Perencanaan Kuda - Kuda Kayu

(1)

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Di dalam dunia teknik sipil, terdapat berbagai macam konstruksi bangunan seperti gedung, jembatan, drainase, waduk, perkerasan jalan dan sebagainya. Semua konstruksi bangunan tersebut akan direncanakan dan dilaksanakan sesuai dengan peraturan yang berlaku. Pada tahap perencanaan dan pelaksanaan diperlukan suatu disiplin ilmu (teknik sipil) yang mantap supaya menghasilkan suatu konstruksi bangunan yang aman dan ekonomis. Pada kesempatan ini, saya mencoba untuk merencanakan dan mendesain suatu konstruksi bangunan gedung dua lantai.

1.2 Ruang Lingkup Perencanaan

Perencanaan Bangunan Gedung I merupakan bagian dari kurikulum Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Syiah Kuala, dimana dalam tugas perencanaan ini mencakup 3 sub perencanaan, diantaranya : Struktur Kayu, Struktur Baja, dan Struktur Beton. Pada perencanaan suatu konstruksi bangunan harus dilakukan analisa struktur yang harus diperhatikan perilaku struktur dan ketelitiannya. Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan suatu konstruksi bangunan yang aman dan ekonomis sesuai dengan yang diharapkan.

Pada perencanaan kuda – kuda kayu, akan dihitung pembebanan pada konstruksi kayu, perhitungan panjang batang, perencanaan gording, pendimensian batang, perhitungan sambungan serta perhitungan kubikasinya.

Untuk perhitungan kombinasi gaya – gaya batang akibat pembebanan pada masing – masing titik buhul dan beban gabungan serta perhitungan sambungan dapat dilihat secara rinci pada lampiran Perencanaan Konstruksi Kuda – kuda Kayu.

1.3 Tujuan

Tujuan perhitungan dari konstruksi gedung ini adalah untuk menerapkan ilmu-ilmu yang telah dipelajari agar dapat dipergunakan di lapangan dan juga sebagai perbandingan

(2)

antara teori dengan penerapannya di lapangan, sehingga memberikan wawasan yang lebih luas bagi para mahasiswa.

1.4 Peraturan yang Digunakan

Perhitungan muatan berpedoman pada Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia (PKKI–1967) dan Peraturan Pembebanan Indonesia (PBI – 1987). Ukuran kayu yang digunakan berdasarkan gaya-gaya yang bekerja tiap batang, dimana besarnya gaya-gaya batang tersebut dihitung dengan metode Cremona.

1.5 Penempatan Beban

1.5.1 Beban Mati

Beban mati dapat dibagi 2 bagian yaitu :

1. Muatan yang diakibatkan oleh berat sendiri. Yaitu atap, gording dan kuda-kuda, muatan ini dianggap bekerja pada titik buhul bagian atas.

2. Muatan yang diakibatkan oleh berat plafond, dianggap bekerja pada titik buhul bagian bawah.

1.5.2 Beban Hidup

Beban hidup yang diakibatkan oleh pekerja dengan peralatannya atau berat air hujan yang bekerja pada konstruksi kuda-kuda. Berat pekerja minimum sebesar 100 kg dan beserta air hujan adalah (40 – 0,8 α) kg/m², dimana α adalah kemiringan atap.

1.5.3 Beban Angin

Angin tekan dan angin hisap yang bekerja dianggap bekerja pada tiap titik buhul bagian atas dan arahnya tegak lurus bidang atap.

Untuk konstruksi gedung tertutup dengan α< 65º maka :

 Koefisien angin tekan = (0,02 α – 0,4) dan

(3)

1.6 Ketentuan Mengenai Tegangan Kayu

Jenis kayu yang digunakan untuk rangka kuda-kuda adalah kayu Rasamala dengan berat jenis rata-rata adalah 0,81g/cm³, Konstruksi terlindung sehingga β = 1 dan pada konstruksi bekerja muatan tidak tetap δ = 5/4 dan muatan tetap δ = 1 (PKKI – 1961 pasal 6). Untuk rangka kuda-kuda digunakan kayu kelas II, yaitu kayu Rasamala dengan berat jenis rata-rata 0,81 g/cm³, berdasarkan PKKI – 1961 daftar II untuk kayu kelas II (mutu A), korelasi tegangannya adalah :

 lt = 170 x 0,81 = 137,7 kg/cm2

 tk//₌tr//_{= 150 x 0,81 = 121,5 kg/cm}2

 tk = 40x 0,81 = 32,4 kg/cm2

 // = 20 x 0,81 = 16,2 kg/cm2

Berdasarkan PKKI – 1961 kayu Rasamala termasuk kayu kelas II dengan tegangan izin:

 lt = 100 kg/cm2

 tk//= tr// = 85 kg/cm2

 tk = 25 kg/cm2

 // = 12 kg/cm2

1.7 Ketentuan Mengenai Alat Sambung

Alat sambung yang digunakan adalah paku, untuk perencanaan dimensi alat sambung digunakan rumus yang tertera pada PKKI – 1961 yang disesuaikan dengan ukuran jenis kayu.

(4)

BAB II PEMBEBANAN I J K L B C D E F A2 A3 A4 A5 A6 H1 H2 H4 H5 H6 H7 D4 V5 V4 D3 V3 D2 V2 D1 V1 A1 H A G 10.80 3.13

2.1 Pembebanan Pada Konstruksi Kayu

Kuda-kuda seperti tergambar diatas

 Jenis kayu = Rasamala ( Bj = 0,81g/cm³ ) PKKI 1961

 Kelas kayu = Kelas kuat II

 Jenis atap = Seng Metal

 Kemiringan atap () = 30o

 Jarak antar kuda-kuda = 3,60 m

 Panjang bentang kuda-kuda = 10,80 m

 Jarak antar gording = 0,60 m

 Alat sambung = Paku

 Tekanan angin () = 40 kg/m2 (PPI 1983, pasal 4.2 ayat 2)

 Plafond + Penggantung = ( Bj = 18 kg/m2 ) PPI 1983

2.2 Perhitungan Panjang Batang  Batang Mendatar

Batang H1 = H2 = H3= 1,80 m  Batang Kaki Kuda-kuda

Batang A1 = A2 = A3 A1= 1 ₀ 30 80 , 1 Cos Cos H   = 2,08 m

(5)

 Batang Tegak Lurus

Batang V1 = A1 Sin α = 2,08 Sin 30 = 1,04 m

Batang V2 = (A1+ A2) x Sin α = (4,16) x Sin 30 = 2,08 m

Batang V3 = h = 3,12 m  Batang Diagonal m H V D₁  ₁2  ₂2  1,042 1,802 2,08 m H V D 32 2,082 1,802 2,75 2 2 2     

Tabel 2.1. Panjang Batang Nomor Batang Panjang Batang (m) Nomor Batang Panjang Batang (m) A1 2,08 H6 1,80 A2 2,08 D1 2,08 A3 2,08 D2 2,75 A4 2,08 D3 2,75 A5 2,08 D4 2,08 A6 2,08 V1 1,04 H1 1,80 V2 2,08 H2 1,80 V3 3,12 H3 1,80 V4 2,08 H4 1,80 V5 1,04 H5 1,80 2.3 Perencanaan Gording Direncanakan:

 Jarak antar kuda-kuda = 3,60 m

 Ukuran gording = 8/12 cm

 Jarak antar gording = 0,60 m

 Jenis atap = Seng metal

(6)

α

 Tekanan angin (PPI 1983) = 40 Kg/m2

Kayu yang dipakai adalah kayu kelas II jenis Rasamala dengan berat jenis 0,81g/cm3. Beban yang diperhitungkan pada gording adalah beban mati, beban hidup dan beban angin

2.3.1 Perhitungan gaya dalam

A. Beban mati

Beban mati merupakan beban gaya berat pada suatu posisi tertentu. Beban mati yang diperhitungkan disini adalah jenis kayu Rasamala dengan berat jenis 810 kg/m3 (PPKI 1961).

