A. IDEALISASI STRUKTUR RANGKA ATAP (TRUSS)
Perencanaan kuda – kuda dalam bangunan sederhana dengan panjang bentang 10 m. jarak antara kuda – kuda adalah 3 m dan 2 m, jarak mendatar antara kedua gording adalah 3 m dan sudut kemiringan atap adalah 30˚ terhadap batang horizontal. Kayu yang digunakan memiliki Kode Mutu E22 dengan klasifikasi Kelas A. Rencana kuda
– kuda dan atap dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2.
7 BC9
BC8
6 BC6 BC2 2 0 °
BC1 1 0 °
3 3 °
° 3 3
2
1 0 , 2
BC11
BC7 BC5
8
BC10
3
BC12
BC13
BC3
4
BC4 ° 0 1
1
6 6 , 0
° 0 2
5 3,00
2,00
2,00
3,00
10,00
Gambar 1 Rencana Kuda – Kuda
Contoh Tugas Struktur Kayu
1
Luas Atap Yang Membebani Satu Titik Buhul
0 0 , 3
Bumbungan
Rangka Atap
0 0 , 3
0 0 , 3
Gording 0 0 , 3
0 0 , 3
3,00
2,00
2,00
3,00
Gambar 2 Rencana Atap
Berdasarkan gambar rencana kuda - kuda dan gambar rencana atap, beberapa data untuk perencanaan seperti luas atap dan panjang gording yang membebani masingmasing titik buhul kuda - kuda serta panjang batang kuda – kuda dapat di analisis. Luas atap dapat dilihat pada gambar rencana atap (Gambar 2). Panjang elemen kuda kuda dapat diperoleh berdasarkan Gambar 1, yaitu sebagai berikut :
Contoh Tugas Struktur Kayu
2
Tabel 1 Panjang Bentang Per Elemen Panjang
No
Batang
1
BC1
3,05
2
BC2
2,03
3
BC3
2,03
4
BC4
3,05
5
BC5
3,46
6
BC6
1,20
7
BC7
2,17
8
BC8
2,31
9
BC9
2,31
10
BC10
2,01
11
BC11
2,17
12
BC12
1,20
13
BC13
3,46
(m)
Sumber : Perhitungan Berdasarkan Gambar Rencana
B. PERENCANAAN GORDING
1. Data – data:
Beban pada gording Ukuran gording
=
60/120 mm
Luas gording
=
0,06 0,12 0,0072 m²
Berat per satuan volume
=
600 Kg/m³ = 6000 N/m³
Berat sendiri gording
=
Luas gording x Bj
=
0,06 0,12 6000 = 43,20 N/m
0,12 m
0,06 m
Contoh Tugas Struktur Kayu
3
Beban Vertikal (Penutup Atap) Berat atap seng gelombang (BWG 24) = 10 Kg/m² = 100 N/m² Berat sendiri atap seng
=
Jarak gording x Bj
=
3,46 100 100 = 346 N/m
Beban Hidup (L) Beban hidup (L) = 70 Kg = 700 N
Beban Angin 2
2
Beban angin = 45 Kg/m = 450 N/m
2. Pembebanan
Beban Mati (D) Berat penutup atap
=
346 N/m
Berat gording
=
43,20 N/m +
Total
=
389,20 N/m
Dx
Dy
D sin α
=
389,20 sin 30˚
=
194,60 N/m
=
D cos α
=
389,20 cos 30˚
=
337,06 N/m
Beban hidup (L) L
=
700 N
Lx
=
L sin α
=
700 sin 30˚
=
350 N
=
L cos α
=
700 cos 30˚
=
606,22 N
Ly
=
Beban angin (W) 2
2
Beban angin = 45 Kg/m = 450 N/m Koefisien angin tekan (C1)
Contoh Tugas Struktur Kayu
=
4
=
=
Koefisien angin isap (C2)
0,2
=
(PMI Pasal 4.3 Ayat 1.b, Hal 20) Wtekan
=
Wtekan
=
= 311,40 N/m Wisap
=
Wisap
=
= - 622,80 N/m
Perhitungan momen untuk beban angin Mx tekan
=
Mx tekan
=
= 350,30 Nm My tekan
=
My tekan
=
= 0 Nm Mx isap
=
Mx isap
=
= - 700,65 Nm My isap
=
My isap
=
= 0 Nm
3. Perhitungan momen Beban pada sumbu kuat:
Mx (D) Mx (D)
Contoh Tugas Struktur Kayu
= =
5
=
218,92 Nm
Mx (W)
=
L
=
Mx tekan
=
3m
= 350,30 Nm Mx isap
= =
=
= 3m
Mx (L) =
- 700,65 Nm
