sambungan baut

Batang Tarik

MODUL 8

BATANG TARIKS S

Didalam menentukan luas tampang batang yang mengalami tarikan harus diperhitungkan berkurangnya luas tampang akibat adanya alat-alat sambung. Untuk itu dalam hitungan selalu digunakan luas tampang netto (Fnt). Besarnya Fnt = c. Fbr dengan c adalah faktor perlemahan akibat adanya alat sambung, dan Fbr = luas tampang bruto. Besarnya faktor perlemahan dapat diambil seperti di bawah ini: 10 % untuk sambungan dengan paku 20 % untuk sambungan dengan baut dan sambungan gigi 20 % untuk sambungan dengan kokot dan cincin belah 30 % untuk sambungan dengan pasak kayu 0 % untuk sambungan dengan perekat Dikutip dari KONSTRUKSI KAYU jilid 1 oleh Ir.Suwarno W.

8

Contoh soal dan penyelesaian Soal-1 Sebuah batang tarik dari kayu dengan Bj = 0,5 menahan gaya sebesar 5 ton. = 1, = 1, sambungan dengan baut. Diminta untuk menentukan dimensi batang tarik tersebut yang aman dan ekonomis. Penyelesaian: Kayu dengan Bj = 0,5, = 1, = 1

tr // r = 150.0,5 = 75kg / cm 2P = 5000 kg Faktor Perlemahan (FP) = 20 % Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU

Batang Tarik

tr =Fbr =

P 5000 , Fnt = = 66,67cm 2 Fnt 75 Fnt 66,67 = = 83,34cm 2 0,80 0,80

Diambil b = 7 cm h = 12 cm (h = 2b ) Fbr = 7. 12 = 84 cm2 > 83,34 cm2 (cukup dekat) .'. Dimensi yang aman dan ekonomis = 7/12 Soal-2 Suatu konstruksi gording menahan beban permanen berupa beban tarik sebesar 5 ton dan faktor perlemahan akibat sambungan diabaikan (dianggap tidak ada sambungan/alat sambung), maka diminta untuk mengontrol apakah dimensi 6/8 memenuhi syarat. jika tidak, maka direncanakan dimensi yang aman. Penyelesaian Konstruksi gording terlindung, pembebanan permanen, Bj = 0,6, maka : =1 =1

8

lt.reduksi=

lt .r = 170 .0,6.1.1 = 102 kg / cm 2 ds // r = tr // r = 150 .0,6.1.1 = 90 kg / cm 2 ds r = 40 .0,6.1.1 = 24 kg / cm 2 // r = 20 .0,6.1.1 = 12 kg / cm 2Catatan: Apabila pada soal tidak disebut lain maka mutu kayu adalah mutu A

tr =

P 5000 = = 104,17 kg / cm 2 > tr // r = 90kg / cm 2 Fnt 6 .8

Dimensi tidak memenuhi. Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU

Batang Tarik

Dicari dimensi baru

Fnt =

P

tr // r

=

5000 =55 ,56 cm 2 90

dicoba ukuran 7/8,

tr =

P 5000 = = 89,29kg / cm 2 < tr // r = 90kg / cm 2 Fnt 7.88

Dimensi yang aman = 7/8. Soal-3 Pada suatu konstruksi batang tarik terdapat sambungan dengan menggunakan alat sambung baut. Kekuatan satu buah baut = 50 kg. Konstruksi tidak terlindung dan beban tidak permanen. Apabila gaya tarik yang bekerja pada konstruksi tersebut sebesar 0,6 ton, maka diminta menghitung jumlah baut yang dibutuhkan. Penyelesaian: Konstruksi tidak terlindung Pembebanan tidak permanen Pbaut reduksi = 5/6 = 5/4

= 50.5/6.5/4 = 52,08 kg

jumlah baut (n) = 600/52,08 = 11,52, digunakan 12 baut jumlah baut yang digunakan 12 buah.

