Contoh Soal Struktur Kayu

(1)

Contoh perh

Contoh perhitungan itungan : : Konstruksi Konstruksi seperti seperti tergambartergambar

Balok tersusun AB bentang 8 meter menggunakan pasak kayu

Balok tersusun AB bentang 8 meter menggunakan pasak kayu 3 lapis sebelah3 lapis sebelah luar kayu klas I dan dalam kayu

luar kayu klas I dan dalam kayu klas II dengan beban terbagi rata q = 1 tklas II dengan beban terbagi rata q = 1 t/m’/m’ dan P = 2 ton dititik C

dan P = 2 ton dititik C 3 meter dari titik A3 meter dari titik A

Balok tersusun dengan pasak

(2)

Ukuran balok : lebar b = 20 cm, Ukuran balok : lebar b = 20 cm,

Pasak : lebar b = 20 cm, panjang u = 10 cm, tinggi 2 t = 4 Pasak : lebar b = 20 cm, panjang u = 10 cm, tinggi 2 t = 4 cmcm T

Tegangan egangan geser geser izinizin

2 2

/

2

20

0 _k

_{k g}

_g

_cm

    Konstruksi terlindung ,

Konstruksi terlindung , mutu kayu A.mutu kayu A. Diminta : 1. hitung h

Diminta : 1. hitung h₁₁,h,h₂₂, H, H

2. Jumlah pasak yang diperlukan. 2. Jumlah pasak yang diperlukan. 3. letak pasak-pasak secara grafis. 3. letak pasak-pasak secara grafis. Penyelesaian :

Penyelesaian :

Balok tersusun dengan pasak

(3)

Balok tersusun dengan pasak

(4)

Balok tersusun dengan pasak

(5)

Balok tersusun dengan pasak

(6)

Balok tersusun dengan pasak

2 2

Setelah

Setelah diketahui diketahui perbandingan perbandingan h1, h1, h2 h2 maka maka besarnya besarnya H H atau atau h1, h1, h2h2 dapat dihitung secara teoritis sbg berikut

(7)

Balok tersusun dengan pasak

kgcm

M

cm

kkgg

cm

kkgg

lt lt lt lt



150

150 ,,



...

22



100

100 ,,



₂₂

...



1128125

,,



22 11    

(8)

Balok tersusun dengan pasak

Karena h

Karena h₁₁ kecil terhadap hkecil terhadap h₂₂ atauatau H

H

Dan W = 0,7 W

Dan W = 0,7 W_t_t yang sudahyang sudah merupa kan taksiran . Maka merupa kan taksiran . Maka

dalam praktek perhitungan dapat dalam praktek perhitungan dapat diteruskan sebagai berikut :

(9)

Balok tersusun dengan pasak

Kontrol terhadap tegangan geser balok

Kontrol terhadap tegangan geser balok Dmax

Dmax = = 5,25 5,25 ton ton ………….…………. 2. Kekuatan izin pasak :

2. Kekuatan izin pasak :

S1 = 10. 20. 20 = 4000 kg

S2

S2 = = 20. 20. 2 2 . . 85 85 = = 3400 3400 kg kg . . Jadi Jadi = = 3400 3400 kgkg

Jumlah pasak yang menahan gaya geser pada setiap bagian

Jumlah pasak yang menahan gaya geser pada setiap bagian dari balokdari balok

adalah besarnya gaya geser bagian-bagian balok dibagi kekuatan izin dari

pasak. pasak. 22 // // 22 m maaxx

66 ,,

66 / /

60

20

20 5250

5250

22

33

   



kkgg

cm



x

S S

(10)

Balok tersusun dengan pasak

(11)

(12)

Balok tersusun dengan pasak

Gaya geser antara

Gaya geser antara CC’ CC’ tidak dihitung tetapi dalam tidak dihitung tetapi dalam pelak pelak -sanaannya-sanaannya ditambahk

ditambahkan saja satu an saja satu pasak kira-kira antara C dan pasak kira-kira antara C dan MM Gaya

Gaya geser geser yang yang harus harus dipikul dipikul pasak-pasak pasak-pasak ( ( satu satu garis garis )) Antara BC

Antara BC

Jumlah Pasak yang diperlukan per satu garis antara B

Jumlah Pasak yang diperlukan per satu garis antara B dandan C’C’

''

BC BC

n

buahpasak

n

k

kg

g

x

L

BC BC BC BC                    

..

