F.1.1 Nilai desain modulus elastisitas acuan, E, di dalam Spesifikasi ini ditujukan untuk perhitungan deformasi sesaat akibat beban. Akibat pembebanan tetap, komponen struktur kayu menunjukkan deformasi tambahan yang bergantung pada waktu (rangkak) yang biasanya dengan kecepatan lambat tetapi tetap untuk jangka waktu lama. Laju rangkak lebih besar untuk komponen struktur pada kondisi mengering pada saat dibebani atau diekspos pada temperatur yang bervariasi dan kelembaban relatif dibandingkan dengan komponen struktur pada lingkungan stabil dan kadar air konstan.
F.1.2 Pada aplikasi lentur tertentu, mungkin diperlukan untuk membatasi defleksi pada pembebanan jangka panjang pada level yang ditetapkan. Hal ini dapat dilakukan dengan menerapkan faktor pembesaran pada defleksi akibat beban jangka panjang. Dengan demikian, defleksi total dapat dihitung sebagai defleksi sesaat akibat komponen jangka panjang pada beban desain dikalikan dengan faktor pembesaran yang sesuai, ditambah dengan defleksi akibat komponen normal atau jangka pendek dari beban desain.
F.2 Variasi Modulus Elastisitas
F.2.1 Nilai desain modulus elastisitas acuan, E, yang tercantum dalam Tabel 4, 5A dan 5B, (diterbitkan di Suplemen dari Spesifikasi ini) adalah nilai rata-rata dan setiap kayu yang mempunyai nilai lebih tinggi dan lebih rendah dari pada rata-rata akan terjadi di semua mutu. Penggunaan nilai modulus elastisitas rata-rata merupakan praktik lazim untuk desain komponen struktur dan rakitan kayu normal. Pengalaman lapangan dan pengujian telah menunjukkan bahwa nilai rata-rata memberikan ukuran memadai untuk deformasi atau defleksi sesaat elemen-elemen kayu tersebut.
F.2.2 Di dalam aplikasi tertentu dimana defleksi mungkin kritis, seperti yang mungkin terjadi pada sistem atau komponen struktur inovatif dan terekayasa dengan cermat, penggunaan nilai modulus elastisitas tereduksi mungkin dikehendaki oleh desainer. Koefisien variasi di dalam Tabel F1 dapat digunakan sebagai dasar untuk memodifikasi nilai modulus elastisitas acuan yang tercantum di dalam Tabel 4A, 4B, 4C, 4D, 4E, 4F, 5A, 5B, 5C, dan 5D untuk memenuhi kondisi penggunaan akhir tertentu.
F.2.3 Mengecilkan nilai desain modulus elastisitas rata-rata acuan di dalam Spesifikasi ini dengan hasil kali antara nilai rata-rata dan 1,0 dan 1,645 kali koefisien variasi yang sesuai di dalam Tabel F1 menghasilkan estimasi level modulus elastisitas terlampaui dengan masing- masing 84% dan 95%, dari setiap batang individual, sebagaimana ditetapkan di rumus berikut:
E0,16 = E(1 – 1,0 COVE) (F-1)
ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s
tan
dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id
dan tidak untuk di komersialkan”
SNI 7973:2013
© BSN 2013 160 dari 312
Tabel F1 - Koefisien Variasi pada Modulus Elastisitas (COVE)
untuk glulam dan Kayu gergajian
COVE
Kayu gergajian yang dipilah secara visual (Tabel 4A, 4B, 4D, 4E, dan 4F) 0,25 Kayu yang dievaluasi secara mekanis (MEL) (Tabel 4C) 0,15 Kayu yang dipilah tegangannya secara mekanis (MSR) 0,11
Kayu glulam struktural 0,10
1. Koefisien variasi COVE untuk kayu glulam struktural berkurang apabila banyak laminasi
bertambah, dan bertambah apabila banyak laminasi berkurang. COVE = 0,10 merupakan nilai
pendekatan untuk enam atau lebih laminasi.