Berat gording = 0,08 x 0,12 x 810 = 7,780 kg/m Berat penutup atap = 0,60 x 10 = 6 kg/m +

q = 13,780 kg/m qx = q sin  = 13,780 x sin 30o = 6,890 kg/m qy = q cos  = 13,780 x cos 30o = 11,930 kg/m Mx = 1/8 qy l2 = 1/8 x 11,930 x (3,60)2= 19,330 kg.m My = 1/8 qx l2 = 1/8 x 6,890 x (3,60)2 = 11,162 kg.m B. Beban hidup

Beban hidup yang diperhitungkan pada atap gedung menurut PPI-1983 adalah beban terpusat akibat pekerja dan peralatannya serta beban terbagi rata akibat air hujan. Momen akibat beban hidup ini diambil yang paling besar atau yang paling menentukan diantara dua jenis muatan berikut :

1. Beban terpusat

3,60 m

qy

qx

(7)

Berdasarkan PPI-1983 ( Bab-3 pasal 3.2 ayat 2.b), akibat beban terpusat dari seorang pekerja atau seorang pemadam kebakaran yang bekerja di tengah bentang merupakan beban hidup sebesar P = 100 kg.

Px = P sin  = 100 x sin 30o = 50 kg/m Py = P cos  = 100 x cos 30o = 86,60 kg/m Mx = ¼ Py L = ¼ x 86,60 3,60 = 77,94 kg.m My = ¼ Px L = ¼ x 50 3,60 = 45 kg.m

2. Beban terbagi rata

Menurut PPI-1983 muatan air hujan per meter persegi bidang datar berasal dari air hujan, dapat ditentukan dengan rumus :

(40 - 0,8 ) = (40 - 0,8(30)) = 16 kg/m2

Jadi Beban akibat air hujan yang diterima gording adalah :

q = 16x 0,60 = 9,60 kg/m

qx = q sin  = 9,60 x sin 30o = 4,80 kg/m

qy = q cos  = 9,60 x cos 30o = 8,314 kg/m

Mx = 1/8 qy l2 = 1/8 x 8,314 x (3,60)2 = 13,469 kg.m

My = 1/8 qy l2 = 1/8 x 4,80 x (3,60)2 = 7,776 kg.m

Dari kedua beban hidup di atas, momen yang menentukan adalah momen yang terbesar, yaitu akibat pekerja dan peralatannya P = 100 kg.

C. Beban angin

Beban angin diperhitungkan dengan menganggap adanya tekanan positif dan negatif (hisap). Tekanan angin bekerja tegak lurus pada bidang atap sebesar ω= 40 kg/m2 dengan demikian tekanan angin hanya bekerja pada sumbu y saja sedangkan sumbu x = 0. Ada dua jenis beban angin yang harus ditinjau, yaitu:

1. Angin tekan

Koefisien angin tekan untuk sudut  65o adalah:

Py

P Px

(8)

CT = 0,02  - 0,4 = 0,02 (30o) - 0,4 = 0,2 jadi :

qx = 0 dimana : L1 = jarak antara gording

qy = CT x L1 x ω = 0,2 x 0,60 x 40 = 4,8 kg/m

Mx = 1/8 x qy x L2 = 1/8 x 4,8 x (3,60)2 = 7,776 kg.m

My = 0

2. Angin hisap

Koefisien angin hisap CH = - 0,4 ( PPI-1983 ) qx = 0

qy = CH x L1 x ω = (-0,4) x 0,60 x 40 = 9,6 kg/m (-)

Mx = 1/8 x qy x L2 = 1/8 x (-9,6) x (3,60)2 = 15,552 kg.m (-)

My = 0

Di dalam perhitungan hanya angin tekan saja yang diperhitungkan karena angin hisap malah akan memperkecil tegangan pada batang.

Besarnya momen akibat variasi dan kombinasi beban, diperlihatkan pada tabel berikut :

Tabel 2.2. Besarnya Momen Akibat Variasi dan Kombinasi Beban

Beban Mati

Beban Hidup Beban Angin Kombinasi Beban

Beban Terpusat Beban Terbagi rata Angin Tekan Angin

Hisab Primer Sekunder

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7= 2+3) (8= 2+3+5)

Mx(kg.m) 19,330 77,94 13,462 7,776 15,552 97,270 105,05

My(kg.m) 11,160 45,00 7,776 0,00 0,00 56,160 56,160

2.3.2 Pendimensian gording

Berdasarkan PPKI-1961, Kayu Rasamala dengan Bj = 810 kg/m3 tergolong kayu kelas kuat II dengan  lt = 100 kg/cm2, konstruksi terlindung ( = 1),muatan tetap / primer (δ = 1), muatan tidak tetap (δ = 5/4), maka tegangan izin lentur :

(9)

 lt =  x δ x

σ

lt

Untuk ukuran gording yang direncanakan 8/12, maka diperoleh: Wx = 1/6 x b xh2 = 1/6 x 8 x 122 = 192cm3 Wy = 1/6 x b2 xh = 1/6 x 82 x 12 = 128cm3 Ix = 1/12 x b x h3 = 1/12 x 8 x 123 = 1152cm4 Iy = 1/12 x b3 x h = 1/12 x 83 x 12= 512cm4 2.4 Kontrol Keamanan 2.4.1 Kontrol Tegangan

Kontrol tegangan dilakukan terhadap 2 jenis kombinasi, yaitu kombinasi pembebanan primer dan kombinasi pembebanan sekunder.

A. Kombinasi pembebanan primer.

Merupakan beban tetap (δ = 1) pada konstruksi terlindung ( = 1), sehingga :

 lt =  lt x δ x  = 100 x 1 x 1 = 100 kg/cm2 Dengan : Mx = 97,270kg.m = 9727 kg.cm My = 56,160 kg.m = 5616 kg.cm Diperoleh :



l tytb = Wx Mx + Wy My = 192 9727 + 128 5616 = 94,54 kg/cm2



l tytb < l t 94,54 kg/cm2< 100 kg/cm2

...

(Aman)

B. Kombinasi pembebanan sekunder

Merupakan beban tidak tetap ( =5/4) pada konstruksi terlindung ( = 1), sehingga

 lt =  lt x δ x  = 100 x 5/4 x 1 = 125 kg/cm2 Dengan : Mx = 105,05kg.m = 10505 kg.cm My = 56,16 kg.m = 5616 kg.cm

x

y

12 cm 8 cm

(10)

Diperoleh :



l tytb = Wx Mx + Wy My = 128 10505 + 192 5616 = 111,32 kg/cm2



l tytb <l t 111,32 kg/cm2<125 kg/cm2

...

(Aman) Konstruksi gording aman terhadap tegangan lentur.

