www.rancangan gedung.com
BAB I
PERENCANAAN KAYU
1.1 Rangka
Kuda-kuda
Direncanakan :
Panjang bentang kuda-kuda = 8,4 m
Sudut kemiringan atap = 31o
Penutup atap =
Genteng Metal
Berat seng Metal =
5 kg/m2
Jarak antar kuda-kuda = 3,41
m
Kelas / Jenis Kayu =
Kelas kuat II / Rasamala (Bj = 0,81 gr/cm2)
PKKI
(NI_5-1961)
Alat sambung =
Baut
Tekanan angin =
40 kg/m2
Jarak antara gording =
0.9 m
1.2 Peraturan
yang digunakan
Perhitungan muatan didasarkan pada
Peraturan Konstuksi Kayu Indonesia (PKKI)
dan Peraturan Pembebanan Indonesia (PPI – 1983).
1.3 Penempatan
Beban
- Berat sendiri
konstruksi kuda-kuda
Muatan ini dianggap bekerja pada tiap-tiap titik
buhul (bagian atas dan bawah)
- Berat akibat
penutup atap dan gording
Dianggap bekerja pada titik buhul bagian atas
- Berat plafond +
penggantung
Dianggap bekerja pada titik buhul bagian bawah
1.3.2
Beban hidup
- Beban terpusat
berasal dari seorang pekerja dengan peralatannya sebesar minimum 100 kg.
- Beban air hujan
sebesar (40 – 0,8α) kg/m
1.3.3
Beban angin
Angin tekan dan angin hisap yang
terjadi dianggap bekerja tegak lurus bidang atap pada tiap titik buhul bagian
atas, sehingga komponen angin hanya bekerja pada arah sumbu x saja dan
kompponen angin dalam arah sumbu y = 0.
Untuk konstruksi gedung tertutup,
dimana α < 65o, maka :
Koef angin tekan : 0,02 α – 0,4
Koef angin hisap : - 0,4
1.4
Ketentuan alat sambung
Alat sambung yang digunakan adalah
baut, dimana penentuan dimensi baut disesuaikan dengan ukuran kayu dan syarat-syarat
pada PKKI.
1.5
Perhitungan panjang batang
1.Tinggi kuda kuda
V2 = 4,2
x (tg α )
= 4,2 x (tg 31o)
= 2,5 m
2. Batang bawah
Panjang batang = 8,4 m
B1 = B2 = B3
= B4 = 
3. Batang atas
A1 =A4 =
A2 =A3=
3. Batang
vertikal
V1
= V3 = B1 tg α = 2,1 tg 31 = 1,262 m
V2
= h = 2,5
4. Batang diagonal
D1
= D2 = 
Tabel 1.1 Panjang Batang Kuda-kuda :
Nama Batang
|
Panjang Batang (m)
|
B1
B2
B3
B4
|
2,1
2,1
2,1
2,1
|
V1
V2
V3
|
1,262
2,50
1,262
|
D1
D2
|
2,450
2,450
|
A1
A2
A3
A4
|
2,450
2, 450
2, 450
2, 450
|
BAB II
PERENCANAAN
GORDING
Direncanakan gording berukuran 6/8
dari jenis kayu Rasamala.
- Berat jenis (Bj) kayu : 810 kg/m3
- Jarak antar gording : 0,9 m
- Jarak antar kuda-kuda : 3,41 m
- Modulus elastisitas kayu kelas II ( E) : 100.000 kg/cm2 (PKKI - 1961)
- Berat atap genteng metal : 5
kg/m2
Rumus yang digunakan :
·
Beban
terpusat
Bidang momen :
M = ¼ PL
Lendutan :
f = 
·
Beban terbagi
rata
Bidang momen :
M = 1/8 qL2
Lendutan :
f = 
·
Momen inersia
:
Momen
inersia gording ukuran 8/12 adalah :
Ix
= 
bh3 = (8) (12)3 = 1152 cm4
bh3 = (8) (12)3 = 1152 cm4
Iy
= b3h = (8)3 (12) = 512 cm4
b3h = (8)3 (12) = 512 cm4
2.1 Perhitungan Momen Akibat Beban
2.1. 1 Beban Mati
Berat sendiri gording = 0,08 x 0,12 x 810 =
7,780 kg/m
Berat atap =
berat genteng metal x jarak gording
= 5 x 0,9 = 4,5 kg/m
q
= 12,28 kg/m
qx =
q cos α = 12,28 cos 31 =
10,526 kg/m
qy =
q sin α =
12,28 sin 31 = 6,325
kg/m
Mx = 1/8 qx
L2 = 1/8
(10,526) (3,41)2 = 15,300
kgm
My = 1/8 qy
L2 = 1/8
(6,325) (3,41)2 = 9,193 kgm
Lendutan yang timbul :
fx = 
= 
=
fy = 
= 
=
2.1.2
Beban Hidup
a. Beban
Terpusat ( P = 100 kg)
Px =
P cos α = 100 cos 31 = 85,7 kg
Py =
P sin α = 100 sin 31 = 51 kg
Mx =
¼ Px L = ¼ (85,7) (3,41) = 73,059 kgm
My =
¼ PyL = ¼ (51)
(3,41) = 43,477 kgm
Lendutan yang
timbul :
fx = 
= 
=
fy = 
= 
=
b.
