Analisis Struktur Rangka Atap Kayu

(1)

LAPORAN PJBL STRUKTUR KAYU ANALISIS STRUKTUR RANGKA ATAP KAYU

DOSEN PENGAMPU:

Fatimah Insani Harahap S.T., M.T.

199606152023112001

DISUSUN OLEH:

KELOMPOK 1

FRISIA MAUDINA LUBIS (21 0404 003)

HERDINATA SEMBIRING (21 0404 003)

HANA THRECHIA NAINGGOLAN (21 0404 068)

INDRA RIWANDA (21 0404 125)

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2024

(2)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

JalanPerpustakaan no. 2, Kampus USU – Telp. (061) 803371 Medan 20155

TUGAS PERENCANAAN STRUKTUR KAYU

DOSEN PEMBIMBING: FATIMAH INSANI HARAHAP S.T., M.T.

FRISIA MAUDINA LUBIS HERDINATA SEMBIRING

HANA THRECHIA NAINGGOLAN INDRA RIWANDA

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Pendahuluan

Struktur kayu merupakan suatu struktur yang susunan elemennya adalah kayu.

Dalam merancang struktur kolom kayu, hal pertama yang harus dilakukan adalah menetapkan besarnya gaya yang bekerja pada batang dan dengan memperhatikan kondisi struktur serta pembebanannya.

Kayu merupakan suatu bahan konstruksi yang didapatkan dari tumbuhan dalam alam. Kayu adalah bagian keras tanaman yang digolongkan kepada pohon. Penggunaan kayu sebagai konstruksi bangunan sudah di kenal dan banyak dipakai sebelum orang mengenal beton dan baja. Kayu mempunyai kuat tarik dan kuat tekan relatif tinggi, berat yang relatif rendah, mempunyai daya tahan tinggi terhadap pengaruh kimia dan listrik, dapat dengan mudah untuk dikerjakan, relatif murah, dapat mudah diganti dan bisa didapat dalam waktu singkat. (Felix, 1965).

Kayu sampai saat ini masih banyak dicari dan dibutuhkan orang. Dari segi manfaatnya bagi kehidupan manusia, kayu dinilai mempunyai sifat-sifat utama, yaitu sifat-sifat yang menyebabkan kayu tetap selalu dibutuhkan manusia (Heinz, 1982). Sifat- sifat utama tersebut antara lain:

1. Kayu merupakan sumber kekayaan alam yang tidak akan habis-habisnya, apabila di kelola dengan cara yang baik. Kayu dikatakan juga sebagai renewable resources (sumber kekayaan alam yang dapat diperbaharui lagi).

2. Kayu merupakan bahan mentah yang mudah diproses untuk dijadikan barang- barang seperti kertas, bahan sintetik dan tekstil.

3. Kayu mempunyai sifat-sifat spesifik yang tidak bisa ditiru oleh bahan-bahan lain yang dibuat oleh manusia seperti baja dan beton. Misalnya kayu mempunyai sifat elastis dan mempunyai ketahanan terhadap pembebanan yang tegak lurus dengan seratnya.

(3)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

TUGAS PERENCANAAN STRUKTUR KAYU

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

Selain memiliki sifat-sifat utama, kayu juga memiliki sifat fisis dan mekanis. Sifat fisis kayu antara lain adalah sebagai berikut:

1. Berat Jenis Kayu 2. Kadar Air Kayu

Sifat mekanis kayu antara lain adalah sebagai berikut:

1. Keteguhan Tarik (Tension Strength) 2. Keteguhan Tekan (Compression Strength) 3. Keteguhan Geser

1.2 Beban Sesuai Code

Beban merupakan gaya luar yang bekerja pada suatu struktur, dan pada umumnya penentuan besarnya beban hanya merupakan suatu estimasi saja. Perancangan struktur kayu dapat menggunakan prosedur desain metode Desain Tegangan Izin (DTI) atau Desain Faktor Beban Ketahanan (DFBK). Dalam perencanaan struktur atap kayu ini mengikuti prosedur desain Desain Faktor Beban Ketahanan (DFBK), yang mana perhitungan nilai desain terkoreksi harus ditentukan dengan menggunakan faktor-faktor koreksi DFBK yang ditetapkan di SNI 7973-2013.

Jika beban-beban yang bekerja pada suatu struktur telah diestimasi, maka berikutnya adalah menentukan kombinasi-kombinasi beban yang paling dominan yang mungkin bekerja pada suatu struktur tersebut. Pada perencanaan ini building code yang digunakan antara lain:

1. SNI 1727:2020 Beban Desain Minimum dan Kriteria Terkait Bangunan Gedung dan Struktur Lain.

2. SNI 7973:2013 Spesifikasi Desain untuk Konstruksi Kayu.

Pembebanan merupakan faktor penting dalam merancang stuktur bangunan.

Untuk itu, dalam merancang struktur perlu mengidentifikasikan beban-beban yang bekerja pada sistem struktur. Secara umum, struktur bangunan dikatakan aman dan stabil

(4)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

apabila mampu menahan beban gravitasi (beban mati dan beban hidup) dan beban gempa yang bekerja pada bangunan tersebut.

1.2.1 Nilai Desain Acuan

Kayu harus dispesifikasikan dengan nama mutu dan spesies komersial, atau dengan level nilai desain yang diperlukan. Nilai desain acuan untuk kayu yang dipilah secara visual dan kayu dimensi yang dipilah secara mekanis dicantumkan di dalam tabel 1.1.

