STRUKTUR KAYU (TUGAS BESAR).docx

(1)

|

|BUNGA BRIGITa - 1153050011BUNGA BRIGITa - 1153050011 11

Rabu

11 September 2013

 

Kuliah I

Sifat-sifat kayu

Sifat-sifat kayu ada 3, diantaranya:

1. 1. Sifat physic

Sifat physic

2. 2. Sifat

Sifat hygroscopis

hygroscopis

perlu

perlu diperhatikan

diperhatikan dalam

dalam perancangan

perancangan konstruksi

konstruksi kayu

kayu

3. 3. Sifat mekanis

Sifat mekanis

Untung dan rugi struktur kayu:

1. 1. Keuntungan

Keuntungan



Kekuatan tinggi, berat ringan



Daya tahan tinggi terhadap kimia dan listrik



Mudah dikerjakan dan relatif murah



Mudah diganti dan dilipat dalam waktu singkat

2. 2. Kerugian

Kerugian



Tidak homogen

I =





bh

33

h

b



Cacat-cacat pada kayu, mata kayu



Sudut serut



Tak awet dalam kondisi-kondisi tertentu (rayap)



Memuai dan menyusut dengan cepat tergantung dari kelembaban udara



Untuk pembebanan lama, kayu mempunyai δ = zakking, lendutan yang bes

Untuk pembebanan lama, kayu mempunyai δ = zakking, lendutan yang besar

ar

δ = ? δ = ?

STRUKTUR

(2)

|



 Mudah terbakarMudah terbakar PKKI tahun 1961

PKKI tahun 1961 1.

1. Kelas kayu I, II, III, IVKelas kayu I, II, III, IV Lampiran I, hal. 35-57 Lampiran I, hal. 35-57 2.

2. Mutu kayuMutu kayu

A, B (Tabel I dan II) A, B (Tabel I dan II) Kriteria Perencanaan

Kriteria Perencanaan a.

a. Ditentukan struktur dengan kayu jati kelas kuat IIDitentukan struktur dengan kayu jati kelas kuat II Kadar lengas (kadar air) = 22,75%

Kadar lengas (kadar air) = 22,75% b.

b. Kita lihat PKKI 1961 termasuk mutu B dwengan sifat-sifat sebagai berikut:Kita lihat PKKI 1961 termasuk mutu B dwengan sifat-sifat sebagai berikut: PS 3 point, PKKI 61

PS 3 point, PKKI 61 1.

1. Kadar lengas kering udara ≤ Kadar lengas kering udara ≤ 30%30% 2.

2. Mata kayu dMata kayu d11≤≤





h h dd22≤≤





b b d

d11



5 5 cm cm dd22



5 cm 5 cm 3.

3. Takikan (lubang)Takikan (lubang)

ee11 ≤≤





b, jika b lebar balok b, jika b lebar balok ee11 ≤≤





h, jika h tinggi balok h, jika h tinggi balok 4.

4. Arah serat tan α ≤Arah serat tan α ≤





5. 5. Retak-retakRetak-retak a. a. HHR R ≤≤





b b hhtt hhrr hh b. b. HHtt≤≤





b b b b

δ

δ > δ hitungan

> δ hitungan

Tegangan-tegangan yang diizinkan

δ = momen

ω = momen tahanan

Sambungan ada 3, yaitu:

a.

a. Dengan paku

Dengan paku

b.

b. Dengan

Dengan baut

baut

Tabel

Tabel I

I dan

dan II

II PKKI

PKKI 1961

1961 (Hal.

(Hal. 61)

61)

c.

c. Sambungan gigi

Sambungan gigi

1.

1. Tegangan lentur (δ

Tegangan lentur (δ

ltlt = 130 kg/cm

= 130 kg/cm

22

))

2.

2. Tegangan tekan sejajar (δ

Tegangan tekan sejajar (δ

tktk

= 110 kg/cm

22

))

3.

3. Tegangan tarik sejajar (δ

Tegangan tarik sejajar (δ

trktrk

= 110 kg/cm

22

))

STRUKTUR

(3)

|



 Mudah terbakarMudah terbakar PKKI tahun 1961

PKKI tahun 1961 1.

1. Kelas kayu I, II, III, IVKelas kayu I, II, III, IV Lampiran I, hal. 35-57 Lampiran I, hal. 35-57 2.

2. Mutu kayuMutu kayu

A, B (Tabel I dan II) A, B (Tabel I dan II) Kriteria Perencanaan

Kriteria Perencanaan a.

a. Ditentukan struktur dengan kayu jati kelas kuat IIDitentukan struktur dengan kayu jati kelas kuat II Kadar lengas (kadar air) = 22,75%

Kadar lengas (kadar air) = 22,75% b.

b. Kita lihat PKKI 1961 termasuk mutu B dwengan sifat-sifat sebagai berikut:Kita lihat PKKI 1961 termasuk mutu B dwengan sifat-sifat sebagai berikut: PS 3 point, PKKI 61

PS 3 point, PKKI 61 1.

1. Kadar lengas kering udara ≤ Kadar lengas kering udara ≤ 30%30% 2.

2. Mata kayu dMata kayu d11≤≤





h h dd22≤≤





b b d

d11



5 5 cm cm dd22



5 cm 5 cm 3.

