7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 1/18
VIII.
ANALISIS SAMBUNGAN
PAKU
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 2/18
I. Tahanan Lateral Acuan
Sambungan satu irisan dan dibebani tegak lurus sumbu alat
pengencang dan dipasang tegak lurus sumbu komponen struktur
diambil sebagai nilai terkecil dari persamaan yang dihitung sesuai
Tabel 1 dan dikalikan dengan jumlah alat pengencang (nf ).
Sambungan dua irisan, diambil sebesar dua kali tahanan lateral
acuan satu irisan terkecil.
Nilai kuat tumpu kayu untuk beberapa nilai berat jenis dpt dilihat pd
Tabel 2.
Kuat lentur paku bulat dpt dilihat pd Tabel 3 (ASCE, 1997).
Dimensi paku yg meliputi diameter, panjang, dan angka
kelangsingan, dpt dilihat pd Tabel 4.
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 3/18
Tabel 1. Tahanan lateral acuan satu paku (Z) pada
sambungan dengan satu irisan yang menyambung
dua komponen
D
es s
K
F Dt , Z
33
)21(
33 1
e D
em
R K
DpF k , Z
2
2
13
212
121 p F
D R F
Rk em
e yb
e
)(2
33 2
e D
em s
R K
F Dt k , Z
2
2
23
212121
sem
e yb
e
e
t F
D R F
R
Rk
)1(3
233 2
e
ybem
D R
F F
K
D , Z
dengan:
dengan:
Moda
Kelelehan Persamaan yang berlaku
Is
IIIm
IIIs
IV
Catatan:
Re = Fem/Fes
p = kedalaman penetrasi efektif batang alat
pengencang pada komponen
pemegang(lihat Gambar 20),
KD = 2,2 untuk D 4,3 mm,= 0,38 D + 0,56 untuk 4,3 mm < D < 6,4
mm,
= 3,0 untuk D 6,4 mm.
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 4/18
Tabel 2. Kuat tumpu paku untuk berbagai berat jenis kayu
Berat jenis kayu (G )
0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70Nilai F
e (N/mm2
) 21,21 26,35 31,98 38,11 44,73 51,83 59,40
Tabel 3. Kuat lentur paku untuk berbagai
diameter paku bulat
Diameter paku
Kuat lentur paku
F yb
(N/mm2)
≤ 3,6 mm 689
3,6 mm < D ≤ 4,7 mm 620
4,7 mm < D ≤ 5,9 mm 552
5,9 mm < D ≤ 7,1 mm 483
7,1 mm < D ≤ 8,3 mm 414
D > 8,3 mm 310
Tabel 4. Berbagai ukuran diameter
dan panjang paku
Nama paku Diameter Panjang λ
(mm) (mm)
2"BWG12 2,8 51 18
2,5"BWG11 3,1 63 20
3"BWG10 3,4 76 22
3,5"BWG9 3,8 89 23
4"BWG8 4,2 102 24
4,5"BWG6 5,2 114 22
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 5/18
II. Geometrik Sambungan Paku
Spasi dlm satu baris (a).
Pd semua arah garis kerja gaya thd arah serat kayu: spasi minimumantar alat pengencang dlm satu baris diambil sebear 10 D biladigunakan pelat sisi dari kayu dan minimal 7 D untuk pelat sisi dari baja.
Spasi antar baris (b).
Pada semua arah garis kerja gaya thd arah serat kayu, spasiminimum antar baris adalah 5 D.
Jarak ujung (c ).
Jarak minimum dr ujung komponen str ke pusat alat pengencang
terdekat diambil sbb:
a. untuk beban tarik lateral: b. untuk beban tekan lateral:
- 15 D : pelat sisi dari kayu - 10 D : pelat sisi dari kayu
- 10 D : pelat sisi dari baja - 5 D : pelat sisi dari baja
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 6/18
Jarak tepi (jarak tepi dg beban, d , dan jarak tepi tanpa beban, e).
