Download - Kayu untuk gedung 1
Perencanaan Bangunan Gedung I (Kayu)
37
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Rangka Kuda-kuda
Direncanakan :Panjang bentang kuda-kuda = 12 mSudut kemiringan atap = 30oPenutup atap= Seng 7 kakiBerat seng= 10 kg/m2 ( PBI 1983 )Jarak antar kuda-kuda= 3,25 m Kelas / Jenis Kayu = Kelas kuat I (Bj = 0,98 gr/cm2) PKKI (NI_5-1961)Alat sambung = Baut Tekanan angin (= 40 kg/m2 (PPI 1983, pasal 4.2 ayat 2)Jarak antara gording = 1 m
1.2 Peraturan yang Digunakan
Perhitungan muatan didasarkan pada Peraturan Konstuksi Kayu Indonesia (PKKI) dan Peraturan Pembebanan Indonesia (PPI 1983).
1.3 Penempatan Beban
1.3.1 Beban mati 1. Berat sendiri konstruksi kuda-kuda Muatan ini dianggap bekerja pada tiap-tiap titik buhul (bagian atas dan bawah) 2. Berat akibat penutup atap dan gording Dianggap bekerja pada titik buhul bagian atas 3. Berat plafond + penggantung Dianggap bekerja pada titik buhul bagian bawah
1.3.2 Beban hidup 1. Beban terpusat berasal dari seorang pekerja dengan peralatannya sebesar minimum 100 kg.2. Beban air hujan sebesar (40 0,8) kg/m
1.3.3 Beban anginAngin tekan dan angin hisap yang terjadi dianggap bekerja tegak lurus bidang atap pada tiap titik buhul bagian atas, sehingga komponen angin hanya bekerja pada arah sumbu x saja dan komponen angin dalam arah sumbu y = 0. Untuk konstruksi gedung tertutup, dimana < 65o, maka :Koef angin tekan : 0,02 0,4Koef angin hisap: - 0,4
1.4 Ketentuan Alat Sambung Alat sambung yang digunakan adalah baut, dimana penentuan dimensi baut disesuaikan dengan ukuran kayu dan syarat-syarat pada PKKI.
1.5 Perhitungan Panjang Batang 1. Tinggi kuda kudaH = 6,75 x (tg ) = 6,75 x (tg 30o) = 3,90 m
Tabel 1.1 Panjang Batang Kuda-kuda :Nama BatangPanjang Batang (m)
B12,00
B22,00
B32,00
B42,00
B52,00
B62,00
V10,87
V20,87
V30,87
V40,87
V50,87
V60,87
V70,87
D12,84
D22,84
D32,84
D42,84
D52,84
D62,84
A11,73
A22,31
A32,31
A42,31
A52,31
A62,31
A72,31
A81,73
BAB IIPERENCANAAN GORDING
Direncanakan gording berukuran 8/12 dari jenis kayu Tembesu Talang. Berat jenis (Bj) kayu: 980 kg/m3 Jarak antar gording: 1 m Jarak antar kuda-kuda : 3,25m Modulus elastisitas kayu kelas I ( E) : 125.000 kg/cm2 (PKKI - 1961) Berat atap seng: 10 kg/m2 (PPI 1983)
Rumus yang digunakan : Beban terpusat Bidang momen : M = PL
Lendutan : f = Beban terbagi rata Bidang momen : M = 1/8 qL2
Lendutan : f = Momen inersia : Momen inersia gording ukuran 8/10 adalah :
Ix = bh3 = (8) (12)3= 1152cm4
Iy = b3h = (8)3(12)= 512 cm4
2.1 Perhitungan Momen Akibat Beban
2.1. 1 Beban mati Berat sendiri gording = 0,08 x 0,12 x 980 = 9,408 kg/mBerat atap = berat seng x jarak gording = 10 x 1 = 10 kg/m q = 19,408 kg/m
qx = q sin = 19,408 sin 30 = 9,704 kg/mqy= q cos = 19,408 cos 30= 16,808 kg/mMx = 1/8 qx L2 = 1/8 (9,704) (3,25)2 = 12,812 kgmMy = 1/8 qy L2= 1/8 (16,808) (3,25)2= 22,191 kgm
Lendutan yang timbul :
fx = =
fy = =
2.1.2 Beban hidup
a. Beban Terpusat ( P = 100 kg)Px= P sin = 100 sin 30= 50 kgPy= P cos = 100 cos 30= 86,6 kgMx= Px L= (50) (3,25)= 40,62 kgmMy= PyL= (86,6) (3,25)= 70,36 kgm
Lendutan yang timbul :
fx = =
fy = =
b. Beban terbagi rataq = (40 0,8) = (40 0,8 (30)) = 16 kg/mBeban akibat air hujan yang diterima gording : q = Beban air hujan x jarak gording = 16 x 1 = 16 kg/mqx = q sin = 16 sin 30 = 8 kg/mqy = q cos = 16 cos 30 = 13,856 kg/mMx = 1/8 qx L= 1/8 (8) (3,25)2 = 10,562 kgmMy = 1/8 qy L= 1/8 (13,856) (3,25)2= 18,294 kgm
Lendutan yang timbul :
fx = =
fy = = Momen akibat beban terpusat > momen akibat beban terbagi rata, maka tegangan yang timbul ditentukan oleh beban terpusat.
