Tugas Besar Struktur Kayu

DI SUSUN OLEH : M DHENY NUGRAHA ( 21311029 ) : ANDI WIJAYA ( 21311032 ) : NOFRA GUSNADI ( 21311017 ) : ROBIE OKUPA ( 21311021 ) : BAHRUL ULUM ( 21311034 )

UNIVERSI

TAS

SERANG

RAYA

FAKULTA

S TEKNIK

TEKNIK

SIPIL

2014

TUGAS BESAR

STRUKTUR KAYU

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS BESAR STRUKTUR KAYU

DISUSUN OLEH :

M Dheny Nugraha

Andi Wijaya

Nofra Gusnadi

Robie Okupa

Bahrul Ulum

MENYETUJUI

Dosen Struktur Kayu

Zulmahdi Darwis, ST., M.Eng.

NIP. 19770618 2008 011 005

K A T A P E N G A N T A R

Puji dan Syukur kami panjatkan kehadirat ALLAH SWT atas segala rahmat, berkah, dan Karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan tugas besar ini yang berjudul “STRUKTUR KAYU” dari mata kuliah STRUKTUR KAYU.

Makalah ini disusun agar dapat menambah referensi pustaka yang berhubungan dengan Struktur Kayu dan Perhitungan Kuda – Kuda Kayu sebagai salah satu pemenuhan Tugas Besar.

Kami mengucapkan terima kasih kepada semua sumber-sumber media dan buku buku yang telah saya jadikan referensi untuk penyusunan tugas besar ini, semoga dapat memberikan terwujudnya generasi masa depan yang lebih baik. Kami berharap, semoga informasi dan perhitungan yang ada dalam tugas besar ini dapat berguna bagi kami khususnya dan bagi para pembaca pada umumnya.

Kami menyadari bahwa tugas besar ini masih jauh dari sempurna, masih ada kekurangan dan kesalahannya. Saya menerima kritik dan saran yang membantu guna penyempurnaan makalah ini.

Serang, April 2014

LEMBAR ASISTENSI

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam kehidupan kita sehari-hari, kayu merupakan bahan yang sangat sering dipergunakan untuk tujuan penggunaan tertentu. Terkadang sebagai barang tertentu, kayu tidak dapat digantikan dengan bahan lain karena sifat khasnya. Kayu sampai saat ini masih banyak dicari dan dibutuhkan orang untuk memenuhi kebutuhan seperti veneer biasa, veneer mewah, korek api, patung dan ukiran kayu, bantalan kereta api, perkakas (mebel), arang dan untuk bahan konstruksi bangunan.

Penyelidikan perumahan dengan memanfaatkan material local sebagai bahan utama struktur dapat mengurangi biaya konstruksi dan membuka lapangan pekerjaan. Upaya-upaya untuk pemanfaatan material- material local sebagai bahan struktur di negara kita perlu di kembangkan mengingat bangsa kita memiliki potensi sumber daya alam yang beraneka ragam. Bukan hanya desain rumah dan gedung atau bangunan besar saja yang memiliki bentuk atap yang tertentu, namun desain desain rumah masa kini pun mempunyai atap rumah yang beragam. Agar bentuk atap yang direncanakan sesuai dengan rencana maka perlu dibuatkan gambar rencana rangka atap yang sesuai. Atap adalah bagian atas dari suatu bangunan, yang melindungi gedung dan penghuninya secara fisik maupun metafisik (mikrokosmos/makrokosmo). Permasalahan atap tergantung pada luasnya ruang yang harus dilindungi, bentuk dan konstruksi yang dipilih, dan lapisan penutupnya. Di daerah tropis atap merupakan salah satu bagian terpenting.

Menentukan konstruksi atap yang baik adalah tugas yang cukup rumit karena banyak factor yang saling mempengaruhi seperti bentuk, struktur, konstruksi, maupun bahan bangunan. Pembentukan atap mengakibatkan persoalan antara bentuk luar dan ruang atap yang diciptakan. Pada struktur dan konstruksi diadakan sistemrangka batang atau pelat maupun bahan bangunan yang dipilih sebagai konstruksi atau kuda-kuda atap sehingga mempengarihi kemiringan.

Rangka atap ini terdiri dari kuda-kuda yang bentuk dan ukuranya sesuai dengan atap yang direncanakan. Kuda-kuda memegang peranan penting dari atap ke tanah, umumnya terbuat dari kayu karena murah, ringan, dan mudah didapat. Dibutuhkan inovasi-inovasi baru mengenai bentuk kuda-kuda dan material

penyusunannya ramah lingkungan dan sesuai dengan kecanggihan teknologi masa kini. Untuk itu perbuatan bangunan sederhana lebih efektif menggunakan kuda-kuda yang terbuat dari kayu.

B. Maksud dan Tujuan

Adapun maksud dan tujuan dari pembuatan laporan ini yaitu :

1. Untuk menghitung dan menyelesaikan Tugas Besar Struktur Kayu 2. Untuk syarat kelulusan mata kuliah Struktur Kayu

C. Manfaat Penulisan

Penulisan laporan Tugas Besar Struktur Kayu ini diharapkan dapat dijadikan sebagai aplikasi dalam bidang pembangunan yang sesungguhnya sebagai sumbangsih pemikiran dalam inovasi pembuatan struktur kuda-kuda.