5

5 3400

3400

8550

,,

8550

4

47

75

5

2

3

36

6

(13)

Balok tersusun dengan pasak

3. Menentukan letak pasak secara grafis.

(14)

Balok tersusun dengan pasak

(15)

Balok tersusun dengan pasak

Pembagian pasak dapat juga ditentukan dengan meng-gunakan hukum

D

D_x_x==

sebagaimana gambar sebagian bidang momen disamping ini.

d

dx

x

D

(16)

Balok tersusun dengan paku.

Y

Yang dikenal ada dua golongan balok tersusun dengan ang dikenal ada dua golongan balok tersusun dengan paku :paku :

1.

1. TTypype see sedederhrhanana ( a ( babadadan tn tererdidiri ri dadari ri sasatu tu papapapan an atatau pu plylywoowood d ))

2.

2. BrBretettwtwanandtdtrarageger ( br ( badadan tan tererdidiri ri dadari pri papapanan-p-papapan man miririning )g )

Contoh bentuk yang type sederhana : Contoh bentuk yang type sederhana :

(17)

Balok tersusun dengan paku.

Contoh soal :

Balok tersusun dengan paku

Balok tersusun dengan paku bentang 6 meter, terlindung dari kayu kelasbentang 6 meter, terlindung dari kayu kelas II

(18)

Balok tersusun dengan paku.

2 2 2 2 2 2 // // 2 2 2 2 / / . . 00 0000 . . 10 1000 / / . . 14 1499 / / . . 12 12 / / . . 10 1000

cm

k

k g

g

E

cm

k

k g

g

cm

k

k g

g

cm

k

k g

g

k k d d lt lt               Pertanyaan : Pertanyaan : 1. 1. HiHitutungngan an bebebaban q n q kgkg/m/m1 1 susudadah th terermamasusuk bk bererat at sesendndiriri.i. 2. 2. SaSambmbunungagan pan paku lku lenengkgkap ap anantartara saa sayayap dap dan bn badadanan.. Penyelesaian : Penyelesaian :

(19)

Balok tersusun dengan paku.

Pertanyaan : Pertanyaan : 1. 1. HiHitutungngan an bebebaban q n q kgkg/m/m1 1 susudadah th terermamasusuk bk bererat at sesendndiriri.i. 2. 2. SaSambmbunungagan pan paku lku lenengkgkap ap anantartara saa sayayap dap dan bn badadanan.. Penyelesaian : Penyelesaian :

(20)

Balok tersusun dengan paku.

Menghitung I dan W Menghitung I dan W I I total total = = . . 6. 6. 20 20 = = 4000 4000 cmcm 2. 2. . . 20. 20. 4 4 = = 213 213 cmcm 2. 2. 20. 4. 20. 4. 12 12 = = 23040 23040 cmcm 27253 cm 27253 cm I I = = 0,8 0,8 It It = = 21802 21802 cmcm W W = = = = 1557 1557 cmcm Mmax Mmax = = . . q q . . 6 6 = 4,5 = 4,5 q. q. kgm kgm ( ( =450q =450q kgcm)kgcm)

12

1

12

1

3 3 2 2 3 3

14

14 I

I

4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 3 8 8 I I ₂₂

(21)

Balok tersusun dengan paku.

100

100 1557

1557

..

45

450

0 



q

lt lt



q q ≤ ≤ 346 346 kg/mkg/m11 _agar_agar f max = 1/300. l f max = 1/300. l

3

30

00

0

6

60

00

0 21802

21802

..

1

10

0

6

60

00

0 ..

3

38

84

4

5

5 5 4 4 m m aaxx





q

f

q q ≤ ≤ 260 260 kg/m1kg/m1 Jadi

(22)

Balok tersusun dengan paku.

lt lt     

Kontrol tegangan geser

D D_max_max = 3 = 3 . 260 . 260 = 78= 780 kg0 kg S S_max_max =20.4.12 =20.4.12 + 10+ 10.6.5 .6.5 = 1= 1260 cm260 cm33 // // 2 2 m m axax

6

6 ..

/

27253

..

6

6 1260

1260

..

7

78

80

0 ..

m

max

ax

..

m

max

ax

      

k

kg

g

cm



T

b

S

D

t t 2.