Beban terbagi rata
q = (40 – 0,8α) = (40 – 0,8 (31)) = 15 kg/m
Beban akibat air hujan yang diterima gording :
q = Beban air hujan x jarak gording
= 15 x 0,9 = 13,5 kg/m
qx = q cos α = 13,5 cos 31 = 11,57 kg/m
qy = q sin α = 13,5 sin 31 = 6,95 kg/m
Mx = 1/8 qx L
= 1/8 (11,57) (3,41)2 = 19,096 kgm
My = 1/8 qy L = 1/8
(6,95) (3,41)2 = 10,102 kgm
Lendutan yang timbul :
fx = = 
=
fy = = 
=
Momen akibat beban terpusat > momen
akibat beban terbagi rata, maka tegangan yang timbul ditentukan oleh beban
terpusat.
2.1.3 Beban angin
Tekanan angin rencana diambil 40 kg/m2
a. Angin tekan
α < 65o, maka koefisien angin tekan
:
C = 0,02α –
0,4
= 0,02
(31) – 0,4
= 0,22
qx
= koef angin x tekanan angin x
jarak gording
= 0,22
x 40 x 0,9
= 7,92 kg/m
qy =
0
Mx =
1/8 qxL2 = 1/8
(7,92) (3,41)2 = 11,512 kgm
My =
0
Lendutan yang timbul
fx = = 
=
fy = 0
b. Angin hisap
Koef angin hisap = -0,4
qx =
koef angin x tek. angin x jarak gording
= - 0,4 x 40 x 0,9
= - 14,4
kg/m
qy =
0
Mx =
1/8 qxL2 = 1/8
(-14,4) (3,41)2 = - 20,930 kgm
My =
0
Lendutan yang timbul
fx = = 
=
fy = 0
Komentar : Beban angin hisap tidak di perhitungkan dalam kombinasi beban
Tabel 2.1 Momen akibat
variasi dan kombinasi beban:
Momen
(Kgm)
|
Beban
Mati
(Kg)
|
Beban
Hidup (Kg)
|
Beban
Angin
tekan
|
Kombinasi
Beban
|
|
Primer
|
Sekunder
|
||||
(1)
|
(2)
|
(3)
|
(4)
|
(2) +
(3)
|
(2)+(3)+(4)
|
Mx
My
|
15,300 9,193
|
73,059 43,477
|
11,512
0
|
88,359
52,67
|
99,871
52,67
|
2.2
Kontrol Kekuatan Gording
Direncanakan
gording berukuran : 8/12 cm
2.2.1 Kontrol
kekuatan gording terhadap tegangan
Digunakan
kayu rasamala (kelas kuat II) dengan :
- σlt = 100 kg/cm2
- σtk// = σtr// = 85 kg/cm2
- σtk = 25 kg/cm2
- τ// = 12 kg/cm2
Keadaan konstruksi dan sifat muatan :
- Konstruksi
terlindung : β = 1
- Muatan tetap : δ
= 1
- Muatan tidak
tetap : δ = 5/4 (PKKI
– 1961)
Wx = 1/6 bh2 = 1/6 (8) (12)2 = 192
cm3
Wy = 1/6 b2h = 1/6 (8)2
(12)
= 128 cm3
a. Tegangan yang timbul akibat muatan tetap / primer
Konstruksi
terlindung : β = 1
Muatan tetap : δ =
1
lt = 100 x 1 x 1 = 100 kg/cm2
σlt ytb = 
=
=
50,135 kg/cm2 < 100 kg/cm2 .......... (aman)
b. Tegangan yang timbul akibat muatan sementara / sekunder
Konstruksi
terlindung : β = 1
Muatan tidak tetap
: δ = 5/4
lt = 100 x 1 x
5/4 = 125
kg/cm2
σlt ytb =
=
=
56,131 kg/cm2 < 125 kg/cm2 .......... (aman)
2.2.2
Kontrol kekuatan gording terhadap lendutan
Menurut PKKI – 1961, lendutan pada konstruksi
kuda-kuda seperti gording, kasau, dan sebagainya : fmaks ≤ 
fmaks = 
= 
= 1,705 cm
= = 1,705 cm
·
Lendutan yang
timbul terhadap sb. x – x
fx =
fx beban mati + fx beban hidup + fx beban
angin
= 0,161
+ 0,614 + 0,121
= 0,896
cm
·
Lendutan yang
timbul terhadap sb. y – y
fy =
fy beban mati + fy beban hidup + fy beban
angin
= 0,217
+ 0,823 + 0
= 1,04 cm
Total
lendutan yang dialami gording :
fytb = 
= 
= 1,373 cm
= = 1,373 cm
fytb =
