Perencanaan Kuda - Kuda Kayu

Perecanaan Konstruksi Gedung I (Kayu)

1

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang

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

1.2 Ruang Lingkup Perencanaan

Perencanaan Bangunan Gedung I merupakan bagian dari kurikulum Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Syiah Kuala, dimana dalam tugas perencanaan ini mencakup 3 sub perencanaan, diantaranya : Struktur Kayu, Struktur Baja, dan Struktur Beton. Pada perencanaan suatu konstruksi bangunan harus dilakukan analisa struktur yang harus diperhatikan perilaku struktur dan ketelitiannya. Hal ini dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan suatu konstruksi bangunan yang aman dan ekonomis sesuai dengan yang diharapkan. Pada perencanaan kuda – kuda kayu, akan dihitung pembebanan pada konstruksi kayu, perhitungan panjang batang, perencanaan gording, pendimensian batang, perhitungan sambungan serta perhitungan kubikasinya. Untuk perhitungan kombinasi gaya – gaya batang akibat pembebanan pada masing – masing titik buhul dan beban gabungan serta perhitungan sambungan dapat dilihat secara rinci pada lampiran Perencanaan Konstruksi Kuda – kuda Kayu.

1.3 Tujuan

Tujuan perhitungan dari konstruksi gedung ini adalah untuk menerapkan ilmu-ilmu yang telah dipelajari agar dapat dipergunakan di lapangan dan juga sebagai perbandingan Rahmatul FADDIS (1004101010016)


2

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

1.4

Peraturan yang Digunakan

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

1.5

Penempatan Beban

1.5.1 Beban Mati Beban mati dapat dibagi 2 bagian yaitu : 1. Muatan yang diakibatkan oleh berat sendiri. Yaitu atap, gording dan kuda-kuda, muatan ini dianggap bekerja pada titik buhul bagian atas. 2. Muatan yang diakibatkan oleh berat plafond, dianggap bekerja pada titik buhul bagian bawah.

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

1.5.3 Beban Angin Angin tekan dan angin hisap yang bekerja dianggap bekerja pada tiap titik buhul bagian atas dan arahnya tegak lurus bidang atap. Untuk konstruksi gedung tertutup dengan α< 65º maka : 

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



Koefisien angin isap = - 0,4

Rahmatul FADDIS (1004101010016)


1.6

3

Ketentuan Mengenai Tegangan Kayu

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

 lt



 tk //



 tk 

= 40x 0,81

= 32,4 kg/cm2



 //

= 20 x 0,81

= 16,2 kg/cm2

= 170 x 0,81 = 137,7 kg/cm2 =  tr // = 150 x 0,81 = 121,5 kg/cm2

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

1.7



 lt

= 100 kg/cm2



 tk // =  tr //

= 85 kg/cm2



 tk 

= 25 kg/cm2



 //

= 12 kg/cm2

Ketentuan Mengenai Alat Sambung

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



4

BAB II PEMBEBANAN J A3 A4 I

K A5

A2 V3

D2 H

3.13

L V4

V2

D1

A1

D3

A6 D4 V5

V1

B

A H1

C

H2

D

H4

E

H5

F

H6

G

H7

10.80

2.1

Pembebanan Pada Konstruksi Kayu

Kuda-kuda seperti tergambar diatas

2.2



Jenis kayu

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



Kelas kayu

= Kelas kuat II



Jenis atap

= Seng Metal



Kemiringan atap ()

= 30o



Jarak antar kuda-kuda

= 3,60 m



Panjang bentang kuda-kuda = 10,80 m



Jarak antar gording

= 0,60 m



Alat sambung

= Paku



Tekanan angin ()

= 40 kg/m2 (PPI 1983, pasal 4.2 ayat 2)



Plafond + Penggantung

= ( Bj = 18 kg/m2 ) PPI 1983

Perhitungan Panjang Batang  Batang Mendatar Batang H1 = H2 = H3= 1,80 m  Batang Kaki Kuda-kuda Batang A1 = A2 = A3 A1=

H1 1,80  = 2,08 m Cos Cos30 0



5

 Batang Tegak Lurus Batang V1 = A1 Sin α = 2,08 Sin 30 = 1,04 m Batang V2 = (A1+ A2) x Sin α = (4,16) x Sin 30

= 2,08 m

Batang V3 = h = 3,12 m  Batang Diagonal

D1  V1  H 2  1,04 2  1,80 2  2,08 m 2

2

D2  V2  H 3  2,08 2  1,80 2  2,75 m 2

2

Tabel 2.1. Panjang Batang

2.3

Nomor

Panjang Batang

Nomor

Panjang Batang

Batang

(m)

Batang

(m)

A1

2,08

H6

1,80

A2

2,08

D1

2,08

A3

2,08

D2

2,75

A4

2,08

D3

2,75

A5

2,08

D4

2,08

A6

2,08

V1

1,04

H1

1,80

V2

2,08

H2

1,80

V3

3,12

H3

1,80

V4

2,08

H4

1,80

V5

1,04

H5

1,80

Perencanaan Gording Direncanakan: 

Jarak antar kuda-kuda

= 3,60 m



Ukuran gording

= 8/12 cm



Jarak antar gording

= 0,60 m



Jenis atap

= Seng metal



Berat atap Seng metal (PPI 1983)

= (Bj = 10 kg/m2) Rahmatul FADDIS (1004101010016)

Perecanaan Konstruksi Gedung I (Kayu) 

6 = 40 Kg/m2

Tekanan angin (PPI 1983)

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

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

= 0,08 x 0,12 x 810

Berat penutup atap = 0,60 x 10 q

=

7,780 kg/m

=

6

kg/m +

= 13,780 kg/m

qy

3,60 m qx q α

qx

= q sin 

= 13,780 x sin 30o

= 6,890 kg/m

qy

= q cos 

= 13,780 x cos 30o

= 11,930 kg/m

Mx

= 1/8 qy l2

= 1/8 x 11,930 x (3,60)2= 19,330 kg.m

My

= 1/8 qx l2

= 1/8 x 6,890 x (3,60)2 = 11,162 kg.m

B. Beban hidup Beban hidup yang diperhitungkan pada atap gedung menurut PPI-1983 adalah beban terpusat akibat pekerja dan peralatannya serta beban terbagi rata akibat air hujan. Momen akibat beban hidup ini diambil yang paling besar atau yang paling menentukan diantara dua jenis muatan berikut : 1.

