teori kayu

8/17/2019 Teori kayu

http://slidepdf.com/reader/full/teori-kayu 1/17

FAKULTAS TEKNIK UNKHAIR

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

STRUKTUR KAYU

BAB I

PENDAHULUAN

Kayu adalah bahan kontruksi bangunan yangdidaatkan dari tu!buhan ala!"

ol#h kar#na itu !aka bahan kayu bukan sa$a !#ruakan salah satu bahan

kontruksi yang #rta!a di dala! s#$arah u!at !anusia" t#tai !#!ungkinkan

$uga kayu s#bagai bahan kontruksi yang aling akhir nantinya%

Pada saat ini !anusia l#bih &#nd#rung !#nyukai bahan b#ton atau bahan ba$a

untuk struktur dari suatu bangunan" hal ini dis#babkan kar#na '

(% Pan$ang kayu yang t#rbatas

)% K#kuatan kayu r#lati* k#&il

+% P#na!ang kayu k#&il

,% -udah t#rbakar

.% -udah di#ngaruhi ol#h /at0/at ki!ia

1% P#ka s#kali t#rhada kadar air

2% Si*at k#!bang 3 kusutnya b#sar

Ada tiga !a&a! si*at dari ada kayu yaitu '(% Si*at hisis

)% Si*at hygros&ois

+% Si*at !#&hanis

4aktor 3 *aktor #nting yang harus dik#tahui dala! #!ilihan kayu adalah '

(% K#kuatan

)% Si*at #lastis

+% K#a5#tan

,% P#nyusutan dan P#!uaian

.% K#r#takannya

1% D#ra$at P#ng#r$aan

2% B#rat $#nis

1





STRUKTUR KAYU

BAB II

67L7N6AN KAYU

Di Indon#sia dib#dakan ) !a&a! #nggolongan kayu untuk daat

dib#dakan kualitas dari suatu $#nis kayu t#rhada $#nis kayu yang lain yaitu'

(% P#nggolongan !#nurut k#t#ntuan dari L#!baga Hasil Hutan Bogor 8LPHH9

bogor

)% P#nggolongan !#nurut k#t#ntuan dala! P#raturan Konstruksi Kayu

Indon#sia 8PKKI9

A% P#nggolongan -#nurut LPHH

-#nurut LPHH 3 Bogor #!bagian golongan kayu dibagi !#n$adi +

k#las" yaitu '

(% K#las a5#t

K#a5#tan kayu dit#ntukan ol#h daya tahan kayu t#rhada

k#rusakan s#&ara ala!i% Atas dasar k#a5#tan" kayu dib#dakan !#n$adi

. k#las a5#t yang dis#suaikan d#ngan kondisi lingkungan bahan kayu

yaitu'

a% Kayu K#las I

b% Kayu K#las II

&% Kayu K#las III

d% Kayu K#las I:

#% Kayu K#las :

)% K#las kuat

K#kuatan suatu $#nis kayu sangat !#n#ntukan si*at k#kuatan

kayu dala! #r#n&anaan suatu konstruksi kayu% K#kuatan kayu

dit#ntukan ol#h !odulus o* r#tur#" t#gangan t#kan q s#rat" t#gangan

tarik q s#rat" t#gangan t#kan t#gak lurus s#rat dan t#gangan g#s#r q

s#rat disa!ing #ngaruh b#rat $#nis k#ring udara dan kokoh l#ntur

s#rta t#kan !aksi!u!%

Atas dasar k#kuatan kayu dib#dakan !#n$adi . k#las kayu

s#bagai b#rikut '

2





STRUKTUR KAYU

K#las kayu B#rat ;#nisK#ring Udara

Kokoh l#ntur !uatlas 8kg<&!)9

Kokoh t#kan!uatlas 8kg<&!)9

I ≥ =">= ≥ ((== ≥ 1.=

II =">= 3 ="1= ((== 3 2). 1.= 0 ,).

III ="1= 3 =",= 2). 0 .== ,). 0 +==

I: =",= 3 ="+= .== 3 +1= +== 0 )(.

: ≤ =%+= ≤ +1= ≤ )(.

