Cara Perhitungan Dalam Mendesain Jumlah Anak Tangga Untuk Bangunan


Cara Menghitung Anak Tangga – Struktur bangunan umumnya terdiri dari komponen struktur atas dan bawah, struktur bawah adalah pondasi, struktur atas yaitu sloof sampai atap, namun jika suatu bangunan mempunyai lantai lebih dari satu maka ada yang disebut sebagai komponen pendukung, yaitu tangga, excalator dan lift.

Dalam perencanaan struktur bangunan tentunya kita harus mengetahui dan juga memahami apa yang akan direncanakan. Seperti pada tulisan ini kami akan menjelaskan pemahaman perancanaan tangga mulai dari istilah-istilah komponen tangga sampai dengan cara menghitung tangga.

Sebagai sarana vertikal antar lantai, maka tangga harus memberikan rasa aman dan nyaman untuk penggunanya. Dalam merencanakan tangga harus memenuhi persyaratan :

Istilah Anak Tangga

Istilah yang biasa digunakan dalam membuat tangga adalah ukuran “tinggi” dan “lebar” anak tangga. Maksud dari lebar anak tangga (Antrede) ialah ukuran area pada anak tangga dimana kaki berpijak diatasnya. Sedangkan yang dimaksud dengan tinggi anak tangga (Optride) adalah perbedaan tinggi antar satu anak tangga dengan anak tangga yang lainnya. Untuk dapat mencapai tingkat kenyamanan yang ideal, maka ukuran lebar anak tangga (Antrede) sekitar 20 cm – 33 cm, sedangkan tinggi anak tangga (Optride) sekitar 15 – 18 cm. Supaya tidak mengganggu kenyamanan, ada rumus yang dapat dijadikan acuan dalam menentukan tinggi dan lebar anak tangga. Tinggi anak tangga (Optride) dilambangkan dengan (a), sementara lebar anak tangga (Antrede) dilambangkan dengan (b).

Idealnya yaitu 2a + b = 60 s/d 65 cm Jika 2a + b > 65 cm, maka tangga ini akan curam sekali. Sedangkan jika 2a = b < 60, maka tangga tersebut akan terlalu landai. Mempunyai tangga curam memang dapat menghemat tempat, ini dikarenakan anak tangganya tidak begitu lebar. Namun tangga seperti ini tidak akan membuat nyaman dan sangat berbahaya untuk anak kecil ataupun orang lanjut usia. Ukuran tinggi (Optride) dan lebar (Antrede) anak tangga dapat mempengaruhi kecuraman suatu tangga. Jika semakin besar tinggi (Optride) anak tangga, maka akan semakin curam pula tangga tersebut. Sementara itu, jika anda menginginkan tangga yang landai, maka lebar (Antrede) tangga tersebut harus besar. Ketinggian setiap anak tangga (Optride) juga harus sama mulai dari yang paling atas hingga paling bawah. Misalkan satu anak tangga saja ukurannya berbeda, maka akan terasa canggung bagi yang melewati anak tangga tersebut karena seseorang biasanya selalu  melangkah dengan irama yang sama.

Kemiringan Tangga

Ukuran kemiringan tangga (dalam derajat) ialah perbandingan tinggi tangga (antar lantai bawah dengan lantai atas) dengan panjang tangga (ruang yang diperlukan untuk tangga). Koefisien kemiringan tangga bisa dihitung dengan menggunakan rumus berikut ini :

Z = y atau x

Z = koefisien kemiringan tangga

Y = tinggi tangga dalam (cm)

X = panjang tangga dalam (cm)

Koefisien kemiringan (z) = 1 berarti y = x dan membentuk kemiringan 450.