TEORI UMUM

A. KAYU

Kayu sebagai hasil tumbuhan hutan merupakan sumber kekayaan alam yang mengikuti peredam alam dengan rantai bahan yang tidak mengalami perubahan yang mempengaruhi keseimbangan keadaan entropi maupun peredaran karbon dioksida (CO2). Sebagai bahan bangunan, kayu dapat diperoses dan dikerjakan dengan mudah,

dengan membandingkan energy sedikit dan akhirnya dapat dimusnahkan tanpa merusak lingkungan. Kayu sampai saat ini masih banyak dicari dan dibutuhkan orang. Diperkirakan pada abad-abad yang akan datang kayu masih akan selalu dibutuhkan. Dari segi manfaat bagi kehidupan manusia, kayu dinilai mempunyai sifat-sifat utama yang menyebabkan kayu selalu dibutuhkan manusia. Membicarakan masalah kayu, mengerjakan kayu, atau mengkonstruksikan sesuatu kayu berarti harus mengenal sifat-sifatnya dan mengingat pohon hidup. Kita sebagai pengguna dari kayu yang setiap jenisnya mempunyai sifat-sifat yang berbeda, perlu mengenal sifat-sifat kayu setiap tersebut sehingga dalam pemilihan atau penentuan jenis untuk tujuan penggunaan tertentu hatus betul-betul sesuai dengan yang kita inginkan.

1. Berat Jenis Kayu

Berat suatu kayu tergantung dari jumlah zat kayu, rongga sel, kadar air dan zat ekstraktif didalamnya. Berat jenis adalah perbandingan antara kepadatan kayu dengan kepadatan air pada volume yang sama. Kayu terdiri dari bagian pada (sel kayu), air dan udara. Ketika kayu dimasukan kedalam oven atau dikeringkan maka volume yang tinggal adalah volume bagian padat dan volume udara saja sedangkan airnya sudah menguap/hilang. Berat suatu jenis kayu berbanding lurus dengan berat jenisnya (BJ). Kayu mempunyai berat jenis yang berbeda-beda, berkisaran antara BJ minimum 0,2 (kayu biasa) sampai BJ 1,28 (kayu nani). Umumnya semakin tinggi BJ kayu, semakin berat dan semakin kuat pula kayunya.

2. Sifat Mekanik Pada Kayu yaitu : a. Keteguhan Tarik

Keteguhan Tarik adalah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha menarik kayu, terdapat dua macam keteguhan Tarik, yaitu :

 Keteguhan Tarik sejajar arah serat dan  Keteguhan Tarik tegak lurus arah serat

Kekuatan Tarik terbesar pada kayu ialah keteguhan tarik sejajar arah serat. b. Keteguhan Tekan atau Kompresi

Keteguhan tekan/kompresi adalah kekuatan kayu untuk menahan muatan/beban. Terdapat dua keteguhan tekan, yaitu :

 Keteguhan Tekan sejajar arah serat dan  Keteguhan Tekan tegak lurus arah serat

Pada semua kayu, keteguhan tegak lurus serat lebih kecil dari pada keteguhan kompresi sejajar arah serat.

c. Keteguhan geser

Keteguhan geser adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang membuat suatu bagian kayu tutur bergeser dari bagian lain di dekatnya. Terdapat tiga macam keteguhan geser, yaitu

 Keteguhan geser arah sejajar serat  Keteguhan geser tegak lurus arah serat.  Keteguhan geser miring.

Keteguhan geser tegak lurus serat jauh lebih besar dari pada keteguhan geser sejajar arah serat

d. Keteguhan lengkung (Lentur)

Keteguhan lengkung/lentur adalah kekuatan untuk menahan gaya-gaya yang berusahan melengkungkan kayu atau untuk menahan beban mati maupun hidup selain beban pukulan. Terhadap dua macam keteguhan lengkung, yaitu:

 Keteguhan lengkung statis, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenai secara perlahan-lahan.

 Keteguhan lengkungan pukul, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara mendadak.

e. Kekakuan

Kekakuan adalah kemampuan kayu untuk menahan perubahan bentuk atau lengkung. Kekakuan tersebut dinyatakan dalam modulus elastisitas. f. Keuletan

Keuletan adalah kemampuan kayu untuk menyerap sejumlah tenaga yang relative besar atau tahan terhadap kejutan-kejutan atau tegangan-tegangan yang berulang-ulang yang melampaui batas proporsional serta mengakibatkan perubahan yang permanen dan kerusakan sebagian.

g. Kekerasan

Kekerasan adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya yang membuaat takik atau lekukan atai kikisan (abrasi). Bersama-sama dengan

keuletan, kekerasan merupakan suatu ukuran tentang ketahanan terhadap pengausan kayu.

h. Keteguhan Belah

Keteguhan belah adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha membelah kayu. Sifat keteguhan belah yang rendah sangat baik dalam pembuatan sirap dan kayu bakar. Sebaliknya, keteguhan belah yang tinggi sangat baik untuk pembuatan ukiran-ukiran (patung). Pada umumnya, kayu mudah dibelah sepanjang jari-jari (arah radial) dari arah tangensial.