2.1.3 Beban anginBeban angin yang diperhitungkan dengan menganggap adanya tekanan angin positif (tekan) dan negative (hisap). Tekanan angin bekerja tegak lurus pada bidang atap. Dengan demikian, tekanan angin hanya bekerja pada sumbu y, sedangkan sumbu x=0Tekanan angin rencana diambil 40 kg/m2 a. Angin tekan < 65o, maka koefisien angin tekan :C = 0,02 0,4 = 0,02 (30) 0,4 = 0,2
qx= 0qy = koef angin x tekanan angin x jarak gording = 0,2 x 40 x 1= 8 kg/mMx= 0My = 1/8 qy L2 = 1/8 (8) (3,25)2 =10,562 kgm
Lendutan yang timbul fx = 0
fy = b. Angin hisap Koef angin hisap = -0,4qx= 0qy = koef angin x tek. angin x jarak gording = - 0,4 x 40 x 1= - 16 kg/mMx= 0My = 1/8 qyL2 = 1/8 (-16) (3,25)2 = - 21,125kgm
Lendutan yang timbul fx = 0
fy = = Komentar : Beban angin hisap tidak di perhitungkan dalam kombinasi bebanTabel 2.1 Momen akibat variasi dan kombinasi beban
Momen (Kgm)Beban Mati (Kg)Beban Hidup (Kg)Beban Angin tekan Kombinasi Beban
Primer Sekunder
(1)(2)(3)(4)(2) + (3)(2)+(3)+(4)
MxMy 12,81222,19140,62570,362010,56253,43792,55353,437103,115
2.2 Kontrol Kekuatan Gording Direncanakan gording berukuran : 8/12 cm
2.2.1 Kontrol kekuatan gording terhadap tegangan Digunakan kayu (kelas kuat I) dengan : lt = 150kg/cm2 tk//= tr//= 130 kg/cm2 = 40 kg/cm2 //= 20 kg/cm2 Keadaan konstruksi dan sifat muatan : Konstruksi terlindung : = 1 Muatan tetap : = 1 Muatan tidak tetap : = 5/4(PKKI 1961)
Wx = 1/6 bh2= 1/6 (8) (12)2 = 192 cm3 Wy = 1/6 b2h= 1/6 (8)2 (12) = 128 cm3 Ix = 1/12 b3h= 1/12 (8)3(12) = 512 cm4Iy =1/12 bh3 =1/12 (8) (12)3 = 1152 cm4
a. Tegangan yang timbul akibat muatan tetap / primerKonstruksi terlindung : = 1Muatan tetap : = 1
lt = 150 x 1 x 1 = 150 kg/cm2Mx = 53,437 kg.m = 5343,7 kg.cmMy = 92,553 kg.m = 9255,3 kg.cm
lt ytb=
= = 100,138 kg/cm2 < 150 kg/cm2 .......... (aman)
b. Tegangan yang timbul akibat muatan sementara / sekunderKonstruksi terlindung : = 1Muatan tidak tetap : = 5/4 MX = 53,437 kg.m = 5343,7 kg.cmMy = 103,115 kg.m =10311,5 kg.cm
lt = 150 x 1 x 5/4 = 187,5 kg/cm2
lt ytb=
= = 108,390 kg/cm2 < 187,5 kg/cm2 .......... (aman)
2.2.2 Kontrol kekuatan gording terhadap lendutan
Menurut PKKI 1961, lendutan pada konstruksi kuda-kuda seperti gording, kasau, dan sebagainya : fmaks
fmaks = = = 1,62 cm
Lendutan yang timbul terhadap sb. x x fx = fx beban mati + fx beban hidup + fx beban angin = 0,097 + 0,248 + 0= 0,345 cm
Lendutan yang timbul terhadap sb. y y fy = fy beban mati + fy beban hidup + fy beban angin = 0,435 + 0,430 + 0,453= 1,318 cm
Total lendutan yang dialami gording :
fytb= = = 1,36 cm
fytb= 1,36cm< fmaks = 1,62 cm .......................... (aman)
BAB III PERHITUNGAN PEMBEBANAN
3.1 Beban Mati
3.1.1Berat sendiriDirencanakan :Balok bint: 2 x 6/12 Balok kaki kuda kuda : 2 x 6/12Balok Vertikal : 6/12Balok Diagonal : 6/10 Berat Balok bint : 2 x 6/12B1 = B2 = B3 = B4 = B5 =B6 = 2,00 meterP = 2 x 0,06 x 0,12x 2,00 x 980 = 28,224 kg Berat Balok kaki kuda kuda : 2 x 6/12A1 = A8= 1,73 m P = 2 x 0,06 x 0,12 x 1,73x 980 = 24,41 kgA2 = A3 = A4 = A5 = A6 = A7 = 2,34kgP = 2 x 0,06 x 0,12 x 2,31 x 980 = 32,598 kg Berat Balok Vertikal : 6/12V1 = V2 = V3 = V4 = V5 = V6 = V7 = 0,87 mP = 0,06 x 0,12 x 0,87 x 980 = 6,138 kg
Berat Balok Diagonal : 6/10D1 = D2 = D3 = D4 = D5 = D6 = 2,84 mP = 0,06 x 0,10 x 2,84 x 980 = 16,699 kg Tritisan = 0,06 x 0,12 x 1,5 x 980 = 10,584kgPelimpahan Muatan : Titik A = B= (H1 + V1 + D1+ B1)= (10,584 + 6,138 + 16,699 + 28,224)= 30,822 kg Titik C = G = (B1 + B2 + V2 + D2 )= (28,224+28,224+ 6,138 + 16,699 )= 39,642 kg Titik D = F = (B2 + B3 + V2 + D2)= (28,224 + 28,224+ 6,138+ 16,699)= 39,642kg Titik E= (B3 + B4 + D4)= (28,224+ 28,224+ 16,699)= 36,573kg Titik H = P= (A1 + H1)= (24,413 + 10,584)=17,497 kg Titik I = O= (A1 + A2 + V1) = (24,413 + 32,598 + 6,138) = 31,574 kg Titik J=N = (A2 + A3 + V2 + D1 )= (32,598 + 32,598 + 6,138 + 16,699)= 44,016 kg Titik K=M = (A3 + A4 + V3 + D2)= (32,598 + 32,598 + 6,138 + 16,699)= 44,016 kg
Titik L = (A4 + A5 + V4 + D3 + D4 )= (32,598+ 32,598 + 6,138 +16,699 + 16,699)= 52,366 kg
Berat Penutup Atap + Berat GordingPenutup atap seng = 10 kg/m2 Gording = 0,08 x 0,12 x 980 = 9,408 kg/m2
P1 = Berat penutup atap = 10 x jarak kuda-kuda x jarak gording = 10 x 3,25 x 1 = 32,5 kg P2 = Berat gording = 9.408 x jarak kuda-kuda = 9,409 x 3,25 = 30,579 kg P = P1 + P2 = 32,5 + 30,579 = 63,079kg