Beban terpusat



7

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

Px P

Px

= P sin 

= 100 x sin 30o

= 50 kg/m

Py

= P cos 

= 100 x cos 30o

= 86,60 kg/m

Mx

= ¼ Py L

= ¼ x 86,60 3,60

= 77,94 kg.m

My

= ¼ Px L

= ¼ x 50 3,60

= 45 kg.m

2. Beban terbagi rata Menurut PPI-1983 muatan air hujan per meter persegi bidang datar berasal dari air hujan, dapat ditentukan dengan rumus : (40 - 0,8 ) = (40 - 0,8(30)) = 16 kg/m2 Jadi Beban akibat air hujan yang diterima gording adalah : q

= 16x 0,60

= 9,60 kg/m

qx

= q sin 

= 9,60 x sin 30o

= 4,80 kg/m

qy

= q cos 

= 9,60 x cos 30o

= 8,314 kg/m

Mx

= 1/8 qy l2

= 1/8 x 8,314 x (3,60)2

= 13,469 kg.m

My

= 1/8 qy l2

= 1/8 x 4,80 x (3,60)2

= 7,776 kg.m

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

C. Beban angin Beban angin diperhitungkan dengan menganggap adanya tekanan positif dan negatif (hisap). Tekanan angin bekerja tegak lurus pada bidang atap sebesar ω= 40 kg/m2 dengan demikian tekanan angin hanya bekerja pada sumbu y saja sedangkan sumbu x = 0. Ada dua jenis beban angin yang harus ditinjau, yaitu: 1. Angin tekan Koefisien angin tekan untuk sudut  65o adalah: Rahmatul FADDIS (1004101010016)


8

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

dimana : L1 = jarak antara gording

qy = CT x L1 x ω

= 0,2 x 0,60 x 40

Mx = 1/8 x qy x L2

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

= 4,8

kg/m

My = 0 2. Angin hisap Koefisien angin hisap CH = - 0,4 ( PPI-1983 ) qx = 0 qy = CH x L1 x ω

= (-0,4) x 0,60 x 40

Mx = 1/8 x qy x L2

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

= 9,6 kg/m (-)

My = 0 Di dalam perhitungan hanya angin tekan saja yang diperhitungkan karena angin hisap malah akan memperkecil tegangan pada batang. Besarnya momen akibat variasi dan kombinasi beban, diperlihatkan pada tabel berikut :

Tabel 2.2. Besarnya Momen Akibat Variasi dan Kombinasi Beban Beban Hidup Beban Mati

Beban Terpusat

Beban Terbagi rata

Beban Angin Angin

Angin

Tekan

Hisab

Kombinasi Beban

Primer

Sekunder

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7= 2+3)

(8= 2+3+5)

Mx(kg.m)

19,330

77,94

13,462

7,776

15,552

97,270

105,05

My(kg.m)

11,160

45,00

7,776

0,00

0,00

56,160

56,160

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



9

 lt =  x δ x σlt

y Untuk ukuran gording yang direncanakan 8/12, maka diperoleh: 12 cm

x

Wx = 1/6 x b xh2

= 1/6 x 8 x 122 = 192cm3

Wy = 1/6 x b2 xh

= 1/6 x 82 x 12 = 128cm3

8 cm

2.4

Ix = 1/12 x b x h3

= 1/12 x 8 x 123 = 1152cm4

Iy = 1/12 x b3 x h

= 1/12 x 83 x 12= 512cm4

Kontrol Keamanan

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

A. Kombinasi pembebanan primer. Merupakan beban tetap (δ = 1) pada konstruksi terlindung ( = 1), sehingga :

 lt =  lt x δ x  = 100 x 1 x 1 = 100 kg/cm2 Dengan :

Mx = 97,270kg.m = 9727 kg.cm My = 56,160 kg.m

Diperoleh :

l tytb =

= 5616 kg.cm

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

l tytb <  l t 94,54 kg/cm2< 100 kg/cm2 ........................... (Aman)

B. Kombinasi pembebanan sekunder Merupakan beban tidak tetap ( =5/4) pada konstruksi terlindung ( = 1), sehingga

 lt =  lt x δ x  = 100 x 5/4 x 1 = 125 kg/cm2 Dengan :

Mx = 105,05kg.m = 10505 kg.cm My = 56,16 kg.m

= 5616 kg.cm



Diperoleh :

l tytb =

10

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

l tytb
2.4.2 Kontrol lendutan Menurut PKKI-1961, lendutan yang diizinkan untuk gording adalah: f=

1 1 xL= (360) = 1,80 cm 200 200

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

A. Akibat beban mati qx = q sin 

= 13,780 x sin 30o

= 6,890 kg/m

qy = q cos 

= 13,780 x cos 30o

= 11,930 kg/m





Momen Inersia gording Ix

= 1/12 x b x h3 = 1/12 x 8 x 123

= 1152 cm4

Iy

= 1/12 x b3 x h = 1/12 x 83 x 12

= 512 cm4

Lendutan gording

5 qx.L4 5 (0,06890) x(360) 4 fy1 = x  x  0,2354cm 384 E.Iy 384 (125000) x(512) 5 qy.L4 5 (0,11930) x(360) 4 x  x  0,1812cm fx1 = 384 E.Ix 384 (125000) x(1152)

B. Akibat beban hidup Px

= P sin 

= 100 x sin 30o

=

Py

= P cos 

= 100 x cos 30o

= 86,60 kg/m

50 kg/m

Momen Inersia gording Ix

= 1/12 x b x h3 = 1/12 x 8 x 123

= 1152 cm4

Iy

= 1/12 x b3 x h = 1/12 x 83 x 12

= 512 cm4



11

Lendutan gording fy2 =

1 Px.L3 1 (50) x(360) 3 x  x  0,760cm 48 E.Iy 48 (125000) x(512)

fx2 =

1 Py.L3 1 (86,60) x(360) 3 x  x  0,585cm 48 E.Ix 48 (125000) x(1152)

C. Akibat beban angin 1. Angin tekan qx = 0 qy = CT x L1 x ω 

= 0,2 x 0,60 x 40

= 4,8 kg/m

Lendutan gording fy3 = 0 fx3 =

5 qy.L4 5 (0,048) x(360) 4 x  x  0,0729cm 384 E.Ix 384 (125000) x(1152)

2. Angin hisap Lendutan akibat angin hisap tidak perlu diperhitungkan, karena angin hisap hanya memperkecil lendutan. fytotal = fx1 + fx2 + fx3 = 0,2354 + 0,760 + 0,000

= 0,9954 cm

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

= 0,8391 cm

fytb =

( fx total ) 2  ( fy total ) 2 =

(0,8391) 2  (0,9954) 2

= 1,302 cm

fytb < f fytb = 1,302 cm < 1,80 cm ……………………………………………(Aman) Dari perhitungan dapat disimpulkan bahwa gording yang direncanakan dengan ukuran 8/12 cm dapat digunakan, karena telah memenuhi syarat kontrol tegangan dan lendutan.