3. Takikan (lubang)Takikan (lubang)

ee11 ≤≤





b, jika b lebar balok b, jika b lebar balok ee11 ≤≤





h, jika h tinggi balok h, jika h tinggi balok 4.

4. Arah serat tan α ≤Arah serat tan α ≤





5. 5. Retak-retakRetak-retak a. a. HHR R ≤≤





b b hhtt hhrr hh b. b. HHtt≤≤





b b b b

δ

δ > δ hitungan

> δ hitungan

Tegangan-tegangan yang diizinkan

δ = momen

ω = momen tahanan

Sambungan ada 3, yaitu:

a.

a. Dengan paku

Dengan paku

b.

b. Dengan

Dengan baut

baut

Tabel

Tabel I

I dan

dan II

II PKKI

PKKI 1961

1961 (Hal.

(Hal. 61)

61)

c.

c. Sambungan gigi

Sambungan gigi

1.

1. Tegangan lentur (δ

Tegangan lentur (δ

ltlt = 130 kg/cm

= 130 kg/cm

22

))

2.

2. Tegangan tekan sejajar (δ

Tegangan tekan sejajar (δ

tktk

= 110 kg/cm

22

))

3.

3. Tegangan tarik sejajar (δ

Tegangan tarik sejajar (δ

trktrk

= 110 kg/cm

22

))

STRUKTUR

(4)

|

4.

4. Tegangan tekan tegak lurus

Tegangan tekan

tegak lurus (δ

(δ

tk tk

=

= 30

30 kg/cm

kg/cm

22

))

5. 5. Tegangan

Tegangan

geser (δ

= 110 kg/cm

22

))

Rabu

18 September 2013

 

Kuliah II

Kriteria Perencanaan Struktur Kayu Kriteria Perencanaan Struktur Kayu

Soal I Soal I

Sebutkan sifat-sifat kayu dan rumusan mencari sifat-sifat tersebut!

Jawab:

1. Sifat Physis

2. Sifat Hygroskopis

3. Sifat Mekanis

Penjelasan:

1. 1. Sifat Physis

Sifat Physis



1=1=

 

 







 

⁄⁄



Dilaboratorium

c1

Dilaboratorium

c1

cc

b b

b

oven (24 jam)

b1

a

a1

a

a1

Ditimbang

Berat

Berat =

= d

d gr

gr

Berat

Berat =

= d1

d1 gr

gr



= =





 

⁄⁄





= =





 

⁄⁄



Kesimpulan :

STRUKTUR

(5)

|BUNGA BRIGITa - 1153050011 4



<<< kecil arti kayu lemah



>>> besar arti kayu kuat

2. Sifat Hygroskopis

Kadar lengas (x)

Kandungan air dalam kayu

x =

 

_



dimana:

x = Kadar lengas kayu (%)

d = Berat benda mula-mula (gr)

d

1

= Berat benda kering udara (gr)

3. Sifat Mekanis

Sifat potensi gaya-gaya yang ada pada kayu

Balok Kayu

2

1 Sejajar serat

3 T

Keterangan:

1. Axial = A atau L Longitudinal

2. Radial =

  

3. Tangensial = menyinggung arah serat

Gaya-gaya :

A (L) ; R ; dan tan mempengaruhi harga modulus kenyal



. Kuat tarik (



tr); kuat desak

(

   

(6)

Soal II

Gambarkan sket hubungan kuat tarik Kuat tarik (



tr) dan modulus kenyal

    

!

Jawab:

Kayu

Baja

  

⁄



 

Kuat tarik (

 

⁄

_





 



_

 



_

Keterangan;

L = panjang (m)

∆

l = selisih panjang (m)

 



_

=



_

 

Soal III

Sebutkan 4 kekuatan dari struktur kayu!

Jawab:

1.



∕∕ >

  

kekuatan tarik ∕∕ > kekuatan tarik



2.



∕∕ >

  

kekuatan tarik ∕∕ > kekuatan desak ∕∕

3.



∕∕ >

  

kekuatan desak ∕∕ > kekuatan desak



4. τ



> τ ∕∕

  

> Geser ∕∕

*Kayu lebih tahan menahan gaya geser



daripada gaya geser

∕∕, sehingga kayu jarang utuh

akibat gaya geser.

(7)

Soal IV

Gambarkan diagram tegangan lentur kayu dari suatu penampang balok dengan beban merata!

Jawab:

A

q (

 

⁄



Potongan A-A

A

h

m (+)

b



Fb

Fungsi

h

x

kuadran

dimodifikasi

Fa

b



A

B

C

Keterangan gambar:

a. Balok dengan dimensi b x h

b. Diagram tegangan lentur fungsi kuadrat

c. Diagram tegangan lentur dimodifikasi untuk mudah dihitung

Gambar b

Luas Fb = luas Fa











  

2. 2. x = 3.

_









STRUKTUR K YU

(8)

4x = 3.n (h-x)

n =

_



















Gambar c

Analogi dengan b diperoleh







_{}









Diagram Trapesium

n =

_



Soal V

Gambarkan hubungan grafik pembebanan jangka panjang versus kekuatan kayu

       

Jawab:

-

Faktor pengali



-

Waktu pembebanan

*Catatan:



Kayu dapat dinaikkan bila pembebanan jangka pendek

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 1 2 3 4 5 6

STRUKTUR K YU

(9)

Soal VI

Sebutkan faktor faktor pengali untuk angka angka tegangan pada kayu pada tabel 3 PPKI 61.