Tabel 1.1 Nilai Desain dan Modulus Elstisitas Lentur Acuan

(Sumber: SNI 7973-2013)

(5)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

1.2.2 Faktor Koreksi Nilai Desain Acuan

Nilai desain terkoreksi untuk komponen struktur dan sambungan kayu pada penggunaan akhir khusus harus sesuai dengan kondisi dimana kayu tersebut digunakan, dengan memperhitungkan perbedaan kekuatan kayu akibat perbedaan kadar air, durasi beban, dan jenis perlakuan. Kondisi penggunaan yang dimaksud di dalam Spesifikasi di sini adalah kondisi umum. Desainer bertanggungjawab untuk mengaitkan asumsi desain dan nilai desain acuan, dan melakukan penyesuaian nilai desain yang sesuai dengan penggunaan akhir. Faktor-faktor koreksi yang berlaku untuk kayu gergajian adalah:

Tabel 1.2 : Keberlakuan Faktor-Faktor Koreksi Untuk Kayu Gergajian

(Sumber: SNI 7973-2013)

(6)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

1.2.2.1 Faktor Layan Basah (𝐶_𝑀)

Faktor Layan Basah (𝐶_𝑀) adalah untuk memperhitungkan kadar air masa layan yang lebih tinggi dari pada 19% untuk kayu massif dan 16% untuk produk kayu yang dilem. 𝐶_𝑀 digunakan pada kondisi kadar air >19%. Nilai desain acuan untuk kayu gergajian struktural didasarkan pada kondisi layan kadar air yang ditetapkan di Tabel 1.3 di bawah.

Apabila kadar air komponen struktur berbeda dengan kondisi layan tersebut, maka nilai desain acuan harus dikalikan dengan faktor layan basah, 𝐶_𝑀, yang ditetapkan di dalam Tabel 1.3.

Tabel 1.3 : Faktor Layan Basah (𝐶_𝑀)

(Sumber: SNI 7973-2013) 1.2.2.2 Faktor Temperatur (𝐶_𝑡)

Nilai desain acuan harus dikalikan dengan faktor temperatur, 𝐶_𝑡 , di dalam Tabel 1.4 untuk komponen struktural yang akan mengalami pengeksposan tetap pada temperatur tinggi sampai 65^oC.

Tabel 1.4 : Faktor Temperatur (𝐶_𝑡)

(Sumber: SNI 7973-2013)

(7)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

1.2.2.3 Faktor Stabilitas Balok (𝐶_𝐿)

Beberapa peraturan mengenai Faktor Stabilitas Balok (𝐶_𝐿)

1. Apabila tinggi komponen struktur lentur tidak melebihi lebarnya, d < b, tumpuan lateral tidak diperlukan dan 𝐶_𝐿 = 1,0.

2. Apabila komponen struktur lentur kayu gergajian persegi panjang ditumpu lateral dengan mengikuti ketentuan stabilitas komponen struktur lentur, maka 𝐶_𝐿 = 1,0.

3. Apabila tepi tekan komponen struktur lentur ditumpu di seluruh panjangnya untuk mencegah peralihan lateral, dan ujung-ujung tumpu mempunyai tumpuan lateral untuk mencegah rotasi, maka 𝐶_𝐿 = 1,0.

Faktor stabilitas balok harus dihitung menggunakan persamaan berikut :

Keterangan:

F_b^∗Nilai desain lentur acuan dikalikan dengan semua factor koreksi kecuali C_fu, C_V, dan C_L

𝐹_𝑏𝐸= ^1,20𝐸^𝑚𝑖𝑛^′

𝑅𝐵2 1.2.2.4 Faktor Ukuran (𝐶_𝑓)

Beberapa peraturan mengenai Faktor Ukuran (𝐶_𝑓) adalah:

1. Nilai desain lentur, tarik, dan tekan sejajar serat acuan untuk kayu dimensi yang tebalnya 50,8 mm sampai 101,6 mm yang dipilah secara visual harus dikalikan dengan faktor koreksi yang ditetapkan yaitu 1,0 2. Apabila tinggi komponen struktur lentur kayu gergajian yang tebalnya

127 mm atau lebih besar melebihi 305 mm dan dipilah secara visual, maka nilai desain lentur acuan, Fb, di dalam Tabel 1.4 harus dikalikan dengan faktor ukuran tabel 1.1

(8)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

𝐶_𝑓 = (305/𝑑)^1/9 ≤ 1,0

3. Untuk balok dengan penampang lingkaran dan diameter lebih besar daripada 343 mm, atau untuk balok persegi 305 mm atau lebih besar yang dibebani di bidang diagonal, faktor ukuran harus ditentukan sesuai poin ke-2 berdasarkan balok persegi yang dibebani ekuivalen secara konvensional yang mempunyai luas penampang sama.

4. Nilai desain acuan untuk Dek dari semua species yang tebalnya 50,8 mm atau 76,2 m, kecuali Redwood, harus dikalikan dengan faktor ukuran yang ditetapkan. Nilai desain untuk Dek di Spesifikasi Suplemen Tabel 4E SNI 7973-2013 didasarkan atas ketentuan ASTM D245 kecuali untuk faktor layan basah, CM untuk Fb yang didasarkan atas ASTM D1990.

Nilai desain lentur acuan, Fb, di Tabel 4E untuk semua spesies dan kombinasi spesies kecuali Redwood didasarkan atas ketebalan 101,6 mm. Pertambahan 10 persen terhadap nilai-nilai ini berlaku apabila dek 50,8 mm digunakan.

1.2.2.5 Faktor Penggunaan Rebah (𝐶_𝑓𝑢)

Apabila kayu yang tebalnya 50,8 sampai 101,6 mm dibebani di muka lebar, nilai desain lentur acuan, Fb, harus dikalikan dengan faktor penggunaan rebah, Cfu yang ditetapkan di Tabel 1.5

Tabel 1.5 : Faktor Penggunaan Rebah

(Sumber: SNI 7973-2013)

(9)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

1.2.2.6 Faktor Tusukan (𝐶_𝑖)

Nilai desain acuan harus dikalikan dengan faktor tusukan, Ci berikut, apabila kayu dimensi dipotong sejajar serat pada tinggi maksimum 10,16 mm, panjang maksimum 9,53 mm, dan densitas tusukan sampai 11840/m². Faktor tusukan harus ditentukan dengan pengujian atau dengan perhitungan menggunakan penampang tereduksi untuk pola tusukan yang melebihi batas- batas berikut :