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB

IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU

Batang Tarik

TABEL KOMBINASI PEMBEBANAN (DALAM KG) BEBAN TETAPNO BATANG

TARIK (+)

TEKAN (-) 1765,9 2 2226,6 7 2226,6 7 1765,9 2

BEBAN ANGIN KIRI TARI TEKA K (+) N (-) 29,86

BEBAN ANGIN KANAN TARIK TEKAN (+) (-) 122,93 164,47

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1026,42 1026,42 1026,42 1026,42 233,89 1077,63 1367,08 1077,63 233,89

KOMBINASI BEBAN SEMENTARA TARIK TEKAN (-) (+) 1888,85 2391,14 2315,56 2012,6

17,80 88,89 246,68 182,5 6 182,5 6 300,1 5 300,1 5 0 136,68 3,93 6,85 0 0 0 173,85 73,86 175,81 196,75 196,75

57,78

8

1223,1 7 1223,1 193,64 193,64 7 1326,5 7 1326,5 7 233,89 1251,4 8 1440,9 302,65 4 1084,4 8 233,89

DESAIN BATANG TARIK DAN BATANG TEKAN Berdasarkan tabel pembebanan di atas, didapatkan : UNTUK BATANG TARIK



Batang Tarik

Untuk profil tunggal : Batang 11 dengan Beban terbesar Panjang batang = 1440,94 kg = 2,6 m = 1326,57 kg

Untuk profil ganda : Batang 7 dan 8 dengan Beban terbesar Panjang batang terbesar = 2 m

UNTUK BATANG TEKAN Untuk profil tunggal : Tidak ada Untuk profil ganda : Batang 2 dengan Beban terbesar = 2391,14 kg

8

Panjang batang terbesar = 2,332 m DESAIN BATANG TARIK Diambil profil tunggal, yaitu: Gaya batang Panjang batang Dimensi profil = 1440,94 kg = 2,6 m = 12/20

Jenis sambungan = Baut Kuda-kuda merupakan struktur terlindung dan beban sementara5 = 106,25 kg/cm2 4

tr// = 85 kg/cm2 x 1 x

Syarat kestabilan 150 Luas netto = An = 0,75 x luas brutto = 0,75 x 12 cm x 20 cm = 180 cm2 Syarat kekuatan : tr =P A netto tr //_

tr =

_ 1440 ,94 kg P = = 8 kg / cm 2 tr // = 106 ,25 kg / cm 2 A netto 180 cm 2

i min =

Iy = A

1 x 20 x 12 3 12 12 x 20

= 3,46 cm



Batang Tarik

Syarat kestabilan : = i m 150 in

L k

=

260 cm Lk = = 75 ,14 150 im in 3,46 cm

Jadi batang dengan profil 12/20 dapat dipakai

DESAIN BATANG TEKAN Diambil profil ganda, yaitu: Gaya batang Panjang batang Dimensi profil = 2391,14 kg = 2,332 m = 2 x 12/20

8

Jenis sambungan = Baut Kuda-kuda merupakan struktur terlindung dan beban sementara

tr// = tk// = 85 kg/cm2 x 1 x Sumbu bebas bahan = Iy = x ( Ity + 3 Igy) Dimana :

5 = 106,25 kg/cm2 4

Ity = 2 [ (1/12 x h x b3 ) + (b x h x (1/2 b + a)2 ) ] = 2 [ (1/12 x 20 x 123) + (12 x 20 x 122) ] = 74.880 cm4

Igy = 1/12 x h x (2b)3 = 1/12 x 20 x 243 = 23.040 cm4

Jadi : Iy = x ( 74.880 + (3 x 23.040) ) = 36.000 cm4 Jari-jari inersia : Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU

Batang Tarik

a) i y =

Iy = 2 A

36 .000 = 8,66 cm 2 12 20

b) ix = 0,289 x b = 0,289 x 12 = 3,47 cm dari a) dan b) diambil yang paling minimum, maka : i min = ix = 3,47 cm Syarat kestabilan: 150

=

Lk 2,332 100 = = 67 ,20 i min 3,47 P A

150

.......... .......... .......... .......... ........ OK

Dari tabel didapat faktor tekuk, = 1,81

tk // =

8

=

2391 ,14 1,81 2 12 20 tk// = 106,25 kg/cm2

= 9,02 kg/cm2

Jadi batang tekan dengan profil 12/20 dapat dipakai

BATANG TEKAN DIUBAH DARI GANDA MENJADI TUNGGAL Gaya batang Panjang batang Dimensi profil tk// = 2391,14 kg = 2,332 m = 1 x 12/20 = 106,25 kg/cm2

Iy im in = i y = = A=

1 12

2 0 1 23 = 3,4 7c m 1 2 2 0 150 .......... .......... .......... .......... .......... ... OK

Lk 2,332 100 = = 67 ,20 i min 3,47

Dari tabel didapat faktor tekuk, = 1,81 Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU

Batang Tarik

tk // =

P A

=

2391 ,14 1,81 12 20 tk// = 106,25 kg/cm2

= 18,04 kg/cm2

Jadi batang tekan dengan profil 12/20 dapat dipakai sebagai profil tunggal

8



sambungan baut

Documents