+% K#las #ngguna < #!akai

K#las #!akaian kayu !#nun$ukan tingkat k#&akaan kayu untuk suatu

konstruksi% Atas dasar #!akaian" kayu dib#dakan !#n$adi . k#las

#!akian yang b#rdasarkan atas k#las a5#t dan kuatnya dari bahan

kayu t#rs#but'

No K#las P#!akaianDit#takan dari

K#las a5#t K#las kuat

( I I I

) III

II

III

III

+ III III III

, I: I: I:

. : : :

B% -utu Kayu -#nurut PKKI

P#!bagian kayu !#nurut PKKI dibagi atas ) $#nis yaitu '

3





STRUKTUR KAYU

(% -utu Kayu A

T#gangan i$in untuk Kayu -utu A '

No Jenis Tegangan

Kelas kekuatan KayuKayu Jati

I II III IV V

( σlt (.= (== 2. .= 0 (+=) σtk << ? σtr << (+= @. 1= ,. 0 ((=

+ σtk << ⊥ ,= ). (. (= 0 +=

, T<< )= () @ . 0 (.

Di!ana ' σlt ? T#gangan l#ntur yang di i$inkan

σtk<< ? T#gangan t#kan s#$a$ar yang di i$inkan

σtr<< ? T#gangan tarik s#$a$ar yang di i$inkan

σtk << ⊥ ? T#gangan t#kan t#gak lurus s#rat yang di i$inkan

T<< ? T#kanan g#s#r s#$a$ar yang di i$inkan

)% -utu Kayu B

Kor#lasi t#gangan yang dii$inkan untuk kayu !utu B'

σlt ? (>= g

σtk << ? σtr << ? (.= g

σtk << ⊥ ? ,= g

T<< ? )= g

Untuk !utu kayu B angka 3 angka dari t#gangan diatas harus dikalikan

d#ngan *aktor =%2.% Angka 3 angka t#gangan yang dii$inkan t#rs#but

b#rlaku untuk konstruksi yang t#rlindungi 8α ? (9 dan !uatan

#r!an#n<t#ta 8 ? (9" d#ngan adanya #ngaruh k#adaan konstruksi

dan !uatan !aka angka0 angka t#rs#but harus dikalikan d#ngan'

o 4aktor )<+

Untuk konstruksi yang s#lalu t#r#ndan air

Untuk bagian konstruksi yang tidak t#rlindungi dan k#!ungkinan

b#sar kadar l#ngas kayu akan s#lalu tinggi

o 4aktor .<1

Untuk konstruksi yang tidak t#rlindungi" t#tai kayu itu daat

!#ng#ring d#ngan &#at%

o 4aktor .<,

4





STRUKTUR KAYU

Untuk bagian konstruksi yang t#gangannya diakibatkan ol#h

!uatan t#ta dan !uatan angin

Untuk bagian0bagian konstruksi yang t#gangannya diakibatkan

ol#h !uatan t#ta dan !uatan tidak t#ta

5





STRUKTUR KAYU

BAB III

URAIAN TENTAN6 ARA DASAR PERHITUN6AN

A% P#nggolongan -#nurut LPHH

Untuk data konstruksi Rangka Ka data 3 data analitis #rhitungan daat

diuraikan d#ngan !#!#rhitungkan k#gunaan dari konstruksi rangka t#rs#but%

D#ngan !#ng#tahui k#gunaan konstruksi !aka data 3 data analitis<dasar

#rhitungan daat dibagi atas'

(% Data 3 data konstruksi

)% Data 3 data #!b#banan untuk !#ndi!#nsi batang

+% T#taan yang t#lah dit#takan dala! CP#raturan Konstruksi Kayu Indon#sia8PKKI9 atau #raturan lain yang b#rhubungan d#ngan konstruksi kayu%

(% Data 3 data konstruksi

Data 3 data dala! konstruksi kayu atau !#nd#sain konstruksi kayu

adalah s#bagai b#rikut

Pan$ang Batang 8L9

;arak antara Ka 8B9

K#!iringan bidang ata

;#nis ata yang digunakan

-utu b#ban yang digunakan

Alat #nya!bung konstruksi

Ty# Konstruksi

B#rat $#nis bahan

)% Data 3 data P#!b#banan untuk -#ndi!#nsi 6ording

Data 3 data #!b#banan yang dibutuhkan untuk !#ndi!#nsi

6ording adalah s#bagai b#rikut

a% P#rhitungan Balok 6ording

B#ban 3 b#ban yang b#k#r$a '

B#rat Ata 8P#nutu Kaso Ring9

B#ban angin

B#ban tak t#rduga

6





STRUKTUR KAYU

Dari ko!binasi #!b#banan '