Jarak minimum dari tepi komponen str ke pusat alat pengencang
terdekat diambil sbb:
- 5 D pada tepi yg tidak dibebani
- 10 D pada tepi yg dibebani
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 7/18
III. Faktor Koreksi Sambungan Paku
1. Kedalaman penetrasi (C d ).
Tahanan lateral acuan dikali-
kan dg faktor kedalaman
penetrasi ( p), sbb:
- p ≥ 12D , C d = 1,00
- 6D ≤ p ≤ 12D , C d = p/12D
- p ≤ 6D , C d = 0,00
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 8/18
2. Serat ujung (C eg ).
Tahanan lateral acuan harus dikalikan
dengan faktor serat ujung C eg = 0,67,
untuk alat pengencang yg ditanam ke
dalam serat ujung kayu.
3. Sambungan paku miring (C tn ).
Pada sambungan spt ini, tahanan
lateral acuan hrs dikalikan dg faktor
paku miring C tn = 0,83.
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 9/18
4. Sambungan diafragma (C d i ).
Faktor koreksi ini hanya berlaku untuk sambungan rangka kayu
dg plywood spt pd str diafragma atau shear wall . Nilai faktor koreksi ini
umumnya lebih besar dari 1,00.
Contoh soal 1.
Rencanakan sambungan perpanjangan (lihat Gambar) dg menggunakan
alat sambung paku. Kayu penyusun sambungan memiliki berat jenis 0,5.
Asumsikan nilai ( λ) = 0,8.
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 10/18
Penyelesaian :
Dicoba paku 4’’BWG8 (diameter 4,2 mm dan panjang 102 mm).
Menghit tahanan lateral acuan satu paku (Z ).
Diameter paku (D) = 4,2 mm
Kuat lentur paku (F yb) = 620 N/mm2
Kuat kayu samping dan utama dianggap memiliki berat jenis yg
sama, maka F es = F em = 31,98 N/mm2 dan R e = 1,00.Tebal kayu samping (t s) = 25 mm
Penetrasi pd komponen pemegang ( p) = 102 – 25 – 50 = 27 mm
K D = 2,2 (untuk paku dg diameter < 4,3 mm)
Moda kelelehan I s .
N100742,2
98,31252,43,33,3
x x x
K
F Dt Z
D
es s
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 11/18
Moda kelelehan III m
Moda kelelehan III s
N4432
1212,2
98,31272,422,13,3
21
3,3
22,12798,313
2,412162021121
3
)21(2121
1
2
2
2
2
1
x
x x x x
R K
DpF k Z
x x
x x x
p F
D R F Rk
e D
em
em
e yb
e
N4221
122,2
98,31252,426,13,3
2
3,3
26,12598,313
2,41216202
1
1121
3
)21(2121
2
2
2
2
2
2
x x x x
R K
F Dt k Z
x x
x x x
t F
D R F
R
Rk
e D
em s
sem
e yb
e
e
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 12/18
Moda kelelehan IV
Jadi tahanan lateral acuan terkecil : III s = 4221 N
Tahanan lateral acuan untuk dua irisan, Z = 2 x 4221 = 8442 N
Tahanan lateral acuan terkoreksi (Z’ ).Nilai koreksi penetrasi (C d )
p = 27 mm > 6D (6 x 4,2 = 25,2 mm)
< 12D (12 x 4,2 = 50,4 mm), maka:
C d = p/12D = 27/50,4 = 0,536
Z’ = C d .Z (C di , C eg , dan C tn tdk diperhitungkan)
= 0,536 x 8442 = 4525 N
N4302113
62098,312
2,2
)2,4(3,3
13
23,3
22
x x x
R
F F
K
D Z
e
ybem
D
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 13/18
Tahanan lateral ijin satu paku (Z u ).
Z u = λ.Фz .Z’ = 0,8 x 0,65 x 4525 = 2353 N
Menghit jumlah paku (n f ).