Tabel 1.6 : Faktor tusukan

(Sumber : SNI 7973-2013) 1.2.2.7 Faktor Komponen Struktur Berulang (𝐶_𝑅)

Nilai desain lentur acuan, Fb, di dalam Tabel 4A, 4B, 4C, dan 4F pada SNI 7973-2013 untuk kayu dimensi yang tebalnya 50,8 mm sampai 101,6 mm harus dikalikan dengan faktor komponen struktur berulang, Cr = 1,15 apabila komponen struktur tersebut digunakan sebagai joist, batang pada rangka batang, gording, dek, balok lantai, atau komponen struktur serupa yang satu sama lain berkontak atau berjarak tidak lebih dari 610 mm as ke as, banyaknya tidak kurang dari tiga, dan dihubungkan satu sama lain dengan lantai, atap, atau elemen-elemen pendistribusi beban lain yang memadai untuk memikul beban desain. (Elemen pendistribusi beban adalah sistem yang didesain atau berdasarkan pengalaman terbukti mampu menyalurkan beban desain ke komponen struktur di dekatnya, berjarak satu sama lain seperti telah disebutkan di atas, tanpa terjadinya kelemahan struktural atau defleksi berlebihan. Elemen penutup lantai dengan penggunaan sambungan

(10)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

lidah-dan-alur, dan penggunaan paku pada umumnya memenuhi kriteria ini.) Nilai desain lentur di dalam Tabel 4E untuk Dek yang dipilah secara visual telah dikalikan dengan faktor Cr = 1,15.

1.2.2.8 Faktor Konversi Format (𝐾_𝐹)

Untuk DFBK, nilai desain acuan harus dikalikan dengan faktor konversi format, KF, yang ditetapkan di dalam Tabel 1.8. Faktor konversi format, KF, tidak berlaku untuk desain yang menggunakan metode DTI.

Tabel 1.7 : Faktor Konversi Format

(Sumber: SNI 7973-2013) 1.2.2.9 Faktor Ketahanan (𝜙)

Faktor ketahanan, 𝜙, yang ditetapkan di dalam Tabel 1.9 didasarkan atas faktor ketahanan yang didefinisikan di dalam ASTM D5457. Faktor ketahanan diberikan untuk berbagai sifat kayu dengan hanya satu faktor untuk setiap ragam tegangan (yaitu lentur, geser, tekan, tarik, dan stabilitas).

Pada umumnya, besar faktor ketahanan antara lain merefleksikan variablitas sifat produk kayu. Perbedaan aktual pada variabilitas produk diperhitungkan di dalam penurunan nilai desain acuan.

(11)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

Tabel 1.8 : Faktor Ketahanan (𝜙)

(Sumber: SNI 7973-2013) 1.2.2.10 Faktor Efek Waktu (𝜆)

Untuk DFBK, nilai desain acuan harus dikalikan dengan faktor efek waktu, λ, yang ditetapkan di Tabel 1.10. Faktor efek waktu, λ, tidak berlaku untuk desain yang menggunakan DTI.

Tabel 1.9 : Faktor Efek Waktu (𝜆)

(Sumber: SNI 7973-2013)

1. Faktor efek waktu, λ, lebih besar dari pada 1,0 tidak berlaku pada sambungan atau komponen struktur yang diberi perlakuan dengan vakum tekan dengan bahan pengawet larut air atau kimiawi penghambat api.

2. Kombinasi beban dan faktor beban yang konsisten dengan ASCE 7 dicantumkan di sini untuk memudahkan. Beban nominal harus sesuai dengan Nilai desain DFBK untuk komponen struktur dan sambungan harus ditentukan sesuai dengan Standar ASTM D 5457 dan ketentuan

(12)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

desain di dalam Spesifikasi ini, atau sesuai dengan Nilai Desain Komponen Struktur dan Nilai Desain Sambungan. Apabila nilai desain DFBK ditentukan dengan menggunakan metode faktor normalisasi reliabilitas di dalam ASTM D 5457, maka faktor konversi format tidak berlaku.

1.2.3 Beban

Beban yang digunakan mengacu pada standar atau peraturan pembebanan pada gedung yang berlaku, yaitu SNI 1727:2020 tentang Beban Desain Minimum dan Kriteria Terkait untuk Bangunan Gedung dan Struktur Lain.

1.2.3.1 Beban Mati (D)

Beban mati adalah berat seluruh bahan konstruksi bangunan gedung yang terpasang, termasuk dinding, lantai, atap, plafon, tangga, dinding partisi tetap, finishing, klading gedung dan komponen arsitektural dan struktural lainnya serta peralatan layan terpasang lain termasuk berat derek dan sistem pengangkut material. Beban mati pada struktur atap kayu ini ialah gording, penutup atap, rangka atap, dan lain sebagainya.

(13)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

Tabel 1.10 : Berat Jenis Beberapa Kayu Indonesia

(Sumber: SNI 7973-2013) 1.2.3.2 Beban Hidup (L)

Beban Hidup (L) adalah beban yang diakibatkan oleh pengguna dan penghuni bangunan gedung atau struktur lain yang tidak termasuk beban konstruksi dan beban lingkungan, seperti beban angin, beban hujan, beban gempa, beban banjir, atau beban mati.

Beban hidup atap adalah beban pada atap yang diakibatkan (1) selama pemeliharaan oleh pekerja, peralatan, dan material, dan (2) selama masa

(14)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

layan struktur akibat benda bergerak, seperti tanaman pot atau perlengkapan dekoratif kecil serupa lainnya yang bukan terkait hunian. beban hidup terkait hunian pada atap seperti area berkumpul di atap, atap dek dan atap vegetatif atau atap lansekap pada area yang bisa dipakai, diperhitungkan sebagai beban.