2.5

12

Pembebanan pada Kuda-kuda Perhitungan beban disini berpedoman pada Peraturan Pembebanan Indonesia (PPI-

1983) dan untuk konstruksi kayu juga menggunakan Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia (PKKI-1961). J A3 A4 I

K A5

A2 D2

V3

H

3.13

L V4

V2

D1

A1

D3

A6 D4 V5

V1

B

A H1 1.80

C

H2 1.80

D

H4 1.80

E 10.80

H5 1.80

F

H6 1.80

G

H7 1.80

2.6.1 Beban mati Beban mati kuda-kuda terdiri dari : A. Berat sendiri konstruksi kuda-kuda B. Berat atap C. Berat plafond dan penggantung D. Berat gording A. Berat sendiri konstruksi kuda-kuda Ukuran kayu direncanakan : 

Balok Bint

= 2 x 4/14 cm



Balok kaki kuda-kuda

= 8/12 cm



Balok vertikal

= 8/12 cm



Balok diagonal

= 8/12 cm



Balok gapit

= 2 x 4/14 cm



Ikatan angin

= 2 x 4/14 cm



13

Berat masing-masing batang : 1. Balok bint = 2 x 4/14 cm H1 = H2 =H3 = H4 =H5 =H6 =1,80 m P = 2 x 0,04 x 0,14 x 1,80 x 810= 16,330 kg 2. Balok kaki kuda-kuda = 8/12 cm A1 =A2 = A3 = A4 = A5 = A6 = 2,08 m P = 0,08 x 0,12 x 2,08 x 810= 16,174 kg 3. Balok vertikal = 8/12 cm V1 = V5 = 1,04 m P = 0,08 x 0,12 x 1,04 x 810= 8,087 kg V2 = V4 = 2,08 m P = 0,08 x 0,12 x 2,08 x 810= 16,174 kg V3= 3,12 m P = 0,08 x 0,12 x 3,12 x 810= 24,261 kg

4. Balok diagonal = 8/12 cm D1= D4 = 2,08 m P = 0,08 x 0,12 x 2,08 x 810= 16,174 kg D2= D3 = 2,75 m P = 0,08 x 0,12 x 2,75 x 810= 21,384 kg 5. Ikatan Angin = 2 x 4/14 cm Panjang Ikatan Angin = (2,00) 2  (3,60) 2

= 4,118 m

P = 2 x 0,04 x 0,14 x 4,118 x 810

= 37,358 kg

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

= 8,942 kg

 Pelimpahan beban pada masing-masing titik buhul akibat berat batang sendiri : 1. Titik A = B = ½ (A1 + H1 ) + tritisan = ½ (16,174+ 16,330) +8,942 = 25,194 kg 2. Titik C = G = ½ (H1 + H2 + V1) = ½ (16,330+ 16,330+8,087) = 20,374 kg Rahmatul FADDIS (1004101010016)


14

3. Titik D = F = ½ (D1 + H2 + H3+ V2) = ½ (16,174+ 16,330 + 16,330 + 16,174) = 32,504kg 4. Titik E = ½ (H3 + H4 + D2 + D3 + Ikatan Angin + V3) = ½ (16,330+ 16,330+ 21,384 + 21,384+ 37,358+ 24,261) = 68,524 kg 5. Titik H = L = ½ (A1 + A2 + V1 + D1) = ½ (16,174 + 16,174+ 8,087+ 16,174) = 28,305 kg 6. Titik I

= K = ½ (A2 + A3 + V2 + D2) = ½ (16,174+ 16,174+ 16,174+ 21,384) = 34,953 kg

7. Titik J

= ½ (A3 + A4 + V3 + ikatan angin) = ½ (16,174+ 16,174+ 24,261 + 37,358) = 46,984 kg

B. Berat penutup atap + berat gording Menurut PPI- 1983,berat penutup atap seng metal per m2 bidang atap = 10 kg/m2. Bila jarak antar kuda–kuda 3,60 m, maka beban yang diterima : Gording = 0,08 x 0,12 x 810 = 7,776 kg/m P1 = Berat penutup atap = 10 x jarak antar kuda – kuda x jarak gording = 10 x 3,60 x 0,6 = 21,6 kg P2 = Berat gording =7,776 x jarak antar kuda – kuda = 7,776 x 3,6 = 27,994 kg P = P1 + P2 = 21,6 + 27,994 = 49,594 kg P’ = 1/2P1 + P2 = ½(21,6) + 27,994 = 38,794 kg



15

∑MH = 0 RAH (2,08) = 49,594 (2) + 49,594 (1,4) + 49,594 (0,8) + 49,594 (0,2) RAH = 104,910 kg ∑V = 0 RHA = 4(49,594) -104,910= 93,446kg

∑MI = 0 RHI (2,08) = 49,594 (1,68) + 49,594 (1,08) + 49,594 (0,48) RHI = 77,252 kg ∑V = 0 RIH = 3(49,594) –77,252= 71,530kg



16

∑MJ = 0 RIJ (2,08) = 49,594 (1,96) + 49,594 (1,36) + 49,594 (0,76) + 49,594 (0,16) RIJ = 101,094 kg ∑V = 0 RJI = 4(49,594) –101,094 = 97,282 kg Balok nok 5/10 kayu Rasamala dengan Bj = 810 kg/m3 Berat nok = 0,05 x 0,10 x 3,60 x 810 = 14,580 kg Jadi, Pelimpahan beban penutup atap + gording pada masing-masing titik buhul : 1. Titik A = B

= RAH = 104,910kg

2. Titik H = L

= RHA+ RHI = 93,446+ 77,252= 170,712 kg

3. Titik I = K

= RIH + RIJ = 71,530+ 101,094= 172,624 kg

4. Titik J

= (2 x RJI) + berat nok = (2 x 97,282) + 14,580 = 209,144 kg

C. Berat plafond dan penggantung Berat plafond dan penggantung = (11 + 7) = 18 kg/m2 (PPI-1983) 1. Titik A = B

= ½ (H1) x 3,60 x 18 = ½ (1,80) x 3,60 x 18 = 58,320 kg

2. Titik C = D = E = F = G = ½ (H1 + H2) x 3,60 x 18 = ½ (1,80 + 1,80) x 3,60 x 18 = 116,64 kg



17

2.6.2 Beban hidup A. Beban orang/pekerja PPI-1983 menegaskan bahwa pada tiap titik buhul bagian atas perlu ditambah beban sebesar 100 kg yang diakibatkan oleh seorang pekerja dan peralatannya. Tetapi pada kantilever ditambah beban sebesar 200 kg. Demikian juga pada titik buhul bagian bawah ditambah 100 kg sebagai akibat dari pemasangan instalasi listrik. Penyambungan titik buhul dan keduanya merupakan bagian dari beban hidup. B. Beban air hujan Menurut PPI-1983, beban air hujan yang bekerja pada titik buhul bagian atas dapat dicari dengan menggunakan rumus : beban air hujan = 40 – 0,8  = 40 – (0,8 x 30o) = 16 kg/m2 Beban terhadap titik buhul masing-masing : 1. Titik A = B

