St r u k t u r K ay u (RC 0332) Komp Ko mpon one en yang yang me m eneri nerima ma b eb an Tar i k d an Tek an
Oleh
Mun una aru rus s Sul uluc uch, h, Ir, Ir, MS MS
K o m po pon n en el el em en Ta Tar i k z
Hal yang perlu ditinjau adanya alat sambung.perhatikan dalam perencanaan batang tarik adalah perlemahan lubang akibat adanya alat sambung,
Perlemahan batang dengan berbagai sambungan z
Sambungan dengan paku
10 – 15%
z
Sambungan baut
20 – 25%
z
Sambungan gigi
20 – 25 %
z
Sambungan plat kokot
± 20 %
z
Sambungan pasak cincin
± 20 %
z
Sambungan pasak kayu
± 20 %
z
Sambungan perekat
± 20 %
Bentuk sambungan paku
Paku
Kayu
Gambar 1. Sambungan paku
plat penyambung
Bentuk sambungan pasak
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Gambar 2. Alat sambung Pasak cincing baja (a) Claw Plat (b) Splitring (c) Toothedring (d) Plat Buldog (e) Krugersring
baut pasak Kayu
Gambar 3. SistemSambungan pasak
plat penyambung
Bentuk sambungan lain Balok
6 12
Balok
Balok 6 12
6 12
(a)
B a lo k
6 12
(b) B a lo k
6 12
(c)
90°
0 2 2
9 0
Gambar 4. Alat Sambung kayu yang dirancang ( Tampak depan (b) Tampak Potonganmelintang (c ) Tampak pot. Memanjang (d) Tampak prespektif.
(d)
Bentuk sambungan lain
Contoh Kasus z
Tentukan tinggi batang tarik yang mempunyai lebar 8cm dan mendukung gaya tarik sebesar 6 ton. Sambungan dilaksanakan dengan baut. (Kayu klas kuat II, β = γ = 1).
Jawab z
Fnet = P / σtr = 6000/100 = 60 cm 2
z
Perlemahan diperkirakan maks 25%
z
Jadi Luas bruto = F br = 1,25 x 60 = 75 cm 2
z
Dipakai kayu 8/10, Fbr = 8x10 = 80 cm2 > Fbr perlu.
z
σtr = 6000/80 = 75 kg/cm2 < σtr ijin.= 100kg/cm 2
Jawab yang benar z
Fnet = P / σtr = 6000/100 = 60 cm 2
z
Perlemahan diperkirakan maks 25%
z
Jadi Luas bruto = F br = 1,25 x 60 = 75 cm 2
z
Dipakai kayu 8/10, Fbr = 8x10 = 80 cm2 > Fbr perlu.
z
Fnet = 0,75 x 80 = 60 cm 2
z
σtr = 6000/60 = 100 kg/cm2 = σtr ijin.= 100kg/cm2
Komponen elemen tekan Pada batang tekan hampir tidak pernah terjadi bahwa suatu batang mendukung gaya tekan tanpa menimbulkan kemungkainan akan tertekuk. Tegangan tekan dipengaruhi oleh angka kelangsingan ( )
adalah λ = Lk / imin
imin = √(I min / Fbr ) dimana :
Lk
panjang tekuk (Lkx = Lky
i
jari jari kelembaman
I Fbr
Inersia penampang luas bruto
Panjang tekuk konstruksi sendi
bebas
1
sendi
sendi
2
jepit
Lk = L
jepit
0,7
jepit
L k = 0,7 L
L k = 2L
0,5
jepit
L k = 0,5 L
Untuk menghindari bahaya tekuk pada batang tekan. Gaya tekan yang didukung batang tsb harus dikalikan dengan faktor tekuk ( )
σotk// =
P / Fbr < σijin tk//
Besar bagi suatu harga tertentu dapat dilihat dalam tabel PKKI di halaman 10,11,12
Contoh kasus Batang tekan dengan tampang persegi. panjang batang 3,0 m, gaya tekan 10 ton. kedua ujung ujungnya sendi. Jika h yang dipakai 17cm. Berapa lebar batang tsb. Klas kuat kayu II ( β = γ = 1; σijin tk// = 85 kg/cm2)
Penyelesaian Direncanakan b = 15 cm. Konstruksi sendi-sendi maka L k = L = 300cm Fbr = 17x15 = 255 cm 2