Jawab :

1. Faktor mutu α

2. faktor keadaan β

3. faktor sifat muatan

ɣ

Kelas

kuat

Kelas

kuat

Kelas

kuat

1

2

3

4

5 Jadi,

Tr

150

100

75

50 -

130 tk//=tr//=(kg/cm²)

130

85

60

45 -

110 tk



(kg/cm²)

40

25

15

10 -

30 (kg/cm²)

20

12

8

5 -

15 Angka angka di tabel harus digandakan (dikalikan) dengan ketiga faktor tersebut.

1. Faktor mutu α

Mutu a = 1

Mutu b = 0,75

2. F

aktor keadaan β

2/3 = terendam ai, tidak terlindung, kadar lengas tinggi

5/6 = kayu mengering dengan cepat, kadar lengas tinggi

3. Faktor sifat muatan

ɣ

5/4 = bagian konstruksi dengan muatan tetap dan angin, bagian konstruksi dengan

muatan tetap dan tidak tetap.

Rabu

25 September 2013



Kuliah III

Sambungan dan Alat-alat Penyambung Soal VII

Tunjukkan rumus besarnya kekuatan tegangan tengan pada kayu yang berhubungan jika

diketahui g=berat jenis kayu kering (PPKI 61) !

(10)

Jawab :

1. regangan lt

= 170.g (kg/cm²)

2. regangan tk//

= 150.g (kg/cm²)

3. regangan tk



= 40.g (kg/cm²)

4. tegangan //

= 20.g (kg/cm²)

Soal VIII

Sebutkan prinsip prinsip tegangan kayu !

Jawab :

Kayu tidak hanya mengandalkan angka keamanan n

n = 1

–

4 rumus

P izin =

 

_

P patah =n . P izin

N = angka keamanan = 2

–

4

Soal IX

Gambarlah sket grafik kekuatan dari masing masing sambungan yaitu hubungan Ppatah dengan

Pizin sambungan dengan material

1. perekat

2. pasak

3. kayu

4. baut

Jawab:

Ppatah = n . Pizin

STRUKTUR K YU

(11)

Y = m . x tahun . effesiensi

M = angka miring

Misal = y = 2 x

1 .

perekat

1,5

2. ---Pp=

2,75

1,5

Paku

3. Pp =

2,75

Pasak

4. Pp=

4, 75

Baut

STRUKTUR K YU

(12)

Catatan :

1. perekat = - paling kaku

2. Paku = - tegangan sekunder lebih rendah

- paling tinggi daya pikulnya

- 50 %

- tidak ada perlemahan

- 100 %

3. pasak = - tegangan sekunder lebih rendah 4. Baut = - tidak kaku

- 60 %

- kekuatan dipengaruhi pergeseran

- 30 %

Soal X

Suatu sambungan baut, gambarlah sket nya tampang samping dan tampak depan berikut

rumusannya !

Jawab :

P

 d ½ P ½ P

Tampak depan tampak samping

(13)

Keterangan gambar :

1. Sambungan baut dengan mur

½ P ½ P

P

½ P b1 b3 ½ P b1

P

(14)

Pelat ikatan

δmin = 3 d

Max = 5 mm d

penampang baut dengan diameter d = Φ cm

Soal XI

Tulis persyaratan untuk sambungan baut!

1. Baja baut harus material baja st. 37 atau besi yang setara dengan st. 37!

2. Lubang baut secukupnya dengan kelonggaran < 1,3 mm

3. Ø = d = diameter baut ≤ 10 mm

(







)

4. Harus diikuti pelat ikatan dengan tebal



min = 3d max ;



max = 5 mm

Soal XII

Ada 3 golongan sambungan baut sesuai harga



=





=

Ø



Dengan b = lebar kayu

Ø = diameter baut

tampang 1

tampang 2

(15)

a. Golongan I



Tampang satu



= 4,8

P = 50 d . b

1

(1-0,6 sin



)

P = 240 . d

2

(1-0,35 sin



)



Tampang dua



= 3,8

P = 125 d . b

3

(1-0,6 sin



)

P = 250 d . b

1

(1-0,6 sin



)

P = 480 . d

2

(1-0,35 sin



)

*Ket. Rumus:

P = kekuatan sambungan (kg)



= sudut antara arah gaya dan arah serut



= 90





sin



= 1

b

1

= tebal kayu tepi (cm)

b

3

= tebal kayu tengah (cm)

d = Ø = diameter baut (cm)

b. Golongan II



Tampang satu



= 5,4

P = 40 d . b

1

(1-0,6 sin



)

P = 215 d

2

(1-0,3 sin



)



Tampan dua



= 4,3

P = 100 d . b

3

(1-0,6 sin



)

P = 200 d . b

1

(1-0,6 sin



)

P = 430 . d

2

(1-0,35 sin



)

Soal XIII

Suatu sambungan kayu berukuran

_



dengan plat sambungan dipakai kayu 2 x

_



(16)

Menerima gaya P = 800 kg = 8 ton kontruksi terlindung pembebanan tetap kelas kuat II.

Pertanyaan:

1. Hitung jumlah baut yang dibutuhkan jika Ø

baut

= d =





“

=1,875 cm

Jawab:

Kelas kuat II



langsung pilih sambungan golongan I, pilih rumus sambungan

golongan II. Pilih rumus sambungan tampang II dari golongan II.