2.4.2 Kontrol lendutan

Menurut PKKI-1961, lendutan yang diizinkan untuk gording adalah: f = 200 1 x L = 200 1 (360) = 1,80 cm

Modulus elastisitas kayu Rasamala adalah : E =100000 kg/cm2

A. Akibat beban mati

qx = q sin  = 13,780 x sin 30o = 6,890 kg/m

qy = q cos  = 13,780 x cos 30o = 11,930 kg/m  Momen Inersia gording

Ix = 1/12 x b x h3 = 1/12 x 8 x 123 = 1152 cm4 Iy = 1/12 x b3 x h = 1/12 x 83 x 12 = 512 cm4  Lendutan gording fy1 = cm x x x Iy E L qx x 0,2354 ) 512 ( ) 125000 ( ) 360 ( ) 06890 , 0 ( 384 5 . . 384 5 4 4   fx1 = cm x x x Ix E L qy x 0,1812 ) 1152 ( ) 125000 ( ) 360 ( (0,11930) 384 5 . . 384 5 4 4  

B. Akibat beban hidup

Px = P sin  = 100 x sin 30o = 50 kg/m Py = P cos  = 100 x cos 30o = 86,60 kg/m

Momen Inersia gording

Ix = 1/12 x b x h3 = 1/12 x 8 x 123 = 1152 cm4 Iy = 1/12 x b3 x h = 1/12 x 83 x 12 = 512 cm4

(11)

 Lendutan gording fy2 = cm x x x Iy E L Px x 0,760 ) 512 ( ) 125000 ( ) 360 ( ) 50 ( 48 1 . . 48 1 3 3   fx2 = cm x x x Ix E L Py x 0,585 ) 1152 ( ) 125000 ( ) 360 ( ) 60 , 86 ( 48 1 . . 48 1 3 _ 3 _

C. Akibat beban angin 1. Angin tekan qx = 0 qy = CT x L1 x ω = 0,2 x 0,60 x 40 = 4,8 kg/m  Lendutan gording fy3 = 0 fx3 = cm x x x Ix E L qy x 0,0729 ) 1152 ( ) 125000 ( ) 360 ( ) 048 , 0 ( 384 5 . . 384 5 4 4   2. Angin hisap

Lendutan akibat angin hisap tidak perlu diperhitungkan, karena angin hisap hanya memperkecil lendutan.

fytotal = fx1 + fx2 + fx3 = 0,2354 + 0,760 + 0,000 = 0,9954 cm

fxtotal = fy1 + fy2 + fy3 = 0,1812 + 0,585 + 0,0729 = 0,8391 cm

fytb = (fxtotal)2 (fytotal)2 =

2 2 ) 9954 , 0 ( ) 0,8391 (  = 1,302 cm fytb < f fytb = 1,302 cm < 1,80 cm ………(Aman)

Dari perhitungan dapat disimpulkan bahwa gording yang direncanakan dengan ukuran 8/12 cm dapat digunakan, karena telah memenuhi syarat kontrol tegangan dan lendutan.

(12)

2.5 Pembebanan pada Kuda-kuda

Perhitungan beban disini berpedoman pada Peraturan Pembebanan Indonesia (PPI-1983) dan untuk konstruksi kayu juga menggunakan Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia (PKKI-1961). I J K L B C D E F A2 A3 A4 A5 A6 H1 H2 H4 H5 H6 H7 D4 V5 V4 D3 V3 D2 V2 D1 V1 A1 H A G 10.80 3.13 1.80 1.80 1.80 1.80 1.80 1.80 2.6.1 Beban mati

Beban mati kuda-kuda terdiri dari : A. Berat sendiri konstruksi kuda-kuda B. Berat atap

C. Berat plafond dan penggantung D. Berat gording

A. Berat sendiri konstruksi kuda-kuda Ukuran kayu direncanakan :

 Balok Bint = 2 x 4/14 cm

 Balok kaki kuda-kuda = 8/12 cm

 Balok vertikal = 8/12 cm

 Balok diagonal = 8/12 cm

 Balok gapit = 2 x 4/14 cm

(13)

Berat masing-masing batang : 1. Balok bint = 2 x 4/14 cm

H1 = H2 =H3 = H4 =H5 =H6 =1,80 m

P = 2 x 0,04 x 0,14 x 1,80 x 810= 16,330 kg 2. Balok kaki kuda-kuda = 8/12 cm

A1 =A2 = A3 = A4 = A5 = A6 = 2,08 m P = 0,08 x 0,12 x 2,08 x 810= 16,174 kg 3. Balok vertikal = 8/12 cm V1 = V5 = 1,04 m P = 0,08 x 0,12 x 1,04 x 810= 8,087 kg V2 = V4 = 2,08 m P = 0,08 x 0,12 x 2,08 x 810= 16,174 kg V3= 3,12 m P = 0,08 x 0,12 x 3,12 x 810= 24,261 kg 4. Balok diagonal = 8/12 cm D1= D4 = 2,08 m P = 0,08 x 0,12 x 2,08 x 810= 16,174 kg D2= D3 = 2,75 m P = 0,08 x 0,12 x 2,75 x 810= 21,384 kg 5. Ikatan Angin = 2 x 4/14 cm

Panjang Ikatan Angin = (2,00)2 (3,60)2 = 4,118 m P = 2 x 0,04 x 0,14 x 4,118 x 810 = 37,358 kg

6. Tritisan = 0,08 x 0,12 x 1,15 x 810 = 8,942 kg

 Pelimpahan beban pada masing-masing titik buhul akibat berat batang sendiri : 1. Titik A = B = ½ (A1 + H1 ) + tritisan

= ½ (16,174+ 16,330) +8,942 = 25,194 kg 2. Titik C = G = ½ (H1 + H2 + V1)

(14)

3. Titik D = F = ½ (D1 + H2 + H3+ V2)

= ½ (16,174+ 16,330 + 16,330 + 16,174) = 32,504kg 4. Titik E = ½ (H3 + H4 + D2 + D3 + Ikatan Angin + V3)

= ½ (16,330+ 16,330+ 21,384 + 21,384+ 37,358+ 24,261) = 68,524 kg 5. Titik H = L = ½ (A1 + A2 + V1 + D1)

= ½ (16,174 + 16,174+ 8,087+ 16,174) = 28,305 kg 6. Titik I = K = ½ (A2 + A3 + V2 + D2)

= ½ (16,174+ 16,174+ 16,174+ 21,384) = 34,953 kg 7. Titik J = ½ (A3 + A4 + V3 + ikatan angin)

= ½ (16,174+ 16,174+ 24,261 + 37,358) = 46,984 kg

B. Berat penutup atap + berat gording

Menurut PPI- 1983,berat penutup atap seng metal per m2 bidang atap = 10 kg/m2. Bila jarak antar kuda–kuda 3,60 m, maka beban yang diterima :

Gording = 0,08 x 0,12 x 810 = 7,776 kg/m

P1 = Berat penutup atap = 10 x jarak antar kuda – kuda x jarak gording = 10 x 3,60 x 0,6 = 21,6 kg

P2 = Berat gording =7,776 x jarak antar kuda – kuda = 7,776 x 3,6 = 27,994 kg P = P1 + P2 = 21,6 + 27,994 = 49,594 kg

(15)