Untuk lebih jelasnya gambar kuda kuda beserta dimensinya dapat dilihat pada gambar berikut:
Batang I - H` 63,097 63,097
HI0.73 1.00 0.02 MI = 0
RIH = = 36,472 kgV = 0 RHI = (63,097 x 2) 36,472 = 89,722 kg Batang I J 60,097 60,097
IJ1,135 1,135 0.02
MJ= 0
RJI = = 90,665 kg
V = 0 RIJ = (60,097 x 3) 90,665 = 89,626 kg
Batang J K
60,097 60,097
JK1.72 1.00 0.04
MK= 0
RKJ = = 28,097 kg
V = 0 RJK = (60,097 x 2) 28,097 = 92,097kg
Batang K L 60,097 60,097
KL1.25 1.00 0.06MK= 0
RLK = = 29,137kg
V = 0 RKL = (60,097 x 2) 29,137 = 91,057 kg
Jadi, beban penutup atap + gording untuk tiap titik buhul : Titik H= P P = RHI= 89,722= 89,722 kg Titik I = O P = RIH + RIJ= 36,472 + 89,622= 126,094 kg Titik J = N P = RJI + RJK= 90,665 + 92,097= 182,762 kg Titik K = M P = RKJ + RKL= 28,097 + 91,057= 119,154 kg Titik L = = RLK x 2= 29,137 x 2 = 58,274 kg
2.1.3 Berat Plafond + Penggantung Berat plafond dan penggantung = 18 kg/m2 (PPI 1983)
Titik A = B = ( B1 x H1) x 3,25 x 18= (2 x 1,5) x 3,25 x 18 = 87,75kg Titik C = G= ( B2 x B1) x 3 x 18= (2 x 2) x 3,25 x 18= 117 kg Titik D = F= ( B3 x B2) x 3 x 18= (2 x 2) x 3,25 x 18= 117 kg Titik D = F= ( B4 x B3) x 3 x 18= (2 x 2) x 3,25 x 18= 117 kg 3.2 Beban Hidup 3.2.1 Beban Orang / Pekerja Beban terpusat berasal dari seorang pekerja dengan peralatannya adalah sebesar minimum 100 kg (PPI 1983 hal 13).
3.2.2 Beban Air Hujan Beban terbagi rata per m2 bidang datar berasal dari beban air hujan adalah sebesar (40 0,8) kg/m2 (PPI 1983 hal 13).q = 40 0,8 = 40 0,8 (30) = 16 kg/m2
Titik H = P= (A1) x 3,25 x 16 = x (1,73) x 3,25 x 16= 44,98 kg Titik I = O = (A1 + A2) x 3,25 x 16 = x (1,73 + 2,31) x 3,25 x 16= 105,04 kg Titik J = N = (A3 + A2) x 3,25 x 16 = x (2,31 + 2,31) x 3,25 x 16= 120,12 kg Titik K = M = (A4 + A3) x 3,25 x 16 = x (2,31 + 2,31) x 3,25 x 16= 120,12 kg Titik L = (A5 + A6) x 3,25 x 16 = x (2,31 + 2,31) x 3,25 x 16= 120,12 kg
3.3 Beban Angin Tekanan angin (w) = 40 kg/m2 , = 300
3.3.1 Angin Tekan Koef. Angin tekan = 0,02 0,4 = 0,02 (300) 0,4 = 0,2
Titik H = P= (A1) x 3,25 x 0,2 x 40= (1,73) x 3,25 x 0,2 x 40= 22,49 kg Titik I = O= (A1+ A2) x 3,25 x 0,2 x 40= (1,73+2,31) x 3,25 x 0,2 x 40= 75,01 kg
Titik J = N= (A2+ A3) x 3,25 x 0,2 x 40= (2,31+2,31) x 3,25 x 0,2 x 40= 60,06 kg Titik K = M= (A4+ A3) x 3,25 x 0,2 x 40= (2,31+2,31) x 3,25 x 0,2 x 40= 60,06 kg
Titik L= (A5+ A4) x 3,25 x 0,2 x 40= (2,31+2,31) x 3,25 x 0,2 x 40= 60,06 kg
3.3.2 Angin Hisap Koef. Angin hisap = - 0,4 Titik H = P= (A1) x 3,25 x 0,4 x 40= (1,73) x 3,25x 0,4 x 40= 44,98 kg Titik I = O = (A1+ A2) x 3,25 x 0,4 x 40= (1,73+2,31) x 3,25 x 0,4 x 40= 150,02 kg Titik J = N = (A2+ A3) x 3,25 x 0,4 x 40= (2,31+2,31) x 3,25 x 0,4 x 40= 180,18 kg Titik K = M = (A4+ A3) x 3,25 x 0,4 x 40= (2,31+2,31) x 3,25 x 0,4 x 40= 180,18 kg Titik L = (A4+ A5) x 3,25 x 0,4 x 40= (2,31+2,31) x 3,25 x 0,4 x 40= 180,18 kg
Tabel 3.1 Pembebanan
Titik buhulBeban Mati (Kg)Beban HidupJumlah (kg)Pembulatan (kg)
Berat sendiriBerat atap + GordingBerat plafond + penggantungHujan (kg/m)Orang/Pekerja (kg)
A30,822-102,375-100218,572219
B30,822-102,375-100218,572219
C39,642-117-100256,642257
D39,642-117-100256,642257
E36,573 -117-100253,573254
F39,642-117-100256,642257
G39,642-117-100256,642257
H17,497 77,223 -44,98100252,199253
I31,574 112,382-105,04 100 362,708363
J44,016 165,154-120,12 100446,898447
K44,016 107,674-120,12 100383,17383
L52,36652,66 -120,12 100330,765331
M44,016 107,674-120,12 100383,17383
N44,016 165,154-120,12 100446,898447
O31,574 112,382-105,04 100362,708363
P17,497 77,223-44,98100252,199253
total49384943
19Perencanaan Kontruksi Gedung I (Kayu)
Tabel 3.2 Kombinasi MuatanBATANGPANJANGBEBAN TETAPBEBAN ANGIN (kg)BEBAN HIDUP (kg)GAYA MAKSIMUMGAYA DESAIN
(m)(kg)BEBAN ANGIN TEK.KIR-HIS KANANBEBAN ANGIN TEK.KAN-HIS SEKUNDERSEKUNDER(kg)(kg)
KIRIIII
12345(3+4)(3+5)67
B11.922283.9481504.6660-696.51412788.61411587.43202788.61414413.5117
B21.923599.7411539.5205813.77064139.26164413.51174413.5117
B31.923602.9119473.1690-731.40914076.08092871.50284076.0809
B41.923602.9119473.1695-731.40914076.08142871.50284076.0814
B51.923599.7411167.2456-483.71913766.98673116.02203766.9867