P = 100 d . b

₃

(1-0,6 sin



)1

= 100 . 1,875 . 8 . (1)

= 1500 kg



yang dipakai



P = 200 d . b

₁

(1-0,6 sin



)

= 200 . 1,875 . 4 . (1)

= 1500 kg



P = 430 . d

2

(1-0,35 sin



)

= 430 . 1,875

2

(1)

= 1511,7 kg

Untuk menghitung jumlah baut dipakai, maka P

terkecil

(supaya aman)

Jumlah baut = n



n =

luas

 baut



(pilih yang paling kecil

=





= 5,33



6 buah baut (dibulatkan keatas)

2. Sket gambar penempatan baut sesuai peraturan yang berlaku (tampak depan dan

tampak samping)

Jawab:

(17)

Rabu

02 Oktober 2013



Kuliah IV

Sambungan dengan baut

Soal XIV

Sambungan batang kayu kelas II (sambungan dengan tampang II) dengan ukuran

(





)

Disambung buah baut dengan garistengah d =



=

 



= 1,91 cm, batang terlindung dari

permanen.

Pertanyaan:

a. Berapa gaya yang ditahan oleh sambungan tersebut?

S =

…..??

b. Gambarkanlah sambungan tersebut tampak atas dan tampak samping sehingga jelas

jarak- jarak bautnya!

Penyelesaian:

Dipakai rumus yang ada sambungan tampang II







= 100 . d . b

3

100 . 1,91 . 16





   

STRUKTUR K YU

(18)

|







= 200 . d . b

11

200 . 1,91 . 8





  

 









= 430 . d

33

430 . (1,91)

22





  

 



Ket; b

33

= lebar kayu (Cm)

b

22

= lebar kayu klem (Cm)

d = Ø = diameter baut (cm)

p = gaya yang dapat ditahan oleh sambungan

Dari 3 P yang didapat, dipilih yang terkecil untuk angka keamanan. P = 1570 Kg.

(@ tiap baut ) sehingga harga gaya S



S = 4 P

= 4 .

= 4 . (1570)

(1570) = 6280 Kg =

= 6280 Kg = 6,28 ton

6,28 ton

4 adalah jumlah baut, n = 4 buah

Ket: (catatan)

*Perhitungan di 1 sisi saja yaitu 4

*Perhitungan di 1 sisi saja yaitu 4 baut

baut

*Terapan atau digambarnya adalah 2sisi



2 x 4 = 8 baut.

2. Perhitungan jarak baut

aa

11

=7. d

= 7 ( 1,91) = 14 cm

aa

11



15 cm ( mempermudah pelaksanaan)

ket: a

11

= jarak antara baut (cm)

aa

22

= jarak baut dengan sisi kayu(cm)

STRUKTUR

(19)

|

3. 3. Sket ganbar sambungan tampak atas

Sket ganbar sambungan tampak atas

Catatan: hitung jumlah baut 4

 



_

““

dipasang 8





_

““

1 inchi = 1” = 2,54 cm





““

= 1,27 cm





““

= 1,91 cm

Soal XV Soal XV

Sebuah batang kayu tarik berukuran

((



_

))

cm, menahan gaya sebesar S= 8000 kg =8 ton. Batang

ini untuk konstruksi yang terlindung beban permanen. Dipakai alat penyambung baut dengan d =





= 1,19 cm.

Pertanyaan:

1. 1. Jumlah baut yang diperlukan

Jumlah baut yang diperlukan

2. 2. Sket gambar sambungan tampak atas dan samping sehingga dapat dilihat jarak-jarak

Sket gambar sambungan tampak atas dan samping sehingga dapat dilihat jarak-jarak

bautnya.

Jawab: Jawab:

STRUKTUR

STRUKTUR K

K YU

YU

(20)

|

|BUNGA BRIGITa - 1153050011BUNGA BRIGITa - 1153050011 1919 1.

1. Menghitung kekuatan C tiap baut PMenghitung kekuatan C tiap baut P P P₁₁ = 100 d b = 100 d b₃₃ = = 100.(1,91).16100.(1,91).16 = 3060 kg = 3060 kg P P₂₂ = 200 d b = 200 d b₁₁ = = 200.(1,91).8200.(1,91).8 = 3060 kg = 3060 kg P P₃₃ = 430 d² = 430 d² = 430.(1,91)² = 430.(1,91)² = 1570 kg = 1570 kg

STRUKTUR

STRUKTUR K

K YU

YU

(21)

Ambil dari 3 portal yang terkecil P = 1570 kg  Jumlah baut n



  

  

_

     

 Kemanan

 Jumlah genap penempatan baut lebih mudah dan teratur 2. Perhitungan jarak





  





  

Tampak samping

Keterangan: dari perhitungan 6 Ø





”

Dipasang 12 Ø





”

(22)

Rabu

09 Oktober 2013



Kuliah V

Sambungan dengan Paku

Soal XVI

Diketahui pada sebuah titik bubul suatu kuda kuda kayu bertemu batang V,D,H

   

_



   

_



   

_



ukuran ukuran kayu: diagonal

   





vertical

   





horizontal

   





Bahan permanen kayu yang dipakai dammar (kelas kuat III,

 

⁄



)





 