∑MH = 0 RAH (2,08) = 49,594 (2) + 49,594 (1,4) + 49,594 (0,8) + 49,594 (0,2) RAH = 104,910 kg ∑V = 0 RHA = 4(49,594) -104,910= 93,446kg ∑MI = 0 RHI (2,08) = 49,594 (1,68) + 49,594 (1,08) + 49,594 (0,48) RHI = 77,252 kg ∑V = 0 RIH = 3(49,594) –77,252= 71,530kg

(16)

∑MJ = 0

RIJ (2,08) = 49,594 (1,96) + 49,594 (1,36) + 49,594 (0,76) + 49,594 (0,16) RIJ = 101,094 kg

∑V = 0

RJI = 4(49,594) –101,094 = 97,282 kg

Balok nok 5/10 kayu Rasamala dengan Bj = 810 kg/m3 Berat nok = 0,05 x 0,10 x 3,60 x 810 = 14,580 kg

Jadi, Pelimpahan beban penutup atap + gording pada masing-masing titik buhul : 1. Titik A = B = RAH

= 104,910kg 2. Titik H = L = RHA+ RHI

= 93,446+ 77,252= 170,712 kg 3. Titik I = K = RIH + RIJ

= 71,530+ 101,094= 172,624 kg 4. Titik J = (2 x RJI) + berat nok

= (2 x 97,282) + 14,580 = 209,144 kg C. Berat plafond dan penggantung

Berat plafond dan penggantung = (11 + 7) = 18 kg/m2 (PPI-1983) 1. Titik A = B = ½ (H1) x 3,60 x 18

= ½ (1,80) x 3,60 x 18 = 58,320 kg 2. Titik C = D = E = F = G = ½ (H1 + H2) x 3,60 x 18

(17)

2.6.2 Beban hidup

A. Beban orang/pekerja

PPI-1983 menegaskan bahwa pada tiap titik buhul bagian atas perlu ditambah beban sebesar 100 kg yang diakibatkan oleh seorang pekerja dan peralatannya. Tetapi pada kantilever ditambah beban sebesar 200 kg. Demikian juga pada titik buhul bagian bawah ditambah 100 kg sebagai akibat dari pemasangan instalasi listrik. Penyambungan titik buhul dan keduanya merupakan bagian dari beban hidup.

B. Beban air hujan

Menurut PPI-1983, beban air hujan yang bekerja pada titik buhul bagian atas dapat dicari dengan menggunakan rumus :

beban air hujan = 40 – 0,8  = 40 – (0,8 x 30o) = 16 kg/m2 Beban terhadap titik buhul masing-masing :

1. Titik A = B = ½ (A1 + tritisan) x 3,60 x 16

= ½ (2,08 + 1,15) x 3,60 x 16 = 93,024 kg 2. Titik H = I = J = K = L = ½ (A1 + A2) x 3,60 x 16

= ½ (2,08 + 2,08) x 3,60 x 16 = 119,808 kg

Dari kedua jenis beban hidup di atas (beban orang/pekerja dan air hujan), maka beban yang diperhitungkan adalah beban yang terbesar yaitu beban air hujan.

2.6.3 Beban angin

Beban angin yang bekerja ω = 40 kg/m2. Untuk bangunan yang tertutup menurut PPI-1983 untuk sudut kemiringan atap = 30o, maka koefisien angin tekan dan angin hisap. 1. Angin tekan

C = 0,02  – 0,4 = (0,02 x 30o) – 0,4 = 0,2 Beban yang diterima masing-masing titik buhul :

 Titik buhul A = B = (½ (A1)+ tritisan) x 3,60 x 0,2 x 40

= (½(2,08) + 1,15) x 3,60 x 0,2 x 40 = 46,512 kg

 Titik buhul H = I = K = L = ½ (A1 + A2) x 3,60 x 0,2 x 40

= ½ (2,08+ 2,08) x 3,60 x 0,2 x 40 = 59,904 kg

 Titik buhul J = ½ (A3) x 3,60 x 0,2 x 40

(18)

2. Angin hisap C = – 0,4

Beban yang diterima masing-masing titik buhul :

 Titik buhul A = B = (½ (A1)+ tritisan)x 3,60 x (-0,4) x 40

= (½(2,08) + 1,15) x 3,60 x (-0,4) x 40 = 93,024 kg (-)

 Titik buhul H = I = K = L = ½ (A1 + A2) x 3,60 x (-0,4) x 40

= ½ (2,08+ 2,08) x 3,60 x (-0,4) x 40 = 119,808 kg (-)

 Titik buhul J = ½ (A3) x 3,60 x (-0,4) x 40

= ½ (2,08) x 3,60 x (-0,4) x 40 = 59,904 kg (-)

Tabel 2.3. Tabel Pembebanan pada masing – masing titik.

Titik Buhul

Beban Tetap Beban Hidup

Jumlah Dibulatkan Berat sendiri Beban Atap + gording Berat Plafond +

penggantung Pekerja Hujan

(kg) (kg) (kg) (kg) (kg) A 25,194 104,910 58,32 100 93,024 381,448 382 B 25,194 104,910 58,32 100 93,024 381,448 382 C 20,374 - 116,64 100 - 237,014 238 D 32,504 - 116,64 100 - 248,694 249 E 68,524 - 116,64 100 - 285,164 286 F 32,504 - 116,64 100 - 248,694 249 G 20,374 - 116,64 100 - 237,014 238 H 28,305 170,712 - 100 119,808 318,825 319 I 34,953 172,624 - 100 119,808 327,385 328 J 46,984 209,144 - 100 119,808 375,936 376 K 34,953 172,624 - 100 119,808 327,385 328 L 28,305 170,712 - 100 119,808 318,825 319

(19)

Tabel 2.4. Kombinasi Gaya Batang Akibat Beban Gabungan No. Batang Panjang Batang Muatan Tetap Muatan Angin Tekan Kiri Hisap Kanan Muatan Angin Tekan Kanan Hisap Kiri Kombinasi Muatan Gaya Maksimum Gaya Desain (2 + 3) (2 + 4) ( kg ) ( kg ) ( kg ) ( kg ) ( kg ) ( kg ) ( kg ) ( kg ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A1 2,08 -2930 52,07 207,26 -2877,93 -2722,74 -2877,93 -2877,93 A2 2,08 -2373 86,65 138,09 -2286,35 -2234,91 -2286,35 A3 2,08 -1802,7 121,24 70,48 -1681,46 -1732,22 -1732,22 A4 2,08 -1802,7 69,36 122,36 -1733,34 -1680,34 -1733,34 A5 2,08 -2373 138,72 88,3 -2234,28 -2284,7 -2284,7 A6 2,08 -2930 207,33 52,148 -2722,67 -2877,852 -2877,852 H1 1,8 2537,5 226,06 -427,39 2763,56 2110,11 2763,56 2763,56 H2 1,8 2537,5 226,06 -427,39 2763,56 2110,11 2763,56 H3 1,8 2055,1 166,16 -119,59 2221,26 1935,51 2221,26 H4 1,8 2055,1 -88,65 58,32 1966,45 2113,42 2113,42 H5 1,8 2537,5 -134,01 116,93 2403,49 2654,43 2654,43 H6 1,8 2537,5 -134,01 116,93 2403,49 2654,43 2654,43 D1 2,08 -557 -69,17 138,34 -626,17 -418,66 -626,17 -846 D2 2,75 -754,5 -91,5 180,94 -846 -573,56 -846 D3 2,75 -754,5 183,26 90,81 -571,24 -663,69 -663,69 D4 2,08 -557 138,91 67,59 -418,09 -489,41 -489,41 0 0 0 V1 1,04 238 0 0 238 238 238 1357,34 V2 2,08 527,5 34,59 -69,17 562,09 458,33 562,09 V3 3,12 1426,7 -69,36 -70,48 1357,34 1356,22 1357,34 V4 2,08 527,5 69,45 33,8 596,95 561,3 596,95 V5 1,04 238 0 0 238 238 238

