commit to user
sKRrPSr "
,
"',.
Disusrni Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar'sarjana Teknik
Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun 0leh :" "
sErYowATr
NrM. r
0109094JT]RUS$[ TEKI\IIK SIPIL FAKT]LTAS TEKN-IK
T]NTVSRSITAS
SEBELAS
MABE]T
.
.ST]RAKARTA
2013'"
I
commit to user
HALAMAN PERSETUJUAII
ALGORITMA
PERANCANGAN
STRUKTTJRRANGKA
KUDA_KUDALAMINATED
VENEERLUMBER
(LVt)
KAYU
SENGON
(Algorithm Design of Laminated Veneer Lumber (LVL) Sengon)
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh:
SETYOWATI
NIM. r
0109094Telah disetujui dan dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan: Dosen Pembimbing II Dosen Pembimbing
I
W
Achmad Basuki. ST. MT NIP. 19710901 199702I
001W
0\€
ts*
q.
$'s NIP.I
001commit to user
HALAMAN PENGESAHAN
ALGORITMA
PERANCANGAN
STRUKTTJRRANGKA
KUDA-I(IJDALAMINATED
WNEER LUMBER
(LVt)
KAYU
SENGON
(Algorithm Design of Laminated Veneer Lumber (LVL) Sengon)
SKRIPSI Disusun Oleh :
SETYOWATI
NrM. r
0109094Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil
1. Achmad Basuki, ST. MT NIP. 19710901 199702
|
0012. Setiono. ST. MSc
NIP. 19720224 199702I
001 3. Edy Purwanto. ST. MT }\IIP. 19680912 t99702|
0014.
Widi Hartono. ST. MT NIP. 19730729 199903t
00t0
\-g
G=
(rv)X"dre\ffiw
Teknik Sipil 198601 1 001commit to user iv
MOTTO
‘Berusaha bersyukur dengan apa yang diberikan–Nya’ (Penyusun)
‘Tidak ada masalah yang tidak terselesaikan jika kita berusaha dan berdoa’ (Penyusun)
PERSEMBAHAN
Alhamdulillahirobbil ‘alamin. Bismillahirrohmanirrohim. Tugas Akhir ini saya persembahkan kepada:
1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah–Nya.
2. Kedua Orang tua dan kedua kakak saya terima kasih atas dukungan dan doa
commit to user
v
ABSTRAK
Setyowati, 2013. “ALGORITMA PERANCANGAN STRUKTUR RANGKA
KUDA–KUDA LAMINATED VENEER LUMBER (LVL) KAYU SENGON”.
Skripsi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Laminated Veneer Lumber (LVL) adalah proses penyatuan beberapa lapis kayu
dengan lem. Laminated Veneer Lumber (LVL) kayu sengon dibuat dengan cara
menyatukan lembaran–lembaran kayu sengon yang masa tumbuhnya singkat dan direkatkan dengan bahan adhesive sehingga menghasikan kayu utuh. Kayu LVL memiliki kekuatan yang setara dengan kayu konvensional sehingga layak digunakan sebagai material bangunan. Dalam pemanfaatannya, kayu LVL digunakan sebagai rangka kuda–kuda, menggantikan penggunaan kuda–kuda kayu keras. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan program dengan menyusun algoritma dalam perancangan struktur rangka kuda–kuda ringan
berbahan Laminated Veneer Lumber (LVL) kayu sengon dan menghasilkan
prosedur perancangan struktur rangka kuda–kuda ringan berbahan Laminated
Veneer Lumber (LVL) kayu sengon.
Pengumpulan data penelitian diperoleh dari data hasil uji laboratorium dan beberapa hasil penelitian terdahulu, seperti yang dilakukan oleh Tiara Kenanga Fitrida (NIM I.0108028), Firdaus Akbar (NIM I.0108097), Rizaldi Gunawan (NIM I.0108137), serta beberapa referensi lainnya. Penelitian dilakukan dengan
memanfaatkan software SAP2000 v14 untuk analisis gaya dalam, Delphi 2007
dalam pembuatan program, dan Microsoft Access 2007 dalam pembuatan database. Dalam penelitian digunakan beberapa variasi dimensi penampang
Laminated Veneer Lumber (LVL) kayu sengon agar memenuhi kontrol tahanan penampang.
