Modul 5 Struktur Kayu MODUL MOD UL 5
P ER ENC ENCANAAN ANAAN K UDADA-K K U DA (1 (1)
Sebuah kuda-kuda seperti tergambar:
i
i
j
j
j
j
i = jarak kuda-kuda dalam m j = jar jarak gord ording ing dalam alam m
A. PEMBEB PEMBE B ANAN PADA P ADA K UDA-K UDA-KUDA UDA
P embebanan pada kuda-kuda tterdiri erdiri dari: 1. Beban Mati, yang terdri dari:
Beban Beban atap atap
Berat Gording
Berat Berat sendiri kuda-kuda
2. Beban Beban Hidup 3. Beban Beban Angin
P usat Peng Pengem embang bangan an Bahan Ajar - UMB
IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU
Modul 5 Struktur Kayu
Ad.1 dan 2 Beban Mati dan Beban Hidup Mula-mula tentukan besarnya dimensi kuda-kuda, misalnya dimensi kudakuda a/b cm, hitung panjang keseluruhan elemen-elemen kuda-kuda, hitung berat atap beserta asesorisnya seperti pada perhitungan gording(PMI’70), misalnya berat atap c kg/m2. Rubah berat atap dalam satuan kg/m2, menjadi kg/m. J umlahkan dengan berat balok gording. Dan tambahkan dengan beban hidup P kg Beban Atap = c kg/m2 x i m
= d kg/m
Berat sendiri kuda-kuda = a m x b m x BJ
= e kg/m
Berat sendiri gording = a m x b m x BJ x i m =f kg
q =d kg/m
P kg 2 f kg
P kg
P kg P kg
f kg
f kg
P kg
f kg
f kg
z kg
j
j
j
j
Beban-beban terbagi rata tersebut diubah menjadi beban-beban terpusat
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB
IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU
Modul 5 Struktur Kayu dj kg
dj kg dj kg ½dj kg
P kg
2 f kg
z kg P kg
P kg P kg
f kg f kg
P kg f kg
f kg ej kg
½ej kg
½ ej kg
Dari pembebanan tersebut diatas dengan analisa struktur didapat gaya-gaya batang
Ad 3. Beban Angin Beban angin (w kg/m2) dikali luas atap yang dipikul oleh satu titik buhul sama dengan (z kg) Beban Angin Kanan
z kg
z kg
z kg
z kg
z kg
z kg z kg
z kg
Dari pembebanan tersebut diatas dengan analisa struktur didapat gaya-gaya batang Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB
IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU
Modul 5 Struktur Kayu Contoh pembebanan pada kuda-kuda PEMBEBANAN PADA KUDA-KUDA
Beban tetap =
Beban atap
Beban gording
Berat sendiri kuda-kuda
Beban hidup =
Berat orang atau beban hujan
Berat atap =
q atap = Beban atap x j = 60 kg/m2 x 3,5 m = 210 kg/m’
Berat gording
G gording
=810 kg/m3 x 0,2 m x 0,12 m x 3,5 m = 68,04 kg
Asum si uk ur an p ro fil k uda-kuda : 12/20
Berat sendiri kuda-kuda (Dwg No 6)
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB
IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU
Modul 5 Struktur Kayu
Panjang prof il kuda-kuda
Batang tepi luar profil ganda =
Batang 1 dan 4
=(2 x 1,72 m) x 2
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB
= 6,88 m IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU
Modul 5 Struktur Kayu
Batang 2 dan 3
=(2 x 2,332 m) x 2
= 9,328 m
Batang 5 dan 8
=(2 x 1 m) x 2
= 4m
Batang 6 dan 7
=(2 x 2 m) x 2
= 8m
Batang 9 dan 13
=2 x 1,4 m
= 2,8 m
Batang 10 dan 12
=2 x 2,441 m
= 4,882 m
Batang 11
=1 x 2,6 m
Panjang Total
= 2,6 m
+
= 38,49 m
Volume batang total =Panjang total x 0,12 m x 0,2 m = 38,49 m x 0,12 m x 0,2 m = 0,924 m3
Berat kuda-kuda =Volume total x berat jenis = 0,924 m3 x 810 kg/m3 = 748,44 kg
Berat aksesoris = 25% x berat kuda-kuda =25% x 748,44 kg =187,11 kg
Berat total kuda-kuda = Berat kuda-kuda +Berat aksesoris = 748,44 kg + 187,11 kg = 935,55 kg
q berat sendiri = q bs =
935,55 kg = 155,93 kg/m’ 6m
Beban Hidup =
P h =100 kg
Berat sendiri ku da-kuda =
1 1 q bs x 1 m = x 155,93 kg/m’ x 1 m =77,96 kg 2 2
P bs1 =
P bs2 = q bs x 1,5 m = 155,93 kg/m’ x 1,5 m
= 233,89 kg
P bs3 = q bs x 2 m
= 311,86 kg
= 155,93 kg/m’ x 2 m
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB
IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU
Modul 5 Struktur Kayu
P bs4 = q bs x 1,5 m = 155,93 kg/m’ x 1,5 m
P bs5 =
= 233,89 kg
1 1 q bs x 1 m = x 155,93 kg/m’ x 1 m = 77,96 kg 2 2
Berat gording =
P g1 =G gording
=68,04 kg
P g2 =2,5 x G gording =2,5 x 68,04 kg =170,1 kg