2. Paku Paku yang dipyang dipakai makai menurut enurut PKKIPKKI --panjang

--panjang minimum minimum : : 2,5 2,5 . . 4 4 cm cm ( ( 44”” ₎₎ --tebal lazim BWG 8 --- d = 4,19 mm --tebal lazim BWG 8 --- d = 4,19 mm

karena teb

karena tebal kayu al kayu b = b = 4 cm 4 cm > 7 > 7 d d makamaka

k

kd

d

S



3

3 ,,

5

5 ..

2

2 ..

  = 3,5 . 0,419 = 3,5 . 0,41922_._.₁₄₉₁₄₉ ₌₌₉₂₉₂_kg._kg.

(23)

Balok tersusun dengan paku.

t t I I S S D D T T

.

  1 1

/

5

5 ,,

27

27 27253

27253

960

960 ..

780

780 cm

cm

k

kg

g

T

_A_A  

k

kg

g

L

..

30

300

0 4120

4120

2

5

5 ,,

27

    " "

4

45

92

92 4120

4120

buahpaku

n

 

Perhitungan jumlah paku :

D

D_A_A = = - - DD_B_B = 3 . 260 = 780 kg.= 3 . 260 = 780 kg.

S

S = = 20 20 . . 4. 4. 12 12 = = 960 960 cmcm33

dengan pembagian

(24)

Balok tersusun dengan paku.

lt lt      5 segmen ( 5 bagian ) 5 segmen ( 5 bagian )

(25)

Balok tersusun dengan paku.

lt lt     

Dapat juga dijadikan 3 bagian atau setiap meter

5 bagian 5 bagian 3 bagian 3 bagian 1 bagian 1 bagian I I II II IIIIII Bagian

Bagian I I : : 5 5 / / 9 9 x x 45 45 = = 25 25 pakupaku

II

II : : 3 3 / / 9 9 x x 45 45 = = 15 15 pakupaku

III

III : : 1 1 / / 9 9 x x 45 45 = = 5 5 pakupaku

jumlah

(26)

Balok tersusun dengan paku.

lt lt      1 1

/

28

28 ..

2

600

600 ..

60

60 ,,

2

2 ..

2

2 ..

cm

k

kg

g

h

ll

q

T

_A_A    A A A A A A T T N N e e __ Menghitung T

Menghitung T_A_A dapat juga dengan :dapat juga dengan :

Pada tumpuan jarak paku dihitung sbb :

dimana N

dimana N_A_A = kekuatan izin satu paku= kekuatan izin satu paku

dA = diameter paku.

(27)

Balok tersusun dengan paku.

lt lt      Kalau

Kalau eA eA > > 10 10 dA dA diambil diambil satu satu garisgaris

dengan tebal badan ≥ 10 dA

5

5 d d < < eA eA < < 10 10 dA dA diambil diambil satu satu garisgaris

dengan tebal badan ≥ 15 dA

Jarang

Jarang eA eA < < 5 5 d d diambil diambil ≥ ≥ 3 3 garis.garis.

Pada tumpuan diusahakan minimal 2

Pada tumpuan diusahakan minimal 2 garisgaris

kalau perlu badan dapat dipertebal.

(28)

balok tersusun 2 lapis dengan pasak balok tersusun 2 lapis dengan pasak

h 1 h 1 h 2 h 2 , , , , q = 1200 kg/m q = 1200 kg/m11 A A 1,50 1,50 B B 5,00 5,00 C C 1,50 1,50 DD kayu

kayu kelas kelas II II mutu mutu A A 1010 Memikul beban q = 1200 kg/m

Memikul beban q = 1200 kg/m11 _{sudah termasuk bs balok}_{sudah termasuk bs balok}

Konstruksi dalam keadaan terlindung. Konstruksi dalam keadaan terlindung.

Hitunglah 1) besarn

Hitunglah 1) besarnya h1 ,h2 dan H ya h1 ,h2 dan H bila h2 = 0,6 h1 bila h2 = 0,6 h1 ( cm )( cm ) 2) Jumlah pasak pada

2) Jumlah pasak pada bentang AB dan CDbentang AB dan CD bila pasak berukuran 10 cm x 10 cm x 3 cm bila pasak berukuran 10 cm x 10 cm x 3 cm dari kayu kelas I mutu A

dari kayu kelas I mutu A

Contoh perhitungan

(29)

Contoh perhitungan

2 2 // // 2 2 2 2 // // // // 2 2 2 2

/

..

12

12 /

/

..