B61.922283.948119.7834-185.31832303.73152098.62982303.7315
V10,86-258-55.4238110.8486-313.4238-147.1514-313.4238-4155.4311
V20,86100219.8664-66.83581021.8664935.16421021.8664
V30,86255.0089-42.078152.2308212.9308307.2397307.2397
V40,86-3495.5527426.8942-659.8784-3068.6585-4155.4311-4155.4311
V50,86255.0089194.0062-157.0765449.015197.9324449.0151
V60,86100284.0524-116.51931086.0524885.48071086.0524
V70,86-258110.848655.4902-147.1514-202.5098-202.5098
D12,57-3212.6745-235.7585551.8149-3448.4330-2660.8596-3448.4330-3448.4330
D22,57-1174.3125-47.2675159.0176-1410.0710-1015.2949-1410.0710
D32,57-28.271-93.2307-115.7263-121.5017-143.9973-143.9973
D42,57-28.271-429.8536348.0297-458.1246319.7587-458.1246
D52,57-1174.3125-200.0084366.0449-1374.3209-808.2676-1374.3209
D62,57-3212.6745104.7735168.3162-3107.9010-3044.3583-3107.9010
A11.9241238.5004-77.0185450.5004334.9815450.5004-3981.9856
A21.9241211.0673-22.2610423.0673389.7390423.0673
A31.92-2284.3993-204.1007471.4126-2488.5000-1812.9867-2488.5000
A41.92-3709.6770-272.3086647.2530-3981.9856-3062.4240-3981.9856
A51.92-3709.677025.6462391.7165-3684.0308-3317.9605-3684.0308
A61.92-2284.3993118.6225114.0554-2165.7768-2170.3439-2170.3439
A71.92412-22.881810.9906389.1182422.9906422.9906
A81.92412-77.639338.4021334.3607450.4021450.4021
H11.5-356.7714-44.231288.577944.3467-268.1935-268.1935-400.9366
H21.5-356.771489.1160-44.165244.9508-400.9366-400.9366
20
Perencanaan Kontruksi Gedung I (Kayu)
BAB IVPENDIMENSIAN BATANG
Muatan tidak tetap : = 5/4 Digunakan kayu Seumantok (kelas kuat I) dengan :
= 150 kg/cm2= 40 kg/cm2
= = 130 kg/cm2 = 20 kg/cm2
Koefisien konstruksi : Konstruksi terlindung : = 1
=150 x 1 x 5/4 = 187,5 kg/cm2
= = 130x 1 x 5/4 = 162,5 kg/cm2
= 40 x 1 x 5/4 = 50 kg/cm2
= 20 x 1 x 5/4 = 25 kg/cm2
4.1 Ketentuan dan Rumus yang digunakan4.1.1 Batang Tarik Diperhitungkan perlemahan akibat lubang untuk alat penyambung.Dimana perlemahan baut : 20%Maka, Fnet = 0,8 Fbr
ytb = .............. (PKKI 1961)
4.1.2 Batang Tekan Diperhitungkan panjang tekuk (Lk)Di dalam suatu konstruksi, tiap-tiap batang tertekan harus mempunyai angka kelangsingan 150, dimana :
= Untuk menghindarkan bahaya tekuk, gaya yang ditahan oleh batang tersebut harus digunakan dengan faktor tekuk , sehingga :
ytb = .............. (PKKI 1961)
4.2 Perhitungan Pendimensian 4.2.1 Balok Batang BawahUkuran kayu = 2 x 4/8P =4413,5117 kg (tarik)Fnet = 0,8 Fbr = 0,8 x 2x4x 8 = 38,4 cm2
ytb = = 162,5 kg/cm2
4.2.2 Balok kaki kuda-kuda Ukuran kayu =2 x 6/12P = -3981,9856 kg (tekan) Setiap titik buhul dianggap sendi. Maka, Lk = L Lk = 202cm imin = 0,289 b = 0,289 x 6 = 1,734cm
= Dari daftar III PKKI, diperoleh = 4,250
ytb = = 162,5 kg/cm2
4.2.3 Batang Vertikal Ukuran kayu =6/12P = -4155,4311 kg (tekan)Setiap titik buhul dianggap sendi. Maka, Lk = L Lk = 122cm imin = 0,289 b = 0,289 x 6 = 1,734cm
= Dari daftar III PKKI, diperoleh = 1,881
ytb = = 162,5 kg/cm24.2.4 Batang Diagonal Ukuran kayu =6/18P =-3448,4330 kg (tekan) Setiap titik buhul dianggap sendi. Maka, Lk = L Lk = 231 cm imin = 0,289 b = 0,289 x 6 = 1,734cm
= Dari daftar III PKKI, diperoleh = 3,987
ytb = = 162,5 kg/cm2
4.2.5 Batang TritisanUkuran kayu =4/6P =-400,9366 kg (tekan) Setiap titik buhul dianggap sendi. Maka, Lk = L Lk = 150 cm imin = 0,289 b = 0,289 x 4 = 1,156 cm
= Dari daftar III PKKI, diperoleh = 5,456
ytb = = 162,5 kg/cm2
Tabel 4.1.Ukuran Batang Kuda-kuda KayuBatangUkuran kayu yang digunakan
A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A82 x 6/12
B1, B2, B3, B4, B5, B62 x 4/8
V1, V2, V3, V4, V5, V6, V76/12
D1, D2, D3, D4, D5, D66/18
H1, H24/6
BAB VZETTING
5.1 Tinjauan Zetting Zetting (penurunan) yang terjadi pada konstruksi kuda-kuda akibat pembebanan dapat dihitung dengan rumus :
dimana :fs= Penurunan yang terjadi (cm)S = Gaya batang akibat beban luar (kg)L= Panjang masing-masing batang (cm)U = Gaya akibat beban 1 satuan F= Luas penampang profil (cm2)E= Modulus elastisitas kayu (kelas kuat I : 125.000 kg/cm2)
Penurunan maksimum yang diizinkan dihitung dengan rumus :
(PPBBI, 1983)
dimana :L = panjang bentang kuda-kuda = 10,50 m = 1050 cm
Dalam perhitungan zetting, digunakan metode cremona untuk mendapatkan gaya batang akibat beban 1 satuan yang berada di tengah-tengah konstruksi.