Karena kayu merupakan bahan bangunan alam maka dari pohonnya kayu dapat dibentuk berbagai macam ukuran yang berupa balok dan papan. Di perdagangkan, ukuran kayu umumnya sudah ditentukan, antara lain (ukuran dalam CM) 6/12; 6/10; 8/12; 10/10; 15/15 2/15; 2/20; 3/25; 3/30; 4/40 4/6; 5/7 2/3; 3/4 1/3; 1/4; 1/6 Disebut balok Disebut papan

Disebut usuk atau kaso Disebut reng

Disebut plepet

Konstruksi bangunan kayu adalah ilmu yang sangat kompleks. Tidak ada penyelesaian yang pasti bagi suatu permasalahan seperti pada ilmu matematika. Tetapi, ilmu konstruksi kayu mutahir yang berdasarkan penelitian dan ilmu pengetahuan teknik dapat memberikan penyelesaian yang optimal dengan menghindari cacat konstruksi pada setiap bangunan. Konstruksi kayu mengalami perkembangan luar biasa sejak perang dunia kedua, walaupun belum demikian terwujud pada bangunan Indonesia.

B. Konstruksi Kuda-Kuda

Konstruksi kuda-kuda kayu di Indonesia sangat kuat dalam hal khazanah arsitektur dan kebudaan yang beragam-ragam. Konstruksi kuda-kuda kayu umumnya merupakan suatu konstruksi penyanggah atau pendukung utama dari atap. Konstruksi kuda-kuda kayu mempunyai syarat tidak boleh berubah bentuk, terutama jika sudah berfungsi. Beban-beban atap yang harus diterima konstruksi kuda-kuda kayu melalui gording-gording yang sedapat mungkin disalurkan/diterima tepat pada titik buhul. Dengan demikian rangka batang dapat bekerja sesuai dengan perhitungan besarnya gaya-gaya batang dan juga batang tersebut tidak terjadi tegangan lentur melainkan hanya terdapat tegangan normal tekan dan tarik. Dimensi konstruksi kuda-kuda kayu umumnya tidak ditentukan oleh perhitungan yang disebabkan oleh beban saja,

melaikan banyak juga yang ditentukan oleh persyaratan-persyaratan cara tata letak sambung. Perhitungan harus mempertimbangkan beban-beban yang ada diatap biasa disebut beban nominal, yaitu beban yang ditentukan dalam Pedoman Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, SKBI-1.3.53.1987. SNI 03-1727-1989 Tata cara perencanaan pembebanan rumah dan gedung atau penggantinya.

Beban nominal yang ditinjau adalah sebagai berikut:

 D : beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen, termasuk dinding, atap, plafon, partisitetap, tangga, peralatan layap tetap.

 L : beban hidup yang timbul oleh penggunaan gedung, termasuk pengaruh kejut, tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dan lain-lain.

 La: beban hidup diatap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja, peralatan, dan

material, atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda bergerak.  H : beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan oleh genangan air

 W : beban angina termasuk dengan memperhitungkan bentuk aerodinamik bangunan dan peninjauan terhadap pengaruh terhadap angina topan, puyuh, tornado bila diperlukan.  E : beban gempa, yang ditentukan menurut SNI 03-1726-1989, atau penggantinya.

Kombinasi Pembebanan

Perencanaan struktur dengan menggunakan kombinasi pembebanan yang dipakai adalah sebagai berikut :

 1.4D

 1.2D + 0.5La

 1.2D + 1.6 La + 0.8 W

 1.2D + 1.3W + 0.5 La

Kerena keterbatasan panjang kayu yang ada perdagangakan maka untuk suatu konstruksi kayu yang panjang diperlukan adanya sambungan kayu. Pengertian sambungan kayu adalah dua batang kayu atau lebih yang saling disambungkan satu sama lain sehingga menjadi satu batang kayu yang panjang. Sambungan kayu tanpa alat-alat sambungan sederhana seperti pengikatan, paku, pasak, kelam, atau besi strip berfungsi sebagai pengaman pada titik letak sambungan.

C. Beban yang bekerja pada atap a. Beban Mati (G)

Diasumsikan bekerja vertical pada tiap titik tepi atas, sendiri terdiri : a. Berat penutup atap + gorging

Gg = g (kg/m) x 1 (m) (kg)

g = lihat pembebanan pada gording l = jarak antara kuda-kuda

Karena beban ini kecil sekali pengaruhnya pada kuda-kuda, maka dapat diabaikan.

c. Beban sendiri kuda-kuda (Gk)

Untuk menentukan B.S kuda-kuda dilakukan dengan cara menaksir terlebih dahulu menggunakan pendekatan sbb.

Gk=gk . L

n−1 (kg) ………(2-1)

Dimana :

L = penjang bentang kuda-kuda I = jarak antara kuda-kuda

n = jumlah titik simpul pada batang tepi atas gk = b.s kuda-kuda

d. Berat ikatan angin dan alat sambung Gia

Biasanya diambil sebesar 25% dari b.s kuda-kuda. Jadi besarnya beban mati adalah:

G=G_g+G_k+G_{ia ……….(2-2)}

b. Beban Angin

Tekanan angin tergantung pada bentuk dan tinggi konstruksi serta besarnya kemiringan atap, dan juga tergantung dari lokasi dimana akan dibangun dibuat.

Bagian bangunan yang berhadapan dengan datangnya angin menerima angin tekan dan bagian dibelakangnya menerima angin. Beban angin bekerja pada bidang yang dikenainya. Pada konstruksi rangka kuda-kuda, beban angin diasumsikan bekerja di bidang atap pada tiap titik simpul batang tepi atap. Beban angin terdiri dari :

a. Angin Tekan (W)

W = c.l.a.Wa ………..( 2-3 ) b. Angin Hisap

W’ = -0,4.l.a.Wa ………..( 2-4 ) Dimana :

W = tekanan angin/titik simpul c = koefisien angin tekan l = jarak kuda-kuda a = jarak titik simpul Wa = tekanan angin per m2

-0,4 = koefisien angin hisap c. Beban Plafon

Untuk bangunan yang ada konstruksi plafon perlu dihitung beban plafon pada kuda-kuda. Beban plafon dianggap vertical pada tiap titik simpul batang tepi bawah.