Mx (L) L
= 262,50 Nm
Beban pada sumbu lemah:
My (D)
=
L
=
My (D) = =
3m
379,19 Nm
My (W)
=
L
=
My tekan
=
3m
= 0 Nm My isap
= =
=
= 3m
My (L) =
0 Nm
My (L) L
= 454,66 Nm
Contoh Tugas Struktur Kayu
6
Momen terfaktor:
Kombinasi pembebanan sementara (DL + LL + Wtekan)
Nm [SNI 03 – xxxx – 2000 butir 4.2.2]
Nm [SNI 03 – xxxx – 2000 butir 4.2.2]
Kombinasi pembebanan sementara (DL + LL + Wisap)
Nm [SNI 03 – xxxx – 2000 butir 4.2.2]
Nm [SNI 03 – xxxx – 2000 butir 4.2.2]
Tegangan acuan kayu: Ew = 21000 MPa dan F b = 54 MPa
Dimensi gording: Momen inersia penampang:
4
mm
4
mm
Momen statis penampang:
Contoh Tugas Struktur Kayu
7
3
mm
3
mm
Karena nilai banding penampang d/b (120/60) = 2,00. Maka pada balok tidak diperlukan pengekang lateral [SNI 03 – xxxx – 2000 butir 8.2.2], Cl = 1,00 Nilai Ct diambil dalam kadar air kering dengan suhu T < 38° < °C maka nilai Ct = 1,00. Untuk kayu dengan mutunya ditetapkan secara maksimal, CF = 1,00 [SNI 03 – xxxx – 2000 butir 5.6.2], faktor koreksi pengawetan kayu, nilai C pt = 1,00 [SNI 03
– xxxx – 2000 butir 5.6.1]. Faktor koreksi layan basah, untuk memperhitungkan kadar air masa layan pada balok kayu balok kayu besar 125 mm x 125 mm, F b = 1,00 nilai CM = (F b/CF) = (1,00/1,00 = 1,00) < 8 Mpa maka CM = 1,00 [Bahan Ajar Modul Struktur Kayu, Tabel 3.3, hal III-12]. Faktor reduksi tegangan untuk
batang lentur, φ b = 0,85 dan faktor waktu (λ) pada kombinasi pembebanan
maka λ = 0,80 [Bahan Ajar Modul Struktur Kayu,
Tabel 3.2, hal III-12].
F bx ' C m C t C pt C F F bx M x ' S x F bx
144000 54
F by ' C m C t C pt C F F by M y ' S y
F by
54 MPa
7776000 MPa
54 MPa
72000 54 3888000 Mpa
4. Kontrol tegangan:
Kontrol tegangan lentur (DL + LL + Wtekan) M ux
b M x
M uy
b M y
Contoh Tugas Struktur Kayu
1,00
8
3
3
962 962,95 10
1198,48 10
0,8 0,85 7776000
0,8 0,85 3888000
1,00
0,18 0,45 1,00
OK!
0,63 1,00
Kontrol tegangan lentur (DL + LL + Wisap) M ux
b M x
M uy
b M y
1,00
3
3
122,19 10
1198,48 10
0,8 0,85 7776000
0,8 0,85 3888000
1,00
0,02 0,45 1,00
OK!
0,47 1,00
5. Kontrol lendutan balok:
Lendutkan ijin:
∆maks =
L 300
; ∆maks =
3000 300
Lendutkan akibat beban tetap: E ' E w C m C r C pt
= 10 mm
21000 MPa
Lendutkan sumbu kuat: 5 384
4
w x L E ' I x
5
;
384
194,60 3000
4
10
3
; 1,13 mm
21000 8640000
Lendutkan sumbu lemah: 5 384
4
w y L E ' I y
5
;
384
337,06 3000
4
10
21000 2160000
3
; 7,84 mm
Lendutkan total:
∆total
= ((∆x)2 + (∆y)2)0,5 2
2 0,5
= ((1,13) + (7,84) ) = 7,92 mm < ∆maks
OK!
Jadi, dimensi balok dapat digunakan.
Contoh Tugas Struktur Kayu
9
C. PERHITUNGAN BEBAN – BEBAN PADA KUDA – KUDA
1. Perhitungan beban akibat berat kuda – kuda sendiri pada titik buhul 2
2
Kayu 60/120 mm adalah batang atas dan batang bawah, Kayu 60/120 mm
adalah batang diagonal. Berat sendiri kuda - kuda yang bekerja pada satu titik buhul dengan rumus ; 0,5 x berat sendiri seluruh batang kuda - kuda yang terletak pada satu titik buhul.