= ½ (A1 + tritisan) x 3,60 x 16 = ½ (2,08 + 1,15) x 3,60 x 16 = 93,024 kg

2. Titik H = I = J = K = L

= ½ (A1 + A2) x 3,60 x 16 = ½ (2,08 + 2,08) x 3,60 x 16 = 119,808 kg

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

2.6.3 Beban angin Beban angin yang bekerja ω = 40 kg/m2. Untuk bangunan yang tertutup menurut PPI-1983 untuk sudut kemiringan atap = 30o, maka koefisien angin tekan dan angin hisap. 1. Angin tekan C = 0,02  – 0,4 = (0,02 x 30o) – 0,4 = 0,2 Beban yang diterima masing-masing titik buhul : 

Titik buhul A = B

= (½ (A1)+ tritisan) x 3,60 x 0,2 x 40 = (½(2,08) + 1,15) x 3,60 x 0,2 x 40 = 46,512 kg



Titik buhul H = I = K = L



Titik buhul J

= ½ (A1 + A2) x 3,60 x 0,2 x 40

= ½ (2,08+ 2,08) x 3,60 x 0,2 x 40 = 59,904 kg = ½ (A3) x 3,60 x 0,2 x 40 = ½ (2,08) x 3,60 x 0,2 x 40 = 29,952 kg Rahmatul FADDIS (1004101010016)


18

2. Angin hisap C = – 0,4 Beban yang diterima masing-masing titik buhul : 

Titik buhul A = B

= (½ (A1)+ tritisan)x 3,60 x (-0,4) x 40 = (½(2,08) + 1,15) x 3,60 x (-0,4) x 40 = 93,024 kg (-)



Titik buhul H = I = K = L

= ½ (A1 + A2) x 3,60 x (-0,4) x 40

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

Titik buhul J

= ½ (A3) x 3,60 x (-0,4) x 40 = ½ (2,08) x 3,60 x (-0,4) x 40 = 59,904 kg (-)

Tabel 2.3. Tabel Pembebanan pada masing – masing titik.

Beban Tetap

Beban Hidup

Titik Buhul

A B C D E F G H I J K L

Jumlah

Dibulatkan

Berat

Beban Atap +

Berat Plafond +

sendiri

gording

penggantung

(kg)

(kg)

(kg)

Pekerja (kg)

Hujan (kg)

25,194 25,194 20,374 32,504 68,524 32,504 20,374 28,305 34,953 46,984 34,953 28,305

104,910 104,910

58,32

100

93,024

381,448

382

58,32

100

93,024

381,448

382

-

116,64

100

-

237,014

238

-

116,64

100

-

248,694

249

-

116,64

100

-

285,164

286

-

116,64

100

-

248,694

249

-

116,64

100

-

237,014

238

170,712 172,624 209,144 172,624 170,712

-

100

119,808

318,825

319

-

100

119,808

327,385

328

-

100

119,808

375,936

376

-

100

119,808

327,385

328

-

100

119,808

318,825

319



19

Tabel 2.4. Kombinasi Gaya Batang Akibat Beban Gabungan Panjang Batang

Muatan Tetap

Muatan Angin Tekan Kiri Hisap Kanan

( kg )

( kg )

( kg )

1

2

3

A1

2,08

A2

Muatan Angin Tekan Kanan Hisap Kiri

Kombinasi Muatan (2 + 3)

(2 + 4)

Gaya Maksimum

Gaya Desain

( kg )

( kg )

( kg )

( kg )

( kg )

4

5

6

7

8

9

-2930

52,07

207,26

-2877,93

-2722,74

-2877,93

2,08

-2373

86,65

138,09

-2286,35

-2234,91

-2286,35

A3

2,08

-1802,7

121,24

70,48

-1681,46

-1732,22

-1732,22

A4

2,08

-1802,7

69,36

122,36

-1733,34

-1680,34

-1733,34

A5

2,08

-2373

138,72

88,3

-2234,28

-2284,7

-2284,7

A6

2,08

-2930

207,33

52,148

-2722,67

-2877,852

-2877,852

H1

1,8

2537,5

226,06

-427,39

2763,56

2110,11

2763,56

H2

1,8

2537,5

226,06

-427,39

2763,56

2110,11

2763,56

H3

1,8

2055,1

166,16

-119,59

2221,26

1935,51

2221,26

H4

1,8

2055,1

-88,65

58,32

1966,45

2113,42

2113,42

H5

1,8

2537,5

-134,01

116,93

2403,49

2654,43

2654,43

H6

1,8

2537,5

-134,01

116,93

2403,49

2654,43

2654,43

D1

2,08

-557

-69,17

138,34

-626,17

-418,66

-626,17

D2

2,75

-754,5

-91,5

180,94

-846

-573,56

-846

D3

2,75

-754,5

183,26

90,81

-571,24

-663,69

-663,69

D4

2,08

-557

138,91

67,59

-418,09

-489,41

-489,41

0

0

0

No. Batang

V1

1,04

238

0

0

238

238

238

V2

2,08

527,5

34,59

-69,17

562,09

458,33

562,09

V3

3,12

1426,7

-69,36

-70,48

1357,34

1356,22

1357,34

V4

2,08

527,5

69,45

33,8

596,95

561,3

596,95

V5

1,04

238

0

0

238

238

238

-2877,93

2763,56

-846

1357,34



20

BAB III PENDIMENSIAN BATANG

3.1

Dasar Perhitungan

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

 lt = 100 kg/cm2



 tk // =  tr // = 85 kg/cm2



 tk  = 25 kg/cm2



 // = 12 kg/cm2

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

 lt

= 1 x 5/4 x 100 kg/cm2

= 125 kg/cm2



 tk // =  tr //

= 1 x 5/4 x 85 kg/cm2

= 106,25kg/cm2



 tk 

= 1 x 5/4 x 25 kg/cm2

= 31,25 kg/cm2



 //

= 1 x 5/4 x 12 kg/cm2

= 15 kg/cm2

Alat sambung menggunakan baut dengan pelemahannya 20% sehingga Fnetto = 80% x Fbruto. Berdasarkan PKKI-1961 bab V pasal 9, batang-batang kayu konstruksi rangka (vakwerk) harus mempunyai ukuran lebih besar atau sama dengan 4 cm, dan luas penampang lebih besar atau sama dengan 32 cm2. 1. Perhitungan batang tarik menggunakan rumus : 

Fn = 0,9 Fbr



ytb =

P P = <  tr // 0,8  Fbr Fn

dimana:

P

= besar gaya pada batang yang ditinjau

Fbr

= Luas tampang bruto



21

2. Perhitungan batang tekan menggunakan rumus : Untuk perhitungan batang tekan, ujung batang dianggap sendi-sendi (Lk = L). Menurut PKKI-1963, gaya yang ditahan batang harus digandakan dengan faktor tekuk (ω) untuk menghindari bahaya tekukan. Di dalam suatu konstruksi, tiap-tiap batang tertekan harus mempunyai angka kelangsingan λ ≤ 150, dimana :

 λ=

Lk imin P ≤  tk // Fbr



σytb =



i min =

dimana:

Im in = Fbr

1 / 12.b.h 3 = 0,289 h b.h

lk

= panjang tekuk

i min

= jari-jari kelembaman

I min = momen lembam minimum Harga ω dapat dilihat pada daftar III PKKI-1963.