Pf = berat plafon per titik simpul

λ = jarak antara titik simpul batang tepi bawah l = jarak antara kuda-kuda

gf = berat per m2 plafond

D. Alat Sambung

Alat sambung yang dipakai untuk tugas besar struktur kayu ini adalah paku. Paku merupakan alat sambung yang umum dipakai dalam konstruksi maupun struktur kayu. Ini karena alat sambung ini cukup mudah pemasangannya. Paku tersedia dalam berbagai bentuk, dari paku lolos hingga paku ulir. Spesifikasi produk paku dapat dikenali dari panjang paku dan diameter paku. Ilustrasi produk paku ditujukan pada gambar 2.1

Gambar 2.1

Ujung paku dengan bagian runcing yang relatif panjang umumnya memiliki kuat cabut yang besar. Namun ujung yang runcing bulat tersebut sering menyebabkan pecahnya kayu terpaku. Ujung yang tumpul dapat mengurangi pecah dapa kayu, namun karena ujung tumpung tersebut merusak serat, maka kuat cabut paku pun akan berkurang pula. Kepala paku, badap berbentuk datar bulat, oval maupun kepala benam (counter sunk) umumnya cukup kuat menahan tarikan langsung. Besar kapala paku ini umumnya sebnding dengan diameter paku. Paku kepala benam di masukan untuk dipasang masuk – terbenam dalam kayu.

Bahan untuk kuda-kuda kali ini harus dipilih dari kayu yang baik dan ukurannya mencukupi dengan ukuran yang dibutuhkan dan mencakup soal yang diberikan. Kayu bangkirai memiliki mutu kayu E23 dengan dimensi 12cm x 14cm.

F. Kayu Bangkirai

Di dalam negeri lebih dikenal dengan nama kayu bengkirai, sedangkan di luar Indonesia lebih dikenal dengan nama Yellow Balau atau kadang hanya disebut Balau, yang sebenarnya merupakan nama dari Malaysia. Kayu ini banyak di temukan di Indonesia, Malaysia, & Filipina. Hasil penelitian menunjukan bahwa kekuatan rata-rata kayu bangkirai, kruing dan kelapa secara beturut-turut untuk kuat tekan sebesar 222,88 kg/cm2_{, 152,95 kg/cm}2 _{dan 171,12 kg/cm}2_{, serta kuat lentur 435,91 kg/cm}2_,

194,42 kg/cm2 _{dan 181,49 kg/cm}2_{, serta untuk kuat geser 18,81 kg/cm}2_{, 19,14 kg/cm}2

dan 8,20 kg/cm2_{. Hasil ini juga menunjukan, bahwa ketiga kayu tersebut termasuk}

kelas kuat I terhadap kuat tekan dan kuat lentur. Untuk kuat geser, kayu bangkirai dan ruing termasuk kelas kuat II, sedangkan kayu kelapa termasuk kelas kuat III.

a. Pohon

Bangkirai bisa berdiameter hingga 120 cm dan tinggi pohon mencapai 40 m. Diameter rata-rata adalah 70-90 cm.

b. Warna Kayu

Kayu berwarna kuning dan kadang agak kecoklatan, oleh karena itulah disebut yellow balau. Perbedaan antara kayu gubal dan kayu teras cukup jelas, dengan warna gubal lebil terang. Pada saat baru saja dibelah/dipotong, bagian kayu teras terkadang terlihat coklat kemerahan.

c. Densitas

Kekerasan kayu Bangkirai cukup tinggi, antara 880-990 kg/cm3 _pada

kekeringan MC 12%. Bahkan bisa mencapai 1050 kg/cm3_.

d. Pengeringan

Proses pengeringan Bangkirai dengan suhu normal adalah 12-25 hari. Resiko paling besar adalah kayu melengkung arau bahkan retak pada saat masih di dalam ruang.

e. Proses mesin

Jenis serat dengan ikatan kuat, proses mesin akan cukup mudah dan halus, namun setelah beberapa jam berada di udara terbuka, serat bangkirai memiliki kecenderungan terbuka dan menlintir sehingga kurang cocok untuk konstruksi yang membutuhkan kesetabilan tinggi.

f. Nilai kuat acuan (MPa) berdasarkan atas pemilahan secara mekanis pada kadar air 15%. Kode Mutu Modulus Elastisitas Lentur Ew Kuat Lentur Fb Kuat Tarik Sejajar Serat Ft Kuat Tekan Sejajar Serat Fc Kuat Geser Fv Kuat Tekan Tegak Lurus Serat Fc ┴ E26 25000 66 60 46 6.6 24 E25 24000 62 58 45 6.5 23 E24 23000 59 56 45 6.4 22 E23 22000 56 53 43 6.2 21 E22 21000 54 50 41 6.1 20 E21 20000 56 47 40 5.9 19 E20 19000 47 44 39 5.8 18 E19 18000 44 42 37 5.6 17 E18 17000 42 39 35 5.4 16 E17 16000 38 36 34 5.4 15 E16 15000 35 33 33 5.2 14 E15 14000 32 31 31 5.1 13 E14 13000 30 28 30 4.9 12 E13 14000 27 25 28 4.8 11 E12 13000 23 22 27 4.6 11 E11 12000 20 19 25 4.5 10 E10 11000 18 17 24 4.3 9

