Bab I PENDAHULUAN Dasar-dasar Perencanaan : Berdasarkan SNI Tata cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia. Untuk tahanan acuan digunakan tabel 1: Kode Kayu Modulus Elastis itas Lentur E w Kuat Lentur F b Kuat Tarik Sejajar serat F t Kuat tekan sejajar serat Fc Kuat geser F v Kuat tekan Tegak lurus serat F c ⊥ E 26 25000 66 60 46 6,6 24 E 25 24000 62 58 45 6,5 23 E 24 23000 59 56 45 6,4 22 E 23 22000 56 53 43 6,2 21 E 22 21000 54 50 41 6,1 20 E 21 20000 50 47 40 5,9 19 E 20 19000 47 44 39 5,8 18 E 19 18000 44 42 37 5,6 17 E 18 17000 42 39 35 5,4 16 E 17 16000 38 36 34 5,4 15 E 16 15000 35 33 33 5,2 14 E 15 14000 32 31 31 5,1 13 E 14 13000 30 28 30 4,9 12 E 13 12000 27 25 28 4,8 11 E 12 11000 23 22 27 4,6 11 E 11 10000 20 19 25 4,5 10 E 10 9000 18 17 24 4,3 9 Berdasarkan SNI 03-3527-1994, Nilai rasio tahanan ditentukan dengan tabel : Kelas Mutu Nilai rasio tahanan A 0,80 B 0,63 C 0,50 Berdasarkan SNI Kombinasi pembebanan dalam perencanaan adalah sebagai berikut :
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Bab IPENDAHULUAN
Dasar-dasar Perencanaan :
Berdasarkan SNI Tata cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia. Untuk tahanan acuan digunakan tabel 1:
Berdasarkan SNI 03-3527-1994, Nilai rasio tahanan ditentukan dengan tabel :Kelas Mutu Nilai rasio tahanan
A 0,80B 0,63C 0,50
Berdasarkan SNI Kombinasi pembebanan dalam perencanaan adalah sebagai berikut :No Kombinasi pembebanan1 1,4D2 1,2D + 1,6L + 0,5(La atau H)3 1,2D + 1,6(La atau H) + (0,5L atau 0,8W)4 1,2D+1,3W+0,5L+0,5(La atau H)5 1,2D±1,0E+0,5L6 0,9D±(1,3W atau 1,0 E)
Kelas mutu kayu = AAtap dari : gentengPlapon dari : eternitAlat sambung baut dengan kuat lentur baut (Fyb) = 320 N/mm2 dan diameter baut ( Ø ) 12,7 mm.Bangunan tersebut akan dibangun di lokasi yang jauh dari pantai. Dengan tipe kuda-kuda seperti gambar di bawah ini:
Dari gambar tipe kuda-kuda diatas dapat di buat kuda-kuda dengan bentuk seperti dibawah ini:Perhitungan:
tinggi atap=tanβ× 12
L=tan35 × 4,5 m=4,62m
sisimiring kuda−kuda=√(tinggiatap)2+¿¿
Jumlah batang = 37
Jumlah titik buhul = 20
Page 1
Perhitungan panjang Batang: Batang 11 dan 20 adalah 1,24 m Batang 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 dan 19 adalah 2 m Batang 1 dan 10 adalah :
Sumbu xqDx=qD × sin β=115,454× sin 30=57,727 kg /m
Beban Hidup di atap ( La )Berdasarkan Peraturan pembebanan Indonesia untuk Gedung, beban hidup terpusat pada atap adalah 100 kg. PL = 100 kg
Beban mati (La) diuraikan kedua arah:
Sumbu yPLay=PL × cos β=100 × cos30=86,603 kg
Sumbu xPLax=PL × sin β=100 ×sin 30=50 kg
Beban Hujan ( H )Beban merata untuk air hujan = W ah=40−0,8 β=40−0,8 (30 )=16 kg/m2
qH=W ah× jarak antar gording=16 kg/m2× 2m=32kg /m
Beban hujan (H) diuraikan kedua arah:
Page 6
β
qHx
qHy
β
Sumbu yqHy=qH ×cos β=32× cos30=27,713 kg/m
Sumbu xqHx=qH ×sin β=32×sin 30=16kg /m
Beban angin ( W )Karena bangunan tersebut jauh dari pantai, berdasarkan Peraturan pembebanan Indonesia untuk Gedung, tekanan tiup minimumnya adalah 25 kg/m2.Diasumsikan:
tekanan angin adalah (W) 30 kg/m2. Bangunan tertutup
+0,02β - 0,4 -0,4
β
+0,9 bid//angin -0,4
β ≤ 65o
Koefisienangintekan=C=0,02 β−0,4=0,02 (30 )−0,4=0,2angin tekan :C ×W =0,2 ×30 kg /m2=6 kg /m2
qW 1=angin tekan× Jarak antar gording¿6 kg /m2×2 m=12 kg /m
angin hisap:C × W=−0,4 ×30kg /m2=−12 kg/m2
qW 2=angin hisap× Jarak antar gording¿−12kg/m2× 2m=−24 kg /m
y x
Page 7
qD
Sumbu kuat (x-x)
Sumbu lemah (y-y)
qDx
qDy
Jadi Mx timbul akibat beban qyDan My timbul akibat beban qx
Beban angin hanya bekerja tegak lurus terhadap sumbu xAngin tekan
Sumbu yqWy=qw 1=12 kg/mqWx=0
Angin hisap
qWy=qw 2=−24 kg /mqWx=0
Karena, beban mati > beban angin hisap, maka untuk perencanaan gording beban hisap tidak di perhitungkan.
Perhitungan gaya-gaya dalam
Akibat beban mati (D):
Momen
M Dx=18
×qDy × Jk 2=18
×99,149 × 32=112,484 kgm
M Dy=18
×qDx × Jk 2=18
×57,244 × 32=64,943 kgm
geser
V Dx=12
× qDy × Jk=12
×99,149 ×3=149,979 kg
V Dy=12
× qDx × Jk=12
×57,244 ×3=86,590 kg
Akibat beban Hidup di atap (La)
Page 8
Sumbu kuat (x-x)
Sumbu lemah (y-y)
PLax
PLay
Jadi Mx timbul akibat beban PyDan My timbul akibat beban Px
PLa
qH
Sumbu kuat (x-x)
Sumbu lemah (y-y)
qHx
qHy
Jadi Mx timbul akibat beban qyDan My timbul akibat beban qx
Momen
M Lax=14
× PLay × Jk=14
× 86,603× 3=64,952 kg m
M Lay=14
× PLax × Jk=14
× 50× 3=37,500 kg m
geser
V Lax=12
× PLay=12
×86,603=43,301 kg
V Lay=12
× PLax=12
×50=25 kg
Akibat beban hujan (H)
momen
M Hx=18
×qHy × Jk 2=18
×27,713 ×32=31,177 kg m
M Hy=18
×qHx × Jk 2=18
×16 × 32=18 kgm
geser
Page 9
qW
Sumbu kuat (x-x)
Sumbu lemah (y-y)
qWy
Jadi Mx timbul akibat beban qyDan My timbul akibat beban qx
V Hx=12
× qHy × Jk=12
×27,713 ×3=41,569 kg
V Hy=12
× qHx × Jk=12
×16 ×3=24 kg
Akibat beban Angin (W1)
momenM Wy=0
M Wx=18
× qW 1x × Jk2=18
× 12× 32=13,5 kg m
geserV Wy=0
V Wx=12
× qW 1 y × Jk=12
×12 ×3=18 kg
Kombinasi Pembebanan pada gording :1) 1,4 D
M ux=1,4 M Dx=112,484 kgm× 1,4=157,477 kgmM uy=1,4 M Dy=64,943 kg m×1,4=90,920 kg m
V ux=1,4 V Dx=149,979 kgm×1,4=209,970 kgV uy=1,4V Dy=86,590 kgm ×1,4=121,226 kg
3) 1,2 D + 1,6 (La atau H)+(0,5 L atau 0,8 W)Untuk momen, Karena momen yang timbul akibat La lebih besar dari H, maka yang digunakan dalam kombinasi pembebanan adalah momen akibat La.Sedangkan untuk L atau W, karena L=0 maka yang digunakan adalah momen akibat W.
M ux=1,2 M Dx+1,6 M Lax+0,8 M Wx
M ux=1,2 (112,484 )+1,6 (64,952 )+0,8(13,5)=249,704 kgm
M uy=1,2 M Dy+1,6 M Lay+0,8 M Wy
Page 10
M uy=1,2 (64,943 )+1,6 (37,5 )+0,8(0)=137,931 kg m
Untuk geser, karena gaya geser yang timbul akibat La lebih besar dari H maka yang digunakan adalah gaya geser akibat La. Sedangkan untuk L atau W, karena L=0 maka yang digunakan adalah momen akibat W.
V ux=1,2V Dx+1,6 V Lax+0,8V Wx
V ux=1,2 (149,979 )+1,6 (43,301 )+0,8(18)=263,656 kg
V uy=1,2 V Dy+1,6 V Lay+0,8 V Wy
V uy=1,2 (86,590 )+1,6 (25 )+0,8(0)=143,908 kg
6) 0,9D ± (1,3 W atau 1,0 E) Karena tidak terdapat beban gempa maka, yang digunakan adalah momen dan gaya geser akibat beban angin (W).