(dipasang 10 bh paku spt Gambar)
Ketent penempatan paku:- spasi dlm 1 baris (a) : 10D = 42 mm ~ 50 mm
- jarak antar baris (b) : 5D = 21 mm ~ 30 mm
- jarak ujung (c ) : 15D = 63 mm ~ 75 mm
- jarak tepi tdk dibebani (e) : 5D = 21 mm ~ 30 mm
bh5,82353
20000
u
f Z
P n
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 14/18
Contoh soal 2.
Hitunglah gaya tarik P maks yg dijinkan dari sambungan satu irisan spt
gambar. Paku yg digunakan 3”BWG10, berat jenis kayu 0,55 dan faktor waktu ( λ) = 1,00.
Penyelesaian:
Tahanan lateral acuan satu baut (Z ).
Paku 3”BWG10, diameter 3,4 mm dan panjang 76 mm
Kuat lentur paku (F yb) = 689 N/mm2 Kuat tumpu kayu F es = F em = 38,11 N/mm2 dan R e = 1,00
Tebal kayu penyambung (tebal kayu terkecil) = 30 mm
Kedalaman penetrasi ( p) = 76 – 30 = 46 mm
K D = 2,2 (diameter paku < 4,3 mm)
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 15/18
Tahanan lateral acuan terkoreksi (Z’ ).
Nilai koreksi penetrasi (C d )
p = 46 mm > 12 D (12 x 3,4 = 40,8 mm) , jadi C d = 1,00
Z’ = C d . Z = 1,00 x 1622 = 1622 N
Gaya tarik maks sambungan (P ).
P ≤ nf . λ.Фz .Z
≤ 12 x 1,00 x 0,65 x 1622 = 12651 N
Jadi gaya tarik maks adalah 12,651 kN
Tahanan lateral
acuan (N)
Moda Kelelehan
5831 I s 3126 III m
2163 III s
1622 IV
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 16/18
Contoh soal 3.
Hitunglah besarnya gaya tarik P dari sambungan buhul spt gambar yg
tersusun dari kayu dg berat jenis 0,6 dan paku 2,5”BWG11. Asumsikannilai faktor waktu (λ) = 0,80.
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 17/18
Penyelesaian:
Tahanan lateral acuan satu baut (Z ) satu irisan.
Paku 2,5”BWG11, diameter 3,1 mm dan panjang 63 mm
Kuat lentur paku (F yb ) = 689 N/mm2
Kuat tumpu kayu F es = F em = 44,73 N/mm2 dan R e = 1,00
Tebal kayu samping (t s ) = 30 mm
Kedalaman penetrasi (p ) = 63 – 30 = 33 mm
Kontrol overlapping (v )
v = 2 x (p – 0,5t m ) = 2 x (33 – 25) = 16 mm > 4D (4 x 3,1 = 12,4 mm)
K D = 2,2 (diameter paku < 4,3 mm)
Karena penempatan paku
pada 2 sisi, maka tahanan
lateral acuan:
Z = 2 x 1461 = 2921 N
Tahanan lateral
acuan (N)
Moda Kelelehan
6240 I s
2441 III m
2248 III s
1461 IV
7/27/2019 struktur kayu - Viii. Analisis Sambungan Paku
http://slidepdf.com/reader/full/struktur-kayu-viii-analisis-sambungan-paku 18/18
Menghit tahanan lateral acuan terkoreksi (Z’ ).
Nilai koreksi penetrasi (C d ).
p = 33 mm > 6D (6 x 3,1 = 18,6 mm)
< 12D (12 x 3,1 = 37,2 mm), maka:
C d = p/12D = 33/37,2 = 0,89
Z’ = C d .Z = 0,89 x 2921 = 2599 N.
Gaya tarik maks sambungan (P ).
P ≤ nf . λ.Фz .Z
≤ 9 x 0,8 x 0,65 x 2599 = 12163 N
Jadi gaya tarik maks adalah 12,16 kN