BAB III

ANALISA PEMBEBANAN

S1

A

_C

_D

_E

_B

F

G

H

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S13

S8

S9

S10

S11

S12

800

200

200

200

200

40°

Ketentuan :

1. Jenis Atap : Genting

2. Jenis Kayu : Bangkarai Balau

3. Jarak Kuda-kuda : 3,5 m

4. Bentang : 8 m

5. Sudut : 40ﹾ

6. Macam Sambungan : Paku

7. Gaya Angin : 25 kg/m2

8. Mutu Kayu : E-23

9. P : 4 kN

Tabel 2.1 Panjang Batang

No Nama Batang Panjang Batang (m) Keterangan

1 S1 2,00 Batang Datar 2 S2 2,00 Batang Datar 3 S3 2,00 Batang Datar 4 S4 2,00 Batang Datar 5 S5 2,61 Batang Miring 6 S6 1,68 Batang Tegak 7 S7 2,61 Batang Miring 8 S8 2,61 Batang Miring 9 S9 1,68 Batang Tegak 10 S10 2,61 Batang Miring 11 S11 2,61 Batang Miring 12 S12 2,61 Batang Miring 13 S13 3,36 Batang Tegak

∑S 30,38 Jumlah Panjang Batang

A. Beban yang Bekerja

1. Beban Atap (Genting) = 50 kg/m2

2. a. Beban Langit-langit = 11 kg/m2

b. Beban Penggantung = 7 kg/m2

3. Berat Kuda-kuda

b. Jarak kuda-kuda = 3,5 m c.Berat kuda-kuda = 990 kg/m3

4. Berat Gording

Ukuran Kayu (b) = 0,12 m

(h) = 0,14 m

Jenis kayu = Bangkirai

Berat Jenis kayu = 0,99 g/cm3 _{= 990 kg/m}3

Berat Gording = b x h x BJ x L = 58,212 kg a1 = 2,61 m a2 = 2,61 m X = 1_/ 2 a1 + 1/2 a2 = 1_/ 2 x 2,61 + 1/2 x 2,61 = 2,61 m

a. Chek terhadap beban tetap

Berat gording = b x h x BJ

= 0,12 x 0,14 x 990 = 16,632

Berat Atap = Beban Atap x X = 50 kg/m2 _{x 2,61}

= 130,50 kg/m

qa = Berat Gording + Berat Atap

= 16,632 + 130,50 = 147,132 kg/m I. Chek Lentur

Dukungan Jepit – Jepit

M = 1/12 x qa x L2 _{+ 1/8 x p x L} = 1/12 x 147,132 x 3,52 _{+ 1/8 x 100 x 3,5} = 193,947 kg/m M cos α = 193,947 cos 40ﹾ = 148,572 M sin α = 193,947 sin 40ﹾ = 124,667 Wx = 1/6 x b x h2 = 1/6 x 0,12 x (0,14)2 = 0,00039 m3 Wy = 1/6 x b2 _{x h} 261 261 261 a1 a2 X

= 1/6 x (0,12)2 _{x 0,14} = 0,00034 σlt = M cos α_Wx +M sin α_Wy = 148,572_0,00039+124,667_0,00034 = 747621,64 kg/m2 = 74,762 kg/cm2

74,762 kg/cm2 _{< σlt (daftar II PKKI 1961 hal.6)}

74,762 kg/cm2 _{< 100 kg/cm}2

II. Chek Lendutan Akibat Beban Merata

M = 1/384 x qa x L4 = 1/384 x 147,132 x 3,54 = 57,4974 kg/m3 M cos α = 57,4974 cos 40ﹾ = 44,046 kg/m3 M sin α = 57,4974 sin 40ﹾ = 63,959 kg/m3 lx = 1/12 x b x h3 = 1/12 x 0,12 x (0,14)3 = 0,0000274 m4 ly = 1/12 x b3 _{x h} = 1/12 x (0,12)3 _{x 0,14} = 0,0000202 m4

E = 22000 kg/cm2 _{= 2,2E}+8 _kg/m2 _{(daftar I PKKI 1961 hal.6)}

Fx = M . cosα_{E . Ix} = 7,31 E-3 _m

Fy = M . sin α_{E . Iy} = 1,44 E-3 _m

F1 =

√

Fx2+Fy2 = 7,45 E-3 _m

Akibat Beban Terpusat P = 4 kN M = 1/192 x P x L3 = 1/192 x 4 x 3,53 = 0,893 M cos α = 0,893 x cos 40ﹾ = 0,684 kg/m3