B#rat ata B#ban angin

B#rat ata b#ban tak t#rduga

Kita akan !#!#rol#h ko!bunasu #!b#banan yang !#ny#babkan

!o!#n !aksi!u!% Ko!binasi #!b#banan t#rs#but untuk

!#ndi!#nsi gording% D#ngan !#ng#tahui di!#nsi gording dan b#rat

$#nis gording 8γ 9" !aka b#rat gording daat dit#ntukan%

Q gording = γ . F ..................... kg/cm

b% B#rat s#ndiri konstruksi kuda0kuda

B#rat Kuda 3 kuda di hitung d#ngan ru!us'

P = (L !" L.# s/d (L $ %" L.#

Dia!bil P = (L$&" L.#

Di!ana L ? Pan$ang b#ntangan

B ? ;arak antara Ka

Untuk tia titik ku!ul dia!bil

P' = P/n

Di!ana n ? ;u!lah titik ku!ul

B#rat ata dihitung d#ngan ru!us '

P! = Q. #

Di!ana F ? -uatan akibat b#ban ata

B ? ;arak antara ka

B#rat 6ording dihitung d#ngan ru!us '

P& = .).γ.#

Di!ana bh ? di!#nsi gording

γ ? B#rat $#nis gording

B ? ;arak antara ka

&% B#ban Angin

(% Pada bidang ata

Angin t#kan

Angin hisa

Ko#*isi#n Angin T#kan * +' = ,.,! α - ,.

Ko#*isi#n Angin hisa * +! = - ,. (TI 01,"

7





STRUKTUR KAYU

;adi ada s#tia titik ku!ul !#n#ri!a b#ban s#b#sar'

P = + 2 Tekanan angin 2 3arak sim4ul 2 3arak ka4

P = + 2 Tekanan angin 2 2 #

)% Pada bidang t#gak ka

Angin t#kan

Angin hisa

Ko#*isi#n Angin T#kan ( +masuk = ,.5 "

Ko#*isi#n Angin hisa ( + keluar = -,."

Pada s#tia titik si!ul !#n#ri!a b#ban s#b#sar '

P = + 2 Tekanan angin 2 3arak sim4ul 2 3arak ka4

d% B#ban tak t#rduga < b#ban hidu

Dia!bil P ? (== kg yang b#k#r$a ada ririk ku!ul% B#ban ini b#rasal

dari b#rat s#orang #k#r$a atau s#orang #tugas #!ada!

k#bakaran d#ngan #ralatannya% D#ngan !#ng#tahui b#sarnya

b#ban0 b#ban yang ada ada tia titik ku!ul !aka gaya batang

daat dihitung d#ngan &ara G -#tod# r#!ona !auun !#tod# titik

ku!ul9 k#!udian gaya batang untuk !asing 3 !asing #!b#banan

di $u!lahkan untuk !#ndaatkan gaya batang !aksi!u! untuk

s#tia $#nis batang%

+% -#ndi!#nsi Batang

Untuk !#ndi!#nsi batang dia!bil gaya batang yang !aksi!u!

untuk s#tia $#nis batang% Untuk !#ndi!#nsi batang b#rb#da antarabatang tarik dan batang t#kan%

a% Batang Tarik

Untuk batang tarik #rl#!ahan akibat lubang Baut b#r#ngaruh"

s#hingga t#gangan yang t#r$adi '

σytd = 6/Fnetto ≤ σytr 8PKKI hal >9

4n#tto ? @= 4br 8PKKI hal @ asal (= ayat (9 dan 8Konstruksi kayu

4#li" hal (>9

8





STRUKTUR KAYU

Di!ana ' σytd ? T#gangan yang t#r$adi ada batang

σytr ? T#gangan tarik

S ? 6aya yang ti!bul ada batang

4br ? Luas #na!ang brutto

4n#t ? Luas P#na!ang n#tto

b% Batang T#kan

Untuk batang t#kan #rl#!ahan akibat lubang baut tidak #rlu

di#rhitungkan" s#hingga t#gangan yang t#r$adi '

σytd = 6 . 7 / Fr ≤ σytk 8PKKI hal > 9

Di!ana ' σytk ? T#gangan yang t#r$adi ada batang

σytr ? T#gangan t#kan

J ? 4aktor t#kuk yang dis#suaikan dari γ

S 8angka k#langsingan batang9 ada da*tar III PKKI hal (= 0 (+ '

γ = lk / imin → Imin / Fr ,8%

Di!ana ' lk ? Pan$ang batang t#kuk

i!in ? ;ari 3 $ari in#rsia !ini!u! I Iy

I!in ? -o!#n l#!ba! !ini!

