Analisa Perencanaan Rangka Atap Baja Rngan Menggunakan Bahan Baja Ringan. Educ. Build, DOI: 10.24114/eb.v3i1.7440.