1.2.3.3 Beban Hujan (R)

Beban hujan adalah beban akibat akumulasi massa air yang terjadi di atap selama hujan bercurah tinggi. Proses ini, yang disebut sebagai genangan, sebagian besar terjadi di atap datar. Genangan di atap terjadi ketika limpasan setelah curah hujan kurang dari jumlah air yang tertahan di atap. Air yang terkumpul di atap datar atau rendah selama hujan dapat menimbulkan beban struktural yang besar. Oleh karena itu, hal tersebut harus diperhatikan saat mendesain sebuah bangunan.

Beban hujan pada struktur atap ditentukan dalam SNI 1727 – 2020 yang mengatur tentang beban hujan dijelaskan sebagai berikut :

R = (40-(0.8 x α)………....………... (1.4) Rx = R Cos α………….…….……….………. (1.5) Ry = R Sin α………. (1.6) 1.2.3.4 Beban Angin (W)

Beban angin adalah beban yang bekerja pada struktur akibat tekanan- tekanan dari gerakan angin. Beban angin sangat tergantung dari lokasi dan ketinggian dari struktur. Besarnya tekanan tiup harus diambil minimum sebesar 25 kg/m², kecuali untuk bangunan-bangunan berikut:

(15)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

• Tekanan tiup di tepi laut hingga 5 km dari pantai harus diambil minimum 40 kg/m²

• Untuk bangunan di daerah lain yang kemungkinan tekanan tiupnya lebih dari 40 kg/m², harus diambil sebesar p = V²/16 (kg/m²), dengan V adalah kecepatan angin dalam m/s

• Untuk cerobong, tekanan tiup dalam kg/m²harus ditentukan dengan rumus (42,5 + 0,6h), dengan h adalah tinggi cerobong seluruhnya dalam meter. Nilai tekanan tiup yang diperoleh dari hitungan diatas harus dikalikan dengan suatu koefisien angin, untuk mendapatkan gaya resultan yang bekerja pada bidang kontak tersebut.

1.2.3.5 Kombinasi Pembebanan

Kombinasi pembebanan mengacu pada SNI 1727:2020 tentang Beban Desain Minimum Dan Kriteria Terkait Untuk Bangunan Gedung Dan Struktur Lain.

Kombinasi Beban DFBK

• 1,4D

• 1,2D + 1,6L + 0,5 (Lr atau R)

• 1,2D + 1,6 (Lr atau R) + (L atau 0,5W)

• 1,2D + 1,0W + L + 0,5 (Lr atau R )

• 1,2D + 1,0E + L

• 0,9D + 1,0W

• 0,9D + 1,0E Keterangan:

D = Beban Mati L = Beban Hidup

(16)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

Lr = Beban Hidup Atap R = Beban Hujan W = Beban Angin E = Beban Gempa

1.3 Perencanaan Lentur

➢ Kontrol Momen

• Kode Mutu E16 - Fb = 12,6 Mpa - E = 14000 Mpa - Emin = 7000 Mpa - L = 5 m = 5000 mm

• Faktor Koreksi - CM = 0,85 - Ct = 1 - Cf = 1 - Cfu = 1,05 - Ci = 0,8 - Cr = 1,15 - KF = 2,54 - ∅𝑏 = 0,85 - 𝜆 = 0,8

• Tahanan Lentur

Fb’ = Fb x CM x Ct x Cf x Ci x Cr Fb’ = 15,0 x 0,85 x 1 x 1 x 0,8 x 1,15 Fb’ = 9,853 MPa

(17)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

Fb’ = 98,53 kg/cm²

• Mencari Panjang Efektif

𝐿

𝑑= ⁵⁰⁰⁰

210 = 23,8 > 7 , maka 𝐿𝑒 = (1,63. 𝑙) + (3𝑑)

𝐿𝑒 = (1,63.5000) + (3.210) 𝐿𝑒 = 8780𝑚𝑚

• Rasio Kelansingan 𝑅_𝑏= √(^{𝐿𝑒.𝑑}

𝑏² )

𝑅_𝑏= √^8780.210

120²

𝑅_𝑏= 11,31 < 50 OK!!

𝐹_𝑏𝑒 = ^1,20.𝐸^𝑚𝑖𝑛

𝑅_𝑏² 𝐹_𝑏𝑒 = ^1,20.7000

11,31² 𝐹_𝑏𝑒 = 65,67 𝑁/𝑚𝑚 𝐹_𝑏𝑒 = 656,7 𝑘𝑔/𝑐𝑚²

• Mencari Faktor Stabilitas (CL)

𝐶_𝐿 =

1+(^𝐹𝑏𝑒 𝐹𝑏′ ) 1,9 − √(

1+(^𝐹𝑏𝑒 𝐹𝑏′ ) 1,9 )

2

−

(^𝐹𝑏𝑒 𝐹𝑏′ ) 0,95

𝐶_𝐿 = ¹⁺⁽

65,67 9,85)

1,9 − √(¹⁺⁽

65,67 9,85) 1,9 )

2

−⁽

65,67 9,85) 0,95

𝐶_𝐿 = 0,99

(18)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

• Tahanan Lentur Terkoreksi

Fb’ = Fb x CM x Ct x Cf x Cfu x Ci x Cr x CL x KF x ∅𝑏 x 𝜆

Fb’ = 12,6 x 0,85 x 1 x 1 x 1,05 x 0,8 x 1,15 x 0,98 x 2,54 x 0,85 x 0,8 Fb’ = 17,7 MPa = 177 kg/cm²

• Modulus Penampang 𝑠_𝑥 =¹

6𝑏𝑑² 𝑠_𝑥 =¹

6(12)(21)² 𝑠_𝑥 = 882𝑐𝑚³

𝑠_𝑦 = ¹

6𝑏²𝑑 𝑠_𝑦 = ¹

6(12)²(21) 𝑠_𝑦 = 504𝑐𝑚³

• Tahanan Momen Lentur Terkoreksi - Mx’ = Fb’ x Sx

Mx’ = 177 x 882 Mx’ = 156114 kg.cm Mx’ = 1561,14 kg.m - My’ = Fb’ x Sy

My’ = 177 x 504 My’ = 89208 kg.cm My’ = 892,08 kg.m

• Kontrol Arah x Mux < Mx’

(19)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

832,32 < 1562,14 (OK)

• Kontrol Arah Y Muy < My’

369,72 < 892,08 (Ok)

• Kontrol Lendutan

𝑀_𝑢𝑥 𝑀𝑥′ +^𝑀^𝑢𝑦

𝑀𝑦′ ≤ 1

832,32

1561,14+^369,72

892,08≤ 1 0,95 ≤ 1 OK!!