Dari analisis program Delphi 2007 dihasilkan dimensi penampang Laminated
Veneer Lumber (LVL) kayu sengon, jumlah alat sambung yang dibutuhkan pada sambungan kuda–kuda ringan kayu LVL dan jarak antar alat sambung, serta kontrol kapasitas penampang kayu LVL.
commit to user
vi
ABSTRACT
Setyowati, 2013. “ALGORITHM DESIGN OF LAMINATED VENEER
LUMBER (LVL) SENGON”. Thesis of Civil Engineering Department, Faculty of
Civil Engineering, Sebelas Maret University.
Laminated Veneer Lumber (LVL) is a product of multiple layers of wood assembled by adhesives. Laminated Veneer Lumber (LVL) sengon are made by unifying several layers of thin sengon wood which has relatively brief growing time and then glued by adhesive, thus resulting in stronger and stiffer material characteristic. Therefore, LVL is a very proper building material. On its use, LVL can be assembled as truss, substituting conventional lumbers. The purpose of this research are to obtain program with arrange algorithm in LVL truss and to obtain procedure to plan LVL truss.
Some other research data were obtained from laboratory test data and some results of previous studies, such as done by Tiara Kenanga Fitrida (NIM I.0108028), Firdaus Akbar (NIM I.0108097), Rizaldi Gunawan (NIM I.0108137), as well as some other references. This research were using software SAP2000 v14 for force and moment analysis, Delphi 2007 for programming, and Microsoft Access 2007 for database creation. In this study, a various cross-sectional dimensions Laminated Veneer Lumber (LVL) were used in order to meet the cross-sectional durability control.
From program analysis Delphi 2007, dimension of cross-section Laminated Veneer Lumber (LVL), amount of joining bolts needed, the distance between each bolts, and section capacity control of LVL was obtained.
commit to user vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini guna memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penyusun mendapat bantuan dari segala pihak dalam proses penyusunan skripsi ini sehingga berbagai kendala dapat diatasi. Oleh karena itu penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Pimpinan Fakultas Teknik dan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas
Maret Surakarta beserta semua staf dan karyawan.
2. Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS, selaku Pembimbing Akademik.
3. Achmad Basuki, ST, MT selaku Dosen Pembimbing I dan Setiono, ST, MSc
selaku Dosen Pembimbing II yang selalu memberikan arahan dan bimbingan kepada penyusun dalam penyelesaian laporan ini.
4. Semua staf pengajar Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
5. Kedua orang tua dan kedua kakakku terima kasih atas dukungan dan doanya.
6. Alhadiid yang selalu mendukung dengan motivasinya.
7. Rekan skripsi (Aam), teman–teman Sipil 2009, teman–teman Pondok 18, dan
teman–teman, terima kasih atas dukungan dan kerjasamanya.
8. Semua pihak yang telah membantu selama pelaksanaan tugas akhir hingga
selesai.
Penyusun menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih belum sempurna. Kritik dan saran yang bersifat membangun selalu penyusun terima. Semoga laporan ini mampu menjadi tambahan kekayaan ilmu dan wacana bagi penyususn pada khususnya dan bagi keluarga besar Teknik Sipil UNS pada umumnya serta pihak lain yang membutuhkan.