M sin α = 0,893 x sin 40ﹾ = 0,574 kg/m3 Fx = M . cosα_{E . Ix}

=

1,13 E-4 _m Fy = M . sin α_{E . Iy}

=

1,29 E-4 _m F2 =

√

Fx2+Fy2 = 1,72 E-4 _m F’ = 7,45 E-3 _{m + 1,72 E}-4 _m = 7,62 E-3 _{< 2 cm}

b. Check Terhadap Beban Sementara + Tetap Berat Gording = b x h x BJ

= 16,632 kg/m

Qangin = 25 kg/m2 _{(PPPURG 1983 hal.18)}

Beban Angin (Tekan) = Qangin x Koef x X

= Qangin x ( 0,02 x α – 0,4 ) x X = 25 x ( 0,02 x 40 – 0,4 ) x 2,61 = 26,10 kg/m

Beban Atap = Berat Atap x X = 130,50 kg/m

qb = Berat Gording + Beban Angin + Beban Atap = 16,632 + 26,10 + 130,50

= 173,23 kg/m III. Check Lentur

Dukungan Jepit-Jepit M = 1/12 x qb x L2 = 176,839 kg/m M.cos α = 176,839 cos 40ﹾ = 135,467 kg/m M.sin α = 176,839 sin 40ﹾ = 113,669 kg/m Wx = 1/6 x b x h2 = 1/6 x 0,12 x 0,142 = 0,000392 m3 Wy = 1/6 x b2 _{x h} = 1/6 x 0,122 _{x 0,14} = 0,000336 m3 σlt = M . cos_Wx ∝

+

M . sin∝_Wx = _0,000392135,467

+

_0,000336113,669

= 683879,68 kg/m2 _{= 68,388 kg/cm}2 _{< σlt (daftar II PKKI 1961}

hal.6)

= 68,388 kg/cm2 _{< 100 kg/cm}3

B. Beban akibat muatan mati 1. Berat kuda-kuda

Berat kuda-kuda = b x h x BJ x Panjang Total Batang = 0,12 x 0,14 x 990 x 30,38

= 505,28 kg

Berat total kuda-kuda = Berat kuda-kuda + Berat alat sambung = 505,28 + (10% x 505,28)

= 555,8 kg

Berat Tiap Joint = berat total kuda−kuda_{jumlah joint} = 555,8₈

= 69,475 kg 2. Berat gording = Berat sendiri x L

= 16,632 x 3,5 = 58,212 kg 3. Berat Atap

a. Penutup Atap = Genting

q Atap = 50 kg/m2 _{(PPPURG 87 hal.6)}

Buhul A=B = Berat Sendiri x L x Panjang Miring Batang = 50 x 3,5 x 2,61/2

= 228,38 kg

Buhul F=G = Berat Sendiri x L x Panjang Miring Batang = 50 x 3,5 x (2,61 + 2,61)/2

= 456,75 kg

Buhul H = Berat Sendiri x L x Panjang Miring Batang = 50 x 3,5 x (2,61 + 2,61)/2

= 456,75 kg 4. Berat langit – langit dan penggantung

Jenis Plafon = Eternit

Berat Plafon + Penggantung = 11 + 7 = 18 kg/m2 _{(PPPURG 87 hal.6)}

Buhul A=B = Berat Sendiri x L x Panjang Datar Batang = 18 x 3,5 x 2/2

= 63 kg

Buhul C=E = Berat Sendiri x L x Panjang Datar Batang = 18 x 3,5 x (2 + 2)/2

= 126 kg

Buhul D = Berat Sendiri x L x Panjang Datar Batang = 18 x 3,5 x (2 + 2)/2

= 126 kg C. Beban Hidup

1. Beban Pekerja

a.Beban Pekerja (Tepi) = 200 kg (PPPURG 87 hal.8)

b. Beban Pekerja (Tengah) = 100 kg (PPPURG 87 hal.8) 2. Beban Air Hujan

a.Berat = (40 – 0,8.α) kg/m2 _{(PPPURG 87 hal.8)}

= (40 – 0,8 x 40) = 8 kg/m2

b. Berat tiap-tiap buhul

Buhul A=B = Berat Sendiri x L x Panjang Miring Batang = 8 x 3,5 x 2,61/2

= 36,54 kg

Buhul F=G = Berat Sendiri x L x Panjang Miring Batang = 8 x 3,5 x (2,61 + 2,61)/2

= 73,08 kg

Buhul H = Berat Sendiri x L x Panjang Miring Batang = 8 x 3,5 x (2,61 + 2,61)/2

= 73,08 kg D. Beban Angin

Berat (P) = 25 kg/m2

Berat tiap tiap buhul a. Buhul A=B

Akibat angin kiri

Tekan = (0,02α – 0,4)P x L x Panjang Miring Batang = 0,4 x 25 x 3,5 x 2,61/2

= 45,68 kg Akibat Angin Kanan

Hisap = (-0,4)P x L x Panjang Miring Batang = (-0,4) x 25 x 3,5 x 2,61/2

= -45,68 kg b. Buhul F=G

Akibat angin kiri

Tekan = (0,02α – 0,4)P x L x Panjang Miring Batang = 0,4 x 25 x 3,5 x (2,61 + 2,61)/2

= 91,35 kg Akibat Angin Kanan

Hisap = (-0,4)P x L x Panjang Miring Batang = (-0,4) x 25 x 3,5 x (2,61 + 2,61)/2 = -91,35 kg

c. Buhul H

Tekan = (0,02α – 0,4)P x L x Panjang Miring Batang = 0,4 x 25 x 3,5 x (2,61 + 2,61)/2

= 91,35 kg Akibat Angin Kanan

Hisap = (-0,4)P x L x Panjang Miring Batang = (-0,4) x 25 x 3,5 x (2,61 + 2,61)/2 = -91,35 kg