Walaupun kuat lentur dan lendutan terhadap rangka atap kayu tidak ada hubungannya dalam perhitungan kuat tarik dan tekan rangka atap kayu tesebut, kami tetap menghtiung kuat lentur dan lendutannya karena Tujuan menganalisis kuat lentur pada rangka atap kayu yang kami analisis ini adalah untuk mengetahui seberapa besar lendutan yang terjadi, dan apakah lendutan yang terjadi pada rangka atap kayu tersebut masih memenuhi syarat atau tidak, sehingga kita dapat mengetahui seberapa kuat kayu tersebut dapat menahan lendutan yang terjadi.

Jadi lendutan yang terjadi akibat beban yang terjadi pada rangka atap kayu tersebut masih memenuhi syarat.

(20)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

BAB II

ANALISIS PEMBEBANAN 2.1 Identifikasi Joint dan Member

Kuda-kuda (Truss) yang mengalami pembebanan berupa:

2.1.1 Beban Mati

- Berat sendiri kuda-kudauda - Berat penutup atap

2.1.2 Beban Mati

Gambar 2.1 : Half Gable Truss Ketentuan:

- Jenis Atap : Seng

- Jenis Kayu : Meranti

- Mutu Kayu : E14

- Bentang Balok : 5m

- Beban Hidup : 100kg

- Lebar Penampang, b (S1, S2, S3, S4) : 0,12m

(21)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

- Tinggi Penampang, h (S1, S2, S3, S4) : 0,21m - Lebar Penampang, b (S5, S6, S7, S8, S9) : 0,08m - Tinggi Penampang, h (S5, S6, S7, S8, S9) : 0,14m - Lebar Penampang, b (S10,S11, S12, S13) : 0,08m - Tinggi Penampang, h (S10,S11, S12, S13) : 0,17m

- Berat Jenis : 610kg/m

Tabel 2.1 Panjang Batang

No Nama

Batang

Panjang

Batang (m) Keterangan

1 S1 1,25 Batang Datar

5 S5 1,1 Batang vertical 1

6 S6 1,67 Batang miring

8 S8 1,67 Batang Miring

(22)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

2.2 Pembebanan Truss

Berikut adalah perhitungan pembebanan kuda-kuda (Truss):

a. Beban Hidup

Beban hidup yang direncakanan = 100 kg b. Beban Mati

• Berat Sendiri kuda-kuda

Perhitungan Pembebanan disetiap Titik Buhul:

Berat sendiri kuda-kuda = (0,5 x panjang batang yang terbidik disetiap simpul dimensi kayu x berat jenis kayu)

➢ Simpul 1 terdiri dari batang S10 dan S1, maka:

𝑠𝑖𝑚𝑝𝑢𝑙 1 = (0,5. 𝑠₁₀. 𝑏. ℎ. 𝛾) + (0,5. 𝑠₁. 𝑏. ℎ. 𝛾)

𝑠𝑖𝑚𝑝𝑢𝑙 1 = (0,5.1,67.0,1.0,17.610) + (0,5.1,25.0,15.0,21.610) 𝑠𝑖𝑚𝑝𝑢𝑙 1 = 18,7 𝑘𝑔

➢ Simpul 2 terdiri dari batang S10, S5, S11 dan S6 maka:

𝑠𝑖𝑚𝑝𝑢𝑙 2 = (0,5. 𝑠₁₀. 𝑏. ℎ. 𝛾) + (0,5. 𝑠₅. 𝑏. ℎ. 𝛾) + (0,5. 𝑠₁₁. 𝑏. ℎ. 𝛾) + (0,5. 𝑠₁₆. 𝑏. ℎ. 𝛾)

𝑠𝑖𝑚𝑝𝑢𝑙 2 = (0,5.1,67.0,1. ℎ. 𝛾) + (0,5.1,1.0,1. ℎ. 𝛾) + (0,5.1,67.0,1. ℎ. 𝛾) + (0,5.1,67.0,1. ℎ. 𝛾)

𝑠𝑖𝑚𝑝𝑢𝑙 2 = 39,1 𝑘𝑔

(23)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

**perhitungan selanjutnya dibuat di tabel**

Tabel 2.2 Pembebanan Truss Simpul Batang P.Batang

(m)

Dimensi (m2)

B.

Jenis Berat B.

Total

1 S1 1.25 0.0252 610 9.6

16.5

S10 1.67 0.0136 610 6.9

2

S10 1.67 0.0136 610 6.9

23.3

S5 1.1 0.0112 610 3.8

S11 1.67 0.0136 610 6.9

S6 1.67 0.0112 610 5.7

3

S11 1.67 0.0136 610 6.9

25.2

S7 3.33 0.0112 610 11.4

S12 1.67 0.0136 610 6.9

4

S12 1.67 0.0136 610 6.9

23.3

S8 1.67 0.0112 610 5.7

S9 1.1 0.0112 610 3.8

S13 1.67 0.0136 610 6.9

5 S13 1.67 0.0136 610 6.9

16.5

S4 1.25 0.0252 610 9.6

6

S4 1.25 0.0252 610 9.6

23.0

S9 1.1 0.0112 610 3.8

S3 1.25 0.0252 610 9.6

7

S3 1.25 0.0252 610 9.6

42.0

S8 1.67 0.0112 610 5.7

S7 3.33 0.0112 610 11.4

S6 1.67 0.0112 610 5.7

S2 1.25 0.0252 610 9.6

8

S2 1.25 0.0252 610 9.6

23.0

S5 1.1 0.0112 610 3.8

S1 1.25 0.0252 610 9.6

• Berat Penutup Atap Data Teknis :

Penutup atap yang digunakan adalah atap onduline 0,3

(24)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

- Berat = 4,14 Kg/m² - Jarak antar kuda-kuda = 2m

Perhitungannya menggunakan rumus berikut :

Rumusnya = (0,5. 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑎𝑛𝑔. 𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑘𝑢𝑑𝑎 − 𝑘𝑢𝑑𝑎. 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑎𝑡𝑎𝑝) Tabel 2.2 Pembebanan Penutup Atap

Simpul Batang

P.Batang (m)

Jarak Kuda- Kuda

B.