Titik buhul B1 Batang BC1
=
Batang BC5
=
1 2 1 2
3,05 0,06 0,12 6000
=
65,88 N
3,46 0,06 0,12 6000
=
74,74 N
Total
= 139,62 N
Titik buhul B2 Batang BC1
=
Batang BC2
=
Batang BC6
=
1 2 1 2 1 2
3,05 0,06 0,12 6000
=
65,88 N
2,03 0,06 0,12 6000
=
43,85 N
1,20 0,06 0,12 6000
=
25,92 N +
Total
+
=
135,65 N
2,03 0,06 0,12 6000
=
43,85 N
2,03 0,06 0,12 6000
=
43,85 N
2,17 0,06 0,12 6000
=
46,87 N
2,01 0,06 0,12 6000
=
43,42 N
Titik buhul B3 Batang BC2
=
Batang BC3
=
Batang BC7
=
Batang BC10
=
Contoh Tugas Struktur Kayu
1 2 1 2 1 2 1 2
10
Batang BC11
=
1 2
2,17 0,06 0,12 6000
=
224,86 N
2,03 0,06 0,12 6000
=
43,85 N
3,05 0,06 0,12 6000
=
65,88 N
1,20 0,06 0,12 6000
=
25,92 N
Titik buhul B4 Batang BC3
=
Batang BC4
=
Batang BC12
=
1 2 1 2 1 2
+ Total
=
135,65
3,05 0,06 0,12 6000
=
65,88 N
3,46 0,06 0,12 6000
=
74,74 N
=
139,62 N
3,46 0,06 0,12 6000
=
74,74 N
1,20 0,06 0,12 6000
=
25,92 N
2,17 0,06 0,12 6000
=
46,87 N
2,31 0,06 0,12 6000
=
49,89 N
=
122,68 N
Titik buhul B5 Batang BC4
=
Batang BC13
=
1 2 1 2
Total
46,87 N +
Total
=
+
Titik buhul B6 Batang BC5
=
Batang BC6
=
Batang BC7
=
Batang BC8
=
1 2 1 2 1 2 1 2
Total
Contoh Tugas Struktur Kayu
+
11
Titik buhul B7 Batang BC8
=
Batang BC9
=
Batang BC10
=
1 2 1 2 1 2
2,31 0,06 0,12 6000
=
49,89 N
2,31 0,06 0,12 6000
=
49,89 N
2,01 0,06 0,12 6000
=
43,42 N
=
143,20 N
2,31 0,06 0,12 6000
=
49,89 N
2,17 0,06 0,12 6000
=
46,87 N
1,20 0,06 0,12 6000
=
25,92 N
3,46 0,06 0,12 6000
=
74,74 N
=
197,42 N
Total
+
Titik buhul B8 Batang BC9
=
Batang BC11
=
Batang BC12
=
Batang BC13
=
1 2 1 2 1 2 1 2
Total
+
2. Perhitungan beban akibat gording Ukuran gording
=
60/120 mm
Luas gording
=
0,06 0,12 0,0072 m²
Berat per satuan volume
=
600 Kg/m³ = 6000 N/m³
Berat 1 gording
=
Luas gording x Bj x jarak kuda – kuda
=
3,00 0,06 0,12 6000 =
129,60 N
0,12 m
0,06 m
Contoh Tugas Struktur Kayu
12
3. Perhitungan beban terhadap atap Berat atap seng gelombang (BWG 24) = 10 1 0 Kg/m² = 100 N/m² Berat atap seng
= =
Jarak gording x Jarak kuda – kuda x Bj
N
4. Perhitungan beban hidup (L) Beban hidup (L) = 70 Kg = 700 N
5. Perhitungan beban akibat angin Beban angin tekan
= 311,40 N/m
Beban angin isap
= -622,80 N/m
Jarak kuda – kuda
= 3,00 m
Beban angin untuk setiap titik buhul = beban angin x jarak daerah beban untuk titik buhul, dimana panjang daerah beban = 0,5 x panjang batang
Tabel 2 Perhitungan Beban Angin Tekan Titik
Batang Yang Berseberangan
1
6
7
BC5 BC5 BC8 BC8
Panjang Daerah Beban
Beban Angin Tekan
(m) 3,46
(N) 538,72
Total 3,46 2,31 Total 2,31 Total
538,72 538,72 359,67 898,39 359,67 359,67
Sumber : Perhitungan Berdasarkan Gambar Rencana
Contoh Tugas Struktur Kayu
13
Tabel 3 Perhitungan Beban Angin Isap Titik
Batang Yang Berseberangan
BC13
5
Panjang Daerah Beban (m) 3,46
Beban Angin Isap (N) 1077,44
Total 3,46 2,31 Total 2,31 Total
1077,44 1077,44 719,33 1796,78 719,33 719,33
BC13 BC9
8
BC9
7
Sumber : Perhitungan Berdasarkan Gambar Rencana
Tabel 4 Rekapitulasi Gaya – Gaya Batang (Tarik dan Tekan) Nomor Batang BC1 BC2 BC3 BC4 BC5 BC6 BC7 BC8 BC9 BC10 BC11 BC12 BC13
Besar Gaya - Gaya Yang Bekerja Pada Truss (N) Tarik (+) Tekan (-) 9263,21 0,00 9243,72 0,00 9704,01 0,00 9721,76 0,00 0,00 12331,50 157,66 0,00 0,00 2812,19 0,00 8828,37 0.00 8394,37 5974,37 0,00 0,00 3298,43 164,92 0,00 0,00 11584,41
Sumber : Perhitungan Berdasarkan SAP 2000 versi 7.4
D. KONTROL DIMENSI BATANG TEKAN
Dimensi batang tarik dari struktur truss seperti Gambar 1, elemen batang terbuat dari kayu ukuran balok 60/120 dan panjang 3 m dengan kayu kelas A kode mutu E-22 dan balok di beri beban tekan maksimum 12331,50 N. 1.