1,373 cm< fmaks = 1,705 cm .......................... (aman)
BAB III
PERHITUNGAN PEMBEBANAN
3.1 Beban Mati
3.1.1 Berat
Sendiri
Direncanakan : Balok bint :
2
x 6/8
Balok kaki kuda kuda : 6/8
Balok Vertikal : 6/8
Balok Diagonal : 6/8
Balok gapit : 2
x 6/8
- Berat Balok bint : 2
x 6/8
B1 = B2 = B3 = B4 = 2,1 m
P = 2 x 0,06 x 0,08x 2,1 x 810 = 16,329 kg
- Berat Balok kaki kuda kuda : 6/8
A1 = A2 = A3 = A4 = 2,450 m
P = 0,06 x 0,08 x 2,450 x 810 = 9,526 kg
- Berat Balok Vertikal : 6/8
V1 = V3 =
1,262m
P = 0,06 x 0,08 x 1,262 x 810 = 4,907 kg
V2 = 2,5 m
P = 0,06 x 0,08 x 2,5 x 810 =9,72 kg
- Berat Balok Diagnonal : 6/8
D1 =
D2 = 2,418 m
P = 0,06 x 0,08 x 2,418 x 810 =9,401 kg
- Berat Balok gapit : 2 x 6/8
H1 = H2 = 2,1 m
P = 2 x 0,06 x 0,08 x 2,1 x 810 = 16,329 kg
- Tritisan =
0,06 x 0,08 x 1 x 810
= 3,888 kg
Pelimpahan Muatan :
o
Titik A = B = ½ (A1 + B1) +
tritisan
= ½ (9,526 +16,329) +3,888
= 16,816 kg
o
Titik D = H = ½ (B1 + B2+V1)
= ½ (16,329+16,329+4,907)
= 18,783 kg
o
Titik C = G = ½ (A1+A2+D1+V1)+H1
= ½ (9,526 +9,526 +9,401 +4,907)+16,329
= 33,009 kg
o
Titik E = ½ (A2+A3+V2)
= ½ (9,526 +9,526 +9,72)
= 14,386 kg
o
Titik F = ½ (B2+B3+D1+D2+V2)
= ½ (16,329 +16,329 +9,401 +9,401
+9,72)
= 30,59 kg
3.1.2 Berat Penutup Atap + Berat Gording
Penutup atap = Genteng metal (5 kg/m2)
Gording = 0,06 x 0,08 x 810 = 3,888 kg/m
P1 = Berat penutup atap = 5 x jarak kuda-kuda
x jarak gording
= 5 x 3,41 x 0,9 = 15,345 kg
P2 = Berat gording = 3,888 x jarak kuda-kuda
= 3,888 x 3,41 = 13,258 kg
P = P1 + P2 = 15,345
+ 13,258 = 28,603 kg
P′ = ½ P1 + P2 =
½ (15,345) + 13,258 = 20,931 kg
·
Batang
A – tritisan
Batang
A – tritisan
RAA' = P' + P
= 20,931 + 28,603
=
49,534 kg
·
Batang
A – C
Batang
A – C
RAC = RCA = ½ (P +P2)
=
½ (28,603 +13,258)
= 20,931 kg
·
Batang C – E
∑ME =
0
RCE =
= 38,445 kg
∑ME
= 0
REC
= (20,931 x 4) – 38,445
= 45,279 kg
Jadi, beban penutup atap + gording untuk tiap
titik buhul :
- Titik A = B
→ P = RAA′ + RAC = 49,534 +20,931 = 70,465 kg
- Titik C = G → P = (RCA + RCE) = 20,931 +38,445 =
59,376 kg
- Titik E → P = (REC + RCE) = 45,279 +38,445 =
83,724 kg
2.1.3 Berat Plafond + Penggantung
Berat plafond + penggantung = (11 +
7) = 18 kg/m2
(PPI – 1983)
Titik A = I = ½ B1 x 3,41 x 18
= ½ (2,1) x 3,41 x 18
= 64,449 kg
Titik D = F = H = ½ (B1 + B2) x
3,5 x 18
=
½ (2,1+2,1) x 3,5 x 18
= 132,3
kg
3.1.1.5 Berat ikatan angin
Direncanakan ikatan angin menggunakan Kayu Rasamala (BJ = 810 kg/m2)
dengan ukuran 4/8
cm2.
Panjang kayu
ikatan angin (l) :
l = 
= 4,23 m
= 4,23 m
Berat ikatan angin = Jumlah
ikatan angin ´ Luas tampang ´ l ´ Bj
kayu
=
2 ´ 0,04 ´ 0,08 ´ 4,23 ´ 810
=
21,928 kg
Ø Pelimpahan Berat Ikatan Angin pada Masing-Masing Titik Buhul
Titik Buhul F = E ®
P = ¼ (21,928) = 5,428 kg
3.2 Beban Hidup
3.2.1 Beban Orang / Pekerja
Beban terpusat berasal dari seorang pekerja dengan peralatannya adalah
sebesar minimum 100 kg (PPI – 1983 hal 13).