⁄



Pertanyaan:

a) Berapa besar gaya batang V dan





?

b) Rencanakan sambungan bubul tersebut dengan sambungan paku

c) Gambar dengan sket sa,bungan tersebut lengkap dengan ukuran ukuran dan jaraknya Jawab:

(23)

   

_



   

_



/

   

_



   





  





 



  



a)







b) Rencana sambungan

Sambungan antara V dan H







 

⁄





Dari PKKI hal 26 diperoleh: 1) No.3 2) Tebal kayu (b) = 30mm 3)

  

⁄  





 

4)

 







5)







        

6) Kekuatan tiap paku (tampang satu)





Baca table PKKI hal 26

Beban yang diperkenankan tiap paku (tampang satu) Pilih paku 3” BWG 10

(24)





 

⁄



         

⁄

 



_



Sambungan tampang dua

        

Jumlah paku (n)

  

     

▪ Sambungan antara D dan H

1. Digunakan jenis paku 3 BWG 10 : PK = 60 kg 2. Tampang dua : P = 2 x 60 = 120 kg

Jumlah paku = n







=





= 7.5 = dipakai 8 paku

Ket. Dengan S = 0.9 ton = 900 kg

c. Sket gambar sambungan

14

4

(25)

14

4

5

5 ½ h

½ h

Tampak atas

STRUKTUR K YU

(26)

Soal XVII

Suatu konstruksi kuda-kuda pada titik detil C direncanakan sambungan dengan alat sambung

paku.

V = 1 ×





D = 1×





V = 0,4 t D = 1 ×





= 0,5 t = 0,5 t

45°

C

H = 2 ×





H = 2 ×





H = 2 t H = 2 t

Beban permanen.

Kayu yang dipakai Kruing.

Kelas kuat III, BJ = 0,5

 

⁄



.





= 125

 

⁄



.

Pertanyaan : A. Rencanakan dengan sambungan paku pada buhul C!

B. Sket gambarnya!

Jawab:

Beban permanen.

Kayu yang dipakai Kruing.

Kelas kuat III, BJ = 0,5

 

⁄



.

(27)



= 125

 

⁄



.

Karena sambungan dengan paku



lihat KKI ’61 halaman 26

Beban yang diperkenankan @paku

1) Tebal kayu b = 4 cm = 40 mm

2) No. 5

3)

Kelangsingan λ =

_



= 9,5

4)

ilih paku 4 “BWG 8 dst.

Diperoleh BJ = 0,5

 

⁄





̅

= 77 kg tiap paku

A. 1. Rencana sambungan H & V.

Kita rencanakan satu sisi saja, missal kanan.

Sisi kiri simetris sehingga jumlah paku semua sama.

V = 1 ×

_



V = 0,4 t H = 2 ×





H = 2 t





= 77 kg

Tampang dua

P = 2 × 77 = 154 kg

Jumlah paku



n =

_



=



_

= 2,59



4 paku

S = 0,4 t = 400 kg

(28)

A. 2. Sambungan H & O

D = 1 ×





D = 0,5 t

45°

H = 2 ×

_



H = 2 t





= 77 kg

Tampang dua : P = 2 × 77 = 154 kg

Jumlah paku



n =





=





= 3,25



4 paku dan S = 0,5 t = 500 kg

B. Sket gambar:

12

4

 

⁄

 

⁄

 

⁄

2 ×

 

⁄

STRUKTUR K YU

(29)

4

5

4

5 Rabu

16 Oktober 2013



Kuliah VI

BALOK BERSUSUN Soal XVIII

Apa sebab dibentuk balok bersusun?

Jawab:

Kayu

 

⁄

dipakai balok jembatan dengan bentang 5 m’.

Melengkungkah? Kuatkah?

Kayu

 

⁄

12 5 m

4 Kayu

 

⁄

tidak kuat, akan melengkung karena berat sendiri.

Maka, dibuat BALOK BERSUSUN.

(30)

4

12

20 h

4

12

4 b

20 Ukuran balok dipasaran yang cukup besar terbatas.

Sehingga sebagai jalan keluar untuk mencukupi kekuatan yang didukung dengan dimensi kayu

yang ada



maka dibuat BALOK BERSUSUN atau BALOK TERSUSUN.

Soal XIX

Fungsi-fungsi apa yang diperhatikan!

Untuk BALOK BERSUSUN.

Jawab:

Momen tahanan, W

x

=





 





Momen inersia, I

_x

=





 



Fungsi yang domain dalam suatu balok-balok adalah unsure h (ketinggian).

Ken h

3

dan h

2

.

Oleh karena itu, balok-balok disusun dalam arah tingginya.

Caranya:



Memberikan bentuk gigi pada bidang balok yang saling berhubungan.

(31)



Meneempatkan pasak kayu di antara kedua balok.



Menempatkan pelat kokot di antara kedua balok.



Disusun dengan paku.

Soal XX

Sebutkan dan sket gambar balok bersusun dengan paku!

Jawab:

Ada 2 golongan balok bersusun dengan paku:

1. Tipe sederhana, dimana terdiri dari 1 papan (plywood).

2. Brettwandtragger, dimana badan terdiri dari papan-papan yang miring.

Cara hitung kedua tipe tersebut tidak sama.