Surakarta, November 2013 Penyusun
commit to user viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PERSETUJUAN ... ii
HALAMAN PENGESAHAN ... iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... iv
ABSTRAK ... v
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1
1.1.Latar Belakang Masalah... 1
1.2.Rumusan Masalah ... 2 1.3.Batasan Masalah ... 2 1.4.Tujuan Penelitian ... 3 1.5.Manfaat Penelitian ... 3 1.5.1. Manfaat Teoritis ... 3 1.5.2. Manfaat Praktis ... 3
BAB 2 Dasar Teori ... 4
2.1.Tinjaun Pustaka ... 4
2.2.Landasan Teori ... 5
2.2.1. Material Kayu ... 5
2.2.2. Kayu Sengon ... 7
2.2.3. Kayu Glulam / Laminasi ... 7
2.2.4. LVL ... 8
2.2.5. Dasar Perancangan ... 9
commit to user ix 2.2.7. Batang Tekan... 13 2.2.8. Sambungan ... 17 2.2.9. Delphi ... 23 2.2.10.Basisdata... 23
BAB 3 METODE PENELITIAN ... 24
3.1.Tahap Penelitian ... 24
3.2.Data Properties Kayu ... 28
3.3.Peralatan Penelitian ... 29
3.4.Analisis penelitian dengan Program Delphi 2007 ... 29
3.4.1. Pembuatan User Interface ... 29
3.4.2. Pengkodingan pada Delphi 2007... 30
3.4.3. Output Program ... 30
3.5.Analisis dan Pembahasan ... 31
3.6.Kesimpulan dan Saran ... 31
BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN ... 31
4.1.Analisis Data ... 31
4.1.1. Data Perancangan ... 31
4.1.2. Perhitungan Gaya dalam dengan SAP2000 v14 ... 32
4.1.3. Kontrol Dimensi Batang... 36
4.1.3.1. Kontrol Dimensi Batang Tekan ... 36
4.1.3.2. Kontrol Dimensi Batang Tarik ... 38
4.1.4. Perancangan Sambungan... 38
4.1.4.1. Tahanan Lateral ... 39
4.1.4.2. Ketentuan Penempatan ... 40
4.1.4.3. Tahanan Lateral Ijin Pasak ... 41
4.1.4.4. Sambungan Pasak ... 41
4.1.5. Rekapitulasi ... 42
4.2.Pembahasan (Desain Program) ... 43
commit to user x
4.2.2. Pembuatan Program Perancangan Kuda–kuda LVL Kayu
Sengon dengan Delphi 2007 ... 55
4.2.3. Contoh Analisis Perancangan Kuda–kuda LVL Kayu Sengon dengan Delphi 2007 ... 99
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 110
5.1.Kesimpulan ... 110
5.2.Saran ... 110
DAFTAR PUSTAKA ... 111 LAMPIRAN
commit to user xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Nilai Kuat Acuan (MPa) Berdasarkan Atas Penilaian Secara
Maksimalpada Kadar Air 15% ... 6
Tabel 2.2. Faktor waktu, λ ... 10
Tabel 2.3. Faktor reduksi, ϕ ... 11
Tabel 2.4. Faktor Koreksi Layan Basah, CM ... 12
Tabel 2.5. Faktor Koreksi Temperatur, Ct ... 12
Tabel 2.6. Konstanta Klos Tumpuan ... 17
Tabel 2.7. Tahanan lateral acuan satu pasak pada sambungan dua irisan yang menyambung tiga komponen ... 20
Tabel 3.1. Property LVL kayu sengon ... 27
Tabel 4.1. Gaya dalam yang Bekerja ... 36
Tabel 4.2. Rekapitulasi Perhitungan Jumlah Pasak ... 42
Tabel 4.3. Tabel Faktor Waktu ... 44
Tabel 4.4. Tabel Faktor Reduksi ... 44
Tabel 4.5. Tabel Faktor Koreksi Layan Basah, CM ... 44
Tabel 4.6. Tabel Faktor Koreksi Temperatur, Ct ... 45
Tabel 4.7. Tabel Faktor Panjang Tekuk Struktur Tekan, Ke ... 46
Tabel 4.8. Tabel Kode Mutu Kayu ... 46
Tabel 4.9. Tabel Gaya dalam Batang ... 47
Tabel 4.10. Tabel Alat Sambung ... 48