M ux=0,9 M Dx+1,3 M Wx
M ux=0,9 (112,484 )+1,3 (13,5)=118,785kgm
M uy=0,9 M Dy+1,3 M Wy
M uy=0,9 (64,943 )+1,3(0)=58,448 kg m
V ux=0,9 V Dx+1,3 V Wx
V ux=0,9 (149,979 )+1,3(18)=158,381 kg
V uy=0,9V Dy+1,3 V Wy
V uy=0,9 (86,590 )+1,3(0)=77,931 kg
Berdasarkan kombinasi pembebanan diatas, momen yang terjadi pada kombinasi 3 memiliki nilai terbesar, maka Mu dan Vu yang digunakan adalah Mu dan Vu pada kombinasi 3.Mux = 249,704 kg m Vux= 263,656 kgMuy= 137,931 kg m Vuy= 143,908 kg
Kontrol tahanan lentur dan geser lentur serta lendutan
Kontrol momen lenturUntuk balok kayu yang terlentur terhadap sumbu kuat dan sumbu lemahnya, maka harus direncanakan untuk memenuhi ketentuan sebagai berikut :
M ux
λ Ø b M ' x+
M uy
λ Ø b M ' y≤ 1,0
d/b = 16/10 = 1,6 ,karena d/b ≤ 2 maka tidak diperlukan pengekang lateral
sumbu kuat (x-x)M '
x=CL . Sx . Fbx¿
Page 11
CL=1+αb
2cb−√(1+αb
2 cb)
2
−αb
cb
α b=ϕs M e
λ ϕb M x¿ → M e=2,40 E ' y 05
I y
I e
→ E' y 05=0,69. E 'w
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Ew = 14000.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih besarl dari 125 mm x 125 mm dan T≤38o , maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).E ' w=(E ¿¿w . rasio tahanan). Cm. C t .C pt .C rt ¿E ' w=(14000 × 0,63)×1 ×1×1×1E ' w=8820 N/mm2
E'y 05=0,69. E'
w=0,69 × 8820E'
y 05=6085,8 N /m m2
→ I y=13333333,333m m4
→ I e
l(panjang gording)=3000 mm →ld=3000
160=18,75
Berdasarkan tabel 3.3, untuk l/d≥14,3 maka :I e=1,63. I u+3.d I e=1,63× 3000+3 ×160=5370 mm
→ M e=2,40. E ' y05
I y
I e=2,40 ×6085,8 × 13333333,333
5370=36265474,860 N mm
→ M x¿=Sx . Fbx
¿
→ Sx=426666,667 mm3
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Fb = 32.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih besar dari 125 mm x 125 mm, T≤38o dan Fb/CF =32/1, maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øs = 0,85
Page 12
Øb = 0,85
α b=ϕs M e
λ ϕb M x¿ =
0,85 ×36265474,8600,80× 0,85 ×8601600
=5,270
CL=1+αb
2cb−√(1+αb
2 cb)
2
−αb
cb=1+5,270
2 ×0,95−√( 1+5,270
2×0,95 )2
−5,2700,95
CL=0,989
M 'x=CL . Sx . Fbx
¿ =0,989 × 426666,667 ×20,160=8503430,775 N mmM '
x=866,813 kg m
Sumbu lemah (y-y)M '
y=CL . S y . Fby¿
CL=1+αb
2cb−√(1+αb
2 cb)
2
−αb
cb
α b=ϕ s M e
λ ϕb M y¿ → M e=2,40 E ' y 05
I x
I e
→ E' y 05=0,69. E 'w
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Ew = 14000.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih kecil dari 125 mm x 125 mm dan T≤38o , maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).E ' w=(E ¿¿w .rasio tahanan). Cm. C t .C pt .C rt ¿E ' w=(14000 × 0,63)×1 ×1×1×1E ' w=8820 N/mm2
E'y 05=0,69. E'
w=0,69 × 8820E'
y 05=6085,8 N /m m2
→ I x=34133333,333 mm4
→ I e
l(panjang gording)=3000 mm →lb=3000
100=30
Berdasarkan tabel 3.3, untuk l/b≥14,3 maka :I e=1,63. I u+3.b I e=1,63× 3000+3 ×100=5190 mm
→ M e=2,40. E ' y05
I x
I e=2,40 ×6085,8 × 34133333,333
5190=96059486,705 N mm
Page 13
→ M y¿ =S y . Fby
¿
→ S y=266666,667 m m3
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Fb = 32.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih kecil dari 125 mm x 125 mm, T≤38o dan Fb/CF =32/1, maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øs = 0,85Øb = 0,85
α b=ϕ s M e
λ ϕb M y¿ =
0,85× 96059486,7050,80 × 0,85× 5376000
=22,335
CL=1+αb
2cb−√(1+αb
2 cb)
2
−αb
cb=1+22,335
2×0,95−√( 1+22,335
2 ×0,95 )2
−22,3350,95
CL=0,998
M 'y=CL . S y . Fby
¿ =0,998 ×266666,667 ×20,160=5363461,210 N mmM '
y=546,734 kg m
M ux
λ Ø b M ' x+
M uy
λ Ø b M ' y≤ 1,0 →
M ux
λ Ø b M ' x+
M uy
λ Ø b M ' y
→ 249,7040,80 × 0,85× 866,813
+ 137,9310,80 × 0,85× 546,734
→ 0,424+0,371=0,795
Berarti telah memenuhi syarat M ux
λ Øb M ' x+
M uy
λ Ø b M ' y≤ 1,0
Gording tersebut tahan terhadap momen lentur
Kontrol geser lentur
V 'ux ≤ λ ϕv V ' dan V '
uy ≤ λ ϕv V '
Page 14
V '=23
. F ' v . b . d
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Fv = 5,1.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih kecil dari 125 mm x 125 mm, T≤38o dan Fb/CF =32/1, maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).
F ' v=F v .rasio tahanan. Cm. C t .C pt .C rt
F ' v=(5,1× 0,63)×1 ×1 ×1×1=3,213 N /m m2
V '=23
. F ' v . b . d=23
. 3,8024 ×100 × 160=34272 N=3493,578 Kg
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øv = 0,85
λ ϕv V '=0,8 × 0,85× 3493,578 Kg=2096,147 kg
V ux ≤ λ ϕv V '
263,656 kg ≤ 2096,147 kg
V uy ≤ λ ϕv V '
143,908 ≤2096,147 kg
Struktur tersebut aman terhadap geser lentur
Kontrol lendutan
Lendutan struktur bangunan akibat berat sendiri dan muatan tetap dibatasi untuk gording , f max ≤ 1/200.lf max=√ f x
2+ f y2
Berat sendiri dan muatan tetap adalah beban mati :qDy=99,986 kg/mqDx=57,727 kg /m
E'w=8820 N /mm2=889082568,807 kg /m2
I x=34133333,333 m m4=0,000034133 m4
I y=13333333,333 mm4=0,000013333 m4
l=3m
Page 15
qDx
qDy
Sumbu kuat (x-x)
Sumbu lemah (y-y)
XY
f x=( 5384 ×
q y . l4
E 'w . I x
)=( 5384 × 99,986 × 34
889082568,807 ×0,000034133 )f x=0,00347 m
f y=( 5384 ×
qx . l4
E'w . I y
)¿( 5
384× 57,727 ×34
889082568,807 ×0,000013333 )f y=0,00514 m
f max=√ f x2+ f y
2=√0,00 3472+0,00 5142=√0,00003=0,006 m
1200
. l= 1200
×3=0,015 m
f max ≤1 /200. l0,006 ≤ 0,015
Jadi struktur tersebut aman terhadap lendutan
Bab IIIPERENCANAAN KUDA-KUDA
Pembebanan pada kuda-kuda:
Beban mati ( D )Berdasarkan Peraturan pembebanan Indonesia untuk Gedung, berat bahan untuk atap dari genteng dengan reng dan rusuk = 50 kg/m2, Berat eternit (dengan ketebalan maksimum 4 mm) = 11 kg/m2 dan berat penggantung = 7 kg/m2. Dimensi gording yang digunakan diasumsikan adalah 8/12
Page 16
PDa1PDa2
PDa3
PDa3
PDa3
PDa3
PDa3
PDa3
PDa3
PDa2PDa1
PDbPDb
PDb
PDb
PDb
PDb
PDb
PDb
PDb
PDbPDb
Beban genteng dengan reng dan rusuk yang bekerja pada gording :PDa=50kg /m2 × jarak antar gording × jarak antar kuda−kudaPDa=50kg /m2 ×2 m×3m=300 kg
Beban gording = 5,779 kg/mPDb=qgording × jarak antar kuda−kudaPDb=5,779 kg /m ×3 m=17,337 kg
Berat kuda-kuda:
Page 17
K
M
N
OQ
R
S
T
E F G H I J
L
DCBA
P
8 cm
12 cm
PDc1PDc1PDc7
PDc8
PDc9
PDc10
PDc11
PDc10
PDc9
PDc8
PDc7
PDc2 PDc3 PDc4 PDc5 PDc6 PDc5 PDc4 PDc3 PDc2
Titik simpul atas : A, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, TTitik simpul bawah : B, C, D, E, F, G, H, I, J
Pkuda−kuda= ρ× Luas penampang kuda−kuda× panjangbatang kuda−kudaρ × Luas penampang kuda−kuda=802,7 kg/m3×(0,08m ×0,12 m)
¿7,70592 kg/mLKuda−kuda=1/2( jumlah panjangbatang yangdi pikul olehtitik buhul)Berat sambungan dianggap 10% dari berat kuda-kuda.