AD 2

AD 1

(32)

α = faktor reduksi

untuk W & I

Soal XXI

Sebuah balok bersusun dengan penampang seperti pada gambar. Diletakkan di atas 2 tumpuan

dengan bentang = 4 m. jika balok tersebut terlindungi dan kayu yang dipakai bermutu A dari

kelas I.

q

4 m

4

4 KI’61



lt

= 100

 

⁄



18

26



\\

= 12

 

⁄



4



dsk

= 140

 

⁄



E = 10

5

 

⁄



5

8

5 STRUKTUR K YU

(33)

18 Q kg/m

1

Pertanyaan:

1. q yang bisa dipukul oleh balok tersusun

4m

2. Jumlah paku yang dipakai merencanakan sambungan paku yang lengkap Jawab: 1. 4 18 26 Y=13 4 5 8 5 18



I

n = In luas – In dalam

=





. 18. 26

3

-





. 8. 18

3

= 26364

–

3888

= 22476 cm

4 

I

r

= 0,8 I

n

= 0,8 . 22476

I

r

= 17980,8 cm

4 

W

r

=







=





W

r

= 1383,138 cm

3

STRUKTUR K YU

(34)

|BUNGA BRIGITa - 1153050011 33 

M =





qL

2

=





. q . 4

2

M = 2 q kgm = 200 q kg cm





=





M

=



. W

200q = 100 . 1383,138

q =





= 691,5



692

 

⁄





fmax =

_



.



_





f =

_



l

=











_{}







_



Dipakai q

1

= 692

 

⁄



dipakai q = 692

 

⁄



q = 899

 

⁄



( factor keamanan)



D

max

=





qL

=



_

. 692 . 4

D

max

= 1384 kg



S

max

Jarak luasan x kayu ke titik (garis) beratnya ;

S

max

= 4.18(9+2) + (5.9.4,5). 2 = 1197 cm

3 

T

max

=



 

=



 

11 T

max

= 7,371

 

⁄



T

max



12

 

⁄



( aman )

2) Paku yang dipakai menurut PPKI, yaitu:



Panjang

minimal 2,5b = 2,5.4 = 10cm = 4”

4,5

(35)



Tebal lazim BWG 8



ϕ

= d = 4,19mm



Karena tebal b = 4cm > (7d = 7.0,419 = 2,9cm)

PPKI halaman 24, maka rumus yang dipa/k/a/i/ yaitu:



/s = 3,5.d

2

.







7d < b

s = 3,5.0,419

2

.140

s = 86kg

Perhitungan jumlah paku:

 



_



dengan





=











_

= 18.4.11 = 792cm

3

  

_

_



  

_{ }

 

⁄

T

*besar gaya L : L

= T.(



_



= 48.769.(





.400)

L

= 9754kg

n = jumlah paku =





=





= 114buah

dengan s = kekuatan tiap paku



s = 86kg

balok dibagi dalam 10 bagian yang sama

(36)

Rabu

23 Oktober 2013



Kuliah VII

Sambungan dengan pasak

Soal XXII

Apa itu sambungan pasak, jelaskan syarat-syaratnya dan sket gambarnya !

a) Pasak : - Salah satu alat sambung kayu

- Dimasukkan kedalam takikan-takikan dalam kayu yang akan disambung dan

Penyambungnya

- Yang dibebani dengan tekanan dan geseran

- Pasak kayu dibuat dari kayu yang keras ( daftar IV PKKI ) besi atau baja

- Pasak harus lebih tinggi kelasnya dari kayu yang disambung

b) Ukuran-ukuran pasak dari kayu

b

2t

U

c) Cara diatas sket gambar memuat PKKI :

- Penyusutan batang kayu asli sampai kecil.

-

Tetapi τ // kecil.

d) Cara yang lain dengan paksa dipasang () dengan serat dari kayu yang disambung

-

τ tegak lurus besar

(37)

e) Tegangan yang diizinkan (PKKI daftar II)

-

τ // = 15 kg/cm

2

f) Faktor-faktor pengali:

- Kekuatan pasak harus dikalikan





selalu terendam air tidak terlindung kadar lengas

terlalu tinggi

- Kekuatan pasak harus dikalikan





konstruksi terlindung dapat mongering dengan cepat

- Kekuatan pasak naikkan 25% dengan muatan tetap & tak tetap (angin sementara)

g) Kekuatan izin satu sambungan pasak S

S

1

= u . b .



// dari pasak

S

2

= b. t . // dari kayu yang disambung



Mencari dimensi pasak

Luas pasak = F

pasak

=

  



(cm)

2

F = Σ t. b

Σt =





(cm)

Dicari t



1,5 cm

U > 5t

U > 10 cm

U < 15 cm

h) Kontrol tegangan

1. τ geser dalam pasak =



  

≤ τ // asak

2. τ desak pada batang

=



  

≤ τ dsk btg //

i) Jarak penempatan pasak

ΣF =



  

(cm)

2

Σ

jarak

=





(cm)

(38)

|BUNGA BRIGITa - 1153050011 37 Soal XXIII

Suatu rangka balok jembatan kayu kruing





; menerima gaya tarik P = 8000 kg

τ

// pasak = 15

kg/cm

2

Pembebanan tetap :

Seperti gambar

Pertanyaan

1) Hitung sambungan pasak dengan ukuran

2t = 3cm

U = 12 cm

B = 12 cm

U = 12

Penyelesaian:

α = 1 ;



= 1

1. Kelas kuat II tk // = 85 kg/cm

2 

S

₁

= u . b .