3.2

Perhitungan Batang Tekan

a. Balok kaki kuda-kuda A1, A2, A3, A4, A5, A6 Gaya batang yang bekerja P = 2877,93 kg (tekan) Setiap titik buhul dianggap sendi. Maka, Lk = L = 2,08 m = 208 cm Ukuran kayu yang digunakan 8/12 cm ix = 0,289 h = 0,289 x 12 = 3,468 cm iy = 0,289 b = 0,289 x 8 = 2,312 cm imindiambil yang terkecil antara ix dan iy, yaitu iy = 2,312 cm  =

208 lk = = 89,965 2,312 i min

Dari daftar III PKKI, diperoleh :

 = 89

  = 2,46

 = 90

  = 2,50





λ = 89,965  ytb =

P. Fbr

22  = 2,4986

dengan interpolasi diperoleh

2877,93x 2,4986 8 x12 = 74,904 kg/cm2<  tk // = 162,5 kg/cm2......(Aman)

=

Kayu ukuran 8/12 aman untuk digunakan.

b. Batang diagonal 1. D1, D4 Gaya batang yang bekerja P = 846 kg (tekan) Setiap titik buhul dianggap sendi. Maka, Lk = L = 2,08 m = 208 cm Ukuran kayu yang digunakan 8/12 cm ix = 0,289 h = 0,289 x 12 = 3,468 cm iy = 0,289 b = 0,289 x 8 = 2,312 cm imindiambil yang terkecil antara ix dan iy, yaitu iy = 2,312 cm  =

208 lk = = 89,965 2,312 i min

Dari daftar III PKKI, diperoleh :

λ = 89,965  ytb =



 = 89

  = 2,46

 = 90

  = 2,50


 = 2,4986

846 x 2,4986 P. = 8 x12 Fbr = 22,019 kg/cm2<  tk // = 162,5 kg/cm2......(Aman)


2. D2, D3 Gaya batang yang bekerja P = 846 kg (tekan) Setiap titik buhul dianggap sendi. Maka, Lk = L = 2,75 m = 275 cm Ukuran kayu yang digunakan 8/12 cm ix = 0,289 h = 0,289 x 12 = 3,468 cm Rahmatul FADDIS (1004101010016)


23

iy = 0,289 b = 0,289 x 8 = 2,312 cm imindiambil yang terkecil antara ix dan iy, yaitu iy = 2,312 cm

275 lk = = 118,945 2,312 i min Dari daftar III PKKI, diperoleh :  =

λ = 109,945  ytb =



 = 118

  = 4,38

 = 119

  = 4,46


 = 4,4556

846 x 4,4556 P. = 8 x12 Fbr = 39,265 kg/cm2<  tk // = 162,5 kg/cm2......(Aman)


3.3

Perhitungan Batang Tarik

a. Balok bint H1, H2, H3, H4, H5, H6 Gaya batang yang bekerja P = 2763,56 kg (tarik) Ukuran kayu yang digunakan 2x 4/14 cm Fn = 0,8 x 2 x 4 x 14 = 89,60 cm2 P 2763,56  ytb = = 89,6 Fn = 30,843 kg/cm2<  tr // = 162,5 kg/cm2

..........(Aman)

Kayu ukuran 2 x 4/14 aman untuk digunakan. b. Balok Vertikal V1, V2, V3, V4, V5 Gaya batang yang bekerja P = 1357,34 kg (tarik) Ukuran kayu yang digunakan 8/12 cm Fn = 0,8 x 8 x 12 = 76,8 cm2  ytb =

P 1357,34 = 76,8 Fn

= 17,674 kg/cm2<  tr // = 162,5 kg/cm2

..........(Aman)




24

Tabel 3.1.Ukuran Batang Kuda-kuda Kayu

3.4

Batang

Ukuran kayu yang digunakan

A1, A2, A3, A4, A5, A5 H1, H2, H3, H4, H5, H6 V1, V2, V3, V4, V5 D1, D2, D3, D4

8/12 2 x 4/14 8/12 8/12

Perhitungan Zetting Zetting (penurunan) yang terjadi pada konstruksi kuda-kuda akibat pembebanandapat

dihitung dengan rumus :

Sf 

SxLxU FxE

dimana : SF = Penurunan yang terjadi (cm) S = Gaya batang akibat beban luar (kg) L = Panjang masing-masing batang (cm) U = Gaya akibat beban 1 satuan ditengah bentang (ton) F = Luas penampang profil (cm2) E = Modulus elastisitas kayu (kelas kuat I : 125000 kg/cm2) Penurunan maksimum yang diizinkan dihitung dengan rumus :

f max 

1 L 300

……………… (PKKI NI-5/1961)

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

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

f max 

1 x 1080 = 3,6 cm 300 Rahmatul FADDIS (1004101010016)


25

Tabel 3.2. Perhitungan Zetting Batang

S

L

U

E

F 2

SF 2

(kg)

(cm)

(ton)

(kg/cm )

(cm )

(cm)

H1

2763,56

180

0,87

100000

112

0,038640491

H2

2763,56

180

0,87

100000

112

0,038640491

H3

2221,26

180

0,87

100000

112

0,031057975

H4

2113,42

180

0,87

100000

112

0,02955014

H5

2654,43

180

0,87

100000

112

0,037114619

H6

2654,43

180

0,87

100000

112

0,037114619

A1

-2877,93

208

-1

100000

96

0,06235515

A2

-2286,35

208

-1

100000

96

0,049537583

A3

-1732,22

208

-1

100000

96

0,037531433

A4

-1733,34

208

-1

100000

96

0,0375557

A5

-2284,7

208

-1

100000

96

0,049501833

A6

-2877,852

208

-1

100000

96

0,06235346

V1

238

104

0

100000

96

0

V2

562,09

208

0

100000

96

0

V3

1357,34

312

1

100000

96

0,04411355

V4

596,95

208

0

100000

96

0

V5

238

104

0

100000

96

0

D1

-626,17

208

0

100000

96

0

D2

-846

275

0

100000

96

0

D3

-663,69

275

0

100000

96

0

D4

-489,41

208

0

100000

96

0

jumlah

0,555067045

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



26

BAB IV PERHITUNGAN SAMBUNGAN

4.1

Sambungan Perpanjangan

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

Batang

1 A1 A2 A3 A4 A5 A6 H1 H2 H3 H4 H5 H6 V1 V2 V3 V4 V5 D1 D2 D3 D4

Gaya Maks (Kg)