Sifat penampang balok b = 0,06 m ; h = 0,12 m
Contoh Tugas Struktur Kayu
14
0,12 m
0,06 m
Jari – jari girasi (r)
4
mm
4
mm 4
min = 17,32 mm r y < r x, maka r min
K e = 1,0 (sendi – sendi) [SNI 03 – xxxx – 2000 butir 7.2.1 (Gambar 7.2.1)] Angka kelangsingan (K eL)/r =
2.
Menghitung kuat tekan Kayu dengan kode mutu E-22 memiliki kuat tekan sejajar serat Fc = 41 MPa dan modulus elastisitas lentur Ew = 21000 MPa [SNI 03 – xxxx – 2000 butir 3.1 (Tabel 3.1)],
faktor reduksi φ = 0,90 [SNI 03 – xxxx – 2000 butir 4.3.5 (Tabel
4.3.1)] Nilai Ct diambil dalam kadar air kering dengan suhu T < 38° < °C maka nilai Ct = 1,00. Untuk kayu dengan mutunya ditetapkan secara maksimal, CF = 1,00 [SNI 03 – xxxx – 2000 butir 5.6.2], faktor koreksi pengawetan kayu, nilai C pt = 1,00 [SNI 03 – xxxx – 2000 butir 5.6.1]. Faktor koreksi layan basah, untuk memperhitungkan kadar air masa layan pada balok kayu balok kayu besar 125 mm x 125 mm, F b = 1,00 nilai CM = (F b/CF) = (1,00/1,00 = 1,00) < 8 Mpa maka CM = 1,00 [Bahan Ajar Modul Struktur Kayu, Tabel 3.3, hal III-12], faktor tahan
stabilitas φs = 0,85 dan fak tor tor tahanan tekan φc = 0,90 [Bahan Ajar Modul tor Struktur Kayu, hal V-8], fak tor
waktu λ = 0,80 untuk kombinasi pembebanan
, c = 0,80 untuk batang massif [Bahan Ajar Modul
Struktur Kayu, Tabel 3.2, hal III-12].
Contoh Tugas Struktur Kayu
15
Kuat sejajar serat:
MPa
3.
MPa
Menghitung faktor beban
MPa
MPa
MPa
N
4.
Menghitung tahanan tekan terkoreksi
5.
N
Kontrol tekanan tekan berfaktor
N OK!
Contoh Tugas Struktur Kayu
16
E. KONTROL DIMENSI BATANG TARIK
Dimensi batang tarik dari struktur truss seperti Gambar 1, elemen batang terbuat dari kayu ukuran balok 60/120 mm dan panjang 3 m dengan kayu kelas A kode mutu E22 dan balok di beri beban tarik maksimum 9721,76 N. 1.
Menghitung kuat tarik sejajar Faktor tahanan kayu kelas mutu A = 0,80 [Bahan Ajar Modul Struktur Kayu, Tabel 2.4, hal II-7], faktor kuat tarik sejajar serat F t// = 50 MPa.
2.
MPa
Menghitung tahanan tarik terkoreksi Nilai Ct diambil dalam kadar air kering dengan suhu T < 38° < °C maka nilai Ct = 1,00. Untuk kayu dengan mutunya ditetapkan secara maksimal, CF = 1,00 [SNI 03 – xxxx – 2000 butir 5.6.2], faktor koreksi pengawetan kayu, nilai C pt = 1,00 [SNI 03 – xxxx – 2000 butir 5.6.1]. Faktor koreksi layan basah, untuk memperhitungkan kadar air masa layan pada balok kayu balok kayu besar 125 mm x 125 mm, F b = 1,00 nilai CM = (F b/CF) = (1,00/1,00 = 1,00) < 8 Mpa maka CM = 1,00 [Bahan Ajar Modul Struktur Kayu, Tabel 3.3, hal III-12], faktor
– 2000 butir 5.6.1], faktor waktu λ = koreksi tahan api Crt = 1,00 [SNI 03 – xxxx – 2000 0,80 untuk kombinasi pembebanan
, faktor tahanan
serat φt = 0,80 [Bahan Ajar Modul Struktur Kayu, hal VI-3].