(20)

BAB III

PENDIMENSIAN BATANG

3.1 Dasar Perhitungan

Untuk rangka kuda-kuda digunakan kayu kelas I, yaitu kayu rasamala dengan berat jenis rata-rata 810 kg/cm2, berdasarkan PKKI-1961 daftar II untuk kayu kelas II adalah:

 lt = 100 kg/cm2

 tk//= tr// = 85 kg/cm2

 tk= 25 kg/cm2

 // = 12 kg/cm2

Konstruksi terlindung (konstruksi kuda-kuda), faktor  = 1. Pembebanan akibat muatan tetap dan angin, faktor δ = 5/4 (PKKI-1961), maka tegangan-tegangan izinnya adalah:

 lt = 1 x 5/4 x 100 kg/cm2 = 125 kg/cm2

 tk//= tr// = 1 x 5/4 x 85 kg/cm2 = 106,25kg/cm2

 tk = 1 x 5/4 x 25 kg/cm2 = 31,25 kg/cm2

 // = 1 x 5/4 x 12 kg/cm2 = 15 kg/cm2

Alat sambung menggunakan baut dengan pelemahannya 20% sehingga Fnetto = 80% x

Fbruto. Berdasarkan PKKI-1961 bab V pasal 9, batang-batang kayu konstruksi rangka

(vakwerk) harus mempunyai ukuran lebih besar atau sama dengan 4 cm, dan luas penampang lebih besar atau sama dengan 32 cm2.

1. Perhitungan batang tarik menggunakan rumus :

 Fn = 0,9 Fbr  ytb = n F P = br F P  8 , 0 <tr//

dimana: P = besar gaya pada batang yang ditinjau Fbr = Luas tampang bruto

(21)

2. Perhitungan batang tekan menggunakan rumus :

Untuk perhitungan batang tekan, ujung batang dianggap sendi-sendi (Lk = L). Menurut

PKKI-1963, gaya yang ditahan batang harus digandakan dengan faktor tekuk (ω) untuk menghindari bahaya tekukan.

Di dalam suatu konstruksi, tiap-tiap batang tertekan harus mempunyai angka kelangsingan λ ≤ 150, dimana :  λ = min i Lk  σytb = br F P ≤ tk//  i min = Fbr in Im = h b h b . . . 12 / 1 3 = 0,289 h

dimana: lk = panjang tekuk

i

min = jari-jari kelembaman I min = momen lembam minimum

Harga ω dapat dilihat pada daftar III PKKI-1963.

3.2 Perhitungan Batang Tekan

a. Balok kaki kuda-kuda A1, A2, A3, A4, A5, A6

Gaya batang yang bekerja P = 2877,93 kg (tekan)

Setiap titik buhul dianggap sendi. Maka, Lk = L = 2,08 m = 208 cm

Ukuran kayu yang digunakan 8/12 cm ix = 0,289 h = 0,289 x 12 = 3,468 cm

iy = 0,289 b = 0,289 x 8 = 2,312 cm

imindiambil yang terkecil antara ix dan iy, yaitu iy = 2,312 cm  = min i lk = 312 , 2 208 = 89,965

Dari daftar III PKKI, diperoleh :  = 89  = 2,46

(22)

λ = 89,965  dengan interpolasi diperoleh  = 2,4986  ytb = Fbr P. = 12 8 4986 , 2 93 , 2877 x x = 74,904 kg/cm2<tk// = 162,5 kg/cm2...(Aman) Kayu ukuran 8/12 aman untuk digunakan.

b. Batang diagonal

1. D1, D4

Gaya batang yang bekerja P = 846 kg (tekan)

iy = 0,289 b = 0,289 x 8 = 2,312 cm

 = 90  = 2,50 λ = 89,965  dengan interpolasi diperoleh  = 2,4986

 ytb = Fbr P. = 12 8 4986 , 2 846 x x = 22,019 kg/cm2<tk// = 162,5 kg/cm2...(Aman)

Kayu ukuran 8/12 aman untuk digunakan.

2. D2, D3

Gaya batang yang bekerja P = 846 kg (tekan)

(23)

iy = 0,289 b = 0,289 x 8 = 2,312 cm

 = 119  = 4,46 λ = 109,945  dengan interpolasi diperoleh  = 4,4556

 ytb = Fbr P. = 12 8 4556 , 4 846 x x = 39,265 kg/cm2<tk// = 162,5 kg/cm2...(Aman)

Kayu ukuran 8/12 aman untuk digunakan.

3.3 Perhitungan Batang Tarik

a. Balok bint H1, H2, H3, H4, H5, H6

Gaya batang yang bekerja P = 2763,56 kg (tarik) Ukuran kayu yang digunakan 2x 4/14 cm

Fn = 0,8 x 2 x 4 x 14 = 89,60 cm2  ytb = Fn P = 6 , 89 56 , 2763 = 30,843 kg/cm2<tr// = 162,5 kg/cm2 ...(Aman) Kayu ukuran 2 x 4/14 aman untuk digunakan.

b. Balok Vertikal V1, V2, V3, V4, V5

Gaya batang yang bekerja P = 1357,34 kg (tarik) Ukuran kayu yang digunakan 8/12 cm

Fn = 0,8 x 8 x 12 = 76,8 cm2  ytb = Fn P = 8 , 76 34 , 1357 = 17,674 kg/cm2<tr// = 162,5 kg/cm2 ...(Aman) Kayu ukuran 8/12 aman untuk digunakan.

(24)

Tabel 3.1.Ukuran Batang Kuda-kuda Kayu

Batang Ukuran kayu yang digunakan A1, A2, A3, A4, A5, A5 8/12

H1, H2, H3, H4, H5, H6 2 x 4/14

V1, V2, V3, V4, V5 8/12

D1, D2, D3, D4 8/12

3.4 Perhitungan Zetting

Zetting (penurunan) yang terjadi pada konstruksi kuda-kuda akibat pembebanandapat dihitung dengan rumus :

FxE SxLxU

Sf 

dimana :

SF = Penurunan yang terjadi (cm)

S = Gaya batang akibat beban luar (kg) L = Panjang masing-masing batang (cm)

U = Gaya akibat beban 1 satuan ditengah bentang (ton) F = Luas penampang profil (cm2)

E = Modulus elastisitas kayu (kelas kuat I : 125000 kg/cm2) Penurunan maksimum yang diizinkan dihitung dengan rumus :

L f

300 1

max  ……… (PKKI NI-5/1961)

dimana :

L = panjang bentang kuda-kuda = 10,80 m = 1080 cm

Dalam perhitungan zetting, digunakan metode cremona untuk mendapatkan gaya batang akibat beban 1 satuan yang berada di tengah-tengah konstruksi.