H ? Tinggi #na!ang balok

Untuk batang t#kan ganda

9





STRUKTUR KAYU

I2 = '/'! . 9&

:2 = I2 / Fr ,8% = ,.!;5 )

Iy = < ( It $ &lg"

It = ! ('/'! & )" $ ! ). +!

Ig = '/'! ($"& )

Iy = Iy / Fr ,8%

Di!ana ' lt ? -o!#n l#!ba! t#oritis

Ig ? -o!#n l#!ba! g#s#r

,% Sa!bungan Kayu

Sa!bungan kayu daat dibagi !#n$adi + $#nis" yaitu '

a% Sa!bungan t#kan

b% Sa!bungan tarik

&% Sa!bungan !o!#n

S#dangkan alat0alat #nya!bungnya daat dibagi . $#nis d#ngan

#rl#!ahannya yaitu'

No Jenis alat 4enyamung Perlema)an( Paku 8 (= 3 (. 9

) Baut dan sa!bungan gigi 8 )= 3 ). 9

+ Pasak kayu +=

, P#lat kokok dan asak &in&ing )=

. P#r#kat =

No Jenis alat 4enyamung >isiensi

( Paku @.

) Baut dan sa!bungan gigi 2.

+ Pasak kayu 2=, P#lat kokok dan asak &in&ing @=

. P#r#kat (==

Untuk #rhitungan sa!bungan kayu" ru!us0ru!us yang digunakan

dia!bil dari PKKI

a% Sa!bungan akuB#ntuk #na!ang aku

Paku #na!ang bulat

10





STRUKTUR KAYU

Paku #na!ang s#gitiga

Paku #na!ang #rs#gi

Paku #na!ang b#ralur lurus < s#ra

Untuk sa!bungan yang !#nyi!ang dari da*tar PKKI daat diakai

ru!us 3 ru!us s#bagai b#rikut '

Sa!bungan b#r#na!ang satu

6 = ? d σkd @ ≤ 1d

6 = &.% d!σkd @ 1d ≤

Sa!bungan b#r#na!ang dua

6 = d σkd @ ≤ 1d

6 = 1 d!σkd @ 1d ≤

Di!ana ' S ? 6aya batang yang di#rk#nankan #raku

b ? T#bal kayu

d ? dia!#t#r kayu

σkd ? Kokoh d#sak kayu

Sa!bungan aku b#rta!ang satu

o b( ? b) ? b i ≥ )%. b

i ≥ )%. b

o b( b) i ≥ b( b) +d

i≥ )%. b)

o b(≤ (%. i ≥ )%. b)

i ≥ b( b) +d

o b (%. b) i ≥ )%. b)

i ≥ b( b) +d

11





STRUKTUR KAYU

o b( ? b+ M b) i ≥ )%. b)

i ≥ )%. b+

o b( ? b+ ? b) i ≥ )%. b)

i ≥ )%. b+

Sa!bungan aku b#rta!ang dua

o b(? b+ M b) i ≥ b( b+ +d

o b(? b+ b) i ≥ b )b

o b) M b( ≤ b+ i ≥ b( )b)

o b) M b+ ≤ b( i ≥ )b) b+

o b( M b) ≤ b+ i ≥ )b( b)

b% Sa!bungan Baut

Baut s#bagai alat #nya!bung yang dib#bani banyak diakai"

!#ksiun s#b#tulnya tidak b#gitu baik" kar#na'

E*#si#nsi r#ndah

D#*or!asi b#sar

Sa!bungan d#ngan baut di bagi dala! + golongan !#nurut

k#kuatan kayu '