TITIK PENAMAAN SIMPUL BEBAN
A G 1.835 14.1403632 15.55439952B F 2.19 16.8759648 18.56356128C E 2.435 18.7639152 20.64030672D 6.29 48.4702368 53.31726048
H L 4.04 31.1319168 34.24510848I K 4.605 35.4857616 39.03433776J 3.75 28.8972 31.78692
X LKUDA-KUDA) (KG) (PKUDA-KUDA X 1,1)PDC1PDC2PDC3PDC4PDC5PDC6PDC7
Page 18
PDd1PDd2 PDd3 PDd3 PDd3 PDd3 PDd3PDd3 PDd3
PDd1
PDd2
Berat plafon dan penggantung :Berat plafondan penggantung=(11+7 )=18 kg /m2
PDd=18kg /mm2× jarak titik buhul bawah× jarak antar kuda−kudaPDd=18 kg /m2×1,67 m ×3 m=90,18 kg
Beban mati pada titik A dan G:TITIK NAMA
(KG) (KG) (KG) (KG) (KG) SIMPUL BEBAN300 17.337 15.5544 90.18 423.07139952 A PD1300 17.337 15.5544 90.18 423.07139952 A PD7
Pda PDb PDc PDd PD=(PDa + PDb + PDc + PDd )
Beban mati pada titik simpul atas :Pda PDb PDc PD=(PDa + PDb + PDc) TITIK NAMA(KG) (KG) (KG) (KG) SIMPUL BEBAN300 17.337 31.1319168 348.4689168 H PD12300 17.337 35.4857616 352.8227616 I PD11300 17.337 28.8972 346.2342 J PD10300 17.337 35.4857616 352.8227616 K PD9300 17.337 31.1319168 348.4689168 L PD8
Beban mati pada titik simpul bawah :PDc
(kg)PDd
(kg)PD=(PDc+ PDd)
(kg)Titik
simpulNamabeban
17,494 75,87 93,362 B PD12
35,290 93,42 128,710 C PD13
Page 19
PD11PD1PD2
PD3
PD4
PD5
PD6
PD7
PD8
PD9
P10
PD12 PD13 PD14 PD15 PD16 PD17 PD18 PD19 PD20
PLaPLaPLa
PLa
PLa
PLa
PLa
PLa
PLa
PLa
PLa
43,092 93,42 136,512 D PD14
52,118 93,42 145,538 E PD15
82,104 93,42 175,524 F PD16
52,118 93,42 145,538 G PD17
43,092 93,42 136,512 H PD18
35,290 93,42 128,710 I PD19
17,494 75,87 93,362 J PD20
Beban Hidup di atap ( La )Berdasarkan Peraturan pembebanan Indonesia untuk Gedung, beban hidup terpusat pada atap adalah 100 kg. PL = 100 kg
Beban Hujan ( H )Beban merata untuk air hujan = W ah=40−0,8 β=40−0,8 (30 )=16 kg/m2
PH=W ah × jarak antar gording × jarak antar kuda−kudaPH 1=16 kg/m2× 1,38 m×3 m=66,24 kg
Page 20
PH1PH1PH2
PH3
PH3
PH3
PH3
PH3
PH3
PH3
PH2
Pw-tekan
Pw-tekan-x
Pw-tekan-y Pw-
hisap-y Pw-hisap
Pw-hisap-x
PH 2=16 kg/m2× 1,62m ×3 m=77,76 kgPH 3=16 kg /m2 ×2 m×3 m=96 kg
Beban angin ( W )Karena bangunan tersebut jauh dari pantai, berdasarkan Peraturan pembebanan Indonesia untuk Gedung, tekanan tiup minimumnya adalah 25 kg/m2.Jika diasumsikan:
tekanan angin adalah (W) 30 kg/m2. C bangunan tertutup
+0,02β - 0,4 -0,4
β
+0,9 bid//angin -0,4
β ≤ 65o
Koefisienangintekan=C=0,02 β−0,4=0,02 (30 )−0,4=0,2 Koefisien angin hisap = −0,4Beban angin terbagi ke dua arah:
Angin tekan Angin hisap
angin tekan :C ×W =0,2 ×30 kg /m2=6kg /m2
PW−tekan=angin tekan× Jarak antar gording × jarak antar kuda−kuda
1,2 D + 1,6 (La atau H)+(0,5 L atau 0,8 W)Pada bagian titik buhul bawah beban yang bekerja pada perencanaan ini adalah hanya akibat beban mati saja. Sehingga pada bagian titik buhul bawah kombinasi yang di gunakan adalah kombinasi 1 saja.Karena, La lebih besar dari H, maka yang digunakan dalam kombinasi pembebanan adalah La.Karena L tidak ada maka yang digunakan adalah beban akibat W. PW-y adalah besar gaya akibat angin yang searah sumbu y (baik angin hisap maupun angin tekan).Akibat angin tiup kiri:
0,9D ± (1,3 W atau 1,0 E) Karena E tidak ada maka yang digunakan adalah beban W. Dan karena angin hisap negatif, maka yang digunakan adalah Pw akibat angin tekan saja.PW-y adalah besar gaya akibat angin yang searah sumbu y (baik angin hisap maupun angin tekan).
Dari perbandingan jumlah beban dari kombinasi pada tabel di atas, beban yang paling besar terdapat pada kombinasi ke 3. Sehingga P yang di gunakan adalah P pada kombinasi ke 3.
Gambar pembebanan akibat kombinasi 3-a.tiup kiri :
Gambar pembebanan akibat kombo3-a.tiup kanan
Perhitungan gaya dalam :
Page 26
1 432 5 876 9 10
11
12
13
14
15 16
17
18
19
2021 22 23
24 2526 27
2829
3031
3233
34 3536 37
Pw1-tekan-x
Pw2-tekan-x
Pw2-hisap-x
Pw3-tekan-x
Pw3-tekan-x
Pw3-tekan-x
Pw3-tekan-x
Pw3-hisap-x
Pw3-hisap-x
Pw3-hisap-x
Pw3-hisap-x
Pw1-hisap-x
P2
P3
P4
P5
P6
P1
P10
P9
P8
P7
P11
P12
P13
P20
P19
P18
P17
P16
P15
P14Av
Ah
Kv
L = 16 mJumlah batang (m) = 37Jumlah titik buhul (j) = 20jika m=2. j−3, maka rangka batang tersebut termasuk rangka batang statis tertentu dalam.37=(2× 20 )−3→ 37=37 (statis tertentu dalam)
Perhitungan untuk kombinasi 3 dengan angin tiup kiri.
Dari tabel gaya dalam akibat kombinasi 3 diatas, dipilih gaya-gaya terbesar untuk kontrol terhadap gaya tarik dan tekan sebagai berikut:
Untuk gaya tarik :Karena dalam mengontrol kuat tarik, panjang dari batang yang akan dikontrol tidak mempengaruhi kemampuan batang menerima tarik, maka dipilih Nu terbesar dari batang yang menerima tarik, yaitu :
Batang 1 dengan, Nu = 6527,53 kg = 64,03 KN dengan panjang batang 1,08 m
Untuk gaya tekan :Karena dalam mengontrol kuat tekan, panjang dari batang yang akan dikontrol mempengaruhi kemampuan batang menerima tekan, maka dipilih Pu terbesar dari masing-masing batang yang memiliki panjang berbeda, yaitu :
Komponen struktur tarikKetentuan untuk perencanaan komponen struktur tarik adalah :
T u≤ λ∅ t T '
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Ft = 31MPa = 31N/mm2 .Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih kecil dari 125 mm x 125 mm, T≤38o dan Fb/CF =32/1, maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).
F t¿=(F¿¿t . rasiota h anan). Cm. C t .C pt .C rt ¿
F t¿=(31× 0,63)× 1× 1×1 ×1=19,53 N /mm2
An=Ag−( A lubangbaut atau Acuatan)
Dianggap ( Alubang baut atau Acuatan )=13
. h × b=40× 80=3200 mm2
Ag=b × d=80 ×120=9600 m m2
An=Ag−( Alubang baut atau Acuatan )=9600−3200=6400 m m2
T '=Ft¿× An=19,53 ×6400=124992 N=124,992 KN
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øt = 0,80
λ∅ t T'=0,8 ×0,8 ×124,992 KN=79,99 KN
T u=64,03 KN< λ∅ t T'=79,99 KN
Jadi komponen struktur tersebut aman terhadap tarik.
Komponen struktur tekanKetentuan untuk perencanaan komponen struktur tekan adalah :
Pu ≤ λ∅ c P '
Untuk batang 20 dengan panjang 1,24 mKontrol kelangsingan kolom:Kekangan ujungnya adalah jepit-jepitDimana jari-jari girasi (r) untuk penampang persegi adalah : 0,2887.b dengan b < d8 < 12r=0,2887 ×80=23,096 mm
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Fc = 31.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih besar dari 125 mm x 125 mm, T≤38o dan Fb/CF
=32/1, maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).
→ Fc¿=(F¿¿ c . rasio tahanan). Cm. C t .C pt .C rt ¿
Fbx¿ =(31×0,63)× 1× 1× 1× 1=19,53 N /mm2
P 'o=A . Fc¿=9600 ×19,53=170614,08 N
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øc = 0,90Øs = 0,85
α c=ϕs Pe
λ ϕc P ' o= 0,85× 21479973,22
0,8 × 0,9× 170614,08=148,630
Untuk batang kayu masif, maka c = 0,80
C p=1+148,630
2(0,8)−√( 1+148,630
2(0,8) )2
−148,6300,8
=93,518−√(93,518 )2−185,787
C p=0,999P'=C p P ' o=0,999 ×170614,08=170383,568 N=170,384 KNλ∅ c P'=0,8× 0,9 ×170,384=122,676 KN
Untuk batang 36 dengan panjang 1,84 mKontrol kelangsingan kolom:Kekangan ujungnya adalah jepit-jepit
Page 46
Dimana jari-jari girasi (r) untuk penampang persegi adalah : 0,2887.b dengan b < d8 < 12r=0,2887 ×80=23,096 mm
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Fc = 31.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih besar dari 125 mm x 125 mm, T≤38o dan Fb/CF
=32/1, maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).
→ Fc¿=(F¿¿ c . rasio tahanan). Cm. C t .C pt .C rt ¿
Fbx¿ =(31×0,63)× 1× 1× 1× 1=19,53 N /mm2
P 'o=A . Fc¿=9600 ×19,53=170614,08 N
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øc = 0,90Øs = 0,85
α c=ϕs Pe
λ ϕc P ' o= 0,85 × 14475634,13
0,8 × 0,9× 170614,08=100,163
Untuk batang kayu masif, maka c = 0,80
C p=1+100,163
2(0,8)−√( 1+100,163
2(0,8) )2
−100,1630,8
=63,227−√(63,227 )2−125,204
C p=0,998P'=C p P ' o=0,998 ×170614,08=170271,361 N=170,271 KNλ∅ c P'=0,8× 0,9 ×170,271=122,595 KN
Page 47
Untuk batang 12 dengan panjang 2 mKontrol kelangsingan kolom:Kekangan ujungnya adalah jepit-jepitDimana jari-jari girasi (r) untuk penampang persegi adalah : 0,2887.b dengan b < d8 < 12r=0,2887 ×80=23,096 mm
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Fc = 31.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih besar dari 125 mm x 125 mm, T≤38o dan Fb/CF
=32/1, maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).