Gaya

2 -2877,93 -2286,35 -1732,22 -1733,34 -2284,7

tekan

-2877,852 2763,56 2763,56 2221,26 2113,42 2654,43

tarik

2654,43 238 562,09 1357,34

tarik

596,95 238 -626,17 -846 -663,69

tekan

-489,41



27

4.1.1 Sambungan Perpanjangan Batang Horizontal (Balok Bint) - Dilakukan 2 kali penyambungan yaitu pada H3 dan H5 Ukuran kayu = 2 x 4/14 cm Ukuran plat penyambung = 4/14 cm Digunakan kayu Rasamala (kelas kuat II) Bj = 0,81 gr/cm3 Konstruksi terlindung β = 1 Muatan tidak tetap δ = 5/4  BATANG H3 P = 2221,26kg (tarik) Digunakan alat sambung paku, dengan perlemahan 10% σkd untuk kayu dengan BJ 0,81 gr/cm3 adalah 150 kg/cm2 Digunakan paku 4” BWG 8 dengan diameter 4,19 mm

𝜎𝑡𝑟 =1,5𝑥2221 ,26 =59,498𝑘𝑔 4𝑥14

𝑐𝑚 2 <  tr // =106,25 𝑘𝑔 𝑐𝑚 2 (𝑜𝑘 )

Digunakan sambungan tampang satu, dimana b2=b1 maka, 𝑙 ≥ 2,5𝑏1 = 2,5𝑥4 = 10 𝑐𝑚 < 10,2 𝑐𝑚 (𝑚𝑒𝑚𝑒𝑛𝑢ℎ𝑖) Untuk b > 7d, S = 3,5d2σkd = 3,5 x (0,4192) x 150 = 92,17 kg Jumlah paku, 𝑛=

2221,26 = 24,09 → 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 28 𝑝𝑎𝑘𝑢 92,17

(masing-masing sisi 14 paku) Pengaturan penempatan paku a. Arah tegak lurus gaya 5d = 5 x 0,419 = 2,095 cm 3 x 5d = 6,285 cm diambil tinggi kayu 14 cm  Ok Digunakan 2 baris @ 7 paku Posisi paku pada arah tegak lurus gaya: 3+6+3=12 cm b. Arah sejajar gaya 2 x 12d = 12 x 0,419 = 10,056 cm 6 x 10d = 25,14 cm Panjang satu sisi = 10,056 + 25,14 = 35,196 cm Rahmatul FADDIS (1004101010016)


28

Panjang pelat penyambung yang dibutuhkan = 2 x 35,196 = 70,392 cm ≈ 71 cm Gambar sambungan :

5.0280

4.1900

4.1900

4.1900

4.1900

4.1900

4.1900

5.3320

5.3320

4.1900

4.1900

4.1900

4.1900

4.1900

4.1900

5.0280

3.0000

3.0000

6.0000

6.0000

3.0000

3.0000

12.0000

6.0000

4.0000

6.0000

 BATANG H5 P = 2654,43kg (tarik) Digunakan alat sambung paku, dengan perlemahan 10% σkd untuk kayu dengan BJ 0,81 gr/cm3 adalah 150 kg/cm2 Digunakan paku 4” BWG 8 dengan diameter 4,19 mm 𝜎𝑡𝑟 =

1,5𝑥2654 ,43 4𝑥14

= 71,101 𝑘𝑔/𝑐𝑚2 <  tr // = 106,25 𝑘𝑔 𝑐𝑚2 (𝑜𝑘)

Digunakan sambungan tampang satu, dimana b2=b1 maka, 𝑙 ≥ 2,5𝑏1 = 2,5𝑥4 = 10 𝑐𝑚 < 10,2 𝑐𝑚 (𝑚𝑒𝑚𝑒𝑛𝑢ℎ𝑖) Untuk b < 7d, S = 3,5d2σkd = 3,5 x (0,4192) x 150 = 92,17 kg Jumlah paku,



𝑛=

29

2654,43 = 28,8 → 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 32 𝑝𝑎𝑘𝑢 92,17

(masing-masing sisi 16 paku) Pengaturan penempatan paku a. Arah tegak lurus gaya 5d = 5 x 0,419 = 2,095 cm 3 x 5d = 6,285 cm diambil tinggi kayu 14 cm  Ok Digunakan 2 baris @ 8 paku Posisi paku pada arah tegak lurus gaya: 3+6+3=12 cm b. Arah sejajar gaya 2 x 12d = 12 x 0,419 = 10,056 cm 7 x 10d = 29,33 cm Panjang satu sisi = 10,056 + 29,33 = 39,386 cm Panjang pelat penyambung yang dibutuhkan = 2 x 39,386 = 78,772 cm ≈ 80 cm Gambar sambungan : 5.3380

4.1900

4.1900

4.1900

4.1900

4.1900

4.1900

4.1900

5.3320

5.3320

4.1900

4.1900

4.1900

4.1900

4.1900

4.1900

4.1900

5.3380

3.0000

3.0000

6.0000

6.0000

3.0000

3.0000

12.0000

6.0000

4.0000

6.0000



30

4.1.2 Sambungan Perpanjangan Balok Kaki Kuda-Kuda Dilakukan satu kali penyambungan yaitu pada A2 atau A5 Ukuran kayu = 8/12 cm Menggunakan sambungan bibir miring Digunakan kayu Rasamala (kelas kuat II) Bj = 0,81 gr/cm3 1,5𝑥2286,35 = 35,72 𝑘𝑔/𝑐𝑚2 <  tr // = 106,25 𝑘𝑔 𝑐𝑚2 (𝑜𝑘) 8𝑥12 Untuk b < 7d, 𝜎𝑡𝑟 =

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

2286,35 = 24,81 → 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 28 𝑝𝑎𝑘𝑢 92,17

(masing-masing sisi 14 paku) Pengaturan penempatan paku a. Arah tegak lurus gaya 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm 6 x 5d = 12,6 cm Digunakan 2 baris @ 7 paku b. Arah sejajar gaya 2 x 5d = 2 x 5 x 0,419 = 4,2 cm 10d = 4,2 cm Panjang satu sisi = 4,2 + 4,2 = 8,4 cm digunakan kayu ukuran 12 cm  OK Gambar sambungan:



31

d 12 5d 5d 5d 5d 5d 5d d 12

d 12 d 10 5d

4.2

Sambungan Titik Buhul

4.2.1 Titik Buhul A dan B

A1 = 2877,93 kg (tekan) A1

A

H1 = 2763,56 kg (tarik) Perhitungan berdasarkan gaya A1 =

H1

2877,93 kg (tekan)