= 3,5 cm
Tabel. 5.1 Perhitungan ZettingE = Modulus elastisitas kayu (kelas kuat I : 125.000 kg/cm2)
Batang SL U EFSF
(kg)(cm) (kg)(kg/cm2)(cm2)(cm)
1234567
B12788,6141960,99125000640,06764
B24413,5121961,75125000640,18923
B34076,0811962,37125000640,23668
B44076,0811962,37125000640,23668
B53766,9871961,75125000640,16151
B62303,7321960,99125000640,05588
V1-313,424870125000720
V21021,866980,44125000720,0049
V3307,2401110,39125000720,00148
V4-4155,4311223,1312500072-0,1763
V5449,0151110,39125000720,00216
V61086,052980,44125000720,0052
V7-202,510870125000720
D1-3448,433219-1,291250001080,07216
D2-1410,071202-1,041250001080,02194
D3-143,997231-0,861250001080,00212
D4-458,125231-0,861250001080,00674
D5-1374,321202-1,041250001080,02139
D6-3107,901219-1,291250001080,06504
A1450,50017301250001440
A2423,06720201250001440
A3-2488,500202-1,021250001440,02849
A4-3981,986202-1,81250001440,08044
A5-3684,031202-1,81250001440,07442
A6-2170,344202-1,021250001440,02484
A7422,99120201250001440
A8450,40217301250001440
H1-268,1941500125000480
H2-400,9371500125000480
JUMLAH1,18261
fs = 0.75179cm < fmax = 3,5 cm............(aman)
BAB VIPERENCANAAN SAMBUNGAN
Panjang maksimum kayu yang ada di pasaran adalah 4-5 m, sehingga untuk batang-batang yang lebih dari 4-5 m harus disambung. Sambungan batang untuk konstruksi kayu kelas I, merupakan sambungan golongan I, alat sambung yang direncanakan adalah baut. Sambungan yang dipakai adalah sambungan tampang dua dan sambungan gigi tunggal.
Batang PanjangGayaJenis
B11,962788,6141Tarik
B21,964413,5117Tarik
B31,964076,0809Tarik
B41,964076,0814Tarik
B51,963766,9867Tarik
B61,962303,7315Tarik
V10,87-313,4238Tekan
V20,981021,8664Tarik
V31,1307,2397Tarik
V41,22-4155,4311Tekan
V51,11449,0151Tarik
V60,981086,0524Tarik
V70,87-202,5098Tekan
D12,19-3448,4330Tekan
D22,02-1410,0710Tekan
D32,31-143,9973Tekan
D42,31-458,1246Tekan
D52,02-1374,3209Tekan
D62,19-3107,9010Tekan
A12,02450,5004Tarik
A22,02423,0673Tarik
A32,02-2488,5000Tekan
A42,02-3981,9856Tekan
A52,02-3684,0308Tekan
A62,02-2170,3439Tekan
A72,02422,9906Tarik
A82,02450,4021Tarik
H11,5-268,1935Tekan
H21,5-400,9366Tekan
6.1 Sambungan pada Balok BintDilakukan satu kali penyambungan yaitu pada B2Ukuran kayu = 2 x 4/8Kayu penyambung = 4/18Digunakan kayu Seumantok (kelas kuat I) Bj = 0,98 gr/cm3Konstruksi terlindung = 1 Muatan tidak tetap = 5/4P = 4475,3261 kg (tekan)Digunakan alat sambung baut, dengan perlemahan 20%Sambungan tampang dua, golongan I, = 300Digunakan baut 5/8" = 1,6 cm S = 125 db3 (1 0,6 sin ) = 125 (1,6) (4) (1 0,6 sin 30) = 560 kgS = 250 db1 (1 0,6 sin ) = 250 (1,6) (4) (1 0,6 sin 30) = 1120 kgS = 480 d2 (1 0,35 sin ) = 480 (1,6)2 (1 0,35 sin 30) = 1013,76 kg Dipilih Smin = 560 kg
= S x x = 560 x 1 x 5/4 = 700 kg
Jumlah baut : n = 8 baut Jarak baut ke ujung kayu:7d = 7 x 1,6 = 11,2 15 cmJarak antar baut:5d = 5 x 1,6 = 8 10 cmJarak baut ke tepi atas:2d = 2 x 1,6 = 3,2 cm 3,5 cmJarak baut ke tepi bawah:2d = 2 x 1,6 = 3,2 cm 3,5 cmJarak baut vertikal:3d = 2 x 1,6 = 4,8 cm 5 cmGambar Sambungan Pada Batang Horizontal
6.2 Sambungan pada Batang kaki Kuda-kuda Untuk sambungan perpanjangan batang tekan tidak perlu dihitung, tetapi cukup disesuaikan dengan model sambungan, jumlah baut, dan jarak baut. Oleh karenanya pada kaki kuda-kuda dilakukan dua kali penyambungan yaitu pada bentang A3 dan A6. Model sambungan yang digunakan adalah sambungan bibir miring dengan pengunci dibawah dengan menggunakan 4 buah baut 5/8".Berikut adalah detail sambungan pada batang kaki kuda-kuda :
6.3 Sambungan pada Titik Buhul 6.3.1 Titik Buhul H dan P
A1 = 450,5004kg (tarik)H1 = -268,1935kg (tekan)