Tabel 4.11. Tabel As/Am = 0,5... 48
Tabel 4.12. Tabel As/Am = 1... 49
Tabel 4.13. Tabel Data Proyek ... 50
Tabel 4.14. Tabel Faktor ... 51
Tabel 4.15. Tabel Batang Tekan ... 52
Tabel 4.16. Tabel Batang Tarik ... 52
Tabel 4.17. Tabel Tahanan Lateral ... 53
Tabel 4.18. Tabel Desain Sambungan ... 54
Tabel 4.19. Palette Form Awal ... 56
commit to user xii
Tabel 4.21. Palette Form Data Proyek ... 57
Tabel 4.22. Properties Form Data Proyek ... 58
Tabel 4.23. Palette Form Faktor–Faktor ... 61
Tabel 4.24. Properties Form Faktor–Faktor ... 62
Tabel 4.25. Palette Form Batang Tekan ... 68
Tabel 4.26. Properties Form Batang Tekan ... 68
Tabel 4.27. Palette Form Batang Tarik ... 75
Tabel 4.28. Properties Form Batang Tarik ... 75
Tabel 4.29. Palette Form As/Am = 0,5 dan As/Am = 1 ... 78
Tabel 4.30. Properties Form As/Am = 0,5 ... 79
Tabel 4.31. Properties Form As/Am = 1 ... 80
Tabel 4.32. Palette Form Tahanan Lateral ... 83
Tabel 4.33. Properties Form Tahanan Lateral ... 84
Tabel 4.34. Palette Form Desain Sambungan ... 94
Tabel 4.35. Properties Form Desain Sambungan ... 94
Tabel 4.36. Palette Form Rekapitulasi ... 97
Tabel 4.37. Properties Form Rekapitulasi ... 97
commit to user xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Nilai Ke untuk kolom–kolom dengan beberapa jenis
kekangan ujung ... 15
Gambar 2.2. Geometri Kolom Berspasi ... 15
Gambar 2.3. Sambungan satu irisan dan dua irisan ... 19
Gambar 2.4. Modus kerusakan sambungan tipe pasak/baut pada dua dinding geser ... 19
Gambar 2.5. Distribusi tegangan tumpu kayu pada sambungan pasak ... 20
Gambar 2.6. Geometrik sambungan pasak bambu ... 21
Gambar 3.1. Diagram Alir Perancangan Struktur Rangka Kuda–kuda Ringan LVL Kayu Sengon ... 25
Gambar 3.3. Layar Utama Delphi 2007 ... 28
Gambar 3.4. Jendela Pengkodingan Delphi 2007 ... 29
Gambar 4.1. Geometrik Rangka Kuda–kuda ... 31
Gambar 4.2. Model Struktur Kuda–kuda ... 32
Gambar 4.3. Jendela Define Material ... 33
Gambar 4.4. Pembebanan Beban Mati ... 33
Gambar 4.5. Pembebanan Beban Hidup ... 34
Gambar 4.6. Pembebanan Beban Angin ... 34
Gambar 4.7. Diagram Akibat Pembebanan Kombinasi 1,4D ... 34
Gambar 4.8. Diagram Akibat Pembebanan Kombinasi 1,2D+1,6L ... 35
Gambar 4.9. Diagram Akibat Pembebanan Kombinasi 1,2D+1,6L+0,8W .... 35
Gambar 4.10. Tabel–tabel Faktor ... 54
Gambar 4.11. Tabel Kode Mutu Kayu, Tabel Alat Sambung, Tabel Gaya dalam Batang, Tabel As/Am = 0,5 dan As/Am = 1 ... 54
Gambar 4.12. Tabel Data Proyek, Tabel Faktor, Tabel Batang Tekan, Tabel Batang Tarik, Tabel Tahanan Lateral dan Tabel Jumlah Sambungan ... 55
Gambar 4.13. User Interface Form Awal ... 56
Gambar 4.14. Diagram Alir Form Data Proyek ... 57
commit to user xiv
Gambar 4.16. User Interface Form Faktor–Faktor ... 65
Gambar 4.17. Diagram Alir Form Batang Tekan ... 66
Gambar 4.18. User Interface Form Batang Tekan ... 73
Gambar 4.19. Diagram Alir Form Batang Tarik ... 74
Gambar 4.20. User Interface Form Batang Tarik ... 78
Gambar 4.21a. User Interface Form As/Am = 0,5 ... 79