Digunakan alat sambung paku, dengan perlemahan 10% σkd untuk kayu dengan BJ 0,81 gr/cm3 adalah 150 kg/cm2 Digunakan paku 4” BWG 8 dengan diameter 4,19 mm Kayu muka tebal 4 cm = 40 mm. Rahmatul FADDIS (1004101010016)


32

Digunakan sambungan tampang satu, dimana b2>1,5b1 maka, 𝑙 ≥ 2,5𝑏1 = 2,5𝑥4 = 10 𝑐𝑚 < 10,2 𝑐𝑚 (𝑚𝑒𝑚𝑒𝑛𝑢ℎ𝑖) 𝑃 = 77𝑥5/4 = 96,25 Jumlah paku,

𝑛=

2877,93 = 29,90 → 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 30 𝑝𝑎𝑘𝑢 96,25

(masing-masing sisi 15 paku) Pengaturan penempatan paku a. Arah tegak lurus gaya 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm 3 x 5d = 6,285 cm diambil tinggi kayu 12 cm  Ok Digunakan 2 baris @ 8 paku b. Arah sejajar gaya 12d = 12 x 0,419 = 5,03 cm ≈10 cm jarak miring 10d = 4,2 cm ≈8cm jarak miring 5d = 5x0,419 = 2,095 cm ≈ 3,4 jarak miring Gambar sambungan : 4.0000

8.0000

4.0000

4 5d

5d

5d

14

5d



33

4.2.2 Titik BuhulC dan G KAYU 8/12

V1 = 238 kg (tarik) H1 = H2 = 2763,56 kg (tarik)

V1

KAYU 2 x 4/14



H1

C

H2

KAYU 2 x 4/14

Perhitungan berdasarkan gaya V1 = 238,00 (tarik) Digunakan alat sambung paku, dengan perlemahan 10% σkd untuk kayu dengan BJ 0,81 gr/cm3 adalah 150 kg/cm2 Digunakan paku 4” BWG 8 dengan diameter 4,19 mm Kayu muka tebal 4 cm = 40 mm. Digunakan sambungan tampang satu, dimana b2>1,5b1 maka,

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

238 96,25

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

Pengaturan penempatan paku a. Arah tegak lurus gaya 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm ≈ 4 cm b. Arah sejajar gaya 12d = 12 x 0,419 = 5,03 cm 10d = 4,2cm 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm

Gambar sambungan:



34

7

14

7

8

12

4 5d 5d 5d

4.2.3 Titik BuhulD dan F

KAYU 8/12 KAYU 8/12

V2

D1

KAYU 2 x 4/14

H2

D

H3

KAYU 2 x 4/14

V2 = 562,09 kg (tarik) H2 = 2763,56 kg (tarik) H3 = 2221,26 kg (tarik) D1 = 626,17 kg (tekan) Digunakan alat sambung paku, dengan perlemahan 10% σkd untuk kayu dengan BJ 0,81 gr/cm3 adalah 150 kg/cm2 Digunakan paku 4” BWG 8 dengan diameter 4,19 mm Kayu muka tebal 4 cm = 40 mm. Digunakan sambungan tampang satu, dimana b2>1,5b1 maka, Rahmatul FADDIS (1004101010016)


35


626 ,17 96,25


Pengaturan penempatan paku a. Arah tegak lurus gaya 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm b. Arah sejajar gaya 12d = 12 x 0,419 = 5,03 cm ≈ 7 cm 10d = 4,2cm ≈ 5 cm 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm ≈ 3 cm Gambar sambungan: Kayu 8/12

7

14

7

5d 5d 5d

4

8

4

4.2.4 Titik BuhulE KAYU 8/12 KAYU 8/12

V3

D2

KAYU 8/12

D3

KAYU 2 x 4/14

H3

E

H4

KAYU 2 x 4/14



36

H3 = 2221,26 kg (tarik) H4 = 2113,42 kg (tarik) D2 = 846 kg (tekan) D3 = 663,69 kg (tekan) V3 = 1357,34 kg (tarik) 

Perhitungan berdasarkan gaya V3 = 1357,34 kg (tarik) Digunakan alat sambung paku, dengan perlemahan 10% σkd untuk kayu dengan BJ 0,81 gr/cm3 adalah 150 kg/cm2 Digunakan paku 4” BWG 8 dengan diameter 4,19 mm Kayu muka tebal 4 cm = 40 mm. Digunakan sambungan tampang satu, dimana b2>1,5b1 maka,


1357 ,34 96,25


Pengaturan penempatan paku a. Arah tegak lurus gaya 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm b. Arah sejajar gaya 12d = 12 x 0,419 = 5,03 cm ≈ 6 cm 10d = 4,2cm ≈ 5 cm 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm ≈ 3 cm 

Perhitungan berdasarkan gaya D2 = 846 kg (tekan) Digunakan sambungan gigi tunggal, α = 30o -

Kedalaman gigi (t V ) : tV =

S 846   0,944 cm 112 x b 112 x 8

α ≥ 60o → t V ≤ 1/6 h t V ≤ 1/6 (12) tV ≤ 2 Rahmatul FADDIS (1004101010016)


37

Di pakai t V = 1,5 cm -

Kayu muka (L V ) LV =

S cos  846 x cos(30)   7,632 8(12) b. //

L V ≥ 15 cm Di pakai L V = 25 cm Sambungan gigi tunggal dapat dipakai. 

Perhitungan berdasarkan gaya D3 = 663,69kg (tekan) Digunakan sambungan gigi tunggal, α = 30o -


S 663,69   0,741 cm 112 x b 112 x 8

α ≥ 60o → t V ≤ 1/6 h t V ≤ 1/6 (12) tV ≤ 2 Di pakai t V = 1,5 cm -

Kayu muka (L V ) LV =

S cos  663,69 x cos(30)   5,987 8(12) b. //

L V ≥ 15 cm Di pakai lv = 25 cm Sambungan gigi tunggal dapat dipakai.