Perhitungan berdasarkan gayaA1 = 450,5040kg (tekan)Sambungan tampang dua, golongan I, = 30oDipilih baut 1/2" (1,27 cm)S = 125 db3 (1 0,6 sin ) = 125 (1,27) (4) (1 0,6 sin 30) = 444,5 kgS = 250 db1 (1 0,6 sin ) = 250 (1,27) (4) (1 0,6 sin 30) = 889 kgS = 480 d2 (1 0,35 sin ) = 480 (1,27)2 (1 0,35 sin 30) = 638,708 kg Dipilih Smin = 444,5 kg
= S x x = 444,5 x 1 x 5/4 x 0,8 = 444,5 kg
Jumlah baut : n = 2 baut Jarak baut ke tepi kayu yang dibebani5,5d = 5,5 x 1,27= 6,985 7 cmJarak antar baut dalam arah gaya5,5d = 5,5 x 1,27= 6,985 7 cmJarak ke ujung kayu7d = 7 x 1,27= 8,89 cm 9 cmJarak baut ke tepi bawah:2d = 2 x 1,6 = 3,2 cm 3,5 cm
Berikut adalah detail gambar sambungan pada titik buhul H dan P:
6.3.2 Sambungan Titik A dan BV1 = -313,4238kg (tekan)H1 = -268,1935kg (tekan)B1= 2788,6141kg (tarik)D1 = -3448,4330kg (tarik)
Perhitungan berdasarkan gaya V1 = -147.3844 kg (tekan)Sambungan tampang dua, golongan I, = 90oDipilih baut 3/8" (0,95 cm)S = 125 db3 (1 0,6 sin ) = 125 (0,95) (6) (1 0,6 sin 90) = 285 kgS = 250 db1 (1 0,6 sin ) = 250 (0,95) (4) (1 0,6 sin 90) = 380 kgS = 480 d2 (1 0,35 sin ) = 480 (0,95)2 (1 0,35 sin 90) = 281,58 kg Dipilih Smin = 281,58 kg
= S x x = 281,58 x 1 x 5/4 x 0,8 = 281,58 kg
Jumlah baut : n = 2 baut
Perhitungan berdasarkan gaya D1 = -3448,4330kg (tekan) Digunakan sambungan gigi tunggal, = 47o Kedalaman gigi (tv) :
tv = cm 60o tv 1/4 h tv 1/4(18)tv 4,5Karena tv maks < tv hitungan, sambungan gigi tunggal tidak bisa dipakai.Maka dicoba sambungan gigi rangkap.
P1=P2= 1/2P= 1724,2165 kg162,5 (162,5-50)xsin47= 80,223 kg/cm3162,5(162,5-50)xsin 23,5=117,641 kg/cm3
tm2< h = 4,5 cm.
Gigi belakang dapat menahan gaya sebesar:P2=ts2 x b x tk = 6,598 x 6 x 80,223 = 3175,868 kg.P1 = P- P2 = -3448,4330 3175,868 = 272,565 kg. diambil tm1 = 4,5 -0,5 = 4 cmPemeriksaan terhadap tegangan gigi muka:
Perhitungan panjang kayu muka:
Perhitungan berdasarkan gaya B1 = 2788,6141kg (tarik) Sambungan tampang dua, golongan I, = 27oDipilih baut 5/8" (1,6 cm)S = 125 db3 (1 0,6 sin ) = 125 (1,6) (6) (1 0,6 sin 27) = 873,129 kgS = 250 db1 (1 0,6 sin ) = 250 (1,6) (6) (1 0,6 sin 27) = 1746,254 kgS = 480 d2 (1 0,35 sin ) = 480 (1,6)2 (1 0,35 sin 27) = 1033,548 kg Dipilih Smin = 873,129 kg
= S x x = 873,129 x 1 x 5/4 x 0,8 = 873,129 kg
Jumlah baut : n = 4 baut Berikut adalah detail gambar sambungan pada titik buhul A dan B:
5d = 4,75 5 cm5d = 4,75 5 cm7d = 6,65 7 cm
6.3.3 Sambungan Titik I dan O
A1 = 450,5004kg (tarik)A2 = 423,0673kg (tarik)V1= -313,4238kg (tekan)
Perhitungan berdasarkan gaya V1 = -313,4238kg (tekan)Sambungan tampang dua, golongan I, = 30oDipilih baut 1/2" (1,27 cm)S = 125 db3 (1 0,6 sin ) = 125 (1,27) (6) (1 0,6 sin 30) = 666,75 kgS = 250 db1 (1 0,6 sin ) = 250 (1,27) (4) (1 0,6 sin 30) = 889 kgS = 480 d2 (1 0,35 sin ) = 480 (1,27)2 (1 0,35 sin 30) = 638,708 kg Dipilih Smin = 638,708 kg
= S x x = 638,708 x 1 x 5/4 x 0,8 = 638,708 kg
Jumlah baut : n = 2 baut Berikut adalah detail gambar sambungan pada titik buhul I dan O :
6.3.4 Sambungan Titik C dan GV2 = 1021,8664kg (tarik)B1 = 2788,6141kg (tarik)B2 = 4413,5117kg (tarik)D2 = -1410,0710kg (tekan)
Perhitungan berdasarkan gaya V2 = 1021,8664kg (tarik)Sambungan tampang dua, golongan I, = 117oDipilih baut 1/2" (1,27 cm)S = 125 db3 (1 0,6 sin ) = 125 (1,27) (6) (1 0,6 sin 117) = 443,290 kgS = 250 db1 (1 0,6 sin ) = 250 (1,27) (6) (1 0,6 sin 117) = 886,580 kgS = 480 d2 (1 0,35 sin ) = 480 (1,27)2 (1 0,35 sin 117) = 532,758 kg Dipilih Smin = 443,290 kg
= S x x = 443,290 x 1 x 5/4 x 0,8 = 443,290 kg
Jumlah baut : n = 3 baut
Perhitungan berdasarkan gaya D2 = 1410,0710kg (tekan) Digunakan sambungan gigi tunggal, = 41o Kedalaman gigi (tv) :
tv = cm 60o tv 1/4 h tv 1/4(18)tv 4.5Di pakai tv = 3,5 cmPada batang D2 dipakai plat strip maka digunakan baut pelengkap 1/2" (2 buah) sebagai pengaku.