F.3.1 Nilai desain modulus elastisitas acuan, E, yang tercantum di dalam Tabel 4.2.1 5A dan 5B adalah nilai modulus elastisitas semu dan meliputi komponen defleksi geser. untuk kayu gergajian, rasio antara E bebas geser dan E acuan adalah 1,03. Untuk glulam, rasio antara E bebas geser dan E acuan adalah 1,05.
F.3.2 Di dalam hal tertentu, penggunaan modulus elastisitas terkoreksi yang memperhitungkan secara lebih akurat untuk memperhitungkan komponen geser dari defleksi total mungkin dikehendaki oleh desainer. Metode-metode standar untuk menyesuaikan modulus elastisitas terhadap kondisi beban dan bentang-tinggi lain sudah tersedia (lihat Ref. 54). Apabila nilai modulus elastisitas acuan belum dikoreksi untuk memasukkan pengaruh deformasi geser, seperti balok kayu I prapabrikasi, tinjauan komponen geser pada defleksi total diperlukan.
F.3.3 Komponen geser dari defleksi total balok merupakan fungsi dari geometri balok, modulus elastisitas, modulus geser, kondisi tumpuan dan beban yang bekerja. Rasio antara modulus elastisitas bebas geser terhadap E semu adalah 1,03 untuk kondisi balok berpenampang persegi panjang dengan beban terbagi rata, rasio bentang terhadap tinggi 21:1, dan rasio modulus elastisitas bentang dan tinggi 21:1, dan rasio modulus elastisitas dan modulus geser 16:1. Rasio E bebas geser terhadap E semu adalah 1,05 untuk balok serupa dengan rasio bentang dan tinggi 17:1. Lihat Referensi 53 untuk informasi mengenai perhitungan defleksi balok untuk kondisi beban dan rasio bentang-tinggi lainnya.
“Hak Cip
ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s
tan
dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id
dan tidak untuk di komersialkan”
SNI 7973:2013
© BSN 2013 161 dari 312
Lampiran G (Informatif) Panjang Kolom Efektif
G.1
Panjang kolom efektif komponen struktur tekan adalah jarak antara dua titik di sepanjang komponen struktur tekan yang diasumsikan tertekuk dalam bentuk gelombang sinus.
G.2
Panjang kolom efektif bergantung pada nilai translasi (defleksi) lateral dan penjepitan ujung yang terkait dengan ujung-ujung kolom dan titik-titik tumpuan lateral di antara kedua ujung kolom. Disarankan bahwa panjang efektif kolom ditentukan sesuai dengan praktik rekayasa yang baik. Nilai panjang efektif yang lebih rendah terkait dengan penjepitan ujung yang lebih besar dan translasi lateral yang lebih kecil, sedangkan nilai yang lebih tinggi akan terkait dengan penjepitan yang lebih kecil dan translasi lateral yang lebih besar.
G.3
Apabila panjang kolom efektif dari metodologi dan pengalaman rekayasa tidak ada, maka koefisien panjang tekuk, Ke, yang diberikan dalam Tabel G1 dapat dikalikan dengan panjang
kolom aktual, ℓ, atau dengan panjang kolom antara tumpuan-tumpuan lateral untuk menghitung panjang kolom efektif, ℓe.