3.2.2
Beban Air Hujan
Beban terbagi rata per m2 bidang datar berasal dari beban air
hujan adalah sebesar (40 – 0,8α) kg/m2 (PPI – 1983 hal 13).
q
= 40 – 0,8 α = 40 – 0,8 (31) = 15 kg/m2
- Titik A = B =
(½ A1 + tritisan) x 3,41 x 15
= ( ½ (2,450) + 1) x 3,41 x 15
= 113,809 kg
- Titik C = E = G = ½ (A1 + A2) x 3,41 x 15
= ½ (2,450+2,450) x 3,41 x 15
=
125,318 kg
3.3
Beban Angin
Tekanan angin (w) = 40 kg/m2 , α = 31o
3.3.1
Angin Tekan
Koef. Angin tekan = 0,02 α – 0,4
=
0,02 (31) – 0,4
=
0,22
- Titik A = B =
(½ A1 + tritisan) x 3,41 x 0,22 x 40
= ( ½ (2,450) + 1) x 3,41 x 0,22
x 40
= 66,768 kg
- Titik C = G =
½ (A1 + A2) x 3,41 x 0,22 x 40
= ½ (2,450+2,450) x 3,41 x 0,22 x 40
=
73,520 kg
- Titik
E =
½ (A2) x jarak kuda-kuda x tekanan
angin
= ½ (2,450) x 3,41 x 0,22 x 40
= 36,760 kg
3.3.2
Angin Hisap
Koef. Angin hisap = - 0,4
- Titik A = B = (½ A1
+ tritisan) x 3,41 x (- 0,4) x 40
= ( ½ (2,450) + 1) x 3,41 x (-
0,4) x 40
= -121,396 kg
- Titik C = G = ½ (A1 + A2)
x 3,41 x (- 0,4) x 40
= ½ (2,450+2,450) x 3,41 x (-
0,4) x 40
=
-133,672 kg
- Titik
E =
½ (A2) x jarak kuda-kuda x tekanan
angin
= ½ (2,450) x 3,41 x (- 0,4) x
40
= -66,836 kg
Tabel 3.1
Pembebanan
Titik buhul
|
Beban Mati (Kg)
|
Beban Hidup
|
Jumlah (kg)
|
Pembulatan (kg)
|
|||
Berat sendiri
|
Atap + Gording
|
plafond + Penggantung
|
Hujan (kg/m)
|
Orang/
Pekerja (kg)
|
|||
A
|
16,816
|
70,465
|
64,449
|
113,809
|
100
|
265,539
|
266
|
B
|
16,816
|
70,465
|
64,449
|
113,809
|
100
|
265,539
|
266
|
C
|
33,009
|
59,376
|
-
|
125,318
|
100
|
217,703
|
218
|
D
|
18,783
|
-
|
132,3
|
-
|
100
|
151,083
|
151
|
E
|
14,386
|
83,724
|
-
|
125,318
|
100
|
223,428
|
223
|
F
|
30,59
|
-
|
132,3
|
-
|
100
|
162,89
|
163
|
G
|
33,009
|
59,376
|
-
|
125,318
|
100
|
217,703
|
218
|
H
|
18,783
|
-
|
132,3
|
-
|
100
|
151,083
|
151
|
Tabel 3.2 Muatan Angin
Titik
Buhul
|
Muatan Angin (Kg)
|
Muatan Angin (Kg)
|
||
Tekan Kiri
|
Hisap Kanan
|
Tekan Kanan
|
Hisap Kiri
|
|
A
|
66,768
|
-
|
-
|
121,396
|
B
|
-
|
121,396
|
66,768
|
-
|
C
|
73,520
|
-
|
-
|
133,672
|
G
|
-
|
133,672
|
73,520
|
-
|
E
|
36,760
|
66,836
|
36,760
|
66,836
|
Tabel
3.2 Kombinasi Muata
Batang
|
Panjang
|
Beban
|
Beban Angin
|
Kombinasi Muatan
|
Gaya
|
Gaya
|
||
Batang
|
Tetap
|
(kg)
|
Maks
|
Desain
|
||||
(m)
|
(kg)
|
T.Kiri
|
T. Kanan
|
Sekunder
|
Sekunder
|
(kg)
|
(kg)
|
|
H.Kanan
|
Hs Kiri
|
I
|
II
|
|||||
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
(3)+(4)
|
(3)+(5)
|
||
A1
|
2,45
|
-1091
|
52
|
101
|
-1039
|
-990
|
-1039
|
-1191
|
A2
|
2,45
|
-733
|
91
|
30
|
-642
|
-703
|
-703
|
|
A3
|
2,45
|
-733
|
-29
|
92
|
-762
|
-641
|
-762
|
|
A4
|
2,45
|
-1091
|
-100
|
53
|
-1191
|
-1038
|
-1191
|
|
B1
|
2,1
|
935
|
180
|
-282
|
1115
|
653
|
1115
|
1115
|
B2
|
2,1
|
935
|
180
|
-282
|
1115
|
653
|
1115
|
|
B3
|
2,1
|
935
|
-22
|
-77
|
913
|
858
|
913
|
|
B4
|
2,1
|
935
|
-22
|
-77
|
913
|
858
|
913
|
|
0
|
0
|
|||||||
V1
|
1,26
|
151
|
0
|
0
|
151
|
151
|
151
|
496
|
V2
|
2,5
|
532
|
-36
|
-37
|
496
|
495
|
496
|
|
V3
|
1,26
|
151
|
0
|
0
|
151
|
151
|
151
|