Atap Berat B.

Total

1 S10 1.67 2.00 4.14 6.91 6.91

2

S10 1.67 2.00 4.14 6.91

13.83

S11 1.67 2.00 4.14 6.91

3

S11 1.67 2.00 4.14 6.91

13.83

S12 1.67 2.00 4.14 6.91

4

S12 1.67 2.00 4.14 6.91

13.83

S13 1.67 2.00 4.14 6.91

5 S13 1.67 2.00 4.14 6.91 6.91

• Berat Sendiri Gording Data Teknis :

- Dimensi Gording = 0,07m x0,07m - Jarak antar kuda-kuda = 2m

Perhitungannya menggunakan rumus berikut : Rumusnya = (0,5. 𝑏ℎ𝛾. 𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑘𝑢𝑑𝑎 − 𝑘𝑢𝑑𝑎)

Tabel 2.3 Berat Sendiri Gording

Simpul Batang

Jarak Kuda-

Kuda Dimensi B. Jenis Berat B. Total

1 S10 2.00 0.0049 610.00 2.99 2.99

2

S10 2.00 0.0049 610.00 2.99

5.98

S11 2.00 0.0049 610.00 2.99

3

S11 2.00 0.0049 610.00 2.99

5.98

S12 2.00 0.0049 610.00 2.99

4 S12 2.00 0.0049 610.00 2.99 5.98

(25)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

S13 2.00 0.0049 610.00 2.99

5 S13 2.00 0.0049 610.00 2.99 2.99

c. Beban Angin Data teknis:

- Tekanan Angin : 50 kg/m² - Jarak antar gording : 1,090 m - Jarak Antar kuda-kuda : 4,5 m - 𝛼 = 40°

Perhitungan beban angin

- Angin tekan (W tekan) hanya terdapat pada simpul 1,2, dan 3

Rumus = (0,5(0,02

α x − 0,4

) 𝑡𝑒𝑘𝑎𝑛 𝑎𝑛𝑔𝑖𝑛 . 𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑔𝑜𝑟𝑑𝑖𝑛𝑔 . 𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘 𝑘𝑢𝑑𝑎 − 𝑘𝑢𝑑𝑎 . 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑎𝑡𝑎𝑛𝑔)

Tabel 2.4 Beban Angin Simpul

Tekan Angin

Jarak Kuda- Kuda

jarak Gording

P.

Batang

Angin Tekan

1 50.00 2.00 1.0000 1.67 -2.67

2 50.00 2.00 1.0000 1.67 -2.67

3 50.00 2.00 1.0000 1.67 -2.67

Rekapitulasi Beban Truss

Tabel 2.5 Rekapitulasi Beban

Simpul Beban Mati Beban Hidup Beban Angin

1 26.44 100.00 -2.99

2 43.12 100.00 -2.99

3 45.04 100.00 -2.99

4 43.12 100.00 0.00

5 26.44 100.00 0.00

(26)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

6 22.97 100.00 0.00

7 42.00 100.00 0.00

8 22.97 100.00 0.00

• Kombinasi Pembebanan (1,2D +1,6Lr + 0,5W) Tabel 2.6 Kombinasi

Pembebanan Simpul Komninasi

Pembebanan

1 189.33

2 209.35

3 211.65

4 211.75

5 191.72

6 187.57

7 210.40

8 187.57

2.3 Reaksi Perletakan Data Teknis

Arc tan (2/5) = 40°

Cos 40° = 0.766 Sin 40° = 0.642

⅀ 𝑀𝐵 = 0

5𝑅_𝑎𝑉− 189,33(5) − 209,35(3,75) − 211,65(2,5) − 211,75(1,25) − 187,57(1,25) − 210,40(2,5) − 187,57(3,75) = 0

𝑅_𝑎𝑉 = 𝑅_𝑏𝑉 = ^3989,4

5

(27)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

𝑅_𝑎𝑉 = 𝑅_𝑏𝑉 = 797,88 𝑘𝑔 = 8,4 𝑘𝑁

Check:

⅀ 𝑉 = 0

797,88 + 797,88 − 189,33 − 209,35 − 211,65 − 211,75 − 191,72 − 187,57 − 210,40 − 187,57 = 0

0 = 0 OK!!

2.3.1 Mencari batang tarik dan tekan - Titik A

∑ 𝑉 = 0

𝑆₁₀sin 40 + 𝑅_𝑎𝑉− 189,33 = 0 𝑆₁₀sin 40 + 797,88 − 189,33 = 0 𝑆₁₀ = −^608,55

0,642 = −947,9 𝑘𝑔 (𝑇𝑒𝑘𝑎𝑛)

∑ 𝐻 = 0

𝑆₁+ 𝑆₁₀cos 𝛼 = 0

𝑆₁ = 947,9 ⨯ 0,766 = 726,1 𝑘𝑔 (𝑇𝑎𝑟𝑖𝑘)