τ

// 12.12.15 = 2160 kg/cm

2 

S

₂

= 12.3 (1/2) tk //

= 12.3 (1/2) . 85

S

2

=





=1530 kg/cm

2 

Jumlah pasak

n =

_{}



n =





3,7 ∞ 6 buah pasak = 3 pasang

2. Katrol tegangan

a)

τ

geser dalam pasak =



  

=





= 9,3 kg/cm

2

< 1

b) dsk pada batang =



   

=







_



dsk pada batang = 74,1 kg/cm

2

< 85 (oke)

(39)

c) Jarak penempatan pasak

∑F =



  





= 860,215 cm

2

(jumlah luas)

∑

jarak

=

 



=





= 71,6846 cm

Jarak pasak a =

∑

(



_

)

a = 17,9 cm = 18 cm

τ

=



   



_

 

=

 





_

 

= 9,26 kg/cm

2

< 15 (oke)

Rabu

20 November 2013



Kuliah VIII

AWAL UAS

SAMBUNGAN DENGAN PASAK

Soal XXIV

Suatu batang kayu





menerima gaya tarikan sebesar P=6000 kg akan disambung dengan kayu

2x





dengan alat sambung pasak dari kayu kosambi sedang, kayu asli adalah kayu jati.

P=6000 kg

Pertanyaan:

Hitung dan rancang sambungan tersebut!

Jawab:

(40)

Kayu kelas kuat I (jati) sehingga



dsk



= 130 kg/cm

2

Pasak kayu kosambi kelas kuat I



= 20 kg/cm

2

A

pasak

= F

pasak

=





=





= 45,15 cm

2

Dimensi pasak dengan syarat:

2t=3cm

B=12 cm

U=10cm

1. Kekuatan uji satu sambungan pasak S

S1 = u.b.



dari pasak

S2

= b.t.



tk



atau



dari kayu yang disambung

2. Dimensi pasak

A

pasak

= F

pasak

=

 



cm

2

F =

Ʃ

t.b

Ʃ

t =





Dicari t



1,5 cm

Dipakai n pasak

T =



_

  

F = Ʃt.b = 46,15 cm

Ʃ

t =





=





= 3,16 cm

Dipakai 4 pasak (2 pasang)

t =





= 0,96



1,5 cm

Analisa Gaya-Gaya

STRUKTUR K YU

(41)

1 ζgeser dalam pasak =





=





12,5 kg/cm



85 OK!

2



pada batang =







_



=







_



= 83,33 kg/cm

2



430 OK!

3 Jarak pasak =



 



_



=







_



=

 



= 13,33

  

4 ζ// =





=





= 8,3 kg/cm

2

5 Gambar

15 u

15

15 u

15

Soal XXV

Seperti Soal I

P=6000 kg



_

P=6000 kg

2t=3cm

b = 12

pasak ini diganti dengan pasak silinder

n=10

Diketahui:

P = 6000 kg



= 20 kg/cm

2



= 40 kg/cm

2

(42)

Pertanyaan:

Hitung dan analisis sambungan dengan pasak silindrik tersebut!

Jawab:

F =





=





= 150 cm

2

Jumlah takikan

Ʃ

t =





=





= 12,5 cm

2



Dipakai 3pasang pasak n = 6 buah

d =



_



=



_





= 4,17



5 cm



Tegangan-tegangan yang ada pada sambungan, diantaranya:

1. Tegangan desak pada pasak yang timbul



=







_



=

(



_



)

= 16,7 kg/cm

2



20 OK!

2. Tegangan geser pada pasak yang timbul

ζgeser =





=





= 16,7 kg/cm

2



20 OK!

3. Jarak pasak

Ʃ

F =

_{ }



=



_

= 359,28 cm

2

Ʃ

jarak

=





= 29,94 cm

Jarak a =



(



_

)

=

(



_



)

=





= 7,5



10 cm

4. ζyang timbul



ζtimbul =



(



_

)

=





= 12,5 kg/cm

2



20 kg/cm

2

OK!

(43)

Rabu

18 Desember 2013



Kuliah IX

ELEMEN-ELEMEN KONSTRUKSI

A. Batang Tarik

Dalam mendimensi suatu batang tarik, perlu diperhatikan jenis alat sambung yang akan

dipakai karena akan mempengaruhi dimensi batang tersebut dan menimbulokan

kelemahan-kelemahan; diantaranya:

1. Untuk sambungan paku perlemahan 10

–

15 %

2. Untuk sambungan baut dan gigi perlemahan 20 - 25 %

3. Untuk sambungan kokot atau cincin belah perlemahan 20 %

4. Untuk sambungan pasak kayu perlemahan 30 %

5. Untuk sambungan dengan perekat perlemahan 0 %

Jika suatu konstruksi telah kita ketahui besarnya gaya batang, maka kita dapat menghitung

dimensi batang tersebut, dan biasanya untuk lebar batang (b) kita taksir terlebih dahulu.

σ =





F = b h

h =



 

Keterangan rumus: F = luas tampang

b = lebar batang

h = tinggi batang

σ = σtr

// kayu Daftar // PKKI

(44)

Akibat adanya perlemahan oleh jenis alat sambung yang dipakai, maka luas tampang

ditambah % perlemahan kali luas tampang perhitungan.