6olongan I ' K#las kuat I kayu ras!ala

6olongan II ' K#las kuat II

6olongan III ' K#las III

12





STRUKTUR KAYU

Aolongan I

Sa!bungan b#rta!ang satu

Atau γ b ? b<d ? ,"@ S ? .= d b(8( 0 =%1 sinα9 atau

S ? ),= d) 8( 3 =%+. sin α9

Sa!bungan b#rta!ang dua

S ? (). d b+8( 0 =%1 sinα9 atau

S ? ).= d b(8( 3 =%1 sin α9 atau

S ? ,@= d) 8( 3 =%+. sin α9

Aolongan II


Atau γ b ? b<d ? .%, S ? ,= d b(8( 0 =%1 sinα9 atau

S ? )(. d) 8( 3 =%+. sin α9


S ? (== d b+8( 0 =%1 sinα9 atau

S ? )== d b(8( 3 =%1 sin α9 atau

S ? ,+= d) 8( 3 =%+. sin α9

Aolongan III


Atau γ b ? b<d ? 1%@ S ? ). d b(8( 0 =%1 sinα9 atau

S ? (2= d) 8( 3 =%+. sin α9


S ? 1= d b+8( 0 =%1 sinα9 atau

S ? ()= d b(8( 3 =%1 sin α9 atau

S ? +,= d) 8( 3 =%+. sin α9

Di!ana

s ? K#kuatan sa!bungan 8kg9

α ? Sudut antara atah gaya dan arah s#rat kayu

b( ? T#bal kayu t#i 8&!9

b) ? T#bal kayu t#ngah 8&!9

d ? Dia!#t#r baut 8&!9

13





STRUKTUR KAYU

&% Sa!bungan 6igi

Pada sa!bungan gigi" g#rakan antara kayu d#ngan kayu didala!

#rhitungan harus diabaikan% Untuk sa!bungan gigi tunggal

dala!nya gigi tidak bol#h !#l#bihi suatu batas t#rt#ntu" yaitu'

o Untuk α ≤ .=° → t! ≤ (<, h

o Untuk α ≤ 1=° → t! ≤ (<1 h

T! ≥ (. &! 8PKKI hal )>9

t! ? S &os) α < σtk α b → 8Konstruksi kayu *#li Ya" ,,9

σtk % α ? σtk 3 8σtk << 0 σtk <<⊥9 sinα → 8PKKI" 29

Sa!bungan 6igi Rangka

14

s

α

h

l!

t!

S)

α

h

S(

αα<)

S(

S)

S

b L!(

L!)





STRUKTUR KAYU

Langkah 3 langkah #rhitungan sa!bungan gigi rangka

S( ? S) ? S+ → S &os α<σtk α b O untuk α ≤ .=°" t!) M h

α ≤ 1=°" t! M (<1 h

Nilai t!) dibulatlkan k#atas untuk !#nghitung s)

S) ? t!) σtk α b < &os α

? Nilai t!) 8dibulatkan9 < t!) 8b#lu! dibulatkan9 S

T!( ? S( &os

)

α < σtk α bLalu di &#k t!) 3 t!( ≥ ( &! 8PKKI" )>9

Pan$ang kayu !uka

L!( ? S( &os α < τ b ≥ (. &!

L!) ? S &os α < τ b

d% Sa!bungan Pasak

Batang tarik yang !#nahan b#ban dan harus disa!bung"!aka alat

#nya!bung aku atau baut $u!lahnya b#sar d#!ikiannya ula

#lat #nya!bung l#bih an$ang s#hingga sa!bung tidak #*#kti*%

S#bagai #nganti alat #nya!bung daat diakai asang kayu

b#ntuk #na!angnya #rs#gi an$ang dan bulat dala! #!akaian

alat #n$a!bung asak kayu t#rs#but t#ta di#rlukan buat s#bagai

#l#ngka yang b#r*ungsi untuk !#nahan #lat #nya!bung agar

t#ta !#l#kat d#ngan batang yang sa!bung 5alauun t#r$adi

!o!#n $ungkitan%

P#rsyaratan untuk #!asangan atau #nggunaan asak adalah

sbb%

• Ukuran #na!ang atau ukuran asak'O

(% t ≥(". &!

)% u ≥ . t

+% u ≥ (. &!

15





STRUKTUR KAYU

• Pada konstruksi yang s#lalu t#r#nda! air atau bagian konstruksi

yang tidak t#rlindung dan k#!ungkinan b#sar kadar l#ngas kayuakan tinggi"!aka k#kuatan kayu harus dikalikan d#ngan )<+%

• Pada kontruksi kayu yang tidak t#rlindung t#tai kayu ini daat

!#ngg#ring d#ngan &#at"!aka k#kuatannya harus dikalikan

d#ngan .<1%

• K#kuatan i$in satu sa!bungan asak adalah harga t#rk#&il dari'

S( ? u bτ dari asak%

S) ? b t αtk atau α dari kayu 0 kayu yang disa!bung%

#% Kontrol T#gangan%

Untuk kontrol t#gangan dia!bil !o!#n !aksi!u! dari ko!binasiO

• B#rat ata B#rat gording B#rat angin

• B #rat ata B#rat gording B#ban hidu

σγ td ? - < 5 -y < 5y ≤ σlt

16





STRUKTUR KAYU

BCFTCD PE6TCKCN

'. Arbain Tata,ST,Diktat Mata Kuliah Konstuksi Kayu,Unkhair

Ternate,2004,

2. V.Sunggono kh,ir,Buku Sipil,o!a,.Ban"ung,. #4$%.

teori kayu

Documents