- Titik C

∑ 𝑉 = 0

𝑠₅ − 187,57 = 0 𝑠₅ = 187,57 𝑘𝑔

∑ 𝐻 = 0 𝑠₁− 𝑠₂ = 0 𝑠₂ = 726,1 𝑘𝑔

- Titik F

(28)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

∑ 𝑉 = 0

𝑠₁₁ sin 40 − 209,35 − 𝑠₁₀sin 40 − 𝑠₆sin 40 − 𝑠₅ = 0 𝑠₁₁ 0,642 − 209,35 + 608,55 − 𝑠₆0,642 − 187,72 = 0

𝑠₁₁ 0,642 − 𝑠₆0,642 = −211,63 … … … . . (1)

∑ 𝐻 = 0

−𝑠₁₀cos 40 + 𝑠₁₁cos 40 + 𝑠₆cos 40 = 0 726,1 + 𝑠₁₁0,766 + 𝑠₆0,766 = 0

𝑠₁₁0,766 + 𝑠₆0,766 = −726,1 … … … (2)

Substitusi Pers 1 dan Pers 2 :

𝑠₁₁ 0,642 − 𝑠₆0,642 = −211,63 ⨯ 0,766

𝑠₁₁0,766 + 𝑠₆0,766 = −726,1 ⨯ 0,642 −0,984𝑆₆ = 304,05

𝑆₆ = −309 𝑘𝑔

𝑠₁₁ 0,642 − 𝑠₆0,642 = −232,14 𝑠₁₁ 0,642 − (−309)0,642 = −232,14 𝑠₁₁ = −^430,52

0,642 𝑠₁₁ = −670,6 𝑘𝑔

- Titik H

∑ 𝑉 = 0

−𝑠₇− 211,65 − 𝑠₁₂sin 40 − 𝑠₁₁sin 40 = 0

(29)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

−𝑠₇− 211,65 + 430,52 + 430,52 = 0 𝑠₇ = 649,4 𝑘𝑔

Tabel 2.7 Nilai Masing-Masing Batang Batang Nilai (kg) Keterangan

S1 726.1 Tarik

S2 726.1 Tarik

S3 726.1 Tarik

S4 726.1 Tarik

S5 187.57 Tarik

S6 -309 Tekan

S7 649.4 Tarik

S8 -309 Tekan

S9 187.57 Tarik

S10 -947.9 Tekan

S11 -670.6 Tekan

S12 -670.6 Tekan

S13 -947.9 Tekan

2.4 Analisa Struktur Truss 3. Kombinasi Pembebanan :

Gambar 2.2 Analisa Struktur

(30)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

BAB III

PERENCANAAN BATANG TARIK DAN BATANG TEKAN 3.1 Perencanaan Batang Tarik

3.1.1 Menentukan Nilai Desain dan Modulus Elastisitas Lentur Acuan

Mutu kayu = E14

Data desain kayu mutu E14:

Tinjauan Batang S1, S2, S3, S4

- E = 14000 Mpa

- Emin = 7000 Mpa

- Ft = 11,1 MPa

- Fc = 11,1 MPa

- Kelas mutu = Kelas mutu A

- Tarik Maks = 726,1 kg = 7120,61 N - Ukuran kayu = 0,12𝑚 ⨯ 0,21 𝑚

(31)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

3.1.2 Menentukan Faktor-faktor Koreksi

• Fator Layan Basah (Cm)

• Faktor Temperatur (CT)

(32)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

• Faktor Ukuruan (CF)

CF = 1,0

• Faktor Tusukan (Ci)

Ci = 0,80

• Faktor Konversi Format (KF)

KF = 2,70

(33)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

• Faktor Ketahanan (Φc)

Φt = 0,80

• Faktor Efek Waktu (λ)

λ = 0,7

• Rekapitulasi Faktor Koreksi - CM = 1,0

(34)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

- Ci = 0,8 - Ct = 1,0 - KF = 2,70 - CF = 1,0 - ∅_𝑡 = 0,80 - 𝜆 = 0,8

3.1.3 Kuat Tarik Sejajar Serat (Mutu A) Ft = 0.8 × Ft table

Ft = 0.8 × 11,1 MPa Ft = 8,88 MPa

3.1.4 Kuat Tarik Terkoreksi (Ft’)

Ft’ = Ft × CM × Ct × CF × CI × KF × ∅_𝑡 × 𝜆

Ft’ = 8,88 × 1.0 × 1.0 × 1.0 × 0.8 × 2.70 × 0.80 × 0.80 Ft’ = 12,3 MPa

3.1.5 Tahanan Tarik Terkoreksi (T’) T’ = Ft’ × An

T’ = 12,3 An

3.1.6 Kebutuhan Luas Penampang Netto (An) 𝑇_𝑢 ≤ 𝑇′

7120,61 N ≤ 12,3 N/mm² × An

𝐴_𝑛 ≥ 578,9 𝑚𝑚²

3.1.7 Menentukan Luas Penampang Bruto (Ag) Ag = 1.25 × An

Ag = 1.25 × 578,9 𝑚𝑚² Ag = 723,625 𝑚𝑚²

(35)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

Dicoba menggunakan dimensi batang 80 𝑚𝑚 𝑥 140 𝑚𝑚 𝐴_𝑔 = 11200𝑚𝑚²

𝐴_𝑛 = ¹¹²⁰⁰

1,25

𝐴_𝑛 = 8960 𝑚𝑚²

3.1.8 Kontrol tahanan tarik batang 𝑇_𝑢 ≤ 𝑇′

7120,61 N ≤ 12.3N/mm² × 8960 𝑚𝑚² 7120,61 N ≤ 110208 N (OK)

Maka berdasarkan gaya tarik maksimum, dapat digunakan batang dengan dimensi 80 𝑚𝑚 𝑥 140 𝑚𝑚

Disimpulkan bahwa anggota rangka batang dengan dimensi yang lebih besar dapat digunakan.