→ Fc¿=(F¿¿ c . rasio tahanan). Cm. C t .C pt .C rt ¿
Fbx¿ =(31×0,63)× 1× 1× 1× 1=19,53 N /mm2
P 'o=A . Fc¿=9600 ×19,53=170614,08 N
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øc = 0,90Øs = 0,85
α c=ϕs Pe
λ ϕc P ' o= 0,85 ×13317583,4
0,8 × 0,9× 170614,08=92,150
Untuk batang kayu masif, maka c = 0,80
Page 48
C p=1+92,150
2(0,8)−√( 1+92,150
2(0,8) )2
−92,1500,8
=58,219−√ (58,219 )2−115,118=0,998
P'=C p P ' o=0,998 ×170614,08=170241,365 N =170,241 KNλ∅ c P'=0,8× 0,9 ×170,241=122,547 KN
Untuk batang 34 dengan panjang 2,37 mKontrol kelangsingan kolom:Kekangan ujungnya adalah jepit-jepitDimana jari-jari girasi (r) untuk penampang persegi adalah : 0,2887.b dengan b < d8 < 12r=0,2887 ×80=23,096 mm
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Fc = 31.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih besar dari 125 mm x 125 mm, T≤38o dan Fb/CF
=32/1, maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).
→ Fc¿=(F¿¿ c . rasio tahanan). Cm. C t .C pt .C rt ¿
Fbx¿ =(31 ×0,63)× 1× 1× 1× 1=19,53 N /mm2
P 'o=A . Fc¿=9600 ×19,53=170614,08 N
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øc = 0,90Øs = 0,85
Page 49
α c=ϕs Pe
λ ϕc P ' o= 0,85× 11238467
0,8 × 0,9× 170614,08=77,764
Untuk batang kayu masif, maka c = 0,80
C p=1+77,764
2(0,8)−√( 1+77,764
2(0,8) )2
−77,7640,8
=49,228−√ (49,228 )2−97,205=0,997
P'=C p P ' o=0,997 ×170614,08=170171,880 N=170,172 KNλ∅ c P'=0,8× 0,9 ×170,172=122,524 KN
Untuk batang 26 dengan panjang 3,14mKontrol kelangsingan kolom:Kekangan ujungnya adalah jepit-jepitDimana jari-jari girasi (r) untuk penampang persegi adalah : 0,2887.b dengan b < d10 < 16r=0,2887 ×80=23,096 mm
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Fc = 31.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih besar dari 125 mm x 125 mm, T≤38o dan Fb/CF
=32/1, maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).
→ Fc¿=(F¿¿ c . rasio tahanan). Cm. C t .C pt .C rt ¿
Fbx¿ =(31 ×0,63)× 1× 1× 1× 1=19,53 N /mm2
P 'o=A . Fc¿=9600 ×19,53=170614,08 N
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80
Page 50
Øc = 0,90Øs = 0,85
α c=ϕs Pe
λ ϕc P ' o= 0,85 × 8482357,197
0,8 × 0,9× 170614,08=58,694
Untuk batang kayu masif, maka c = 0,80
C p=1+58,694
2(0,8)−√( 1+58,694
2(0,8) )2
−58,6940,8
=37,309−√ (37,309 )2−73,368=0,997
P'=C p P ' o=0,997 ×170614,08=170026,740 N=170,027 KNλ∅ c P'=0,8× 0,9 ×170,027=122,419 KN
Untuk batang 28 dengan panjang 4,01mKontrol kelangsingan kolom:Kekangan ujungnya adalah jepit-jepitDimana jari-jari girasi (r) untuk penampang persegi adalah : 0,2887.b dengan b < d10 < 16r=0,2887 ×80=23,096 mmK e . l
r≤175 →
K e . lr
=0,5 × 401023,096
=86,812 maka, kelangsingan kolom memenuhi syarat
P'=C p P ' o
C p=1+αc
2c−√( 1+α c
2c )2
−α c
c
α c=ϕs Pe
λ ϕc P ' o→ Pe=
π2 E ' 05 A
( Ke .lr )
2
E'05=6085,8 N /m m2
A=b ×d=80 ×120=9600 mm2
Pe=3,142 ×6085,8 ×9600
(86,812 )2=6642186,234 N
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Fc = 31.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih besar dari 125 mm x 125 mm, T≤38o dan Fb/CF
=32/1, maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).
→ Fc¿=(F¿¿ c . rasio tahanan). Cm. C t .C pt .C rt ¿
Fbx¿ =(31 ×0,63)× 1× 1× 1× 1=19,53 N /mm2
P 'o=A . Fc¿=9600 ×19,53=170614,08 N
Page 51
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øc = 0,90Øs = 0,85
α c=ϕs Pe
λ ϕc P ' o= 0,85 ×6642186,234
0,8 × 0,9× 170614,08=45,960
Untuk batang kayu masif, maka c = 0,80
C p=1+45,960
2(0,8)−√( 1+45,960
2(0,8) )2
−45,9600,8
=29,350−√ (29,350 )2−57,450=0,996
P'=C p P ' o=0,996 ×170614,08=169861,876 N=169,862 KNλ∅ c P'=0,8× 0,9 ×169,862=122,301 KN
Nama batang Panjang batang Pu λØcP’ Pu ≤ λØcP’12 2 60,405 122,676 Ok20 1,24 68,575 122,595 Ok36 1,84 7,892 122,547 Ok34 2,37 9,769 122,524 Ok26 3,14 13,163 122,419 Ok28 4,01 17,881 122,301 Ok
Jadi komponen struktur tersebut aman terhadap gaya tekan.
Page 52
AB
C
D
E F
Bab IVPERENCANAAN SAMBUNGAN
Gambar potongan-potongan sambungan
Dari besar gaya-gaya yang ada pada setiap sambungan akan dipilih gaya terbesar yang terjadi pada setiap sambungan pada gambar potongan.
Sambungan pada potongan A :
Page 53
Pu = 68,31 KN
30 mm
30 mm60 mm
30 mm
30 mm60 mm
60 mm60 mm
200 mm
β
30 mm
60 mm60 mm
60 mm
60 mm60 mm
60 mm
Berdasarkan SNI Tata Cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia, dalam sambungan takikan (gigi) tunggal harus memenuhi beberapa persyaratan seperti : Dalamnya gigi (tm) ≤ 1/3 h
1/3h = 4 cmDalam gigi yang digunakan 3 cm ....jadi memenuhi syarat.
Panjang kayu muka (lm) ≥ 1,5 h dan lm ≤ 200 mmPanjang lm yang digunakan 200 mm ....jadi memenuhi syarat.
Berdasarkan SNI Tata Cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia, dalam sambungan baut untuk beban sejajar arah serat harus memenuhi beberapa persyaratan seperti :
1. Jarak tepi (bopt)lm/D≤6 1,5 D dan lm/D>6 yang terbesar antara1,5D atau ½ jarak antar baris alat pengencang tegak lurus serat.
80/12,4 = 6,299 1,5D =19,05 mm atau ½ jarak anatar baris = 30 mmJarak tepi yang digunakan 30 mm .....Jadi memenuhi persyaratan.
2. Jarak ujung (aopt)Untuk komponen tekan = 4D4D= 50,8 mmJarak ujung yang digunakan 60 mm .....Jadi memenuhi persyaratan.
3. Spasi dalam baris alat pengencang (sopt)Syarat : 4D = 50,8 mmSpasi dalam baris yang digunakan 60 mm ....Jadi memenuhi persyaratan.
4. Jarak antar baris alat pengencangSyarat : 1,5D < 127 mm 1,5D = 19,05 mmJarak antar baris yang digunakan 60 mm ....Jadi memenuhi persyaratan.
Faktor koreksi aksi kelompok
Untuk sambungan sejajar arah serat
Page 54
Cg=1n f∑i=1
nr
ai
a i=[ m(1−m2 ni)
(1+REA mni ) (1+m )−1+m2 ni ] [1+REA
1−m ]m=u−√u2−1
u=1+γ s2 [ 1
E Am+ 1
E A s ]REA=¿¿γ=0,246 D1,5 (KN /mm)=0,246 ×12,71,5=11,138 KN /mm
E ' w=8820 N /mm2=8,820 KN /m m2
EAm=E 'w ×luas penampang kayuutama=8,820× 80×120=84672 KNEA s=E 'w ×luas penampangkayu sekunder=8,820 ×40 × 120=42336 KNEAmak=84672 KNEAmin=42336 KNSpasi baris antar alat pengencang untuk beban sejajar arah serat direncanakan adalah 60mm.ni yang direncanakan adalah 3.nr yang direncanakan adalah 2 baris.nf = (ni x nr) = (3 x 2)= 6
EAm=E 'w ×luas penampang kayuutama=8,820× 80 ×120=84672 KNEA s=E 'w ×luas penampangkayu sekunder=8,820 ×40× 120=42336 KNEAmak=84672 KNEAmin=42336 KNSpasi baris antar alat pengencang untuk beban sejajar arah serat direncanakan adalah 60mm.ni yang direncanakan adalah 2 nr yang direncanakan adalah 2 baris.nf = (ni x nr) = (2 x 2) = 4
Faktor koreksi geometrik.Jarak ujung yang digunakan dalam perencanaan (a) = 60 mmUntuk a = aopt maka C∆ = 1
Sambungan Baut :Ketentuan perencanaan sambungan untuk sambungan baut adalah sebagai berikut:
Zu ≤ λ∅ c Z 'Direncanakan untuk tahanan lateral acuan satu baut (Z) pada sambungan dengan dua irisan yang menyambung tiga komponen. Dengan ukuran kayu sekunder 4/12 dengan kode mutu dan kelas kayu yang sama dengan kayu utama.Fyb= 320 Mpa = 320 N/mm2
D = 12,7 mm
Untuk sambungan sudut sejajar serat, Fe||
Zu = 68,31 KN
Fe|| = 77,25 G = 77,25 x 0,826 = 63,809tm=80 mm
Page 56
ts = 40 mm
Ko=1+( 03600 )=1
Re=Fem
Fes=1
Rt=tm
t s=80 mm
40 mm=2
k3=(−1 )+√ 2(1+Re)Re
+2 F yb (2+Re)D 2
3 F emt s2
k3=(−1 )+√ 2(1+1)1
+2 ×320(2+1)12,72
3 × 63,809× 402 =1,239
Persamaan yang digunakan Untuk moda kelelehan, Im ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=0,83 D tm Fem
K o=0,83 ×12,7 × 80× 63,809
1=53830,033 N
Untuk moda kelelehan, Is ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=1,66 D t s F es
K o= 1,66 ×12,7 × 40×63,809
1=53830,033 N
Untuk moda kelelehan, IIIs ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=2,08 k3 Dt s Fem
(2+Re) Ko=2,08× 1,239 ×12,7 × 40× 63,809
(2+1 ) 1=27844,472 N
Untuk moda kelelehan, IV ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=(2,08 D2
Ko )√ 2 Fem F yb
3(1+Re)=(2,08 × 12,72
1 )√ 2 ×63,809 ×3203(1+1)
=27682,899 N
Dari perhitungan Z diatas, dipilih hasil yang terkecil, yaitu: Z = 27682,899 N = 27,682 KN
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øc = 0,65
λ∅ c Z '=λ∅ c ( Z . Cg .C∆ . nf )=0,8 × 0,65× (27,682× 0,985 ×1 ×6 )=85,072 KN
jadi Zu < λ∅ c Z ', maka sambungan tersebut aman.