1080 300

1

max x

(25)

Tabel 3.2. Perhitungan Zetting Batang S L U E F SF (kg) (cm) (ton) (kg/cm2) (cm2) (cm) H1 2763,56 180 0,87 100000 112 0,038640491 H2 2763,56 180 0,87 100000 112 0,038640491 H3 2221,26 180 0,87 100000 112 0,031057975 H4 2113,42 180 0,87 100000 112 0,02955014 H5 2654,43 180 0,87 100000 112 0,037114619 H6 2654,43 180 0,87 100000 112 0,037114619 A1 -2877,93 208 -1 100000 96 0,06235515 A2 -2286,35 208 -1 100000 96 0,049537583 A3 -1732,22 208 -1 100000 96 0,037531433 A4 -1733,34 208 -1 100000 96 0,0375557 A5 -2284,7 208 -1 100000 96 0,049501833 A6 -2877,852 208 -1 100000 96 0,06235346 V1 238 104 0 100000 96 0 V2 562,09 208 0 100000 96 0 V3 1357,34 312 1 100000 96 0,04411355 V4 596,95 208 0 100000 96 0 V5 238 104 0 100000 96 0 D1 -626,17 208 0 100000 96 0 D2 -846 275 0 100000 96 0 D3 -663,69 275 0 100000 96 0 D4 -489,41 208 0 100000 96 0 jumlah 0,555067045

Jadi, lendutan yang timbul akibat zetting adalah : SF = 0,555cm < fmax = 3,6 cm...(aman)

(26)

BAB IV

PERHITUNGAN SAMBUNGAN

4.1 Sambungan Perpanjangan

Panjang maksimum kayu yang ada di pasaran adalah 45m, sehingga untuk batang -batang yang lebih dari 4-5 m harus disambung. Sambungan -batang untuk konstruksi kayu kelas II, alat sambung yang direncanakan adalah paku.

Batang Gaya Maks Gaya (Kg) 1 2 A1 -2877,93 tekan A2 -2286,35 A3 -1732,22 A4 -1733,34 A5 -2284,7 A6 -2877,852 H1 2763,56 tarik H2 2763,56 H3 2221,26 H4 2113,42 H5 2654,43 H6 2654,43 V1 238 tarik V2 562,09 V3 1357,34 V4 596,95 V5 238 D1 -626,17 tekan D2 -846 D3 -663,69 D4 -489,41

(27)

4.1.1 Sambungan Perpanjangan Batang Horizontal (Balok Bint)

- Dilakukan 2 kali penyambungan yaitu pada H3 dan H5

Ukuran kayu = 2 x 4/14 cm

Ukuran plat penyambung = 4/14 cm

Digunakan kayu Rasamala (kelas kuat II) Bj = 0,81 gr/cm3 Konstruksi terlindung β = 1

Muatan tidak tetap δ = 5

/4  BATANG H3

P = 2221,26kg (tarik)

Digunakan alat sambung paku, dengan perlemahan 10% σkd untuk kayu dengan BJ 0,81 gr/cm3 adalah 150 kg/cm2

Digunakan paku 4” BWG 8 dengan diameter 4,19 mm

𝜎

𝑡𝑟 =1,5𝑥2221 ,26 4𝑥14 =59,498𝑘𝑔 𝑐𝑚 2_< // tr  =106,25 𝑘𝑔 𝑐𝑚2(𝑜𝑘 )

Digunakan sambungan tampang satu, dimana b2=b1 maka,

𝑙 ≥ 2,5𝑏₁ = 2,5𝑥4 = 10 𝑐𝑚 < 10,2 𝑐𝑚 (𝑚𝑒𝑚𝑒𝑛𝑢ℎ𝑖) Untuk b > 7d, S = 3,5d2σkd = 3,5 x (0,4192) x 150 = 92,17 kg Jumlah paku, 𝑛 =2221,26 92,17 = 24,09 → 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 28 𝑝𝑎𝑘𝑢 (masing-masing sisi 14 paku)

Pengaturan penempatan paku a. Arah tegak lurus gaya

5d = 5 x 0,419 = 2,095 cm

3 x 5d = 6,285 cm diambil tinggi kayu 14 cm  Ok Digunakan 2 baris @ 7 paku

Posisi paku pada arah tegak lurus gaya: 3+6+3=12 cm b. Arah sejajar gaya

2 x 12d = 12 x 0,419 = 10,056 cm 6 x 10d = 25,14 cm

(28)

Panjang pelat penyambung yang dibutuhkan = 2 x 35,196 = 70,392 cm ≈ 71 cm Gambar sambungan : 5.0280 4.1900 4.1900 4.1900 4.1900 4.1900 4.1900 5.3320 3.0000 6.0000 3.0000 5.0280 4.1900 4.1900 4.1900 4.1900 4.1900 4.1900 5.3320 3.0000 6.0000 3.0000 6.0000 4.0000 6.0000 12.0000  BATANG H5 P = 2654,43kg (tarik)

Digunakan paku 4” BWG 8 dengan diameter 4,19 mm

𝜎_𝑡𝑟 = 1,5𝑥2654 ,43 4𝑥14 = 71,101 𝑘𝑔/𝑐𝑚 2_< // tr  = 106,25 𝑘𝑔 𝑐𝑚2_(𝑜𝑘)

Digunakan sambungan tampang satu, dimana b2=b1 maka,

𝑙 ≥ 2,5𝑏₁ = 2,5𝑥4 = 10 𝑐𝑚 < 10,2 𝑐𝑚 (𝑚𝑒𝑚𝑒𝑛𝑢ℎ𝑖) Untuk b < 7d,

S = 3,5d2σkd = 3,5 x (0,4192) x 150 = 92,17 kg

(29)

𝑛 =2654,43

92,17 = 28,8 → 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 32 𝑝𝑎𝑘𝑢 (masing-masing sisi 16 paku)

5d = 5 x 0,419 = 2,095 cm

Posisi paku pada arah tegak lurus gaya: 3+6+3=12 cm b. Arah sejajar gaya

2 x 12d = 12 x 0,419 = 10,056 cm 7 x 10d = 29,33 cm

Panjang satu sisi = 10,056 + 29,33 = 39,386 cm

Panjang pelat penyambung yang dibutuhkan = 2 x 39,386 = 78,772 cm ≈ 80 cm Gambar sambungan : 4.1900 4.1900 4.1900 4.1900 4.1900 4.1900 5.3320 3.0000 6.0000 3.0000 5.3380 4.1900 5.3320 4.1900 4.1900 4.1900 4.1900 4.1900 4.1900 3.0000 6.0000 3.0000 5.3380 4.1900 6.0000 4.0000 6.0000 12.0000

(30)

4.1.2 Sambungan Perpanjangan Balok Kaki Kuda-Kuda

Dilakukan satu kali penyambungan yaitu pada A2 atau A5

Ukuran kayu = 8/12 cm

Menggunakan sambungan bibir miring

Digunakan kayu Rasamala (kelas kuat II) Bj = 0,81 gr/cm3 𝜎_𝑡𝑟 = 1,5𝑥2286,35 8𝑥12 = 35,72 𝑘𝑔/𝑐𝑚 2 _< // tr  = 106,25 𝑘𝑔 𝑐𝑚2_(𝑜𝑘) Untuk b < 7d, S = 3,5d2σkd = 3,5 x (0,4192) x 150 = 92,17 kg Jumlah paku, 𝑛 =2286,35 92,17 = 24,81 → 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 28 𝑝𝑎𝑘𝑢 (masing-masing sisi 14 paku)

5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm 6 x 5d = 12,6 cm

Digunakan 2 baris @ 7 paku b. Arah sejajar gaya

2 x 5d = 2 x 5 x 0,419 = 4,2 cm 10d = 4,2 cm

Panjang satu sisi = 4,2 + 4,2 = 8,4 cm digunakan kayu ukuran 12 cm  OK Gambar sambungan:

(31)

12d 5d 5d 5d 5d 5d 5d 12d 12d 10d 5d

4.2 Sambungan Titik Buhul

4.2.1 Titik Buhul A dan B

A1 = 2877,93 kg (tekan)

H1 = 2763,56 kg (tarik)

Perhitungan berdasarkan gaya A1 =

2877,93 kg (tekan)

Digunakan paku 4” BWG 8 dengan diameter 4,19 mm Kayu muka tebal 4 cm = 40 mm.