REAKSI BATANG

S1 A _{C D E} B F G H S2 S3 S4 S5 S6 S7 S13 S8 S9 S10 S11 S12 800 200 200 200 200 40° 584,437 584,437 584,437 413,067 413,067 195,475 195,475 195,475 ∑MB = 0 8 RAV – 413,067 x 8 – 584,537 x 6 – 195,475 x 6 – 584,437 x 4 – 195,475 x 4 – 584,437 x 2 – 195,475 x 2 = 0 8 RAV – 3304,536 – 3507,222 – 1172,850 – 2337,748 – 781,90 – 1168,874 – 390,95 = 0 8 RAV = 12664,08 RAV = RBV = 1583,01 kg ( SIMETRIS ) KONTROL ∑V = 0 RAV + RBV -∑P = 0 1583,01 + 1583,01 – (413,067 x 2) – (195,475 x 3) – (584,437 x 3) – 69,475 = 0 3166,02 – 3165,87 = 0 Ok… Titik Buhul A

S1

A

S5

413,067

∑V = 0 S5 sin 40 + RAV – 413,067 = 0 S5 sin 40 + 1583,01 – 413,067 = 0 S5 = −1169,943_0,643 = - 1819,507 kg ∑H = 0 S1 + S5 cos 40 = 0 S1 + (-1819,507 x 0,766) = 0 S1 = 1393,742 kg Titik Buhul C ∑V = 0 S6 – 195,476 = 0 S6 = 195,476 kg ∑H = 0 S1 – S2 = 0 1393,437 – S2 = 0 S2 = 1393,437 kg Titik Buhul F S1

C

S2 S6 195,475

H

584,437 S12 S13 S11 ∑V = 0

S11 sin 40 – 584,437 – S5 sin 40 – S7 sin 40 – S6 = 0 0,643 S11 – 584,437 – 1169,557 – 0,643 S7 – 195,473 = 0 0,643 S11 – 0,643 S7 = -389,647 …………. * ∑H = 0

-S5 COS 40 + S11 COS 40 +S7 COS 40 = 0 1393,823 + 0,766 S11 + 0,766 S7 = 0 0,766 S11 + 0,766 S7 = - 1393,823 ………….** Eliminasi 0,643 S11 – 0,643 S7 = - 389,647 0,766 S11 + 0,766 S7 = - 1393,823 X 0,766 X 0,643 0,493 S11 – 0,493 S7 = - 298,469 0,493 S11 + 0,493 S7 = - 896,228 --0,986 S7 = 597,759 . S7 = 597,759 / - 0,986 = - 606,246 kg 0,643 S11 – 0,643 ( -606,246 ) = - 389,647 0,643 S11 = - 779,463 S11 = - 779,463 / 0,643 = - 1212,229 kg Titik Buhul H ∑v = 0 -S13 – 584,457 – S12 SIN 40 – S11 SIN 40 = 0 -S13 – 584,457 + 779,206 + 779,206 = 0 S13 = 973,955 kg B. BEBAN HIDUP

F

S5 S6 S7 S11 584,437

S1 A _{C D E} B F G H S2 S3 S4 S5 S6 S7 S13 S8 S9 S10 S11 S12 800 200 200 200 200 40° 100 200 200 100 100 ∑MB = ∑MA = 0 RAV.8 – 200.8 – 100.6 – 100.4 – 100.2 = 0 RAV.8 – 1600 – 600 – 400 – 200 = 0 8 RAV = 2800 RAV = 2800 / 8 = 350 kg ( Simetris ) Titik Buhul A ∑V = 0 RAV + S5 sin 40 – 200 = 0 350 + 0,643 . S5 – 200 = 0 0,643 S5 = - 150 S5 = - 233,281 kg ∑H = 0 S5 COS 40 + S1 = 0 233,281 . 0,766 + S1 = 0 S1 = - 178,704 kg Titik Buhul C

A

200 S5 S1 RAV

∑V = 0 S6 -100 = 0 S6 = 100 kg ∑H = 0 S1 – S2 = 0 -178,704 – S2 = 0 S2 = - 178, 704 kg Titik Buhul F ∑V = 0

S11 SIN 40 – 100 – S6 – S7 SIN 40 – S5 SIN 40 = 0 0,643 S11 – 100 – 100 – 0,643 S7 + 149,950 = 0 0,643 S11 – 0,643 S7 = 50,05 ………… *

∑H = 0

S5 COS 40 – S11 COS 40 – S7 COS 40 = 0 -233,281 . 0,766 – 0,766 S11 – 0,766 S7 = 0 – 0,766 S11 – 0,766 S7 = 178,693 ………….** Eliminasi 0,643 S11 – 0,643 S7 = 50,05 -0,766 S11 – 0,766 S7 = 178,693 X 0,766 X 0,643 0,493 S11 – 0,493 S7 = 38,388 -0,493 S11 – 0,493 S7 = 114,899 + -0,986 S7 = 153, 237 S7 = 153,237 / -0,986 = - 155,413 kg 0,643 S11 – 0,643 (-155,413) = 50,05 0,643 S11 + 99,931 = 50,05 S11 = -49,881 / 0,643 = - 77,574 kg Titik Buhul H C S2 S6 S1