Sambungan untuk sudut β ,
Feθ (β = 30o) Nu = 68,31
F eθ=Fe∨¿ Fe ┴
Fe∨¿ si n2θ+F e ┴ cos2θ= 63,809× 45,114
63,809 ×0 ,52+45,114 ×0,86 72=57,834
tm=80 mmts = 40 mm
Page 57
Ko=1+( 03600 )=1
Re=Fem
Fes=1
Rt=tm
t s=80 mm
40 mm=2
k3=(−1 )+√ 2(1+Re)Re
+2 F yb (2+Re)D 2
3 F emt s2
k3=(−1 )+√ 2(1+1)1
+2 ×320(2+1)12,72
3 ×57,834 × 402 =1,262
Persamaan yang digunakan Untuk moda kelelehan, Im ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=0,83 D tm Fem
K o=0,83 ×12,7 × 80× 57,834
1=48770,543 N
Untuk moda kelelehan, Is ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=1,66 D t s F es
K o= 1,66 ×12,7 × 40×57,834
1=48770,543 N
Untuk moda kelelehan, IIIs ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=2,08 k3 Dt s Fem
(2+Re) Ko=2,08× 1,262× 12,7 ×40 × 57,834
(2+1 ) 1=25706,821 N
Untuk moda kelelehan, IV ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=(2,08 D2
Ko )√ 2F em F yb
3(1+Re)=(2,08 × 12, 72
1 )√ 2×57,834 × 3203(1+1)
=26349,843 N
Dari perhitungan Z diatas, dipilih hasil yang terkecil, yaitu :Z = 25706,821 N = 25,707 KN
Direncanakan untuk sambungan takikan akan digunakan sambungan takikan tunggal dengan ketentuan:
Ketentuan perencanaan sambungan untuk takikan gigi tunggal adalah sebagai berikut:
N u cosα ≤ λ∅ v
lm b F ' v
1+0,5lm
em
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øv = 0,75b=80mm
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Fv = 5,1.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih kecil dari 125 mm x 125 mm, T≤38o dan Fb/CF =32/1, maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).
λ∅ c Z '=λ∅ c ( Z . Cg .C∆ . nf )=0,8 × 0,65× (25,707 ×0,996 ×1 × 4 )=53,257 KN
jadi Zu < λ∅ c Z ', maka sambungan tersebut aman.Sambungan pada potongan B :
Page 59
Pu = 7,58 KN
Pu = 60,41 KN
Pu = 68,31 KN
30 mm60 mm
30 mm
100 mm
60 mm
30 mm
30 mm60 mm
60 mm
100 mm
30 mm
Pu = 1,16 KN
60 mm60 mm180 mm
α1
α3
α2
Berdasarkan SNI Tata Cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia, dalam sambungan takikan (gigi) tunggal harus memenuhi beberapa persyaratan seperti : Dalamnya gigi (tm) ≤ 1/3 h
1/3h = 4 cmDalam gigi yang digunakan 3 cm ....jadi memenuhi syarat.
Panjang kayu muka (lm) ≥ 1,5 h dan lm ≤ 200 mm1,5h= 180 mmPanjang lm yang digunakan 180 mm ....jadi memenuhi syarat.
Berdasarkan SNI Tata Cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia, dalam sambungan baut untuk beban sejajar arah serat harus memenuhi beberapa persyaratan seperti :
Jarak tepi (bopt)lm/D≤6 1,5 D dan lm/D>6 yang terbesar antara1,5D atau ½ jarak antar baris alat pengencang tegak lurus serat.
80/12,4 = 6,299 1,5D =19,05 mm atau ½ jarak anatar baris = 30 mmJarak tepi yang digunakan 30 mm .....Jadi memenuhi persyaratan.
Jarak ujung (aopt)Untuk komponen tekan = 4D4D= 50,8 mmJarak ujung yang digunakan 100 mm .....Jadi memenuhi persyaratan.
Page 60
Spasi dalam baris alat pengencang (sopt)Syarat : 4D = 50,8 mmSpasi dalam baris yang digunakan 60 mm ....Jadi memenuhi persyaratan.
Jarak antar baris alat pengencangSyarat : 1,5D < 127 mm 1,5D = 19,05 mmJarak antar baris yang digunakan 60 mm ....Jadi memenuhi persyaratan.
Faktor koreksi aksi kelompok
Untuk sambungan sejajar arah serat
Cg=1n f∑i=1
nr
ai
a i=[ m(1−m2 ni)
(1+REA mni ) (1+m )−1+m2 ni ] [1+REA
1−m ]m=u−√u2−1
u=1+γ s2 [ 1
E Am+ 1
E A s ]REA=¿¿γ=0,246 D1,5 (KN /mm)=0,246 ×12,71,5=11,138 KN /mm
E ' w=8820 N /mm2=8,820 KN /m m2
EAm=E 'w ×luas penampang kayuutama=8,820× 80×120=84672 KNEA s=E 'w ×luas penampangkayu sekunder=8,820 ×40 × 120=42336 KNEAmak=84672 KNEAmin=42336 KNSpasi baris antar alat pengencang untuk beban sejajar arah serat direncanakan adalah 60mm.ni yang direncanakan adalah 3.nr yang direncanakan adalah 2 baris.nf = (ni x nr) = (3 x 2)= 6 REA=¿¿
Untuk sambungan tegak lurus arah seratKarena hanya digunakan 1 baut maka Cg = 1
Page 61
Faktor koreksi geometrik.
Untuk sambungan sejajar arah serat
Jarak ujung yang digunakan dalam perencanaan (a) = 60 mmUntuk a = aopt maka C∆ = 1
Untuk sambungan tegak lurus arah serat
Karena hanya digunakan 1 baut maka C∆ = 1
Untuk sambungan dengan sudut α2
cosα 2=0,621,84
=0,337 Nu=7,58 KN
Nu cosα 2=7,58× 0,337=2,554 KN
Direncanakan untuk sambungan takikan akan digunakan sambungan takikan tunggal dengan ketentuan:
Ketentuan perencanaan sambungan untuk takikan gigi tunggal adalah sebagai berikut:
N u cosα ≤ λ∅ v
lm b F ' v
1+0,5lm
em
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øv = 0,75b=80 mm
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Fv = 5,1.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih kecil dari 125 mm x 125 mm, T≤38o dan Fb/CF =32/1, maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).
Fe|| = 77,25 G = 77,25 x 0,826 = 63,809tm=80 mmts = 40 mm
Ko=1+( 03600 )=1
Re=Fem
Fes=1
Rt=tm
t s=80 mm
40 mm=2
k3=(−1 )+√ 2(1+Re)Re
+2 F yb (2+Re)D 2
3 F emt s2
k3=(−1 )+√ 2(1+1)1
+2 ×320(2+1)12,72
3 × 63,809× 402 =1,239
Persamaan yang digunakan Untuk moda kelelehan, Im ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=0,83 D tm Fem
K o=0,83 ×12,7 × 80× 63,809
1=53830,033 N
Untuk moda kelelehan, Is ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=1,66 D t s F es
K o= 1,66 ×12,7 × 40×63,809
1=53830,033 N
Untuk moda kelelehan, IIIs ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=2,08 k3 Dt s Fem
(2+Re) Ko=2,08× 1,239 ×12,7 × 40× 63,809
(2+1 ) 1=27844,472 N
Untuk moda kelelehan, IV ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=(2,08 D2
Ko )√ 2 Fem F yb
3(1+Re)=(2,08 × 12,72
1 )√ 2 ×63,809 ×3203(1+1)
=27682,899 N
Dari perhitungan Z diatas, dipilih hasil yang terkecil, yaitu: Z = 27682,899 N = 27,682 KNBerdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øc = 0,65
Page 63
λ∅ c Z '=λ∅ c ( Z . Cg .C∆ . nf )=0,8 × 0,65× (27,682× 0,985 ×1 ×6 )=85,072 KNjadi Zu < λ∅ c Z ', maka sambungan tersebut aman.
Untuk sambungan dengan sudut α1
cosα 1=0,621,24
=0,5 sinα 1=1,081,24
=0,867 Zu=1,16 KN
F eθ=F e∨¿ Fe ┴
F e∨¿ si n2θ+Fe ┴ cos2θ= 63,809× 45,114
63,809 ×0 ,52+45,114 ×0,86 72=57,834
tm=80 mmts = 40 mm
Ko=1+( 03600 )=1
Re=Fem
Fes=1
Rt=tm
t s=80 mm
40 mm=2
k3=(−1 )+√ 2(1+Re)Re
+2 F yb (2+Re)D 2
3 F emt s2
k3=(−1 )+√ 2(1+1)1
+2 ×320(2+1)12,72
3 ×57,834 × 402 =1,262
Persamaan yang digunakan Untuk moda kelelehan, Im ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=0,83 D t m Fem
K o=0,83 ×12,7 × 80× 57,834
1=48770,543 N
Untuk moda kelelehan, Is ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=1,66 D t s F es
K o=1,66 ×12,7 × 40×57,834
1=48770,543 N
Untuk moda kelelehan, IIIs ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=2,08 k3 Dt s Fem
(2+Re) Ko=2,08× 1,262× 12,7 ×40 × 57,834
(2+1 ) 1=25701,961 N
Untuk moda kelelehan, IV ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=(2,08 D2
Ko )√ 2 F em F yb
3(1+Re)=(2,08 × 12, 72
1 )√ 2×57,834 × 3203(1+1)
=26349,843 N
Dari perhitungan Z diatas, dipilih hasil yang terkecil, yaitu: Z = 25701,961 N = 25,702 KNBerdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øc = 0,65
λ∅ c Z '=λ∅ c ( Z . C g .C∆ . nf )=0,8× 0,65× (25,702× 1× 1× 1 )=13,365 KN
Page 64
Pu = 13,16 KN
Pu = 44,82 KN
Pu = 52,79 KN
30 mm60 mm
30 mm
100 mm
60 mm
30 mm
30 mm60 mm
60 mm
100 mm
30 mm
Pu = 8,16 KN
180 mm
α1
α3
α2
jadi Zu < λ∅ c Z ', maka sambungan tersebut aman.Sambungan pada potongan C :
Berdasarkan SNI Tata Cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia, dalam sambungan takikan (gigi) tunggal harus memenuhi beberapa persyaratan seperti : Dalamnya gigi (tm) ≤ 1/3 h
1/3h = 4 cmDalam gigi yang digunakan 3 cm ....jadi memenuhi syarat.