Berikut adalah detail gambar sambungan pada titik buhul C dan G:5d = 4,75 5 cm5d = 4,75 5 cm7d = 6,65 7 cm
6.3.5 Sambungan Titik J dan NV2 = 1021,8664kg (tarik)A2 = 423,0673kg (tarik)A3= -2488,5000kg (tekan)D1 = -3448,4330 kg (tekan)
Perhitungan berdasarkan gaya V2= 1021,8664kg (tarik) Sambungan tampang dua, golongan I, = 600Dipilih baut 1/2" (1,27 cm)S = 125 db3 (1 0,6 sin ) = 125 (1,27) (6) (1 0,6 sin 60) = 457,566 kgS = 250 db1 (1 0,6 sin ) = 250 (1,27) (4) (1 0,6 sin 60) = 610,089 kgS = 480 d2 (1 0,35 sin ) = 480 (1,27)2 (1 0,35 sin 60) = 539,528 kg Dipilih Smin = 457,566 kg
= S x x = 457,566x 1 x 5/4 x 0,8 = 457,566kg
Jumlah baut : n = 4 baut Perhitungan berdasarkan gaya D1 = 3448,4330kg (tekan)Digunakan sambungan gigi tunggal, = 43o Kedalaman gigi (tv) :
tv = cm 60o tv 1/4 h tv 1/4(18)tv 4,5Di pakai tv = 1,5 cmKarena tv maks < tv hitungan, sambungan gigi tunggal tidak bisa dipakai. Maka dicoba sambungan gigi rangkap.
P1=P2= 1/2P= 1724,2165 kg162,5 (162,5-50)xsin43=85,775 kg/cm3162,5(162,5-50)xsin 21,5=121,269 kg/cm3
tm2< h = 4,5 cm.
Gigi belakang dapat menahan gaya sebesar:P2=ts2 x b x tk = 6,153 x 6 x 85,775= 3166,641 kg.P1 = P- P2 =3448,4330 3175,868 = 272,565 kg. diambil tm1 = 4,5 -0,5 = 4 cmPemeriksaan terhadap tegangan gigi muka:
Perhitungan panjang kayu muka:
Perhitungan berdasarkan gaya A2 = 423,0673kg (tarik) Sambungan tampang dua, golongan I, = 17oDipilih baut 5/8" (1,6 cm)S = 125 db3 (1 0,6 sin ) = 125 (1,6) (6) (1 0,6 sin 17) = 989,492 kgS = 250 db1 (1 0,6 sin ) = 250 (1,6) (4) (1 0,6 sin 17) = 1978,985 kgS = 480 d2 (1 0,35 sin ) = 480 (1,6)2 (1 0,35 sin 17) = 1103,057 kg Dipilih Smin = 989,492kg
= S x x = 989,492x 1 x 5/4 x 0,8 = 989,492kg
Jumlah baut : n = 2 baut Berikut adalah detail gambar sambungan pada titik buhul J dan N:
2d = 2,54 3 cm5d = 6,35 7 cm5d = 6,35 7 cm7d = 8,89 10 cm
6.3.6 Sambungan Titik D dan FV3 = 307,2397kg (tarik)B2 = 4413,5117kg (tarik)B3= 4076,0809kg(tarik)D3 = -143,9973kg (tekan)
Perhitungan berdasarkan gaya V3 = 307,2397kg (tarik)Sambungan tampang dua, golongan I, = 117oDipilih baut 1/2" (1,27 cm)S = 125 db3 (1 0,6 sin ) = 125 (1,27) (6) (1 0,6 sin 117) = 443,290 kgS = 250 db1 (1 0,6 sin ) = 250 (1,27) (6) (1 0,6 sin 117) = 886,580 kgS = 480 d2 (1 0,35 sin ) = 480 (1,27)2 (1 0,35 sin 117) = 532,758 kg Dipilih Smin = 443,290 kg
= S x x = 443,290 x 1 x 5/4 x 0,8 = 443,290 kg
Jumlah baut : n = 2 baut Perhitungan berdasarkan gaya D3 = 143,9973kg (tekan) Digunakan sambungan gigi tunggal, = 39o Kedalaman gigi (tv) :
tv = cm < 60o tv 1/4 h tv 1/4 (18)tv 4,5Di pakai tv = 1,5 cmSambungan gigi tunggal dapat dipakai.Digunakan plat strip dan baut pelengkap 1/2" (3 buah)
Berikut adalah detailgambar sambungan pada titik buhul D dan F :5d = 7,62 8 cm5d = 7,62 8 cm7d = 8,89 10 cm
6.3.5 Sambungan Titik K dan MV3 = 307,2397kg (tarik)A3 = -2488,5000kg (tekan)A4 =-3981,9856kg (tekan)D2 = -1410,0710kg (tekan)
Perhitungan berdasarkan gaya V3 = 307,2397kg (tarik)Sambungan tampang dua, golongan I, = 60oDipilih baut 1/2" (1,27 cm)S = 125 db3 (1 0,6 sin ) = 125 (1,27) (6) (1 0,6 sin 60) = 457,566 kgS = 250 db1 (1 0,6 sin ) = 250 (1,27) (4) (1 0,6 sin 60) = 610,089 kgS = 480 d2 (1 0,35 sin ) = 480 (1,27)2 (1 0,35 sin 60) = 539,528 kg Dipilih Smin = 457,566 kg
= S x x = 457,566x 1 x 5/4 x 0,8 = 457,566kg
Jumlah baut : n = 2 baut Perhitungan berdasarkan gaya D2 = 1410,0710kg (tekan) Digunakan sambungan gigi tunggal, = 41o Kedalaman gigi (tv) :
tv = cm 60o tv 1/4 h tv 1/4(18)tv 4.5Di pakai tv = 1,5 cmPada batang D2 dipakai plat strip maka digunakan baut pelengkap 1/2" (2 buah) sebagai pengaku.