F’ = F + 25 % F = 1.25 F

F’ = 1.25 h b

h’ = 1.25 h

Akibat alat sambung yang menimbulkan lubang pada tampang kayu, timbul konstruksi

tegangan, gambar 72.

σmax

= 2.5 a 3 σrt

σrt

= tegangan bila tidak ada lubang

Dari diagram tersebut dapat dilihat bahwa perlemahan akibat berkurangnya luas tampang

lebih kecil daripada perlemahan akibat lubang.

σ tarik

=







Batang tarik ini dapat dibuat tunggal atau ganda. Untuk batang ganda yang panjang perlu

diberi kelas ditengahnya. Dari sudut kekuatannya batang tunggal atau rangkap tidak ada

pengaruhnya, yang penting adalah luas tampang dari batang tersebut.

Contoh:

Sebuah batang kayu kelas kuat II, menderita gaya tarik sebesar 7500 kg, sambungan yang

akan dipakai adalah baut. Tentukan dimensi batang tersebut!

Penyelesaian.

Kelas Kuat II, σtr

// = 85 kg/cm

2

Dipakai b = 10 cm

σ =





=

 



h =



  

= 8.8 cm

Perlemahan oleh baut 25%

h = 1.25 x 8.8 = 11 cm ∞ 12 cm

B. BATANG TEKAN

Perhitungan batang tekan dibedakan menjadi:

1. Batang tekan tunggal

(45)

Perhitungannya lebih banyak daripada batang tarik, karena adanya bahaya lekuk. Jarang

sekali terjadi bahwa batang tertekan tanpa bahaya tekuk. Dengan demikian, umumnya

angka kelangsingan d > 10.

a.

Bila σ tk < σ E dipakai rumus Euler.

Keteguhan batang banyak tergantung pada angka kenyal E, panjang batang. Untuk

tegangan tekan (σ tk < tegangan preporsional (σ E.

Plk

=





 

_

i =







I = i

2

F

Plk

=





 







σlk

=



_



=





_

 

_



=



_







=











_





=









Keterangan rumus:

E = Angka kenyal

I = Momen inersia

l = panjang batang

k = panjang lekuk

F = luas tampang

i = Jari-jari inersia

λ = Angka kelangsingan

n = Angka keamanan

Berbeda dengan batang tarik, pada batang tertekan luas tampang tidak dipengaruhi

perlemahan.

b.

Bila σtk

> τ E

Rumus L Euler tidak berlaku, yang dipakai adalah rumus Termayer yang didasarkan

hasil percobaan untuk harga-harga l < 100.

Rumus: σlk

= σtk

(l –

al + bl

2

)

(46)

Untuk kayu rumus diatas dibuat liner dengan b = 0, a = 0.00662

σ

lk

= σ

tk

(1

–

0.00662 t)

Bila λ = 0 maka σ

lk

= σ

tk

Dalam merencanakan batang tekan sebelumnya belum tahu besarnya σ

lk

ini karena

merupakan fungsi dari λ < 100, bila ternyata λ < 100 dipakai rumus Termayer.

Euler: Plk

=





_{   }

 

Imin. =

  

_

_

_





Keterangan rumus: Ptk

= ton

llk

= meter

n = angka keamanan = 5

I = cm

4

Balok persegi Imin. =











Balok bundar Imin. =

 





Untuk menghindarkan bahaya lekuk maka gaya P harus dikalikan dengan factor

lekuk W yang merupakan fungsi dari:

σ =

 





< σ

tk

//

Pada perencanaan batang desak dipakai rumus Euler atau Termeyer.

λ =





i min. =



_{ }

 

Keterangan rumus: imin = jari-jari lembam

Besarnya ltk

adalah tergantung dari macam perletakkan daripada ujung-ujung batang

tersebut.

1. Sendi-sendi ltk

= 1

2. Jepit-bebas ltk

= 2

3. Jepit-sendi ltk

= ½ l

√ 

4. Jepit-jepit ltk

= ½ l

Untuk perhitungan pada konstruksi rangka batang dipakai perletakkan sendi-sendi

sehingga ltk

= l.

(47)

Untuk menghitung λ pertama-tama kita pakai rumus dari Euler.

1. Untuk kayu kelas kuat I, E = 125000 kg/cm

2

dan π

2

= 10

Imin. =

    

  

Ptk

l

2tk

= 40 Ptk

ltk

2

2. Untuk kayu kelas kuat II, E = 100000 kg/cm

2

Imin. = 50 Ptk

l

2tk

3. Untuk kayu kelas kuat III, E = 80000 kg/cm

2

Imin. = 60 Ptk

l

2tk

4. Untuk kayu kelas kuat IV, E = 60000 kg/cm

2

Imin. = 84 Ptk

l

2tk

Untuk balok persegi panjang: Imin. = ½ b

2

h

Untuk balok bundar

: Imin. = 1/64 π d

4

Dengan menaksir terlebih dahulu b = a cm, maka besaran h dapat dicari untuk kayu kelas

kuat II.

Imin. = 50 Ptk

l

2tk

= 1/12 b

3

h

h =

  









, h = ………. tan

Imin. = 1/12 b

3

h

Imin. =



  

_{ }

= 0.289 b

Fbruto = b h, berbeda dengan batang tarik, pada batang desak perlemahan akibat jenis