Panjang kayu muka (lm) ≥ 1,5 h dan lm ≤ 200 mm1,5h= 180 mmPanjang lm yang digunakan 180 mm ....jadi memenuhi syarat.
Berdasarkan SNI Tata Cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia, dalam sambungan baut untuk beban sejajar arah serat harus memenuhi beberapa persyaratan seperti :
Jarak tepi (bopt)lm/D≤6 1,5 D dan lm/D>6 yang terbesar antara1,5D atau ½ jarak antar baris alat pengencang tegak lurus serat.
80/12,4 = 6,299 1,5D =19,05 mm atau ½ jarak anatar baris = 30 mmJarak tepi yang digunakan 30 mm .....Jadi memenuhi persyaratan.
Jarak ujung (aopt)
Page 65
Untuk komponen tekan = 4D4D= 50,8 mmJarak ujung yang digunakan 100 mm .....Jadi memenuhi persyaratan.
Spasi dalam baris alat pengencang (sopt)Syarat : 4D = 50,8 mmSpasi dalam baris yang digunakan 60 mm ....Jadi memenuhi persyaratan.
Jarak antar baris alat pengencangSyarat : 1,5D < 127 mm 1,5D = 19,05 mmJarak antar baris yang digunakan 60 mm ....Jadi memenuhi persyaratan.
Faktor koreksi aksi kelompok
Untuk sambungan sejajar arah serat
Cg=1n f∑i=1
nr
ai
a i=[ m(1−m2 ni)
(1+REA mni ) (1+m )−1+m2 ni ] [1+REA
1−m ]m=u−√u2−1
u=1+γ s2 [ 1
E Am+ 1
E A s ]REA=¿¿γ=0,246 D1,5 (KN /mm)=0,246 ×12,71,5=11,138 KN /mm
E ' w=8820 N /mm2=8,820 KN /m m2
EAm=E 'w ×luas penampang kayuutama=8,820× 80×120=84672 KNEA s=E 'w ×luas penampangkayu sekunder=8,820 ×40 × 120=42336 KNEAmak=84672 KNEAmin=42336 KNSpasi baris antar alat pengencang untuk beban sejajar arah serat direncanakan adalah 60mm.ni yang direncanakan adalah 2.nr yang direncanakan adalah 2 baris.nf = (ni x nr) = (2 x 2)= 4 REA=¿¿
Jarak ujung yang digunakan dalam perencanaan (a) = 60 mmUntuk a = aopt maka C∆ = 1
Untuk sambungan tegak lurus arah serat
Karena hanya digunakan 1 baut maka C∆ = 1
Untuk sambungan dengan sudut α2
cosα 2=2,623,14
=0,834 Nu=13,16 KN
Nu cosα 2=13,16 ×0,834=10,981 KN
Direncanakan untuk sambungan takikan akan digunakan sambungan takikan tunggal dengan ketentuan:
Ketentuan perencanaan sambungan untuk takikan gigi tunggal adalah sebagai berikut:
N u cosα ≤ λ∅ v
lm b F ' v
1+0,5lm
em
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øv = 0,75b=80mm
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Fv = 5,1.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih kecil dari 125 mm x 125 mm, T≤38o dan Fb/CF =32/1, maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).
F ' v=F v .rasio tahanan. Cm. C t .C pt .C rt
F ' v=(5,1× 0,63)×1 ×1 ×1×1=3,213 N /m m2
em=0,5tm+0,5 hnet → hnet=h−tm=120−30=90 mm
Page 67
em=0,5 (30 )+0,5 (90 )=15+45=60mm
λ∅ v
lmb F ' v
1+0,25lm
em
=0,8 × 0,75× 180 × 80× 3,213
1+0,25 18060
=0,6 × 46267,21,75
=15863,04 N
λ∅ v
lmb F ' v
1+0,25lm
em
=15,863 KN
jadi Nu cosα<λ∅ v
lm b F ' v
1+0,5lm
em
,maka sambungan aman.
Untuk sambungan sudut sejajar serat, Fe||
Zu = 52,79 KN
Fe|| = 77,25 G = 77,25 x 0,826 = 63,809tm=80 mmts = 40 mm
Ko=1+( 03600 )=1
Re=Fem
Fes=1
Rt=tm
t s=80 mm
40 mm=2
k3=(−1 )+√ 2(1+Re)Re
+2 F yb (2+Re)D 2
3 F emt s2
k3=(−1 )+√ 2(1+1)1
+2 ×320(2+1)12,72
3 × 63,809× 402 =1,239
Persamaan yang digunakan Untuk moda kelelehan, Im ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=0,83 D tm Fem
K o=0,83 ×12,7 × 80× 63,809
1=53830,033 N
Untuk moda kelelehan, Is ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=1,66 D t s F es
K o= 1,66 ×12,7 × 40×63,809
1=53830,033 N
Untuk moda kelelehan, IIIs ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=2,08 k3 Dt s Fem
(2+Re) Ko=2,08× 1,239 ×12,7 × 40× 63,809
(2+1 ) 1=27844,472 N
Untuk moda kelelehan, IV ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=(2,08 D2
Ko )√ 2 Fem F yb
3(1+Re)=(2,08 × 12,72
1 )√ 2 ×63,809 ×3203(1+1)
=27682,899 N
Dari perhitungan Z diatas, dipilih hasil yang terkecil, yaitu:
Page 68
Z = 27682,899 N = 27,682 KNBerdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øc = 0,65
λ∅ c Z '=λ∅ c ( Z . Cg .C∆ . nf )=0,8 × 0,65× (27,682× 0,996 ×1 × 4 )=57,348 KNjadi Zu < λ∅ c Z ', maka sambungan tersebut aman.
Untuk sambungan dengan sudut α1
cosα 1=12=0,5 sinα 1=1,73
2=0,867 Zu=8,16 KN
F eθ=F e∨¿ Fe ┴
F e∨¿ si n2θ+Fe ┴ cos2θ= 63,809× 45,114
63,809 ×0 ,52+45,114 ×0,86 72=57,834
tm=80 mmts = 40 mm
Ko=1+( 03600 )=1
Re=Fem
Fes=1
Rt=tm
t s=80 mm
40 mm=2
k3=(−1 )+√ 2(1+Re)Re
+2 F yb (2+Re)D 2
3 F emt s2
k3=(−1 )+√ 2(1+1)1
+2 ×320(2+1)12,72
3 ×57,834 × 402 =1,262
Persamaan yang digunakan Untuk moda kelelehan, Im ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=0,83 D t m Fem
K o=0,83 ×12,7 × 80× 57,834
1=48770,543 N
Untuk moda kelelehan, Is ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=1,66 D t s F es
K o=1,66 ×12,7 × 40×57,834
1=48770,543 N
Untuk moda kelelehan, IIIs ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=2,08 k3 Dt s Fem
(2+Re) Ko=2,08× 1,262× 12,7 ×40 × 57,834
(2+1 ) 1=25701,961 N
Untuk moda kelelehan, IV ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=(2,08 D2
Ko )√ 2 F em F yb
3(1+Re)=(2,08 × 12, 72
1 )√ 2×57,834 × 3203(1+1)
=26349,843 N
Dari perhitungan Z diatas, dipilih hasil yang terkecil, yaitu: Z = 25701,961 N = 25,702 KN
Page 69
Pu = 42,76 KN
60 mm
30 mm
30 mm60 mm
60 mm100 mm100 mm
60 mm
Pu =30,21 KN
30 mm
30 mm
Pu = 41,70 KN
200 mm200 mm
30 mm30 mm
α1 α1
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øc = 0,65
λ∅ c Z '=λ∅ c ( Z . C g .C∆ . nf )=0,8× 0,65× (25,702× 1× 1× 1 )=13,365 KN
jadi Zu < λ∅ c Z ', maka sambungan tersebut aman.Sambungan pada potongan D :
Berdasarkan SNI Tata Cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia, dalam sambungan takikan (gigi) tunggal harus memenuhi beberapa persyaratan seperti : Dalamnya gigi (tm) ≤ 1/3 h
1/3h = 4 cmDalam gigi yang digunakan 3 cm ....jadi memenuhi syarat.
Panjang kayu muka (lm) ≥ 1,5 h dan lm ≤ 200 mm1,5h= 180 mmPanjang lm yang digunakan 200 mm ....jadi memenuhi syarat.
Berdasarkan SNI Tata Cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia, dalam sambungan baut untuk beban sejajar arah serat harus memenuhi beberapa persyaratan seperti :
Jarak tepi (bopt)lm/D≤6 1,5 D dan lm/D>6 yang terbesar antara1,5D atau ½ jarak antar baris alat pengencang tegak lurus serat.
80/12,4 = 6,299 1,5D =19,05 mm atau ½ jarak anatar baris = 30 mmJarak tepi yang digunakan 30 mm .....Jadi memenuhi persyaratan.
Jarak ujung (aopt)Untuk komponen tekan = 4D4D= 50,8 mmJarak ujung yang digunakan 100 mm .....Jadi memenuhi persyaratan.