|
D1
|
2,45
|
-358
|
-84
|
152
|
-442
|
-206
|
-442
|
-442
|
D2
|
2,45
|
-358
|
152
|
-84
|
-206
|
-442
|
-442
|
|
BAB IV
PENDIMENSIAN BATANG
Untuk rangka kuda-kuda digunakan kayu kelas II, yaitu
kayu Rasamala dengan berat jenis rata-rata 810 kg/cm2, berdasarkan
PKKI-1961 daftar II untuk kayu kelas II adalah:
·
slt = 100
kg/cm2
·
stk// = str// = 85 kg/cm2
·
stk┴ =
25 kg/cm2
·
τ// = 12 kg/cm2
Konstruksi terlindung
(konstruksi kuda-kuda), faktor b = 1. Pembebanan akibat muatan tetap dan angin, factor g = 5/4 (PKKI-1961), maka tegangan-tegangan izinnya adalah:
- σlt =
1 x 5/4 x 100 kg/cm2 =
125 kg/cm2
- σtk// = σtr// = 1 x 5/4 x 85 kg/cm2 = 106,25 kg/cm2
- σtk┴ =
1 x 5/4 x 25 kg/cm2 =
31,25 kg/cm2
- τ// =
1 x 5/4 x 12 kg/cm2 =
15 kg/cm2
Untuk bagian-bagian yang arah gayanya
membentuk sudut α dengan arah serat kayu, maka tegangan yang diperkenankan
harus dihitung menurut PKKI sebagai berikut :
σtkα = σtk// - (σtk// - σtk┴) sin α
Alat sambung plat kokot bulldog, pelemahannya 20%-30% sehingga Fnetto = 80% x Fbruto.
Berdasarkan bab V pasal 9
PKKI-1961, batang-batang kayu konstruksi rangka (vanwerk) harus mempunyai ukuran
lebih besar atau sama dengan 4 mm, dan luas penampang lebih besar atau sama
dengan 32 mm.
Perhitungan
batang tarik menggunakan rumus:
- Fn = 0,8 Fbr
Untuk perhitungan batang tekan, ujung batang dianggap sensi-sendi (Lk = L). Menurut PKKI-1963, gaya yang
ditahan batang harus digandakan dengan faktor tekuk (ω) untuk
menghindari bahaya tekukan.
Jadi untuk
batang tekan menggunakan rumus:
Pada batang
tekan akan terjadi tekuk, angka kelangsingannya adalah :
- λ = lk
/ imin dimana :
Harga ω dapat dilihat
pada daftar III PKKI-1963, sedang untuk dimensi batang gaya maksimum diambil
dari tabel 3.2 kombinasi muatan.
4.1 Batang bawah (balok Bint)/ B1, B2, B3,
dan B4
Batang bawah (balok bint) mempunyai dua batang dimana bekerja gaya tarik
maksimum dan tegak lurus arah serat. kayu yang digunakan berukuran 2 x 6/8 cm.
Gaya batang desain, P =1115 kg (tarik)
- Fbr = 2 x 6 x 8 = 96 cm2
Faktor perlemahan akibat alat
sambung dianggap 20%
- Fn = 0,8 x 96 = 76,8 cm2
Kontrol tegangan
(aman)
4.2 Batang Vertikal (V1,V2,V3)
Batang atas dipilih batang
tunggal dimana bekerja gaya tekan maksimum dan sejajar arah serat kayu. kayu yang digunakan berukuran 6/8 cm.
Gaya batang desain = 496 kg (tarik)
- Fbr = 6 x 8 = 48 cm2
Faktor perlemahan akibat alat
sambung dianggap 20%
- Fn = 0,8 x 48 = 38,4 cm2
Kontrol tegangan
................(aman)
4.3
Batang Diagonal (D1 dan D2)
Batang diagonal bekerja dua gaya yaitu gaya tekan dan
tarik. Gaya
yang dipilih adalah gaya tekan maksimum. kayu yang digunakan berukuran 6/8 cm.
Batang D1 = D2 ,gaya yang
bekerja adalah gaya tekan sebesar 442 kg.
- Panjang batang l = lk = 2,45 m = 245 cm
- Fbr = 6 x 8 = 48 cm2
- Imin
= 1/12. b. h3 =
1/12 x 6 x 83 =
256 cm4
Dari daftar PKKI 1961didapat faktor tekuk 
= 3,43
= 3,43
……………(aman)
4.4
Batang kaki kuda-kuda A1,A2, A3 dan A4
Pada batang kaki kuda-kuda bekerja gaya tekan maksimum,
kayu yang digunakan berukuran 6/8
cm.