Berdasarkan dari kemiringannya, tanggga terdiri dari :

  • Lantai miring, 6º sampai 20º

Koefisien kemiringan 0,1 sampai 0,36

  • Tangga landai, 20º sampai 24º

Koefisien kemiringan 0,36 sampai 0,44

  • Tangga biasa, 24º sampai 45º

Koefisiensi kemiringan 0,44 sampai 1,0

  • Tangga curam, tangga hemat, 45º sampai 75º

Koefisiensi kemiringan 1,0 sampai 3,7

  • Tangga naik, tangga tingkat, 75º sampai 90º

Koefisiensi kemiringan > 3,7

Agar bisa mendapatkan tangga yang ideal dengan kemiringan 24º sampai 45º maka tinggi tangga (y) tidak boleh lebih besar dari panjang tangga (x), maksimal y = x. Tangga yang sangat landai (y lebih kecil dari x) juga tidak akan membuat nyaman, karena kaki harus menaikki anak tangga yang jauh lebih banyak dengan ketinggian tertentu.

Bagian-Bagian Tangga

  • Pagar dan Pegangan Tangga

Ada beberapa orang yang mengatakan jika pagar dan pegangan tangga (railing) sebenarnya tidak diperlukan, asalkan tingkat kenyamanan dan kemananan sangat tinggi. Maksudnya adalah  kenyamanan dititikberatkan pada pengaturan ukuran lebar dan juga tinggi anak tangga. Tetapi, demi keamanan terutama jika anda mempunyai anggota keluarga yang masih kecil maka sebaiknya (railing) tetap anda gunakan.

Sedangkan tiang pada pagar tangga (baluster) digunakan untuk pengaman. Dengan menggunakan (baluster) maka orang akan terhindari dari resiko terjatuh ketika menaiki ataupun menuruni tangga. Maka dari itu (baluster) harus dibuat dengan cukup rapat, dengan tinggi 90 sampai 100 cm, dan tidak menghasilkan bagian yang tajam, supaya anak-anak tidak terlukan jika harus berpengaruh pada (baluster).

  • Bordes

Agar bisa memberikan kenyamanan, ada juga aturan baku bagi pembuatan tangga. Setiap ketinggan maksimum 12 anak tangga (setinggi 1,5 sampai 2 m) harus dibuat bordes (landing), yakni suatu platform datar yang sangat luas untuk melangkah secara horizontal sekitar 3 atau 4 langkah sebelum mendaki ke anak tangga yang berikutnya.

  • Anti Slip

Bahaya yang sering mengincar orang pada saat menggunakan tangga adalah tergelincir (slip), umumnya terjadi pada ujung siku anak tangga. Untuk mencegahnya, bisa digunakan produk (nosing) terkadang disebut (step nosing) yang berfungsi membuat ujung siku anak tangga menjadi lebih kasar.

(Step nosing) ini dibuat dari karet, alumunium, ataupun keramik. Permukaannya bergerigi yang bertujuan agar langkah pengguna terhenti pada ujung tangga dan tidak akan terpeleset. (Step nosing) yang dari bahan keramik dipasang pada saat memasang ubin keramik di anak tangga beton. Caranya, pada bagian ujung siku diberi celah yang belum tertutup dengan keramik. Pada bagian tepi inilah yang kemudian dipasang (nosing) dai bahan keramik.

Sedangkan pada pemasangan (nosing) yang berbahan lain, seperti karet ataupun alumunium, dilakukan setelah anak tangga jadi. Caranya, (nosing) ini disekrupkan pada anak tangga. Gedung petunjukan yang memiliki ruangan gelap seperti bioskop, bahkan memanfaatkan (nosing) sebagai pemandu langkah saat orang menaiki tangga. (Nosing) tersebut menggunakan bahan (fluorescent) yang dapat menyala dalam kondisi gelap.

  • Pencahayaan

Pencahayaan merupakan faktor penting yang harus diperhatikan saat merancang tangga. Pencahayaan di area tangga akan membuat penampilan tangga menjadi lebih terlihat, selain itu juga akan membantu pada pengguna agar lebih merasa aman dan nyaman terutama pada malam hari.