3.
Menghitung kebutuhan luas
Contoh Tugas Struktur Kayu
17
2
mm
Penampang pada daerah sambungan menentukan tegangan yang timbul karena terjadi pengurangan luas tampang akibat terdapat lubang alat sambung. Untuk itu kegiatan perencanaan diperkirakan terjadi pengurangan luas penampang sebesar 25% sehingga luas penampang bruto yang diperlukan adalah
2
mm
2
Pilih dimensi batang 60/120 mm yang memiliki luas 7200 mm (boros pemakaian sehingga dianjurkan pakai dimensi batang 60/80)
4.
Kontrol tahanan tarik Luas penampang yang ditetapkan kemudian dikontrol untuk melihat besar tahanan bahan
OK!
F.
SAMBUNGAN MEKANIS MENGGUNAKAN BAUT
1.
Sambungan pada batang BC5 dan BC1 a.
Menghitung tahanan perlu sambungan gigi tunggal Sudut sambungan (θ = 20°) terhadap BC1, tebal kayu BC5 dan BC1 (b = 60 mm),
sudut yang dibentuk oleh BC1 (θ = 10°) terhadap BC5. Tinggi balok
(h = 120 mm),
faktor waktu λ = 0,80 untuk kombinasi pembebanan
,
faktor tahanan tekan φ = 0,90 [Bahan Ajar
Modul Struktur Kayu, hal V-8], panjang kayu muka (lm = 200 mm), kuat
geser kayu (Fv = 6,1) berdasarkan Kode Mutu E-22 [Bahan Ajar Modul
Contoh Tugas Struktur Kayu
18
Struktur Kayu, Tabel 2.1, hal II-8]. Faktor koreksi layan basah, untuk memperhitungkan kadar air masa layan pada balok kayu balok kayu besar 125 mm x 125 mm, F b = 1,00 nilai CM = (F b/CF) = (1,00/1,00 = 1,00) < 8 Mpa maka CM = 1,00 [Bahan Ajar Modul Struktur Kayu, Tabel 3.3, hal III12]. Nilai Ct diambil dalam kadar air kering dengan suhu T < 38° < °C maka nilai Ct = 1,00. Untuk kayu dengan mutunya ditetapkan secara maksimal. 12331,50 N BATANG BC1 BALOK 6/12 BATANG BC5 BALOK 6/12
a h l a C e
BEHEL U 40,4
0 2 0
m m 2 0
9263,21 N
3 0 0°
° 9 0
2 0 6 0 4 0
Penguat Penguat
Gambar 3 Detail Batang BC5 dan BC1
b.
Menghitung kuat tumpu kayu
Berat jenis kayu pada kadar air m % (m < 30 %):
Berat jenis dasar (Gb):
Contoh Tugas Struktur Kayu
19
c.
Berat jenis kayu pada kadar 15 % (G):
Menghitung tahanan geser kayu bagian muka
mm
mm
2
N/mm
OK!
Contoh Tugas Struktur Kayu
20
2.
Sambungan pada batang BC1, BC6 dan BC2 a. Menghitung tahanan perlu sambungan
Faktor tahanan sambungan φz = 0,65 [SNI 03 – xxxx – 2000 butir 10.1.2], ρ 3
= 600 kg/m (berat jenis persatuan volume), Fyb = 320 Mpa (kuat lentur baut), diameter (D) yang digunakan 12,701 mm,
sudut sambungan (θ =
80°), tebal kayu BC6, BC1 dan BC2 = 60 mm, banyaknya baut (n = 2). 157,66 N
BATANG BC6 BALOK 6/12
BATANG BC2 BALOK 6/12 BATANG BC1 BALOK 6/12
9243,72 N
8 0 °
9263,21 N
Gambar 4 Detail Batang BC1, BC6 dan BC2
b. Menghitung kuat tumpu kayu
Berat jenis kayu pada kadar air m % (m < 30 %):
Berat jenis dasar (Gb):
Contoh Tugas Struktur Kayu
21
Berat jenis kayu pada kadar 15 % (G):
Nilai kuat tumpu kayu sudut sejajar serat (Fes//)
2
N/mm
Nilai kuat tumpu kayu sudut tegak lurus serat (Fem┴ )
2
N/mm
c.
Menghitung nilai R e, R t, K θ, K 4
Contoh Tugas Struktur Kayu
22
d.