- Gaya batang yang bekerja P = 1191 kg
- Panjang batang l = lk = 2,45 m = 245 cm
- Fbr = 6 x 8 = 48 cm2
Dari daftar PKKI 1961didapat faktor tekuk = 3,43
= 3,43
……………(aman)
BAB V
ZETTING
5.1
Tinjauan Zetting
Zetting
(penurunan) yang terjadi pada konstruksi kuda-kuda akibat pembebanan dapat
dihitung dengan rumus :
dimana :
fs =
Penurunan yang terjadi (cm)
S = Gaya
batang akibat beban luar (kg)
L =
Panjang masing-masing batang (cm)
U = Gaya batang akibat 1
satuan di tengah bentang (ton)
F = Luas
penampang profil (cm2)
E =
Modulus elastisitas kayu (kelas kuat I : 125.000 kg/cm2)
Penurunan maksimum yang diizinkan dihitung dengan
rumus :
(PPBBI,
1983)
dimana :
L = panjang bentang kuda-kuda
Dalam perhitungan zetting, digunakan metode
cremona untuk mendapatkan gaya batang akibat beban 1 satuan yang berada di
tengah-tengah konstruksi.
= 2,8 cm
Hasil yang
diharapkan adalah aman, dengan syarat: fytb < fmax
Tabel. 6.1 Perhitungan Zetting
E = Modulus elastisitas kayu (kelas kuat II : 100.000 kg/cm2
Batang
|
S
|
L
|
F
|
U
|
E
|
fytb
|
(kg)
|
(cm)
|
(cm2)
|
(1 satuan)
|
(kg/cm2)
|
(cm)
|
|
A1
|
-1039
|
245
|
48
|
-0.971
|
100.000
|
0.05
|
A2
|
-642
|
245
|
48
|
-0.971
|
0.03
|
|
A3
|
-762
|
245
|
48
|
-0.971
|
0.03
|
|
A4
|
-1191
|
245
|
48
|
-0.971
|
0.05
|
|
B1
|
1115
|
210
|
96
|
0.832
|
100.000
|
0.02
|
B2
|
1115
|
210
|
96
|
0.832
|
0.02
|
|
B3
|
913
|
210
|
96
|
0.832
|
0.02
|
|
B4
|
913
|
210
|
96
|
0.832
|
0.02
|
|
V1
|
151
|
126
|
48
|
0.000
|
100.000
|
0.00
|
V2
|
496
|
250
|
48
|
1.000
|
0.03
|
|
V3
|
151
|
126
|
48
|
0.000
|
0.00
|
|
D1
|
-442
|
245
|
48
|
0.000
|
100.000
|
0.00
|
D2
|
-206
|
245
|
48
|
0.000
|
0.00
|
|
Jumlah
|
0.27
|
|||||
Lendutan
yang timbul akibat zetting
Fs = 0,27 cm < Fmax = 2,80 cm.……….........................................................(aman)
BAB V I
PERENCANAAN SAMBUNGAN
6.1 Sambungan Perpanjangan Batang
6.1.1 Sambungan
pada Batang Horizontal
Karena panjang kayu yang
tersedia di pasaran berukuran 4 – 5 meter, sedangkan balok bint pada konstruksi
mempunyai panjang 8,4 m, maka pada balok bint diperlukan sambungan
perpanjangan. Pada konstruksi kuda-kuda ini direncanakan satu kali penyambungan
yaitu pada batang B3.
- Gaya batang (S) B3 =
1115 kg (tarik)
- Ukuran kayu balok bint 2 ´ 6/8
- Kayu penyambung dengan ukuran 6/8
- Digunakan kayu rasamala (kelas kuat II) Bj =
0,81 gr/cm3
- Konstruksi terlindung β = 1
- Muatan tidak tetap δ = 5/4
- Jenis sambungan bertampang dua, golongan II. Sudut antara gaya
dengan arah serat kayu (α = 00).
- Alat sambung baut baja ST.37 ukuran
5/8” (d=1,6 cm), perlemahan 20%.
S = 100 db3 (1 – 0,6 sin α) = 100 (1,6) (6) (1 – 0,6 sin 0) = 960 kg
S = 200 db1 (1 – 0,6 sin α) = 200 (1,6) (6) (1 – 0,6 sin 0) = 1920 kg
S = 430 d2 (1 – 0,35 sin α) = 430 (1,6)2 (1 – 0,35 sin 0) = 1101 kg
Dipilih Smin = 960
= S x β x δ =
960 x 1 x 5/4 = 1200 kg
Jumlah baut : n = 
2 baut
2 baut
Gambar
Sambungan Pada Batang Horizontal
D = 1,6 cm
6d= 6 x 1,6= 9,6 cm
7d= 7 x 1,6= 11,2 cm
7d dan ≥ 10 cm untuk tarik
6.2
Sambungan pada Batang kaki Kuda-kuda
Gambar Sambungan Pada Batang Kaki
Kuda-kuda
Pada kaki kuda-kuda mempunyai panjang 600cm,direncanakan satu kali penyambungan
yaitu pada pertengahan bentang A1 dan bentang A4. Gaya yang bekerja merupakan batang (tekan). Besar
gaya yang diterima batang A1 = 1039 kg lebih kecil dari batang A4 = 1191 kg, jadi
diambil gaya yang lebih besar.