F

100 S11 S7 S6 S5

∑V = 0 -S13 – 100 – S11 SIN 40 – S12 SIN 40 = 0 -S13 – 100 + 49,864 + 49,864 = 0 S13 = - 0,273 kg C. BEBAN HUJAN

H

S13 S11 S12 100

S1 A _{C D E} B F G H S2 S3 S4 S5 S6 S7 S13 S8 S9 S10 S11 S12 800 200 200 200 200 40° 73,08 36,54 73,08 73,08 36,54 ∑MB = 0 RAV . 8 – 36,54 . 8 – 73,08 . 6 – 73,08 . 4 – 73,08 . 2 = 0 8RAV – 292,32 – 438,48 – 292,32 – 146,16 = 0 8RAV = 1169,28 RAV = 1169,28 / 8 = 146,16 RAV = RBV = 146,16 kg ( Simetris ) Titik Buhul A ∑V = 0 RAV – 36,54 + S5 SIN 40 = 0 146,16 – 36,54 + 0,643 S5 = 0 0,643 S5 = - 109,62 S5 = - 109,62 / 0,643 = - 170,482 kg ∑H = 0 S1 + S5 COS 40 = 0 S1 + (-170,482 . 0,766 ) = 0 S1 – 130,589 = 0 S1 = 130,589 kg Titik Buhul C A S5 S1 RAV 36,54

∑V = 0 S6 – 73,08 = 0 S6 = 73,08 kg ∑H = 0 S2 – S1 = 0 S2 – 130,589 = 0 S2 = 130,589 Titik Buhul F ∑V = 0

S11 SIN 40 – S7 SIN 40 – S6 – S5 SIN 40 – 73,08 = 0 0,643 S11 – 0,643 S7 – 73,08 + 109,619 – 73,08 = 0 0,643 S11 – 0,643 S7 = 36,54 …………*

∑H = 0

S11 COS 40 + S7 COS 40 – S5 COS 40 = 0 0,766 S11 + 0,766 S7 + 130,589 = 0 0,766 S11 + 0,766 S7 = - 130,589 …………..** Eliminasi 0,643 S11 – 0,643 S7 = 36,54 0,766 S11 + 0,766 S7 = - 130,589 X 0,766 X 0,643 0,493 S11 – 0,493 S7 = 27,989 0,493 S11 + 0,493 S7 = - 83,97 -0,986 S7 = 111,989 . S7 = 111,989 / 0,986 = 113,549 kg 0,643 S11 – 0,643 (113,549) = 36,54 C S2 S6 S1

F

S11 S7 S6 S5 73,08

0,643 S11 = 109,552 S11 = 109,552 / 0,643 = 170,376 kg Titik Buhul H ∑V = 0 -S13 – 73,08 – S11 SIN 40 – S12 SIN 40 = 0 -S13 – 73,08 – 109,552 – 109,552 = 0 -S13 – 292,184 = 0 S13 = - 292,184 kg D. BEBAN ANGIN

H

S13 S11 S12 73,08

S1 A C D E B F G H S2 S3 S4 S5 S6 S7 S13 S8 S9 S10 S11 S12 800 200 200 200 200 40° 69,98 34,99 29,36 58,72 58,72 58,72 58,72 69,98 69,98 69,98 34,99 29,36 ∑MB = 0 RAV.8 – 34,99 . 8 – 69,98 . 6 – 69,98 . 4 + 69,98 . 4 + 69,98 . 2 = 0 8RAV – 279,92 – 419,88 – 279,92 + 279,92 + 139,96 = 0 8RAV – 559,84 = 0 RAV = 559,84 / 8 = 69,98 kg RAV = RBV = 69,98 ( SIMETRIS ) ∑H = 0 RAH – 29,36 – 58,72 – 58,72 – 58,72 – 58,72 – 29,36 = 0 RAH = 293,6 kg Titik Buhul A ∑V = 0 S5 SIN 40 + 69,98 – 34,99 = 0 0,643 S5 = - 34,99 S5 = 34,99 / 0,643 = 54,37 kg ∑H = 0

A

34,99 29,36 RAV S1 S5

S1 + S5 COS 40 + 29,36 – 293,6 = 0 S1 + 41,65 + 29,36 – 293,6 = 0 S1 = 222,59 kg Titik Buhul C ∑V = 0 S6 – 69,98 = 0 S6 = 69,98 kg ∑H = 0 S2 – S1 = 0 S2 – 222,59 = 0 S2 = 222,59 kg Titik Buhul F ∑V = 0

S11 SIN 40 – S7 SIN 40 - 69,98 – S6 – S5 SIN 40 = 0 0,643 S11 – 0,643 S7 – 69,98 – 69,98 – 34,96 = 0 0,643 S11 – 0,643 S7 = 174,92 …………..*

∑H = 0

S11 COS 40 + S7 COS 40 – 58,72 – S5 COS 40 = 0 0,766 S11 + 0,766 S7 – 58,72 – 41,65 = 0 0,766 S11 + 0,766 S7 = 100,37 …………** ELIMINASI * DAN **

C

S1 S2 S6 69,98

F

69,98 58,72 S5 _S6 S7 S11

0,643 S11 – 0,643 S7 = 174,92 0,766 S11 + 0,766 S7 = 100,37 X 0,766 X 0,643 0,493 S11 – 0,493 S7 = 133,99 0,493 S11 + 0,493 S7 = 64,538 -0,986 S7 = 69,452 S7 = 69,452 / 0,986 = 70,438 kg 0,643 S11 – 0,643 S7 = 174,92 0,643 S11 – 0,643 (70,438) = 174,92 0,643 S11 = 220,212 S11 = 220,212 / 0,643 = 342,475 kg Titik Buhul H ∑V = 0 -S13 – S11 SIN 40 – S12 SIN 40 – 69,98 + 69,98 = 0 -S13 – 220,212 – 220,212 = 0 -S13 = 440,424 S13 = - 440,424 kg

H

58,72 58,72 69,98 69,98 S13 S11 S12