Menghitung tahanan lateral (Z) pada sambungan dua irisan
Moda kelelehan Im
N
Moda kelelehan Is
N
Moda Kelelehan IIIs
N
Moda Kelelehan IV
N
Contoh Tugas Struktur Kayu
23
e. Menghitung nilai koreksi : Faktor aksi kelompok (Cg) Menurut NDS dari U.S (Tabel hal 72)
2
2
mm = 11,16 in
Interpolasi nilai Cg: 2
As = 5 in
Cg = 0,98 2
As = 12 in
Cg = 0,99 2
As = 11,16 in
f. Menghitung nilai koreksi : Geometrik (C∆)
Jarak tepi Jarak tepi yang tidak dibebani = 1,5D = 19,05 mm < 30 mm Karena a > aopt, maka C∆ = 1,00
Jarak antar baris Karena Im/D = 60/12,701 = 4,72, maka jarak antar baris pengencang adalah 60 mm. Jadi C∆ = 1,00
g.
Menghitung tahanan lateral acuan ijin sambungan (Zu)
N, maka
157,66 N < 11620,76 N
Contoh Tugas Struktur Kayu
OK!
24
3.
Sambungan pada batang BC5, BC6, BC7 dan BC8 Sambungan 2 irisan antara batang BC5 dan BC6 a.
Menghitung tahanan perlu sambungan
Faktor tahanan sambungan φz = 0,65 [SNI 03 – xxxx – 2000 butir 10.1.2], ρ 3
= 600 kg/m (berat jenis persatuan volume), Fyb = 320 Mpa (kuat lentur baut), diameter (D) yang digunakan 12,701 mm,
sudut sambungan (θ =
60°), tebal kayu BC5, BC6, BC7 dan BC8 = 60 mm, banyaknya baut (n = 4). 8828,37 N
BATANG BC8 BALOK 6/12 BATANG BC6 BALOK 6/12 BATANG BC5 BALOK 6/12 53°
BATANG BC7 BALOK 6/12
60°
12331,50 N 2812,19 N
157,66 N
Gambar 5 Detail Batang BC5, BC6, BC7 dan BC8
b. Menghitung kuat tumpu kayu antara batang BC5 dan BC6
Berat jenis kayu pada kadar air m % (m < 30 %):
Berat jenis dasar (Gb):
Contoh Tugas Struktur Kayu
25
Berat jenis kayu pada kadar 15 % (G):
Nilai kuat tumpu kayu sudut sejajar serat (Fes//)
2
N/mm
Nilai kuat tumpu kayu sudut tegak lurus serat (Fem┴ )
2
N/mm
c.
Menghitung nilai R e, R t, K θ, K 4
Contoh Tugas Struktur Kayu
26
d.
Menghitung tahanan lateral (Z) pada sambungan dua irisan
Moda kelelehan Im
N
Moda kelelehan Is
N
Moda Kelelehan IIIs
N
Moda Kelelehan IV
N
Contoh Tugas Struktur Kayu
27
Sambungan 2 irisan antara batang BC5 dan BC6 a.
Menghitung tahanan perlu sambungan
– 2000 butir 10.1.2], ρ Faktor tahanan sambungan φz = 0,65 [SNI 03 – xxxx – 2000 3
= 600 kg/m (berat jenis persatuan volume), Fyb = 320 Mpa (kuat lentur baut), diameter (D) yang digunakan 12,701 mm,
sudut sambungan (θ =
60°), tebal kayu BC5, BC6, BC7 dan BC8 = 60 mm, banyaknya baut (n = 4). b. Menghitung kuat tumpu kayu antara batang BC5 dan BC6
Berat jenis kayu pada kadar air m % (m < 30 %):
Berat jenis dasar (Gb):
Berat jenis kayu pada kadar 15 % (G):
Nilai kuat tumpu kayu sudut sejajar serat (Fem//)
2
N/mm
Contoh Tugas Struktur Kayu
28
Nilai kuat tumpu kayu sudut tegak lurus serat (Fes ┴ )
2
N/mm
c.
Menghitung nilai R e, R t, K θ, K 4
d.
Menghitung tahanan lateral (Z) pada sambungan dua irisan
Moda kelelehan Im
N
Moda kelelehan Is
Contoh Tugas Struktur Kayu
29
N
Moda Kelelehan IIIs
N
Moda Kelelehan IV
N
Sambungan 2 irisan antara batang BC8 dan BC7 a.
Menghitung tahanan perlu sambungan
Faktor tahanan sambungan φz = 0,65 [SNI 03 – xxxx – 2000 butir 10.1.2], ρ 3
= 600 kg/m (berat jenis persatuan volume), Fyb = 320 Mpa (kuat lentur baut), diameter (D) yang digunakan
12,701 mm, sudut sambungan (θ =
53°), tebal kayu BC5, BC6, BC7 dan BC8 = 60 mm, banyaknya baut (n = 4).
b. Menghitung kuat tumpu kayu antara batang BC6 dan BC7
Berat jenis kayu pada kadar air m % (m < 30 %):
Contoh Tugas Struktur Kayu
30
Berat jenis dasar (Gb):
Berat jenis kayu pada kadar 15 % (G):
Nilai kuat tumpu kayu sudut sejajar serat (Fes//)
2
N/mm
Nilai kuat tumpu kayu sudut tegak lurus serat (Fem53°) 2
N/mm
c.