d = 1,6 cm
6d = 6 x 1,6 = 9,6 cm
3d = 3 x 1,6 = 4,8 cm
3d untuk batang tekan
S = 6 cm
½ S = 3 cm
6.2 Sambungan
pada Titik Buhul
6.3 6.3.1 Titik Buhul A dan B
 |
A1
= 1039 kg (tekan)
B1 = 1115 kg (tarik)
Perhitungan berdasarkan gaya A1 = 1039 kg (tekan)
Sambungan tampang dua, golongan II, α = 31o
Dipilih baut 5/8"
(1,6 cm)
S = 100 db3
(1 – 0,6 sin α) = 100 (1,6) (6) (1 – 0,6 sin 31) = 663,3 kg
S = 200 db1 (1 – 0,6 sin α) = 200 (1,6)
(6) (1 – 0,6 sin 31) = 1326,7 kg
S = 430 d2 (1 – 0,35 sin α) = 430 (1,6)2 (1 –
0,35 sin 31) = 902,4 kg
Dipilih Smin
= 663,3 kg
= S x β x δ = 663,3
x 1 x 5/4 = 829 kg
Jumlah baut : n = 
2 baut
2 baut 
Gambar
Sambungan Pada Titik Buhul A
2d = 2x1,6 ≈ 3,2 cm 2d = 3x1,6 ≈ 4,8 cm
6.3.2 Sambungan Titik D dan H
V1 = 151 kg (tarik)
B1 = B2 = 1115 kg (tarik)
¶ Perhitungan berdasarkan gaya V1
= 151 kg (tarik)
Sambungan tampang dua, golongan I,
α = 90o
Dipilih baut 1/2"
(1,27 cm)
S = 100 db3
(1 – 0,6 sin α) = 100 (1,27) (6) (1 – 0,6 sin 90) = 304,8 kg
S = 200 db1 (1 – 0,6 sin α) = 200 (1,27)
(6) (1 – 0,6 sin 90) = 609,6 kg
S = 430 d2 (1 – 0,35 sin α) = 430 (1,27)2 (1 –
0,35 sin 90) = 450,8 kg
Dipilih Smin
= 304,8 kg
= S x β x δ = 304,8
x 1 x 5/4 = 381 kg
Jumlah baut : n = 
1 baut
1 baut
Gambar
Sambungan Pada Titik Buhul D
7d = 8.89 ≈ 10 cm
5d = 6.35 ≈ 6.5 cm
2d = 2.54 ≈ 3 cm
6.3.3
Sambungan Titik F
V2 = 496 kg (tarik)
D1 = 442 kg (tekan)
D2 = 442 kg (tekan)
B2 = 1115 kg (tarik)
B3
= 913 kg (tarik)
¶ Perhitungan berdasarkan gaya V2
= 496 kg (tarik)
Sambungan tampang dua, golongan I,
α = 90o
Dipilih baut 1/2"
(1,27 cm)
S = 100 db3
(1 – 0,6 sin α) = 100 (1,27) (6) (1 – 0,6 sin 90) = 304,8 kg
S = 200 db1 (1 – 0,6 sin α) = 200 (1,27)
(6) (1 – 0,6 sin 90) = 990,6 kg
S = 430 d2 (1 – 0,35 sin α) = 430 (1,27)2 (1 –
0,35 sin 90) = 450,81 kg
Dipilih Smin
= 304,8 kg
= S x β x δ = 304,8
x 1 x 5/4 = 381 kg
Jumlah baut : n = 
2 baut
2 baut
¶ Perhitungan berdasarkan gaya D1
= 442 kg (tekan)
Digunakan sambungan gigi tunggal, α = 60o
-
Kedalaman gigi (tv) :
tv = 
cm
cm
α ≥ 60o
→ tv ≤ 1/6 h
tv ≤ 1/6 (8)
tv ≤ 1,3
Di pakai tv = 1,5 cm
-
Kayu muka (lv)
lv = 
lv ≥ 1,5 cm
Di pakai lv = 11 cm
Sambungan gigi
tunggal dapat dipakai.
Digunakan plat
strip dan baut pelengkap Æ 1/2"
(3 buah)
Gambar
Sambungan Pada Titik Buhul F
7d = 8.89 ≈ 9 cm
5d = 4,00 ≈ 4 cm
2d = 2.00 ≈ 2 cm
6.3.4 Sambungan
Titik C dan G
V1 = 151 kg (tarik)
D1 = 442 kg(tekan)
A1 = 1039 kg
(tekan)
A2 = 703 kg (tekan)
¶ Perhitungan berdasarkan gaya V1 = 151
kg (tarik) , α = 55o
Sambungan
tampang II, golongan I, α = 55o
Dipilih
baut 1/2"
(1,27 cm), di pakai plat penyambung.
Hubungan plat penyambung dengan batang A
S = 100 db3
(1 – 0,6 sin α) = 100 (1,27) (6) (1 – 0,6 sin 55) = 387,5 kg
S = 200 db1 (1 – 0,6 sin α) = 200 (1,27)
(6) (1 – 0,6 sin 55) = 1087,1 kg
S = 430 d2 (1 – 0,35 sin α) = 430 (1,27)2 (1 –
0,35 sin 55) = 483,3 kg
Dipilih Smin = 366,1 kg
= S x β x δ = 366,1 x 1 x 5/4 = 457,625
kg
Jumlah baut : n = 
2 baut
2 baut
¶ Perhitungan berdasarkan gaya D1
= 442 kg (tekan)
Digunakan sambungan gigi tunggal, a = (180° – 2´55°) = 70°
-
Kedalaman gigi (tv) :
tv = 
cm
cm
α ≥ 60o
→ tv ≤ 1/6 h
tv ≤ 1/6 (8)
tv ≤ 1,3
Di pakai tv = 1,5 cm
Sambungan gigi
tunggal dapat dipakai.