Pencahayaan di siang hari sebaiknya memanfaatkan cahaya yang alami. Maka dari itu, area tangga harus diberi bukaan yang cukup sehingga akan memungkinkan cahaya matahari masuk dan menerangi area tersebut. Pada malam hari, pencahayaan sepenuhnya akan bersumber pada lampu. Dalam melakukan pemasangan lampu pada area tangga maka harus mempertimbangkan aspek keamanan dan kenyamanan, perlu diperhatikan juga aspek estetitaknya. Sehingga tampilan tangga akan menjadi lebih bagus.

Lampu yang berguna untuk menerangi area tangga bisa dipasang di plafon, atas tangga, atau bisa juga di bawah tangga. Sekitar lampu  (tombol on atau off) sebaiknya dipasang di dinding lantai bawah dan juga lantai di atas yang kemudian dihubungkan secara pararel. Cara ini bertujuan untuk memudahkan pemakai tangga untuk mematikan dan menyalakan lampu ketika akan naik ataupun turun dari tangga

Analisis Tangga

Analisis tangga merupakan upaya teknis untuk  bisa mendapatkan dimensi elemen tangga dengan cara membandingkan dimensi dilapangan dengan parameter perencanaan yang berlaku.

Ruang Yang Digunakan

Panjang : 500 cm

Lebar     : 160 cm

Tinggi lantai Split 1 B – Mezzanine : 420 cm

Tinggi bordes  : 220 cm

Perhitungan Dimensi Tangga

Tinggi (Optride) (a)     : 170 mm

Jumlah (Optride)         : 11 buah

Lebar (Antrede)(b)      : 300 mm

Syarat ideal 2a + b      = 600 s/d 650mm

            (2. 170) + 300  = 640 mm

Dari perhitungan tersebut maka tangga dikategorikan memenuhi syarat.

Dalam analisis digunakan dimensi:

Tinggi (Optride) (a)     : 170 mm (asumsi)

Jumlah (Optride)         : 11 buah

Lebar (Antrede) (b)     : 300

Perhitungan Tangga dan Bordes

Jumlah (Antrede)       : (n – 1): 11 – 1 = 10 buah

Lebar bordes                : 200 mm

Panjang tangga            : 10 x 300 = 3000 mm

Sudut kemiringan tangga

a =  ArcTan x LebarAntride/TinggiOptride

a =  ArcTan 0,567

a =  29,55

a =  30

Berdasarkan dari sudut kemiringan nya, maka tangga ini termasuk kedalam tangga biasa. (Tangga biasa, 240 sampai 450, koefisien kemiringan 0,44 – 1,0)

Perhitungan Equivalent Pelat Tangga

BD/AB = BC/AB

BD        = AB x BC / AC = 170 x 300/ √(170)²+(300)² = 147,903 mm

t eq       = 2/3 x BD = 2/3 x 147,903 = 98,602 mm

Jadi, jumlah total equivalent pelat tangga adalah :

Y = t eq + ht = 98,602+ 150 mm = 248,602 mm

Analisa Pembebanan Tangga Dan Bordes

Pembebanan pelat anak tangga (tabel 2. PPIUG – 1983)

Beban mati (qD)

Berat ubin (tebal 1 cm)           : 0,01 x 2 x 24            = 0,48 kg/m

Berat spesi (tebal 2 cm)         : 0,02 x 2 x 21            = 0,84kg/m

Berat sendiri pelat                  : 0,17 x 2x 2400 x 1/cos α = 1154 kg/m

Berat sandaran = 100,000kg/m +

                              = 1255,32kg/m

Beban hidup (qL)        :

2 x 300            = 600 kg/m

Beban berfaktor (qU)

qU       = 1,2 . qD + 1,6 . qL

            = 1,2 . 1255,32+ 1,6 . 600

            = 2466,384 kg/m

Pembebanan pelat bordes (tabel 2. PPIUG – 1983)