G.4
Apabila kekakuan lentur rangka dapat memberikan tumpuan terhadap tekuk, maka koefisien panjang tekuk, Ke, untuk panjang kolom bergoyang, ℓ, bergantung pada besarnya kekakuan
lentur yang diberikan oleh komponen struktur sebidang lainnya, yang terhubung dengan setiap ujung segmen yang bergoyang. Apabila kekakuan gabungan dari komponen struktur tersebut cukup kecil relatif terhadap segmen kolom bergoyang, maka Ke dapat melebihi nilai yang
ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s
tan
dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id
dan tidak untuk di komersialkan”
SNI 7973:2013
© BSN 2013 162 dari 312
Tabel G1 - Koefisien Panjang Tekuk, Ke,
Ragam Tekuk
Nilai Ke teoritis 0,5 0,7 1,0 1,0 2,0 2,0
Nilai Ke desain yang disarankan apabila kondisi ideal merupakan pendekatan
0,65 0,80 1,2 1,0 2,10 2,4 Kode kondisi ujung Tidak dapat berotasi, tidak dapat bertranslasi
Dapat berotasi, tidak dapat bertranslasi Tidak dapat berotasi, dapat bertranslasi Dapat berotasi, dapat bertranslasi
Lampiran H (Informatif)
“Hak Cip
ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s
tan
dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id
dan tidak untuk di komersialkan”
SNI 7973:2013
© BSN 2013 163 dari 312
Stabilitas Lateral Kolom
H.1
Kolom kayu solid (solid) dapat dikelompokkan menjadi tiga kelas panjang, yang dicirikan dengan ragam kegagalan pada beban ultimit. Untuk kolom pendek berpenampang persegi panjang dengan rasio antara panjang dan dimensi melintang terkecil, ℓe/d, kecil, kegagalan adalah
secara hancur. Untuk rasio ℓe/d sedang, kegagalan pada umumnya merupakan kombinasi
antara hancur dan tekuk. Pada rasio ℓe/d besar, kolom kayu panjang akan berperilaku pada
dasarnya sebagai kolom Euler dan gagal akibat tekuk atau defleksi lateral. Desain ketiga kelas panjang ini disajikan dengan satu persamaan kolom, yaitu Persamaan H-1.
H-2
Untuk kolom solid berpenampang persegi panjang dengan rasio kelangsingan, ℓe/d, tidak
melampaui 50, nilai desain tekan terkoreksi sejajar serat diperoleh dari persamaan: 2 * * * * cE c cE c cE c c c 1 F / F 1 F / F F / F F F 2c 2c c (H-1) Keterangan:
min cE 2 e 0,822E F / d (H-2)Fc* = nilai desain tekan acuan sejajar serat dikalikan dengan semua faktor koreksi yang berlaku kecuali CP
(lihat 2.3)
c = 0,80 untuk kayu gergajian
c = 0,85 untuk tiang dan pancang kayu bundar c = 0,90 untuk glulam atau kayu tekan struktural
Persamaan H-2 diturunkan dari persamaan Euler standar, dengan radius girasi, r, dikonversi ke dimensi penampang terkecil yang lebih mudah, d, dari kolom berpenampang persegi panjang.
H-3
Persamaan untuk nilai desain tekan terkoreksi, Fc’, di dalam Spesifikasi ini adalah untuk kolom
yang mempunyai penampang persegi panjang. Persamaan tersebut dapat digunakan untuk bentuk penampang lain dengan mensubstitusikan r√12 untuk d di dalam persamaan- persamaan, dengan r adalah radius girasi yang berlaku untuk penampang kolom tersebut.
H-4
Faktor 0,822 di dalam Persamaan H-2 merepresentasikan koefisien tekuk Euler untuk penampang persegi panjang yang dihitung sebesar π2/12. Modulus elastisitas untuk stabilitas balok dan kolom, Emin, di dalam Persamaan H-2 merepresentasikan pendekatan nilai
pengeluaran bawah 5% pada modulus elastisitas lentur murni, ditambah faktor keamanan 1,66 (lihat Lampiran D.4).
ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s
tan
dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id
dan tidak untuk di komersialkan”
SNI 7973:2013
© BSN 2013 164 dari 312
Nilai desain terkoreksi yang didasarkan atas Persamaan H-1 dan H-2 biasanya digunakan untuk hampir semua desain kolom kayu gergajian. Apabila ada bahaya luar biasa, faktor reduksi yang lebih besar mungkin digunakan. Alternatif lain, untuk penggunaan akhir yang kurang kritis, desainer dapat memilih untuk menggunakan faktor keamanan yang lebih kecil.
H.6
Untuk produk-produk dengan variabilitas E lebih kecil dari pada kayu gergajian yang dipilah secara visual, nilai desain tekuk kritis yang lebih tinggi dapat dihitung. Untuk produk yang mempunyai koefisien variasi (COVE) lebih rendah, penggunaan Persamaan H-2 akan
“Hak Cip
ta Badan Standardisasi Nasional, Copy s
tan
dar ini dibuat untuk penayangan di www.bsn.go.id
dan tidak untuk di komersialkan”
SNI 7973:2013
© BSN 2013 165 dari 312
Lampiran I