Gambar 4.21b. User Interface Form As/Am = 1 ... 80
Gambar 4.22. Diagram Alir Form Tahanan Lateral ... 81
Gambar 4.23. User Interface Form Tahanan Lateral ... 92
Gambar 4.24. Diagram Alir Form Desain Sambungan ... 93
Gambar 4.25. User Interface Form Desain Sambungan ... 97
Gambar 4.26. User Interface Form Rekapitulasi ... 98
Gambar 4.27. Tahap 1 program KudaKuda ... 99
Gambar 4.28a. Tahap 2 Sebelum Pengisian Data ... 100
Gambar 4.28b. Tahap 2 Setelah Pengisian Data ... 100
Gambar 4.29a. Tahap 3 Sebelum Pemilihan ComboBox ... 101
Gambar 4.29b. Tahap 3 Setelah Pemilihan ComboBox ... 101
Gambar 4.30a. Tahap 4 Sebelum Pengisian Data ... 102
Gambar 4.30b. Tahap 4 Setelah Pengisian Data ... 102
Gambar 4.30c. Tahap 4 Setelah Perhitungan ... 103
Gambar 4.31a. Tahap 5 Sebelum Pengisian Data ... 103
Gambar 4.31b. Tahap 5 Setelah Perhitungan ... 104
Gambar 4.32a. Tahap 6 Sebelum Pengisian Data ... 105
Gambar 4.32b. Tahap 6 Setelah Klik Tombol Hitung ... 105
Gambar 4.32c. Tahap 6 Setelah Klik Tombol As/Am ... 106
Gambar 4.32d. Tahap 6 Setelah Klik Tombol As/Am=1 ... 106
Gambar 4.32e. Tahap 6 Setelah Klik Tombol Zu ... 107
Gambar 4.33a. Tahap 7 Sebelum Klik Tombol Hitung ... 107
Gambar 4.33b. Tahap 7 Setelah Klik Tombol Hitung ... 108
Gambar 4.34. Rekapitulasi ... 108
commit to user xv
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
A = Luas penampang bruto
Am = Luas bruto kayu sekunder (samping)
An = Luas penampang netto
As = Luas bruto kayu utama
b = Lebar penampang (mm)
c = 0,80 untuk batang masif
CF = Faktor koreksi ukuran
Cg = Nilai faktor aksi kelompok
CM = Faktor koreksi layan basah
Cp = Faktor kestabilan kolom
Cpt = Faktor koreksi pengawetan kayu
Crt = Faktor koreksi tahan api
Ct = Faktor koreksi temperatur
CΔ = Faktor koreksi geometri
D = Diameter alat sambung (mm)
E05 = Nilai modulus elastisitas lentur pada percentil 5%
E05’ = Nilai modulus elastisitas lentur terkoreksi pada percentil 5%
Ew = Modulus elastisitas lentur (MPa)
Fb = Kuat Lentur (MPa)
Fc* = Kuat tekan terkoreksi sejajar serat
Fc// = Kuat tekan sejajar serat (MPa)
Fc┴ = Kuat tekan tegak lurus serat (MPa)
Fem = Kuat tumpu kayu sekunder (samping)
Fes = Kuat tumpu kayu utama
Ft// = Kuat tarik sejajar serat (MPa)
Fv = Kuat geser (MPa)
Fyb = Kuat lentur alat sambung
h = Tinggi penampang (mm)
Ix = Momen Inersia
commit to user xvi
L = Panjang Batang (m)
M = Tahanan Momen
nf = Jumlah alat sambung (buah)
P = Gaya dalam batang (kg)
P’ = Tahanan tekan kolom terkoreksi
Pe = Tahanan tekuk kritis (Euler) pada arah yang ditinjau
P0’ = Tahanan tekan aksial terkoreksi sejajar serat pada kelangsingan kolom
sama dengan nol
Pu = Gaya dalam batang tekan (kg)
r = Jari–jari girasi penampang persegi
tm = Tebal kayu sekunder (samping)
ts = Tebal kayu utama
Tu = Gaya dalam batang tarik (kg)
Z = Tahanan lateral acuan satu alat sambung
Zu = Tahanan lateral ijin
λ = Faktor waktu
ϕc = Faktor tahanan tekan (0,90)
ϕs = Faktor tahanan stabilitas (0,85)
ϕt = Faktor tahanan tarik (0,80)
commit to user xvii