I minimum = (1/12)153x17 = 4781,25 cm 4 imin = √(I min/Fbr ) = √(4781,25/255)= 4,33 cm = Lk/imin = 300/4,33 = 69 didapat = 1,85 σotk = ωP/Fbr = 1,85.10000 / 255 =73 Kg/cm 2 < σijin tk// = 85 Kg/cm2
Batang Tekan ganda z
Pada batang tekan ganda untuk menghitung momen kelembaman terhadap (sumbu bahan) dapat dianggap sebagai batang tunggal dengan lebar sama dengan jumlah masing masing bagian sehingga didapat : i x = 0,289 h y
y
y h h
x
h
x
a h
b
b
b
b
b
b
x
Batang Tekan ganda z
Untuk menghitung kelembamam terhadap sb bebas bahan dipakai I = ¼ (I t + 3I g ) dimana
I It Ig
momen kelembaman bebas bahan momen lembam teoritis momen lembam geser, dengan anggapan masing2 digeser shg bt2nya berimpitan satu sama lain Bila jarak antara masing2 bagian a > 2b I t hrs diambil a = 2b
Batang Tekan ganda z
Masing2 bagian ujung-ujungnya dan juga pada dua titik yg jaraknya masing 2 dari ujung batang tertekan 1/3 panjang batang hrs diberi perangkai z
h < 18 cm
2 baut
z
h > 18 cm
4 baut
h < 18 cm
h > 18 cm
Contoh kasus z
Sebuah batang ganda terdiri dari 2 bagian seperti pada gambar dibawah ini. b = 4 cm, h = 14 cm, a = 12 cm bila panjang tekuk Lk x = 3m dan Lky=2,5m Berapa beban maksimum yang mampu dipikul bila kayu klasy kuat II ? h x
b
a
b
Penyelesaian ix = 0,289 h = 0,289 14 = 4,05 cm Iyt = 2(1/12)43.14 + 2.4.14.(½(12+4)2) = 4181,33 cm4 a > 2.4 = 8 maka dipakai a = 2b = 2.4 =8cm Iyg = (1/12).b3.h = (1/12).83.14= 597,33 cm4 Iy = ¼(It + 3Ig) = ¼(4181,33 + 3.597,33) = 1493 cm4 iy = √(Iy/Fbr) = √(1493/(2.4.14)) = 3,65 cm λx = Lkx/ix = 300/4,05 = 74
ωx = 1,97
λy = Lky/iy = 250/3,65 = 68
ωy = 1,83
Jadi beban maksimum σotk = ωxP/Fbr < σijintk P = σijintk Fbr /ωx = 85. 112 /1,97 = 4832 kg = 4,8 ton
Latihan soal dikerjakan dirum ah
z
y
Suatu konst. Kolom ganda dari suatu kuda2 mendapat beban P=8ton Lkx=0,7 L dan Lky=2L. Bila dipakai b=8cm dan a=8cm
b a
Kayu jati, konstruksi terbuka, beban sementara.
x
b
Tentukan Tinggi h, bila L=2m ! z
h y
Beban permanen P = 8 ton Konstruksi tertutup, Lk x = Lky = 0,7L L= 3m, kayu klas kuat I Bila b=8 cm
h x
a=4cm
Tentukan tinggi h ! h b
b a=4cm
Latihan soal dikerjakan diru mah
z
Suatu konstruksi kolom dari kayu menerima beban tekan sebesar 4500 kg. Apabila ditinjau dari konstruksinya Lkx=1,2L dan Lky=2L, sedangkan L=300cm. Kolom tsb menggunakan kayu tunggal dengan lebarkayu b=8cm. (kayu klas kuat II) Rencanakan dimensi kayu & tegangannya.
z
Konstruksi kolom dari kayu menerima beban P=1500kg. Lkx=2L dan Lky=1,2L dan L=325cm. Kolom dengan menggunakan kayu 2x4/6 dengan a=10cm. Kayu klas kuat I. Hitung tegangan yang terjadi ?
y b a
x
b h
Latihan soal dikerjakan diru mah
z
Batang tarik memikul beban P=1250kg dan batang direncanakan akan menggunakan sambungan baut, panjang batang tarik tsb 200cm (kayu klas kuat II) Rencanakan dimensi kayu bila b=8cm.
z
Konstruksi kolom dari bangunan joglo menerima beban 1750 kg. Bila tinggi kolom direncanakan 350 cm dengan asumsi kedua ujungnya adalah sendi dalam arah sbX maupun Y. Dan bila dalam pelaksanaan dipakai kayu klas kuat II dengan ukuran 10/10 Hitung tegangan yang terjadi (bila kayu yang dipakai kayu klas kuat II)