Menghitung nilai R e, R t, K θ, K 4
Contoh Tugas Struktur Kayu
31
d.
Menghitung tahanan lateral (Z) pada sambungan dua irisan
Moda kelelehan Im
N
Moda kelelehan Is
N
Moda Kelelehan IIIs
N
Moda Kelelehan IV
Contoh Tugas Struktur Kayu
32
N
Sambungan 2 irisan antara batang BC8 dan BC7 a.
Menghitung tahanan perlu sambungan
Faktor tahanan sambungan φz = 0,65 [SNI 03 – xxxx – 2000 – 2000 butir 10.1.2], ρ 3
= 600 kg/m (berat jenis persatuan volume), Fyb = 320 Mpa (kuat lentur baut), diameter (D) yang digunakan 12,701
mm, sudut sambungan (θ =
53°), tebal kayu BC5, BC6, BC7 dan BC8 = 60 mm, banyaknya baut (n = 4).
b. Menghitung kuat tumpu kayu antara batang BC6 dan BC7
Berat jenis kayu pada kadar air m % (m < 30 %):
Berat jenis dasar (Gb):
Berat jenis kayu pada kadar 15 % (G):
Contoh Tugas Struktur Kayu
33
Nilai kuat tumpu kayu sudut sejajar serat (Fes53°) 2
N/mm
Nilai kuat tumpu kayu sudut tegak lurus serat (Fem//) 2
N/mm
c.
Menghitung nilai R e, R t, K θ, K 4
d. Menghitung tahanan lateral (Z) pada sambungan dua irisan
Moda kelelehan Im
Contoh Tugas Struktur Kayu
34
N
Moda kelelehan Is
N
Moda Kelelehan IIIs
N
Moda Kelelehan IV
N
e. Menghitung nilai koreksi : Faktor aksi kelompok (Cg) Menurut NDS dari U.S (Tabel hal 72)
2
2
mm = 11,16 in
Interpolasi nilai Cg: 2
As = 5 in
Cg = 0,98 2
As = 12 in
Cg = 0,99 2
As = 11,16 in
Contoh Tugas Struktur Kayu
35
f. Menghitung nilai koreksi : Geometrik (C∆)
Jarak tepi Jarak tepi dengan beban = 4D = 50,80 mm < 55 mm Jarak tepi yang tidak dibebani = 1,5D = 19,05 mm < 20 mm Karena a > aopt, maka C∆ = 1,00
Jarak ujung Karena batang horizontal tidak terputus pada sambungan (batang menerus, maka factor koreksi jarak ujung tidak d ihitung)
Jarak antar baris Karena Im/D = 60/12,701 = 4,72, maka jarak antar baris pengencang adalah 5D (5 x 12,701 = 63,50 mm). Jarak antar baris pengencang pada gambar adalah 65 mm. Jadi C∆ = 1,00
g. Menghitung tahanan lateral acuan ijin sambungan (Zu)
N, maka
12331,50 N < 24549,47 N
Contoh Tugas Struktur Kayu
OK!
36
4.
Sambungan pada batang BC8, BC9 dan BC10 a. Menghitung tahanan perlu sambungan
Faktor tahanan sambungan φz = 0,65 [SNI 03 – xxxx – 2000 – 2000 butir 10.1.2], ρ 3
= 600 kg/m (berat jenis persatuan volume), Fyb = 320 Mpa (kuat lentur baut), diameter (D) yang digunakan
12,701 mm, sudut sambungan (θ =
60°), tebal kayu BC8, BC9 dan BC10 = 60 mm, banyaknya baut (n = 3). BATANG BC9 BALOK 6/12 BATANG BC8 BALOK 6/12
60°
60°
8828,37 N 8394,37 N
BATANG BC10 BALOK 6/12
5974,37 N
Gambar 6 Detail Batang BC8, BC9 dan BC10
b. Menghitung kuat tumpu kayu antara batang BC8, BC9 dan BC10
Berat jenis kayu pada kadar air m % (m < 30 %):
Berat jenis dasar (Gb):
Contoh Tugas Struktur Kayu
37
Berat jenis kayu pada kadar 15 % (G):
Nilai kuat tumpu kayu sudut sejajar serat (Fes//)
2
N/mm
Nilai kuat tumpu kayu sudut tegak lurus serat (Fem60°) 2
N/mm
c. Menghitung nilai R e, R t, K θ, K 4
Contoh Tugas Struktur Kayu
38
d. Menghitung tahanan lateral (Z) pada sambungan dua irisan
Moda kelelehan Im
N
Moda kelelehan Is
N
Moda Kelelehan IIIs
N
Moda Kelelehan IV
N
e. Menghitung tahanan lateral acuan ijin sambungan (Zu)
Contoh Tugas Struktur Kayu
39
N, maka
8394,37 N < 20797,58 N
5.