Digunakan plat
strip dan baut pelengkap Æ 1/2"
(2 buah)
Gambar
Sambungan Pada Titik Buhul C
2d = 1.3 ≈ 2 cm
5d = 5,4 ≈ 4 cm
7d = 4,3 ≈ 5 cm
6.3.5
Sambungan Titik E
Digunakan sambungan gigi tunggal,
α = 55o
A2 = 703 kg (tekan)
A3 =
762 kg (tekan)
V2
= 496 kg
(tarik)
¶ Perhitungan berdasarkan gaya A2 = 703
kg (tekan)
Digunakan sambungan gigi tunggal, α = 55o
-
Kedalaman gigi (tv) :
= 162,5 – (162,5 – 50) sin 55o
= 70,345
tv = 
cm
cm
α ≥ 55o → tv ≤ 1/6
h
tv ≤ 1/6 (8)
tv ≤ 1,3
Di pakai tv = 1,5 cm
-
Kayu muka (lv)
lv = 
lv ≥ 15 cm
Di pakai lv = 15
cm
Sambungan gigi
tunggal dapat dipakai.
Digunakan plat
strip dan baut pelengkap Æ 1/2"
(3 buah)
Gambar
Sambungan Pada Titik Buhul E
7d = 7 cm
Tabel 5.1
Jumlah baut yang digunakan
Titik Buhul
|
Batang
|
Baut yang digunakan
|
A
|
A1 dan B1
|
2 baut Æ 5/8''
|
B
|
A4 dan B4
|
2 baut Æ 5/8''
|
C
|
V1 dan A
|
2 baut Æ ½''
|
D1 dan A
|
2 baut Æ ½''
|
|
D
|
V1 dan B
|
2 baut Æ ½''
|
E
|
A2 dan V2
|
3 baut Æ ½''
|
A3 dan V2
|
||
F
|
V2 dan B
|
2 baut Æ ½''
|
D1 dan V2
|
3 baut Æ ½''
|
|
D2 dan V2
|
||
G
|
D2 dan A
|
2 baut Æ ½''
|
V3 dan A
|
2 baut Æ ½''
|
|
H
|
V3 dan B
|
2 baut Æ ½''
|
Samb. Batang B
|
2 baut Æ 5/8''
|
|
Samb. Batang A
|
2 baut Æ
5/8''
|
Tabel 5.2 Jumlah Plat yang digunakan
Titik Buhul
|
Batang
|
Plat yang digunakan
|
Ukuran Plat
|
C
|
D1 dan A
|
1 Buah
|
200 x30 x 4
|
E
|
A dan V2
|
1 Buah
|
250 x30 x 4
|
F
|
D dan V2
|
1 Buah
|
250 x30 x 4
|
G
|
D2 dan A
|
1 Buah
|
200 x30 x 4
|
BAB VII
KUBIKASI
KAYU
Tabel 7.1 Kubikasi Kayu
Batang
|
Ukuran Kayu
(m2)
|
Panjang Batang
(m)
|
Kubikasi
(m3)
|
(1)
|
(3)
|
(4)
|
(3) x (4)
|
B1
|
2 x 0.06 x 0,08
|
2,10
|
0,0202
|
B2
|
0,0202
|
||
B3
|
0,0202
|
||
B4
|
0,0202
|
||
V1
|
0,06 x 0,08
|
1,262
|
0,0061
|
V2
|
2,5
|
0,0120
|
|
V3
|
1,262
|
0,0061
|
|
D1
|
0,06 x 0,08
|
2,450
|
0,0118
|
D2
|
0,0118
|
||
A1
|
0,06 x 0,08
|
2,450
|
0,0118
|
A2
|
0,0118
|
||
A3
|
0,0118
|
||
A4
|
0,0118
|
||
Jumlah
|
0,1758
|
||
·
Volume kayu untuk satu rangka kuda-kuda = 0,1758m3
·
Berat
total untuk satu rangka kuda- kuda adalah :
W = 0,1758 m3 x 810 kg/m3
= 142,398 kg
·
Penyambungan dan pemotongan
= 10% x
jumlah volume kayu
= 10% x
0,1758 m3
= 0,01758 m³
·
Volume kayu yang dibutuhkan
untuk satu rangka kuda-kuda adalah :
= 0,1758+ 0,01758 = 0,19338 m³
bagaiman cara hitung panjang batang ikatan angin..?
BalasHapusitu gambarnya kenapa hitam semua?
BalasHapusitu gambarnya kenapa hitam semua?
BalasHapuskok semua rumusnya ilang ?
BalasHapuskok semua rumusnya ilang ?
BalasHapus