Berikut adalah detail gambar sambungan pada titik buhul K dan M:
5d = 7,62 8 cm5d = 7,62 8 cm7d = 8,89 10 cm
6.3.1 Titik Buhul EV4= -4155,4311kg (tekan)B3 = 4076,0809kg (tarik)B4 =4076,0809kg (tarik)
Perhitungan berdasarkan gaya V4 = 4155,4311kg (tekan)Sambungan tampang dua, golongan I, = 117oDipilih baut 5/8" (1,6 cm)S = 125 db3 (1 0,6 sin ) = 125 (1,6) (6)(1 0,6 sin 117)= 558,475 kgS = 250 db1 (1 0,6 sin ) = 250 (1,6) (6) (1 0,6 sin 117) = 1116,951 kgS = 480 d2 (1 0,35 sin ) = 480 (1,6)2 (1 0,35 sin 117) = 845,596 kg Dipilih Smin = 558,475kg
= S x x = 558,475x 1 x 5/4 x 0,8 = 558,475kg
Jumlah baut : n = 8 baut (4 baris @ 2 baut)Berikut adalah detail gambar sambungan pada titik buhul E:5d = 4,75 5 cm5d = 4,75 5 cm7d = 6,65 7 cm
6.3.7 Sambungan Titik LV4 = -4155,4311kg (tekan)A4 = -3981,9856kg (tekan)A5 =-3684,0308kg (tekan)D3 = -143,9973kg (tekan)D4 = -458,1246kg (tekan)
Perhitungan berdasarkan gaya V4 = 4155,4311kg (tekan)Sambungan tampang dua, golongan I, = 60oDipilih baut 5/8" (1,6 cm)S = 125 db3 (1 0,6 sin ) = 125 (1,6) (6) (1 0,6 sin 60) = 576,462 kgS = 250 db1 (1 0,6 sin ) = 250 (1,6) (4) (1 0,6 sin 60) = 768,616 kgS = 480 d2 (1 0,35 sin ) = 480 (1,6)2 (1 0,35 sin 60) = 856,340 kg Dipilih Smin = 576,462 kg
= S x x = 576,462 x 1 x 5/4 x 0,8 = 576,462 kg
Jumlah baut : n = 8 baut Perhitungan berdasarkan gaya D3 = 143,9973kg (tekan) Digunakan sambungan gigi tunggal, = 39o Kedalaman gigi (tv) :
tv = cm < 60o tv 1/4 h tv 1/4(18)tv 4,5Di pakai tv = 1,5 cmSambungan gigi tunggal dapat dipakai.Digunakan plat strip dan baut pelengkap 3/8" (3 buah)
Berikut adalah detail gambar sambungan pada titik buhul L :
Tabel 6.1 Jumlah baut yang digunakanTitik BuhulBaut yang digunakan
H=P2 baut 1/2''
A=B2 baut 3/8''
2 baut 5/8''
I=O2 baut 1/2''
C=G4 baut 1/2''
J=N4 baut 1/2''
2 baut 5/8''
D=F5 baut 1/2''
K=M4 baut 1/2''
E6 baut 5/8''
L6 baut 5/8''
3 baut 3/8''
Jumlah baut yang digunakan 5/8'' 16 baut 3/8''5 baut 1/2''21 baut
BAB VIIKUBIKASI KAYU
Tabel 7.1 Kubikasi KayuBatangPanjang BatangUkuran KayuLuas PenampangKubikasi
LF = b x hV = F x L
(cm)(cm)(cm2)(cm3)
12345
B11.962 x 6/10120235.2
B21.962 x 6/10120235.2
B31.962 x 6/10120235.2
B41.962 x 6/10120235.2
B51.962 x 6/10120235.2
B61.962 x 6/10120235.2
V10.87 6/106052.2
V20.98 6/106058.8
V31.1 6/106066
V41.22 6/106073.2
V51.11 6/106066.6
V60.98 6/106058.8
V70.87 6/106052.2
D12.19 6/18108236.52
D22.02 6/18108218.16
D32.31 6/18108249.48
D42.31 6/18108249.48
D52.02 6/18108218.16
D62.19 6/18108236.52
A11.732 x 4/1296166.08
A22.022 x 4/1296193.92
A32.022 x 4/1296193.92
A42.022 x 4/1296193.92
A52.022 x 4/1296193.92
A62.022 x 4/1296193.92
A72.022 x 4/1296193.92
A81.732 x 4/1296166.08
H11.5 4/83248
H21.5 4/83248
JUMLAH4844
Volume kayu = 0,004844 m3Volume kayu untuk penyambungan dan pemotongan = 0,004844 x 10 % = 0,0004844m3Volume total kayu = 0,004844 + 0,0004844 = 0,005284m3