P g3 =3 x G gording =3 x 68,04 kg
=204,12 kg
P g4 =2,5 x G gording =2,5 x 68,04
=170,1 kg
P g5 =G gording
=68,04 kg
Berat Atap =
P at1 = q atap x 1 m x ½ = 210 kg/m’ x 1 m x ½ = 105 kg
P at2 =q atap x 1,5 m =210 kg/m’ x 1,5 m
=315 kg
P at3 = q atap x 2 m
=210 kg/m’ x 2 m
=620 kg
P at4 =q atap x 1,5 m
=210 kg/m’ x 1,5 m
=315 kg
P at5 = q atap x 1 m x ½ = 210 kg/m’ x 1 m x ½ =105 kg
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB
IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU
Modul 5 Struktur Kayu Beban terpusat pada titik buhul =
P1 =Ph +P g1 +P at1 =100 kg +68,04 kg +105 kg = 273,04 kg
P2 =Ph +P g2 +P at2 =100 kg +170,1 kg +315 kg = 585,1 kg
P3 =Ph +P g3 + P at3 =100 kg +204,12 kg + 620 kg =924,12 kg
P4 =Ph +P g4 +P at4 =100 kg +170,1 kg +315 kg = 585,1 kg
P5 =P h +P g5 +P at5 =100 kg +68,04 kg +105 kg = 273,04kg
P6 =P bs5
= 77,96 kg
P7 =P bs4
=233,89 kg
P8 =P bs3
= 311,86 kg
P9 =P bs2
= 233,89 kg
P10 =P bs1
= 77,96 kg
Reaksi Perletakan =
VA = =
P1 P 2 P3 P 4 P5 P 6 P 7 P8 P9 P10 2 (273,04x2) (585,1x2) (924,12) (77,96x2) (233,89x2) (311,86) 2
= 1787,98 kg (
VB = =
)
P1 P 2 P3 P 4 P5 P 6 P 7 P8 P9 P10 2 (273,04x2) (585,1x2) (924,12) (77,96x2) (233,89x2) (311,86) 2
= 1787,98 kg (
)
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB
IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU
Modul 5 Struktur Kayu GAYA BATANG
TITIK BUHUL A
Fy =0
VA +S1 sin 1 – P 10 – P1 =0 1787,98 +S1 sin 54,4623o – 77,96 - 273,04 =0 0,81373 S1 = - 1436,98 kg S1 =- 1765,92 kg (tekan)
Fx = 0
S8 +S1 cos 1 =0 S8 +S1 cos 54,4623o = 0 S8 +(-1765,92) (0,58124) = 0 S8 =1026,42 (tarik)
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB
IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU
Modul 5 Struktur Kayu TITIK BUHUL H
Fy =0
S9 – P9 =0 S9 – 233,89 =0 S9 =233,89 kg (tarik)
Fx =0
S7 – S8 =0 S7 – 1026,42 =0 S7 =1026,42 kg (tarik)
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB
IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU
Modul 5 Struktur Kayu TITIK BUHUL C
Fy =0
S2 sin 2 – S10 sin 3 – S1 sin 1 – S 9 – P 2 =0
S2 sin 30,9637o – S10 sin 34,99o – (-1765,92) sin 54,4623o – 233,89 – 585,1= 0
0,51449 S2 – 0,5734 S10 – (-1765,92) (0,81373) – 818,99 =0
0,51449 S2 – 0,5734 S10 + 617,99 =0
S2 =1,1145 S10 – 1201,17 ....................................................................... (i)
Fx =0
S2 cos 2 +S10 cos 3 – S1 cos 1 =0
S2 cos 30,9637o + S10 cos 34,99o - (-1765,92) cos 54,4623o =0
0,85749 S2 + 0,8193 S10 – (-1765,92) (0,58124) =0
0,85749 S2 + 0,8193 S10 +1026,42 = 0
S10 =- 1,0466 S2 – 1252,8 ……………………………………………………..….……… (ii)
Persamaan (i) dan (ii) :
S2 =1,1145 (-1,0466 S2 – 1252,8) -1201,17
S2 =-1,1665 S2 – 2597,42
1,1665 S2 = - 2597,42
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB
IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU
Modul 5 Struktur Kayu
S2 =- 2226,67 kg (tekan)
Persamaan (ii) :
S10 =- 1,0466 (-2226,67) – 1252,8
S10 = 2330,43 – 1252,8
S10 = 1077,63 kg (tarik)
TITIK BUHUL D
Fx =0
S3 cos 2 - S2 cos 2 =0
S3 =S2
S3 =-2226,67 kg (tekan)
Fy =0
- S11 – P3 – S3 sin 2 - S2 sin 2 =0
- S11 – 924,12 – S3 sin 30,9637o – S2 sin 30,9637o =0
- S11 – 924,12 – (-2226,67) (0,51449) – (-2226,67) (0,51449) =0
- S11 + 1367,08 =0
S11 = 1367,08 kg (tarik)
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB
IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU
Modul 5 Struktur Kayu Karena simetris, maka :
S4 =S1 = -1765,92 kg (tekan)
S5 =S8 = 1026,42 kg (tarik)
S6 =S7 = 1026,42 kg (tarik)
S12 =S10 =1077,63 kg (tarik)
S13 =S9 =233,89 kg (tarik)
TABEL GAYA BATANG AKIBAT BEBAN TETAP NO BAT ANG
BAT ANG TARIK ( + )
BAT ANG TEKAN ( - )
1
- 1765,92 kg
2
-2226,67 kg
3
-2226,67 kg
4
- 1765,92 kg
5
1026,42 kg
6
1026,42 kg
7
1026,42 kg
8
1026,42 kg
9
233,89 kg
10
1077,63 kg
11
1367,08 kg
12
1077,63 kg
13
233,89 kg
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB
IR. ALIZAR, M.T STRUKTUR KAYU