OK!
Sambungan pada batang BC2, BC7, BC10, BC11 dan BC3 Sambungan 2 irisan antara batang BC7 dan BC2 a. Menghitung tahanan perlu sambungan
Faktor tahanan sambungan φz = 0,65 [SNI 03 – xxxx – 2000 – 2000 butir 10.1.2], ρ 3
= 600 kg/m (berat jenis persatuan volume), Fyb = 320 Mpa (kuat lentur baut), diameter (D) yang digunakan 12,701 mm, sudut sambungan (θ = 33°) terhadap BC2 dan BC7, tebal kayu BC2, BC7, BC10, BC11 dan BC3 = 60 mm. 5974,37 N
BATANG BC7 BALOK 6/12
BATANG BC11 BALOK 6/12
BATANG BC10 BALOK 6/12 3298,43 N
2812,19 N
67 °
67 °
BATANG BC3 BALOK 6/12
BATANG BC2 BALOK 6/12 3 3 3°
3 3 3 °
9243,72 N
9704,01 N
Gambar 7 Detail Batang BC2, BC7, BC10, BC11 dan BC3
b. Menghitung kuat tumpu kayu antara batang BC7 dan BC2
Berat jenis kayu pada kadar air m % (m < 30 %):
Berat jenis dasar (Gb):
Contoh Tugas Struktur Kayu
40
Berat jenis kayu pada kadar 15 % (G):
Nilai kuat tumpu kayu sudut sejajar serat (Fes//)
2
N/mm
Nilai kuat tumpu kayu sudut tegak lurus serat (Fem67°) 2
N/mm
c. Menghitung nilai R e, R t, K θ, K 4
Contoh Tugas Struktur Kayu
41
d. Menghitung tahanan lateral (Z) pada sambungan dua irisan
Moda kelelehan Im
N
Moda kelelehan Is
N
Moda Kelelehan IIIs
N
Moda Kelelehan IV
N
Contoh Tugas Struktur Kayu
42
Sambungan 2 irisan antara batang BC7 dan BC2 a. Menghitung tahanan perlu sambungan
Faktor tahanan sambungan φz = 0,65 [SNI 03 – xxxx – 2000 – 2000 butir 10.1.2], ρ 3
= 600 kg/m (berat jenis persatuan volume), Fyb = 320 Mpa (kuat lentur baut), diameter (D) yang digunakan 12,701
mm, sudut sambungan (θ = 33°)
terhadap BC2 dan BC7, tebal kayu BC2, BC7, BC10, BC11 dan BC3 = 60 mm.
b. Menghitung kuat tumpu kayu antara batang BC7 dan BC2
Berat jenis kayu pada kadar air m % (m < 30 %):
Berat jenis dasar (Gb):
Berat jenis kayu pada kadar 15 % (G):
Nilai kuat tumpu kayu sudut sejajar serat (Fes67°) 2
N/mm
Contoh Tugas Struktur Kayu
43
Nilai kuat tumpu kayu sudut tegak lurus serat (Fem//)
2
N/mm
c. Menghitung nilai R e, R t, K θ, K 4
d. Menghitung tahanan lateral (Z) pada sambungan dua irisan
Moda kelelehan Im
N
Moda kelelehan Is
Contoh Tugas Struktur Kayu
44
N
Moda Kelelehan IIIs
N
Moda Kelelehan IV
N
e. Menghitung tahanan lateral acuan ijin sambungan (Zu)
(Pelat bagian kiri)
N, maka
9243,72 N < 26089,42 N
OK!
(Pelat bagian kanan)
N, maka
9704,01 N < 26089,42 N
OK!
Sumber: https://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:3qG-9FA7y78J:annaanastasia.typepad.com/files/tugaskayu-2011.docx+tugas+perencanaan+kudakuda+kayu&hl=en&pid=bl&srcid=ADGEESjUrW5a6Vbv4DECcUhnHG3Prd3kjyR9QF6HJ8PUno1Idsev QUUYzToPiNQqbNngZJJ9e9qZGu6lQmRRfynwE2JP8ibRY1k1Wd3k9X9g285JohLX7iDQp_f7tbgxVH9_Ci5QikQ&sig=AHIEt bT6Z127lhm7plyUAyYJb4Hm01FhBQ
Contoh Tugas Struktur Kayu
45