Page 70
Spasi dalam baris alat pengencang (sopt)Syarat : 4D = 50,8 mmSpasi dalam baris yang digunakan 60 mm ....Jadi memenuhi persyaratan.
Jarak antar baris alat pengencangSyarat : 1,5D < 127 mm 1,5D = 19,05 mmJarak antar baris yang digunakan 60 mm ....Jadi memenuhi persyaratan.
Faktor koreksi aksi kelompok
Untuk sambungan sejajar arah serat
Cg=1n f∑i=1
nr
ai
a i=[ m(1−m2 ni)
(1+REA mni ) (1+m )−1+m2 ni ] [1+REA
1−m ]m=u−√u2−1
u=1+γ s2 [ 1
E Am+ 1
E A s ]REA=¿¿γ=0,246 D1,5 (KN /mm)=0,246 ×12,71,5=11,138 KN /mm
E ' w=8820 N /mm2=8,820 KN /m m2
EAm=E 'w ×luas penampang kayuutama=8,820× 80×120=84672 KNEA s=E 'w ×luas penampangkayu sekunder=8,820 ×40 × 120=42336 KNEAmak=84672 KNEAmin=42336 KNSpasi baris antar alat pengencang untuk beban sejajar arah serat direncanakan adalah 60mm.ni yang direncanakan adalah 2.nr yang direncanakan adalah 2 baris.nf = (ni x nr) = (2 x 2)= 4
Jarak ujung yang digunakan dalam perencanaan (a) = 60 mmUntuk a = aopt maka C∆ = 1
Untuk sambungan tegak lurus arah serat
Karena hanya digunakan 1 baut maka C∆ = 1
Sambungan Untuk sudut α1
Feθ (β = 60o) Nu = 42,76
F eθ=Fe∨¿ Fe ┴
Fe∨¿ si n2θ+F e ┴ cos2θ= 63,809× 45,114
63,809 ×0 , 8672+45,114× 0 ,52=70,118
tm=80 mmts = 40 mm
Ko=1+( 03600 )=1
Re=Fem
Fes=1
Rt=tm
t s=80 mm
40 mm=2
k3=(−1 )+√ 2(1+Re)Re
+2 F yb (2+Re)D 2
3 F emt s2
k3=(−1 )+√ 2(1+1)1
+2 ×320(2+1)12,72
3×70,118× 402 =1,218
Persamaan yang digunakan Untuk moda kelelehan, Im ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=0,83 D tm Fem
K o=0,83 ×12,7 × 80× 70,118
1=59129,107 N
Untuk moda kelelehan, Is ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=1,66 D t s F es
K o= 1,66 ×12,7 × 40×70,118
1=59129,107 N
Untuk moda kelelehan, IIIs ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=2,08 k3 Dt s Fem
(2+Re) Ko=2,08× 1,218 ×12,7 × 40× 70,118
(2+1 )1=30083,571 N
Page 72
Untuk moda kelelehan, IV ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=(2,08 D2
Ko )√ 2 Fem F yb
3(1+Re)=(2,08 × 12,72
1 )√ 2 ×70,118× 3203(1+1)
=29013,485 N
Dari perhitungan Z diatas, dipilih hasil yang terkecil, yaitu :Z = 29013,485 N = 29,013 KN
Direncanakan untuk sambungan takikan akan digunakan sambungan takikan tunggal dengan ketentuan:
Ketentuan perencanaan sambungan untuk takikan gigi tunggal adalah sebagai berikut:
N u cosα ≤ λ∅ v
lm b F ' v
1+0,5lm
em
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øv = 0,75b=80 mm
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Fv = 5,1.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih kecil dari 125 mm x 125 mm, T≤38o dan Fb/CF =32/1, maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).
λ∅ c Z '=λ∅ c ( Z . Cg .C∆ . nf )=0,8 × 0,65× (29,013 ×1× 1× 1 )=53,257 KN
jadi Zu < λ∅ c Z ', maka sambungan tersebut aman.
Untuk sambungan sudut sejajar serat, Fe||
Zu = 42,76 KN
Fe|| = 77,25 G = 77,25 x 0,826 = 63,809tm=80 mmts = 40 mm
Ko=1+( 03600 )=1
Re=Fem
Fes=1
Rt=tm
t s=80 mm
40 mm=2
k3=(−1 )+√ 2(1+Re)Re
+2 F yb (2+Re)D 2
3 F emt s2
k3=(−1 )+√ 2(1+1)1
+2 ×320(2+1)12,72
3 × 63,809× 402 =1,239
Persamaan yang digunakan Untuk moda kelelehan, Im ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=0,83 D tm Fem
K o=0,83 ×12,7 × 80× 63,809
1=53830,033 N
Untuk moda kelelehan, Is ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=1,66 D t s F es
K o= 1,66 ×12,7 × 40×63,809
1=53830,033 N
Untuk moda kelelehan, IIIs ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=2,08 k3 Dt s Fem
(2+Re) Ko=2,08× 1,239 ×12,7 × 40× 63,809
(2+1 ) 1=27844,472 N
Untuk moda kelelehan, IV ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=(2,08 D2
Ko )√ 2 Fem F yb
3(1+Re)=(2,08 × 12,72
1 )√ 2 ×63,809 ×3203(1+1)
=27682,899 N
Dari perhitungan Z diatas, dipilih hasil yang terkecil, yaitu: Z = 27682,899 N = 27,682 KNBerdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øc = 0,65
λ∅ c Z '=λ∅ c ( Z . Cg .C∆ . nf )=0,8 × 0,65× (27,682× 0,996 ×1 × 4 )=57,348 KN
Page 74
180 mm
100 mm 100 mm60 mm60 mm
60 mm
30 mm
30 mm
30 mm
Pu = 8,16 KN
Pu = 49,98 KN
Pu = 9,50 KN
Pu = 56,91 KN
α1
jadi Zu < λ∅ c Z ', maka sambungan tersebut aman.
Sambungan pada potongan E :
Berdasarkan SNI Tata Cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia, dalam sambungan takikan (gigi) tunggal harus memenuhi beberapa persyaratan seperti : Dalamnya gigi (tm) ≤ 1/3 h
1/3h = 4 cmDalam gigi yang digunakan 3 cm ....jadi memenuhi syarat.
Panjang kayu muka (lm) ≥ 1,5 h dan lm ≤ 200 mm1,5h= 180 mmPanjang lm yang digunakan 180 mm ....jadi memenuhi syarat.
Page 75
Berdasarkan SNI Tata Cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia, dalam sambungan baut untuk beban sejajar arah serat harus memenuhi beberapa persyaratan seperti :
Jarak tepi (bopt)lm/D≤6 1,5 D dan lm/D>6 yang terbesar antara1,5D atau ½ jarak antar baris alat pengencang tegak lurus serat.
80/12,4 = 6,299 1,5D =19,05 mm atau ½ jarak anatar baris = 30 mmJarak tepi yang digunakan 30 mm .....Jadi memenuhi persyaratan.
Jarak ujung (aopt)Untuk komponen tekan = 4D4D= 50,8 mmJarak ujung yang digunakan 100 mm .....Jadi memenuhi persyaratan.
Spasi dalam baris alat pengencang (sopt)Syarat : 4D = 50,8 mmSpasi dalam baris yang digunakan 60 mm ....Jadi memenuhi persyaratan.
Jarak antar baris alat pengencangSyarat : 1,5D < 127 mm 1,5D = 19,05 mmJarak antar baris yang digunakan 60 mm ....Jadi memenuhi persyaratan.
Faktor koreksi aksi kelompok
Untuk sambungan sejajar arah serat
Cg=1n f∑i=1
nr
ai
a i=[ m(1−m2 ni)
(1+REA mni ) (1+m )−1+m2 ni ] [1+REA
1−m ]m=u−√u2−1
u=1+γ s2 [ 1
E Am+ 1
E A s ]REA=¿¿γ=0,246 D1,5 (KN /mm)=0,246 ×12,71,5=11,138 KN /mm
E ' w=8820 N /mm2=8,820 KN /m m2
EAm=E 'w ×luas penampang kayuutama=8,820× 80 ×120=84672 KNEA s=E 'w ×luas penampangkayu sekunder=8,820 ×40× 120=42336 KNEAmak=84672 KNEAmin=42336 KNSpasi baris antar alat pengencang untuk beban sejajar arah serat direncanakan adalah 60mm.ni yang direncanakan adalah 2.nr yang direncanakan adalah 2 baris.nf = (ni x nr) = (2 x 2)= 4
Untuk sambungan tegak lurus arah seratKarena hanya digunakan 1 baut maka Cg = 1
Faktor koreksi geometrik.
Untuk sambungan sejajar arah serat
Jarak ujung yang digunakan dalam perencanaan (a) = 60 mmUntuk a = aopt maka C∆ = 1
Untuk sambungan tegak lurus arah serat
Karena hanya digunakan 1 baut maka C∆ = 1
Untuk sambungan dengan sudut α1
cosα 2=1,622,37
=0,683 Nu=9,50 KN
Nu cosα 2=9,50 ×0,683=6,488 KN
Direncanakan untuk sambungan takikan akan digunakan sambungan takikan tunggal dengan ketentuan:
Ketentuan perencanaan sambungan untuk takikan gigi tunggal adalah sebagai berikut:
N u c osα ≤ λ∅ v
lm b F ' v
1+0,5lm
em
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øv = 0,75b=80mm
Page 77
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Fv = 5,1.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih kecil dari 125 mm x 125 mm, T≤38o dan Fb/CF =32/1, maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).