A

H1 A1

(32)

Digunakan sambungan tampang satu, dimana b2>1,5b1 maka, 𝑙 ≥ 2,5𝑏₁ = 2,5𝑥4 = 10 𝑐𝑚 < 10,2 𝑐𝑚 (𝑚𝑒𝑚𝑒𝑛𝑢ℎ𝑖) 𝑃 = 77𝑥5/4 = 96,25 Jumlah paku, 𝑛 =2877,93 96,25 = 29,90 → 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 30 𝑝𝑎𝑘𝑢 (masing-masing sisi 15 paku)

5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm

b. Arah sejajar gaya

12d = 12 x 0,419 = 5,03 cm ≈10 cm jarak miring 10d = 4,2 cm ≈8cm jarak miring 5d = 5x0,419 = 2,095 cm ≈ 3,4 jarak miring Gambar sambungan : 4.0000 8.0000 4.0000 5d 5d 5d 5d 4 14

(33)

4.2.2 Titik BuhulC dan G

V1 = 238 kg (tarik)

H1 = H2 = 2763,56 kg (tarik)

 Perhitungan berdasarkan gaya V1 = 238,00 (tarik)

Digunakan sambungan tampang satu, dimana b2>1,5b1 maka,

𝑙 ≥ 2,5𝑏₁ = 2,5𝑥4 = 10 𝑐𝑚 < 10,2 𝑐𝑚 (𝑚𝑒𝑚𝑒𝑛𝑢ℎ𝑖) 𝑃 = 77𝑥5/4 = 96,25

Jumlah paku,

𝑛 = 238

96,25= 2,47 → 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 4 𝑝𝑎𝑘𝑢 (𝑚𝑎𝑠𝑖𝑛𝑔 − 𝑚𝑎𝑠𝑖𝑛𝑔 𝑠𝑖𝑠𝑖 2 𝑝𝑎𝑘𝑢)

5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm ≈ 4 cm b. Arah sejajar gaya

12d = 12 x 0,419 = 5,03 cm 10d = 4,2cm 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm Gambar sambungan: C H2 V1 H1 KAYU 2 x 4/14 KAYU 2 x 4/14 KAYU 8/12

(34)

14 4 7 7 5d 5d 5d 8 12

4.2.3 Titik BuhulD dan F

H3 V2 H2 KAYU 2 x 4/14 KAYU 2 x 4/14 KAYU 8/12 D1 KAYU 8/12 D V2 = 562,09 kg (tarik) H2 = 2763,56 kg (tarik) H3 = 2221,26 kg (tarik) D1 = 626,17 kg (tekan)

(35)

𝑙 ≥ 2,5𝑏₁ = 2,5𝑥4 = 10 𝑐𝑚 < 10,2 𝑐𝑚 (𝑚𝑒𝑚𝑒𝑛𝑢ℎ𝑖) 𝑃 = 77𝑥5/4 = 96,25

Jumlah paku,

𝑛 =626 ,17

96,25 = 6,51 → 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 8 𝑝𝑎𝑘𝑢 (𝑚𝑎𝑠𝑖𝑛𝑔 − 𝑚𝑎𝑠𝑖𝑛𝑔 𝑠𝑖𝑠𝑖 4 𝑝𝑎𝑘𝑢)

5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm b. Arah sejajar gaya

12d = 12 x 0,419 = 5,03 cm ≈ 7 cm 10d = 4,2cm ≈ 5 cm 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm ≈ 3 cm Gambar sambungan: 14 4 8 4 Kayu 8/12 7 7 5d 5d 5d 4.2.4 Titik BuhulE E H4 V3 H3 KAYU 2 x 4/14 KAYU 2 x 4/14 KAYU 8/12 D2 KAYU 8/12 D3 KAYU 8/12

(36)

H3 = 2221,26 kg (tarik)

H4 = 2113,42 kg (tarik)

D2 = 846 kg (tekan)

D3 = 663,69 kg (tekan)

V3 = 1357,34 kg (tarik)

 Perhitungan berdasarkan gaya V3 = 1357,34 kg (tarik)

Digunakan sambungan tampang satu, dimana b2>1,5b1 maka,

𝑙 ≥ 2,5𝑏1 = 2,5𝑥4 = 10 𝑐𝑚 < 10,2 𝑐𝑚 (𝑚𝑒𝑚𝑒𝑛𝑢ℎ𝑖)

𝑃 = 77𝑥5/4 = 96,25 Jumlah paku,

𝑛 =1357 ,34

12d = 12 x 0,419 = 5,03 cm ≈ 6 cm 10d = 4,2cm ≈ 5 cm

5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm ≈ 3 cm

 Perhitungan berdasarkan gaya D2 = 846 kg (tekan)

Digunakan sambungan gigi tunggal, α = 30o - Kedalaman gigi (t_V ) : t_V = 0,944 8 112 846 112xb  x  S cm α ≥ 60o → t_V ≤ 1/6 h t_V ≤ 1/6 (12) t_V≤ 2

(37)

Di pakai t_V = 1,5 cm - Kayu muka (L_V) L_V = 7,632 ) 12 ( 8 ) 30 cos( 846 . cos //   x b S   L_V≥ 15 cm Di pakai L_V = 25 cm

Sambungan gigi tunggal dapat dipakai.

 Perhitungan berdasarkan gaya D3 = 663,69kg (tekan)

Digunakan sambungan gigi tunggal, α = 30o - Kedalaman gigi (t_V ) : t_V = 0,741 8 112 69 , 663 112xb x  S cm α ≥ 60o → t_V ≤ 1/6 h t_V ≤ 1/6 (12) t_V ≤ 2 Di pakai t_V = 1,5 cm - Kayu muka (L_V) L_V = 5,987 ) 12 ( 8 ) 30 cos( 69 , 663 . cos //   x b S   L_V ≥ 15 cm Di pakai lv = 25 cm

Sambungan gigi tunggal dapat dipakai.