25

25 /

/

..

85

85 /

/

..

100

100 cm

cm

kkgg

cm

kkgg

cm

kkgg

cm

kkgg

tk tk tr tr tk tk lt lt











            Penyelesaian : Penyelesaian : M M Kayu Kelas II

Kayu Kelas II mutu Amutu A D

(30)

Contoh perhitungan

k

kgm

gm

M

ll

q

M

k

kg

g

ll

q

V

B B C C B B

2400

1350

3750

2

5

5 ,,

1

1 ..

1200

8

5

5 ..

1200

8

8 ..

4800

2

1

1 ..

8

8 ..

1200

2

2 ..

m m axax 2 2 2 2 2 2 m m axax                         .. .. 16 16 .. 9 9 ,, 15 15 5 5 ,, 26 26 .. 6 6 ,, 0 0 .. .... ... ... .. 5 5 ,, 26 26 52 52 ,, 26 26 ... ... 2 2 ,, 703 703 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 413 413 ,, 3 3 .. 100 100 240000 240000 ... ... ... ... ... ... .. .. 413 413 ,, 3 3 6 6 ,, 1 1 .. 10 10 .. 6 6 1 1 .. 8 8 ,, 0 0 ... ... ... ... .. 6 6 ,, 0 0 ... ... )) .( .( 10 10 .. 6 6 1 1 .. 8 8 ,, 0 0 .. 10 10 .. 6 6 1 1 .. 8 8 ,, 0 0 .. 6 6 1 1 .. 8 8 ,, 0 0 2 2 1 1 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 ma ma xx 2 2 1 1 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 2 2 2 2 cm cm cm cm h h cm cm h h cm cm h h h h h h W W M M h h h h W W h h h h karena karena h h h h H H H H b b W W W W lt lt t t                                          

(31)

Perhitungan jumlah pasak.

Kekuatan izin pasak :

S S₁₁ = 10. 10. 20 = 2000 kg= 10. 10. 20 = 2000 kg S S₂₂ = = 10. 10. 1,5 1,5 . . 85 85 = = 1275 1275 kg kg ……> ……> JadiJadi _S_S = 1275 kg = 1275 kg

pasak

bh

n

k

k g

g

L

k

k g

g

B

T

k

k g

g

B

T

k

k g

g

D

k

k g

g

ll

q

D

k

k g

g

ll

q

V

BA BA BA BA kiri kiri Ckiri Ckiri Bk Bk anananan Ckanan Ckanan Bk Bk iriiri C C B B 4 4 50 50 3 3 75 75 ,, 4473 4473 .. 75 75 ,, 4473 4473 150 150 .. 2 2 65 65 ,, 59 59 .. 65 65 ,, 59 59 53 53 ,, 63 63 .. ) ) 25 25 ,, 21 21 25 25 ,, 5 5 ( ( 53 53 ,, 63 63 .. 53 53 ,, 63 63 85 85 5400 5400 5 5 ,, 42 42 1800 1800 2 2 3 3 .. .. 3000 3000 1800 1800 4800 4800 .. .. 1800 1800 5 5 ,, 1 1 .. 1200 1200 .. 4800 4800 2 2 1 1 .. 8 8 .. 1200 1200 2 2 .. 2 2 25 25 ,, 5 5 0 0                                                

(32)

Contoh perhitungan

Jadi jumlah pasak pada bentang Jadi jumlah pasak pada bentang CD = bentang AB = 4 buah

CD = bentang AB = 4 buah pasak.pasak. 26,5 26,5 21,2521,25 5,25 5,25 16 21,25 16 21,25

pa

pasak

sak

bh

n

k

kg

g

L

k

kg

g

B

T

k

kg

g

B

T

BT BT BT BT kanan kanan

..

12

7

7 ,,

11

11 1275

1275

14913

....

...

..

14913

30

300

0 ..

2

42

42 ,,

99

99 ..

42

42 ,,

99

88

88 ,,

10

105

5 ..

))

25

25 ,,

21

25

25 ,,

5

5 ((

88

88 ,,

10

105

5 ..

88

88 ,,

10

105

5

85

85 9000

9000

5

5 ,,

42

42 3000

3000

2

3

2 2 25 25 ,, 5 5 0 0                        

Jadi jumlah pasak pada bentang AB = 2x bentang BT Jadi jumlah pasak pada bentang AB = 2x bentang BT