Fe|| = 77,25 G = 77,25 x 0,826 = 63,809tm=80 mmts = 40 mm
Ko=1+( 03600 )=1
Re=Fem
Fes=1
Rt=tm
t s=80 mm
40 mm=2
k3=(−1 )+√ 2(1+Re)Re
+2 F yb (2+Re)D 2
3 F emt s2
k3=(−1 )+√ 2(1+1)1
+2 ×320(2+1)12,72
3 × 63,809× 402 =1,239
Persamaan yang digunakan Untuk moda kelelehan, Im ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Page 78
Z=0,83 D tm Fem
K o=0,83 ×12,7 × 80× 63,809
1=53830,033 N
Untuk moda kelelehan, Is ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=1,66 D t s F es
K o= 1,66 ×12,7 × 40×63,809
1=53830,033 N
Untuk moda kelelehan, IIIs ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=2,08 k3 Dt s Fem
(2+Re) Ko=2,08× 1,239 ×12,7 × 40× 63,809
(2+1 ) 1=27844,472 N
Untuk moda kelelehan, IV ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=(2,08 D2
Ko )√ 2 Fem F yb
3(1+Re)=(2,08 × 12,72
1 )√ 2 ×63,809 ×3203(1+1)
=27682,899 N
Dari perhitungan Z diatas, dipilih hasil yang terkecil, yaitu: Z = 27682,899 N = 27,682 KNBerdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øc = 0,65
λ∅ c Z '=λ∅ c ( Z . Cg .C∆ . nf )=0,8 × 0,65× (27,682× 0,996 ×1 × 4 )=57,348 KNjadi Zu < λ∅ c Z ', maka sambungan tersebut aman.
Persamaan yang digunakan Untuk moda kelelehan, Im ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=0,83 D t m Fem
K o=0,83 ×12,7 × 80× 45,114
1=38043,427 N
Untuk moda kelelehan, Is ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=1,66 D t s F es
K o=1,66 ×12,7 × 40×45,114
1=38043,427 N
Page 79
100 mm 100 mm60 mm60 mm
30 mm 30 mm
Pu = 42,74 KN
Pu = 16,93 KNPu = 17,88 KNPu = 30,21 KN
α1α1 Pu = 40,72KN
Untuk moda kelelehan, IIIs ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=2,08 k3 Dt s F em
(2+Re) Ko=2,08× 1,331× 12,7 ×40 × 45,114
(2+1 ) 1=21137,215 N
Untuk moda kelelehan, IV ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=(2,08 D2
Ko )√ 2 Fem F yb
3(1+Re)=(2,08 × 12,72
1 )√ 2 × 45,114× 3203(1+1)
=23272,286 N
Dari perhitungan Z diatas, dipilih hasil yang terkecil, yaitu: Z = 21137,215 N = 21,137 KNBerdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øc = 0,65
λ∅ c Z '=λ∅ c ( Z . C g .C∆ . nf )=0,8× 0,65× (21,137 ×1 ×1 ×1 )=10,991 KN
jadi Zu < λ∅ c Z ', maka sambungan tersebut aman.
Sambungan pada potongan F :
Berdasarkan SNI Tata Cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia, dalam sambungan takikan (gigi) tunggal harus memenuhi beberapa persyaratan seperti : Dalamnya gigi (tm) ≤ 1/3 h
1/3h = 4 cmDalam gigi yang digunakan 3 cm ....jadi memenuhi syarat.
Panjang kayu muka (lm) ≥ 1,5 h dan lm ≤ 200 mm
Page 80
340 mm60 mm
30 mm
30 mm
1,5h= 180 mmPanjang lm yang digunakan 340 mm memenuhi syarat lm > 1,5 h
Berdasarkan SNI Tata Cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia, dalam sambungan baut untuk beban sejajar arah serat harus memenuhi beberapa persyaratan seperti :
Jarak tepi (bopt)lm/D≤6 1,5 D dan lm/D>6 yang terbesar antara1,5D atau ½ jarak antar baris alat pengencang tegak lurus serat.
80/12,4 = 6,299 1,5D =19,05 mm atau ½ jarak anatar baris = 30 mmJarak tepi yang digunakan 30 mm .....Jadi memenuhi persyaratan.
Jarak ujung (aopt)Untuk komponen tekan = 4D4D= 50,8 mmJarak ujung yang digunakan 100 mm .....Jadi memenuhi persyaratan.
Spasi dalam baris alat pengencang (sopt)Syarat : 4D = 50,8 mmSpasi dalam baris yang digunakan 60 mm ....Jadi memenuhi persyaratan.
Jarak antar baris alat pengencangSyarat : 1,5D < 127 mm 1,5D = 19,05 mmJarak antar baris yang digunakan 60 mm ....Jadi memenuhi persyaratan.
Faktor koreksi aksi kelompok
Untuk sambungan sejajar arah serat
Cg=1n f∑i=1
nr
ai
a i=[ m(1−m2 ni)
(1+REA mni ) (1+m )−1+m2 ni ] [1+REA
1−m ]m=u−√u2−1
u=1+γ s2 [ 1
E Am+ 1
E A s ]REA=¿¿γ=0,246 D1,5 (KN /mm)=0,246 ×12,71,5=11,138 KN /mm
E ' w=8820 N /mm2=8,820 KN /m m2
EAm=E 'w ×luas penampang kayuutama=8,820× 80 ×120=84672 KNEA s=E 'w ×luas penampangkayu sekunder=8,820 ×40× 120=42336 KNEAmak=84672 KNEAmin=42336 KNSpasi baris antar alat pengencang untuk beban sejajar arah serat direncanakan adalah 60mm.ni yang direncanakan adalah 2.
Page 81
nr yang direncanakan adalah 2 baris.nf = (ni x nr) = (2 x 2)= 4
Karena hanya digunakan 1 baut maka Cg = 1Faktor koreksi geometrik.
Untuk sambungan sejajar arah serat
Jarak ujung yang digunakan dalam perencanaan (a) = 60 mmUntuk a = aopt maka C∆ = 1
Untuk sambungan tegak lurus arah serat
Karena hanya digunakan 1 baut maka C∆ = 1
Untuk sambungan dengan sudut α1
cosα 2=3,624,01
=0,903 Nu=17,88 KN
Nu cosα 2=17,88× 0,903=16,146 KN
Direncanakan untuk sambungan takikan akan digunakan sambungan takikan tunggal dengan ketentuan:
Ketentuan perencanaan sambungan untuk takikan gigi tunggal adalah sebagai berikut:
N u cosα ≤ λ∅ v
lm b F ' v
1+0,5lm
em
Berdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øv = 0,75
Page 82
b=80 mm
Berdasarkan tabel 2.1 untuk kode kayu E15 , maka Fv = 5,1.Berdasarkan tabel 2.3 untuk kelas mutu kayu B, maka rasio tahanan = 0,63.Berdasarkan tabel 3.1 dan 3.2 untuk balok kayu dengan luas penampang lebih kecil dari 125 mm x 125 mm, T≤38o dan Fb/CF =32/1, maka Cm=1 dan Ct=1Sedangkan untuk Cpt dan Crt ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok (dianggap adalah 1).
F ' v=F v .rasio tahanan. Cm. C t .C pt .C rt
F ' v=(5,1× 0,63)×1 ×1 ×1×1=3,213 N /m m2
em=0,5tm+0,5 hn et →hnet=h−tm=120−30=90mmem=0,5 (30 )+0,5 (90 )=15+45=60mm
λ∅ v
lmb F ' v
1+0,25lm
em
=0,8 × 0,75× 340 × 80× 3,213
1+0,25 34060
=0,6 × 87393,62,416
=21703,709 N
λ∅ v
lmb F ' v
1+0,25lm
em
=21,704 KN
jadi Nu cosα<λ∅ v
lm b F ' v
1+0,5lm
em
,maka sambungan aman.
Untuk sambungan sudut sejajar serat, Fe||
Zu = 42,74 KN
Fe|| = 77,25 G = 77,25 x 0,826 = 63,809tm=80 mmts = 40 mm
Ko=1+( 03600 )=1
Re=Fem
Fes=1
Rt=tm
t s=80 mm
40 mm=2
k3=(−1 )+√ 2(1+Re)Re
+2 F yb (2+Re)D 2
3 F emt s2
k3=(−1 )+√ 2(1+1)1
+2 ×320(2+1)12,72
3 × 63,809× 402 =1,239
Persamaan yang digunakan Untuk moda kelelehan, Im ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Page 83
Z=0,83 D tm Fem
K o=0,83 ×12,7 × 80× 63,809
1=53830,033 N
Untuk moda kelelehan, Is ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=1,66 D t s F es
K o= 1,66 ×12,7 × 40×63,809
1=53830,033 N
Untuk moda kelelehan, IIIs ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=2,08 k3 Dt s Fem
(2+Re) Ko=2,08× 1,239 ×12,7 × 40× 63,809
(2+1 ) 1=27844,472 N
Untuk moda kelelehan, IV ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=(2,08 D2
Ko )√ 2 Fem F yb
3(1+Re)=(2,08 × 12,72
1 )√ 2 ×63,809 ×3203(1+1)
=27682,899 N
Dari perhitungan Z diatas, dipilih hasil yang terkecil, yaitu: Z = 27682,899 N = 27,682 KNBerdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øc = 0,65
λ∅ c Z '=λ∅ c ( Z . Cg .C∆ . nf )=0,8 × 0,65× (27,682× 0,996 ×1 × 4 )=57,348 KN
jadi Zu < λ∅ c Z ', maka sambungan tersebut aman.
Untuk sudut tegak lurus serat, F e┴
Zu = 30,21 KN (khusus untuk sambungan pada titik ini, diameter baut yg digunakan adalah Ø2,5 mm
Persamaan yang digunakan Untuk moda kelelehan, Im ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=0,83 D t m Fem
K o=0,83 ×25 ×80 × 32,154
1=53376,216 N
Untuk moda kelelehan, Is ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Page 84
Z=1,66 D t s F es
K o=1,66 ×25 × 40 ×32,154
1=53376,216 N
Untuk moda kelelehan, IIIs ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=2,08 k3 Dt s Fem
(2+Re) Ko=2,08× 1,331× 25 ×40 × 32,154
(2+1 ) 1=54206,454 N
Untuk moda kelelehan, IV ; maka tahanan lateral (Z) seperti persamaan berikut:
Z=(2,08 D2
Ko )√ 2 Fem F yb
3(1+Re)=(2,08 × 252
1 )√ 2 ×32,154 × 3203(1+1)
=76133,808 N
Dari perhitungan Z diatas, dipilih hasil yang terkecil, yaitu: Z = 53376,216 N = 53,376 KNBerdasarkan tabel 2.6 dan 2.7 untuk kombinasi pembebanan no 3, maka di dapat:λ = 0,80Øc = 0,65
λ∅ c Z '=λ∅ c ( Z . Cg .C∆ . nf )=0,8 × 0,65× (53,376 ×1 ×1× 1 )=32,0256 KN