3.2 Perencanaan Batang Tekan

3.2.1 Menentukan Nilai Desain dan Modulus Elastisitas Lentur Acuan

(36)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

3.2.2 Menentukan Rasio Kelangsingan (λ)

Panjang Efektif (Le) dapat ditentukan melalui :

Didapatkan nilai Ke = 1 , dan untuk nilai Le = Ke x L Rasio Kelangsingan = ^𝐿𝑒

𝑑1 ; ^𝐿𝑒

𝑑2

• Batang S1, S2, S3, S4 ^𝐿𝑒

𝑑1 = ¹²⁵⁰

120 = 10,42 ; ^𝐿𝑒

𝑑2 = ¹²⁵⁰

210 = 5,95 [Kontrol]

10,42< 50 (OK)

• Batang S5, S9

𝐿𝑒 𝑑1 = ¹¹⁰⁰

80 = 13,75 ; ^𝐿𝑒

𝑑2 = ¹¹⁰⁰

140 = 7,86

[Kontrol]

(37)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

13,75 < 50 (OK)

• Batang S7

𝐿𝑒 𝑑1 = ³³⁰⁰

80 = 41,25 ; ^𝐿𝑒

𝑑2 = ³³⁰⁰

140 = 23,57 [Kontrol]

41,25 < 50 (OK)

Tabel 4.1 Rekapitulasi Perbandingan T’ dengan Tu Batang Le/d1 Le/d2 Kontrol

< 50

S1 10,42 5,95 OK

S2 10,43 5,96 OK

S3 10,44 5,97 OK

S4 10,45 5,98 OK

S5 13,75 7,86 OK

S7 41,25 23,57 OK

S9 13,75 7,86 OK

(38)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

3.2.3 Menentukan Faktor-faktor Koreksi

• Fator Layan Basah (Cm)

CM = 0,8 ; CMe = 0,9

• Faktor Temperatur (CT)

(39)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

CT = 1,0 ; CTe = 1,0

• Faktor Ukuruan (CF)

CF = 1,0 ; CFe = 1,0

• Faktor Tusukan

Ci = 0,8 ; CIe = 0,95

(40)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

• Faktor Konversi Format (KF)

KF = 2,4 ; KFe = 1,76

• Faktor Ketahanan (Φc)

Φc = 0,9 ; Φs = 0,85

(41)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

• Faktor Efek Waktu (λ)

λ = 0,8

• Rekapitulasi Faktor Koreksi - Fc = 11,1 - CM = 0,8 - CMe = 0,9 - CT = 1,0 - CTe = 1,0 - CF = 1,0 - CFe = 1,0 - Ci = 0,8 - Cie = 0,95 - KF = 2,4 - KFe = 1,76 - Φc = 0,9 - Φs = 0,85 - λ = 0,8

F’c = Mutu

F’c = Fc x CM x CT x CI x KF x Φc x λ

(42)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

F’c = 11,1 x 0,8 x 1,0 x 0,8 x 2,4 x 0,9 x 0,8 F’c = 12,3 MPa

3.2.4 Menentukan Nilai Emin

E’min = 7000 x CMe x CTe x CFe x CIe x KFe x Φs

E’min = 7000 x 0,9 x 1 x 1 x 0,95 x 1,76 x 0,85 E’min = 8953,56 N/mm²

3.2.5 Menentukan Nilai Faktor Stabilitas Kolom (CP)

• Untuk Batang S6, S8 FCE = 0,822 ^8953,56

20,85² FCE = 16,93 N/m² CP = 0,79

• Untuk Batang S10, S11, S12, S13 FCE = 0,822 ^8953,56

20,85² FCE = 16,93 N/m² CP = 0,79

Tabel 4.2 Rekapitulasi Perbandingan T’ dengan Tu Batang FCE Cp

S6 16.93 0.79

S8 16.93 0.79

S10 16.93 0.79

S11 16.93 0.79

S12 16.93 0.79

S13 16.93 0.79

(43)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

3.2.6 Menentukan Kuat Tekan Fc

Fc = 0,8 x Fc

Fc = 0,8 x 11,1 Fc = 8,88

• Kuat Tekan Terkoreksi (Fc’) untuk Batang S6, S8, S10, S11, S12, S13 Fc’ = Fc x CM x CT x CF x CI x CP x KF x Φc x λ

Fc’ = 11,1 x 0,8 x 1,0 x 1,0 x 0,8 x 0,79 x 2,4 x 0,9 x 0,8 Fc’ = 9,7 N/mm²

Kuat Tekan (T’) untuk Batang S6, S8 T’ = Fc’ x An

T’ = 9,7 x 11200 T’ = 108640 N

Kuat Tekan (T’) untuk Batang S10, S11, S12, S13 T’ = Fc’ x An

T’ = 9,7 x 25200 T’ = 244440 N

Tabel 4.3 Rekapitulasi Perbandingan T’ dengan Tu Batang Fc’

(N/mm2) T' (N)

S6 9,7 108640

S8 9,7 108640

S10 9,7 244440

S11 9,7 244440

S12 9,7 244440

S13 9,7 244440

3.2.7 Perbandingan T’ dengan Tu

• Untuk Batang S6, S8

T’ > Tu

108640 N > 3030,25 N (OK)

(44)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

21 0404 002 21 0404 003 21 0404 068 21 0404 125

T’ > Tu

244440 N > 6576,34 N (OK)

T’ > Tu

244440 N > 9295,72 N (OK)

Tabel 4.4 Rekapitulasi Perbandingan T’ dengan Tu No. T' (N) Tu(N) T' > Tu

S6, S8 108640 3030,25 OK

S10,S13 244440 6576,34 OK

S11, S12 244440 9295,72 OK

Maka, dapat dismpulkan bahwa rangka atap kayu dalam studi kasus ini dengan dimensi 80mm 140mm, 80mm x 170mm, dan 120mm x 210mm dapat digunakan berdasarkan ketahan terhdap gaya tarik dan gaya tekan.

Dalam bab 3 perencanaan batang Tarik dan tekan ini dibatasi dan difokuskan hanya untuk menghitung kuat Tarik dan tekan terhadap rangka atap akibat beban yang terjadi. Maka diluar dari pada itu diabaikan

(45)