Gambar sambungan:



38

5d

5d

5d

5d

14

5d 10d

25

12d

1,5

5d

4

8

4

4.2.5 Titik BuhulH dan L A2 H A1

D1 V1 C

V1 = 238 kg (tarik) D1 = 626,17 kg (tekan) A2 = 2286,35 kg (tekan) A1 = 2877,93 kg (tekan) 

Perhitungan berdasarkan gaya V1 = 238kg (tarik) , α = 60o Digunakan alat sambung paku, dengan perlemahan 10% Dipakai pelat penyambung 4/12 σkd untuk kayu dengan BJ 0,81 gr/cm3 adalah 150 kg/cm2 Digunakan paku 4” BWG 8 dengan diameter 4,19 mm Digunakan sambungan tampang satu,

𝑃 = 77𝑥5/4 = 96,25 Rahmatul FADDIS (1004101010016)


39

Jumlah paku, 238

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


Perhitungan berdasarkan gaya D1 = 626,17kg (tekan) Digunakan sambungan gigi tunggal, α = 30o -


S 626,17   0,699 cm 112 x b 112 x 8

α ≥ 60o → t V ≤ 1/6 h t V ≤ 1/6 (12) tV ≤ 2 Di pakai t V = 2 cm Sambungan gigi tunggal dapat dipakai. Pengaturan penempatan paku a. Arah tegak lurus gaya 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm b. Arah sejajar gaya 12d = 12 x 0,419 = 5,03 cm ≈ 6 cm 10d = 4,2cm ≈ 5 cm 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm ≈ 3 cm

Gambar Sambungan Pada Titik Buhul H :



40

8

12d

5d

12d

12

6

4

8

4

6

4.2.6 Titik BuhulI dan K

A3 I A2

D2 V2 D

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

Perhitungan berdasarkan gaya V2 = 562,09kg (tarik) Digunakan alat sambung paku, dengan perlemahan 10% σkd untuk kayu dengan BJ 0,81 gr/cm3 adalah 150 kg/cm2 Digunakan paku 4” BWG 8 dengan diameter 4,19 mm Digunakan sambungan tampang satu, Rahmatul FADDIS (1004101010016)


41

𝑃 = 77𝑥5/4 = 96,25 Jumlah paku, 𝑛=

562 ,09 96,25



Perhitungan berdasarkan gaya D2 = 846 kg (tekan) Digunakan sambungan gigi tunggal, Digunakan alat sambung paku, dengan perlemahan 10% σkd untuk kayu dengan BJ 0,81 gr/cm3 adalah 150 kg/cm2 Digunakan paku 4” BWG 8 dengan diameter 4,19 mm Digunakan sambungan tampang satu,

𝑃 = 77𝑥5/4 = 96,25 Jumlah paku, 846

𝑛 = 96,25 = 8,8 → 𝑑𝑖𝑔𝑢𝑛𝑎𝑘𝑎𝑛 12 𝑝𝑎𝑘𝑢 (𝑚𝑎𝑠𝑖𝑛𝑔 − 𝑚𝑎𝑠𝑖𝑛𝑔 𝑠𝑖𝑠𝑖 6 𝑝𝑎𝑘𝑢)

Pengaturan penempatan paku a. Arah tegak lurus gaya 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm b. Arah sejajar gaya 12d = 12 x 0,419 = 5,03 cm ≈ 6 cm 10d = 4,2cm ≈ 5 cm 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm ≈ 3 cm

Gambar Sambungan Pada Titik Buhul I :



42

8

4

8

4

12d

5d

5d

12d

12

4.2.7 Titik BuhulJ

J A3

A4 V3

A3 = 1732,22 kg (tekan) A4 = 1733,34 kg (tekan) V3 = 1357,34 kg (tarik) 

Perhitungan berdasarkan gaya A4 = 1733,34kg (tekan) dicoba dengan menggunakan sambungan gigi rangkap; Digunakan alat sambung paku, dengan perlemahan 10% σkd untuk kayu dengan BJ 0,81 gr/cm3 adalah 150 kg/cm2 Rahmatul FADDIS (1004101010016)


43

Digunakan paku 4” BWG 8 dengan diameter 4,19 mm Digunakan sambungan tampang satu, 𝑃 = 77𝑥5/4 = 96,25 Jumlah paku, 𝑛=

1733 ,34 96,25


Pengaturan penempatan paku c. Arah tegak lurus gaya 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm d. Arah sejajar gaya 12d = 12 x 0,419 = 5,03 cm ≈ 6 cm 10d = 4,2cm ≈ 5 cm 5d = 5 x 0,419 = 2,1 cm ≈ 3 cm Digunakan sambungan gigi tunggal, α = 30o -


S 1733,34   1,935 cm 112 x b 112 x 8

α ≥ 60o → t V ≤ 1/6 h t V ≤ 1/6 (12) tV ≥ 2 Sambungan gigi tunggal tidak dapat dipakai, maka dicoba dengan menggunakan sambungan gigi rangkap; Gigi kedua dibuat tegak lurus batang diagonal (keadaan 2)

 // α =  tk // - (  tk // -  tk  ) sin α  // α = 85- (85 – 25) sin 30 = 33,038 S2 = ½ .S tV2 

S 2 . cos  866,67. cos 30   1,640 b.  8.33,038

tV2 < ¼ . h, digunakan tV2 = 1,5 cm

Gigi kedua mendukung gaya sebesar :

t s2 

t v2 cos 



1,5  3cm cos 30 Rahmatul FADDIS (1004101010016)


44

S 2  ts 2 .b.  = 3 x 8 x 33,038 = 792,912 Kg Sehingga S1 = S - S 2 = 1733,34 – 792,912 = 940,428 Kg

tV 1 

940,428  1,050cm 112.8

-

Kayu muka (L V ) LV1 =

S1 cos  940,428 x cos(30)   4,898 cm 8(12) b. //

L V ≥ 15 cm Di pakai LV1 = 15 cm LV2 =

S cos  1733,34 x cos(30)   9,028 cm 8(12) b. //

L V ≥ 15 cm Di pakai LV2 = 25 cm

Gambar Sambungan :

5d

5d

5d

12d

5d

5d

8

8

8

12

12

12



45

BAB V PERHITUNGAN KUBIKASI



5.1 Tabel Kubikasi Ukuran Kayu (cm)

Luas Penampang F=bxh

Kubikasi V=FxL

1

(cm) 2

3

(cm2) 4

(cm3) 5

H1

180

2 x 4/14

112

20160

H2

180

2 x 4/14

112

20160

H3

180

2 x 4/14

112

20160

H4

180

2 x 4/14

112

20160

H5

180

2 x 4/14

112

20160

H6

180

2 x 4/14

112

20160

A1

208

8/12

96

19968

A2

208

8/12

96

19968

A3

208

8/12

96

19968

A4

208

8/12

96

19968

A5

208

8/12

96

19968

A6

208

8/12

96

19968

V1

104

8/12

96

9984

V2

208

8/12

96

19968

V3

312

8/12

96

29952

V4

208

8/12

96

19968

V5

104

8/12

96

9984

D1

208

8/12

96

19968

D2

275

8/12

96

26400

D3

275

8/12

96

26400

D4

208

8/12

96 Total

19968 423360

Batang

Panjang Batang L

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

Berat total untuk satu rangka kuda- kuda adalah : W

= 0,423360 x 810 = 342,9216 kg Rahmatul FADDIS (1004101010016)


46

Penyambungan dan pemotongan = 10% x jumlah volume kayu = 10% x 0,423360 = 0,0423360 m³



Sehingga volume kayu yang dibutuhkan untuk satu rangka kuda-kuda adalah : = 0,423360 + 0,0423360 = 0,4657 m³


Perencanaan Kuda - Kuda Kayu

Recommend Documents