(38)

14 4 8 4 25 1,5 12d 10d 5d 5d 5d 5d 5d 5d

4.2.5 Titik BuhulH dan L

V1 = 238 kg (tarik)

D1 = 626,17 kg (tekan)

A2 = 2286,35 kg (tekan)

A1 = 2877,93 kg (tekan)

 Perhitungan berdasarkan gaya V1 = 238kg (tarik) , α = 60o

Digunakan alat sambung paku, dengan perlemahan 10% Dipakai pelat penyambung 4/12

σkd untuk kayu dengan BJ 0,81 gr/cm3 adalah 150 kg/cm2

Digunakan paku 4” BWG 8 dengan diameter 4,19 mm Digunakan sambungan tampang satu,

𝑃 = 77𝑥5/4 = 96,25 H A1 A2 D1 V1 C

(39)

Jumlah paku,

𝑛 = 238

96,25= 2,4 → 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 4 𝑝𝑎𝑘𝑢 (𝑚𝑎𝑠𝑖𝑛𝑔 − 𝑚𝑎𝑠𝑖𝑛𝑔 𝑠𝑖𝑠𝑖 2 𝑝𝑎𝑘𝑢)

12d = 12 x 0,419 = 5,03 cm ≈ 6 cm 10d = 4,2cm ≈ 5 cm

5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm ≈ 3 cm

 Perhitungan berdasarkan gaya D1 = 626,17kg (tekan)

Digunakan sambungan gigi tunggal, α = 30o - Kedalaman gigi (t_V ) : t_V = 0,699 8 112 17 , 626 112xb  x  S cm α ≥ 60o → t_V ≤ 1/6 h t_V ≤ 1/6 (12) t_V ≤ 2 Di pakai t_V = 2 cm

Sambungan gigi tunggal dapat dipakai. Pengaturan penempatan paku

a. Arah tegak lurus gaya 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm b. Arah sejajar gaya

12d = 12 x 0,419 = 5,03 cm ≈ 6 cm 10d = 4,2cm ≈ 5 cm

5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm ≈ 3 cm

(40)

12d 5d 12d 6 6 8 12 4 8 4

4.2.6 Titik BuhulI dan K

I A2 A3 D2 V2 D V2 = 562,09 kg (tarik) D2 = 846 kg (tekan) A2 = 2286,35 kg (tekan) A3 = 1732,22 kg (tekan)

 Perhitungan berdasarkan gaya V2 = 562,09kg (tarik)

(41)

𝑃 = 77𝑥5/4 = 96,25 Jumlah paku,

𝑛 =562 ,09_96,25 = 5,8 → 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 6 𝑝𝑎𝑘𝑢 (𝑚𝑎𝑠𝑖𝑛𝑔 − 𝑚𝑎𝑠𝑖𝑛𝑔 𝑠𝑖𝑠𝑖 3 𝑝𝑎𝑘𝑢)

12d = 12 x 0,419 = 5,03 cm ≈ 6 cm 10d = 4,2cm ≈ 5 cm

5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm ≈ 3 cm

 Perhitungan berdasarkan gaya D2 = 846 kg (tekan)

Digunakan sambungan gigi tunggal,

𝑃 = 77𝑥5/4 = 96,25 Jumlah paku,

𝑛 =_96,25846 = 8,8 → 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 12 𝑝𝑎𝑘𝑢 (𝑚𝑎𝑠𝑖𝑛𝑔 − 𝑚𝑎𝑠𝑖𝑛𝑔 𝑠𝑖𝑠𝑖 6 𝑝𝑎𝑘𝑢)

12d = 12 x 0,419 = 5,03 cm ≈ 6 cm 10d = 4,2cm ≈ 5 cm

5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm ≈ 3 cm

(42)

12d 5d 5d 12d 4 8 4 8 12 4.2.7 Titik BuhulJ J A3 _A4 V3 A3 = 1732,22 kg (tekan) A4 = 1733,34 kg (tekan) V3 = 1357,34 kg (tarik)

 Perhitungan berdasarkan gaya A4 = 1733,34kg (tekan)

dicoba dengan menggunakan sambungan gigi rangkap; Digunakan alat sambung paku, dengan perlemahan 10% σkd untuk kayu dengan BJ 0,81 gr/cm3 adalah 150 kg/cm2

(43)

𝑃 = 77𝑥5/4 = 96,25 Jumlah paku,

𝑛 =1733 ,34

Pengaturan penempatan paku c. Arah tegak lurus gaya

5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm d. Arah sejajar gaya

12d = 12 x 0,419 = 5,03 cm ≈ 6 cm 10d = 4,2cm ≈ 5 cm

5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm ≈ 3 cm Digunakan sambungan gigi tunggal, α = 30o - Kedalaman gigi (t_V ) : t_V = 1,935 8 112 34 , 1733 112xb x  S cm α ≥ 60o → t_V ≤ 1/6 h t_V≤ 1/6 (12) t_V ≥ 2

Sambungan gigi tunggal tidak dapat dipakai, maka dicoba dengan menggunakan sambungan gigi rangkap;

Gigi kedua dibuat tegak lurus batang diagonal (keadaan 2) //  α = tk// - (tk// - tk ) sin α //  α = 85- (85 – 25) sin 30 = 33,038 S2 = ½ .S 640 , 1 038 , 33 . 8 30 cos . 67 , 866 . cos . 2 2       b S t_V 2 V t < ¼ . h, digunakan 2 V t = 1,5 cm

Gigi kedua mendukung gaya sebesar : cm t t_s v 3 30 cos 5 , 1 cos 2 2    

(44)

  . . 2 2 ts b S  = 3 x 8 x 33,038 = 792,912 Kg Sehingga S₁= S - S₂ = 1733,34 – 792,912 = 940,428 Kg cm t_V 1,050 8 . 112 428 , 940 1   - Kayu muka (L_V) 1 V L = 4,898 ) 12 ( 8 ) 30 cos( 428 , 940 . cos // 1  x  b S   cm L_V ≥ 15 cm Di pakai 1 V L = 15 cm 2 V L = 9,028 ) 12 ( 8 ) 30 cos( 34 , 1733 . cos //   x b S   cm L_V ≥ 15 cm Di pakai 2 V L = 25 cm Gambar Sambungan : 5d 12d 5d5d5d 5d 8 12 8 12 8 12

(45)

BAB V PERHITUNGAN KUBIKASI  5.1 Tabel Kubikasi Batang Panjang Batang Ukuran Kayu Luas Penampang Kubikasi L (cm) F = b x h V = F x L (cm) (cm2) (cm3) 1 2 3 4 5 H1 180 2 x 4/14 112 20160 H2 180 2 x 4/14 112 20160 H3 180 2 x 4/14 112 20160 H4 180 2 x 4/14 112 20160 H5 180 2 x 4/14 112 20160 H6 180 2 x 4/14 112 20160 A1 208 8/12 96 19968 A2 208 8/12 96 19968 A3 208 8/12 96 19968 A4 208 8/12 96 19968 A5 208 8/12 96 19968 A6 208 8/12 96 19968 V1 104 8/12 96 9984 V2 208 8/12 96 19968 V3 312 8/12 96 29952 V4 208 8/12 96 19968 V5 104 8/12 96 9984 D1 208 8/12 96 19968 D2 275 8/12 96 26400 D3 275 8/12 96 26400 D4 208 8/12 96 19968 Total 423360

Dari tabel 5.1 didapat volume kayu untuk satu rangka kuda-kuda adalah : 423360 cm³ = 0,423360 m³

 Berat total untuk satu rangka kuda- kuda adalah : W = 0,423360 x 810

(46)

 Penyambungan dan pemotongan = 10% x jumlah volume kayu = 10% x 0,423360

= 0,0423360 m³

 Sehingga volume kayu yang dibutuhkan untuk satu rangka kuda-kuda adalah : = 0,423360 + 0,0423360