Beban mati (qD)

Berat ubin (tebal 1 cm)           : 0,01 x 2x 24        = 0,48kg/m

Berat spesi (tebal 2 cm)          : 0,02 x 2x 21        = 0,84kg/m

Berat sendiri pelat bordes      : 0,17 x 2x 2400   = 816kg/m

Berat sandaran tangga            : = 100,000 kg/m +

                                                      = 917,32kg/m

Beban hidup (qL)

: 2 x 300                      = 600 kg/m

Beban berfaktor (qU)

qU       = 1,2 . qD + 1,6 . qL

            = 1,2 .917,32 + 1,6 . 600

            = 2060,784 kg/m

Analisa Penulangan Tangga dan Bordes

Metode Distribusi Momen

Perhitungan analisa struktur tangga dengan memakai metode Distribusi Momen. Tumpuan diasumsikan jepit, jepit seperti pada gambar berikut ini:

Panjang batang AB     = √(3,00)² + (2,00)² = 3,7 m

qx1 = q . cos α = 2466,384 . cos 30° = 2135,95 kg/m

qy1 = q . sin α = 2466,384 . sin 30° = 1233,19 kg/m

Menghitung kekakuan relatife

Batang AB 4EI/L kekakuan 4

Batang BC 4EI/2 kekakuan 7,4

Menghitung faktor distribusi

DBA = 4/11,4 = 0,3

DAB = 7,4/11,4 = 0,6

Menghitung Momen Primer

MFAB = 1/12 x q x l² = 1/12x 2135,95 x 3,7² = 2436,76 kgm

MFBA = -1/12 x q x l² = – 1/12x 2135,95 x 3,7² = -2436,76 kgm

MFBC = 1/12 x q x l² = 1/12x 2060,784 x 2² = 686,93 kgm

MFBA =-1/12 x q x l² = -1/12x 2060,784 x 2² = -686,93 kgm

Joint A B C
Batang AB BA BC CB
Kekakuan relatif 4 4 7,4 7,4
Faktor distribusi 0 0,35 0,65 0
FEM 2436,76 -2436,76 686,93 -686,93
MD 0 612,44 1137,39 0
MP 306,22 0 0 568,69
MD 0 0 0 0
Jumlah Momen 306,22 -1819,97 1832,37 -110,84

Keterangan:

FEM    = Momen primer

MD      = Momen distribusi

MP      = Momen pindahan

Reaksi pada bentang A – B – C

Menghitung Reaksi Perletakan

Reaksi akibat beban

VA = ½ x q x l = ½ x 2135,95 x 3,7 = 3951,51 kg (­)

VB = ½ x q x l = ½ x 2135,95 x 3,7 = 3951,51 kg (­)

VB = ½ x q x l = ½ x 1233,19 x 2 = 1233,19 kg (­)

VC = ½ x q x l = ½ x 1233,19 x 2 = 1233,19 kg (­)

Reaksi akibat momen ujung

VA = – MAB+MBA/L = -2436,76+(-2436,76)/3,7 = – 1317,17 kg (¯)

VA = – MBC+MBC/L = -686,93+(-686,93)/2 = – 686,93 kg (¯)

HA = q . cos α = 2466,384. cos 30° = 2135,95 kg (®)

Joint A B C
Reaksi
akibat
beban
3951,51 3951,51 1233,19 1233,19
Reaksi
akibat
momen
ujung
-1317,17 1317,17 686,93 -686,93
Reaksi
total
2634,34 5286,68 1920,12 546,26

Penulangan Tangga dan Bordes

Direncanakan memakai tulangan D 13mm

f’c        = 20,75 MPa

fy         = 240 MPa

b          = 1000 mm

d          = h + t eq – 35 – (1/2 x 12)

= 150 + 98,602 – 35 – (1/2×12)

= 207,602 mm



Leave a Comment