Upload
independent
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
1. MENGHITUNG BEBAN – BEBAN :
Menghitung Beban P
a) Data Teknis
1) Bentang Kuda-Kuda (L ) = 10 m
2) Jarak Antar Kuda-Kuda (𝓁) = 3 m
3) Bahan Penutup Atap = Genteng
4) Beban Angin = 30 kg/m2
5) Sudut Kemiringan Atap 𝛼= 32°
6) Koefisien Angin Tekan = ( 0,02α – 0,4 )
7) Koefisien Angin Hisap = ( 0,4 )
8) Muatan Hidup = 100 kg
9) Berat Penutup Atap = 50 kg/m2
10) Berat Plafond + Penggantung= 18 kg/m2
11) Konstruksi Terlindung -----> β = 1 ; γ = 1
12) Ukuran Kayu yang Ada Di Pasaran = 2/3, 3/4, 4/6, 5/7, 5/12, 6/8,
6/12, 8/12, 10/10, 10/12, 10/14, 8/14, 6/15, 8/15, 10/15
1
2.008.00
2.00 2.002.00
13) Jenis Kayu Kelas Kuat Kayu II/ Mutu A
σ ltr =100 kg/cm2
σ tk // = σ tr // = 85 kg/cm2
σ tk R┴ = 25 kg/cm2
τ // = 12 kg/cm2
E // = 100.000 kg/cm2
Bj = 600 kg/cm2
» Sumber = (P.K.K.I N.I -5) PKKI bab II
2
a. Panjang Batang
No Batang Panjang (m)
1 AC 2,5002 CD 2,5003 DE 2,5004 EB 2,5005 AF 203,336 FG 203,337 GH 203,338 HI 203,339 IJ 203,33
10 JB 203,3311 FC 1,43012 GC 2,48013 GD 2,87014 HD 3,50015 ID 2,87016 IE 2,48017 JE 1,430
3
2.008.00
2.00 2.002.00
4.72
1.571.57
1.57
1.07 2.13 1.802.50
b. Sudut tiap simpul
Sudut Besar Sudut ( 0 ) Sudut Besar Sudut ( 0 )< ACF< FCG< GCD< AFC< GFC< FGC< CGD< HGD< GHD< CDG< GDH
545570918935 5589555436
< BEJ< IEJ< IED< BJE< IJE< JIE< EID< HID< IHD< EDI< IDH
5455709189355589555436
4
2.008.00
2.00 2.002.00
2. MENDIMENSI RENG, USUK, GORDING
a. Mendimensi Reng
Berat penutup atap genteng dengan reng dan usuk per m2 bidang atap adalah
sebesar 50 kg/m2 (PMI 1970 tabel 1)
Berat genteng + reng ditaksir = 30 kg/m2
Jarak reng = 0,25 m
Jarak usuk = 0,50 m
Berat reng = 0,25 x 30 kg/m2
= 7,50 kg/m
1) Beban Mati (q)
q = 7,50 kg/m
qx1= q . cos α
= 7,50 . cos 32°
= 6,360 kg/m
qy1= q . sin α
= 7,50 . sin 32°
= 3,974 kg/m
Mx1 = 1/8 . qx . l2
= 1/8 . 6,360. 0,52
= 0,199 kgm
My1 = 1/8 . qy . l2
= 1/8. 3,974. 0,52
= 0,124 kgm
2) Beban Angin (W)
W = 30 kg/m2
Koefisien angin tekan = ( 0,02α – 0,4 )
q = ( 0,02α – 0,4 ) . W. l
= ( 0,02 . 32 – 0,4 ) . 30 . 0,25
= 1,80 kg/m
5
Koefisien angin hisap = – 0,4
q = -0,4 . W. l
= -0,4 . 30 . 0,25
= -3 kg/m
Mx tekan = 1/8 . q . l2
= 1/8 .1,80. 0,52
= 0,056 kgm
Mx hisap = 1/8 . q . l2
= 1/8 . (-3,0 ) . 0,52
= -0,094 kgm
3) Kombinasi Beban dan Momen
qxTotal = qx1 + qx tekan + qx hisap
= 6,360 + 1,80 + (-3,0 )
= 5,160 kg/m = 0,05160 kg/cm
qyTotal = qy1
= 3,974 kg/m = 0,03974 kg/cm
MxTotal = Mx1 + Mx tekan + Mx hisap
= 0,199 + 0,056 + (-0,094)
= 0,161 kgm
MyTotal = My1
= 0,124 kgm
Menentukan Ukuran Reng
b : h = 2 : 3 b = 2/3 h
Wx = 1/6 . b . h2
= 1/6 . (2/3 h) . h2
= 1/9 h3
Wy = 1/6 . b2 . h
= 1/6 . (2/3 h) 2 . h
= 2/27 h3
σ ijin lt kayu kelas kuat IIA = 100 kg/cm2
σ ijin lt reduksi = 100 . Bj . β. γ
6
= 100 . 0,6 . 5/4 . 1 = 75 kg/cm2
σ ijin lt reduksi = Mx + My
Wx Wy
75 = 16, 1 + 1 2 , 4
1/9 h3 2/27 h3 x h3
75 . h3 = 16, 1 + 1 2 , 4
1/9 2/27
= (16,1. 9) + (12,4. 27 / 2)
75 = 144,9 + 167,4 = 312,3
h3 = 312,3/ 75 = 4,164 cm
h = 1,621 cm ≈ 3 cm
b = 2/3 . h
= 2/3 . 1,621
= 1,081 cm ≈ 2 cm
Jadi memakai reng dengan ukuran 2/3
4) Kontrol Terhadap Lendutan
F izin = 1/300 . l = 1/300 . 50 = 0,167 cm
Ix = 1/12 . b . h3 = 1/12 . 2 . 33 = 4,5 cm4
Iy = 1/12 . b3 . h = 1/12 . 23 . 3 = 2 cm4
E = 1. 105 kg/cm2
Fx = (5/384) . (qx . l4 / E . Ix)
= (5/384) . (0,05160. 504 / 1 . 105 . 4,5)
= 0,0093cm
Fy = (5/384) . (qy . l4 / E . Iy)
= (5/384) . (0,03974 . 504 / 1 . 105 . 2)
= 0,0162 cm
F2 = √Fx2 + Fy2
= √0,00932 + 0,01622
F = 0,0187cm < F izin = 0,167 cm …………… OK!!!
5) Kontrol Terhadap Lenturan
σ lt = Mx/Wx + My/Wy
7
= 16,1/(1/9h3) + 12,4/(2/27h3)
= 5,566+ 6,7
σ lt = 12,266 kg/cm2 < σ ijin lt = 75 kg/cm2
Jadi ukuran reng 2/3 ----» (AMAN)
b. Mendimensi Usuk
1) Beban Mati (q)
Jarak gording = 203,33 m
Jarak usuk = 0,5 m
Berat atap+reng+usuk= 50 kg/cm2
Berat usuk = 0,5 x 50 kg/m2 = 25 kg/m
qx = q . cos α
= 25 . cos 35°
= 20,478 kg/m
Mx1 = 1/8 . q . l2
= 1/8 . 20,478. 203,332
= 105,8279 kgm= 10582,7 kgcm………………….(a)
2) Beban karena Pekerja (P = 100 kg)
P = ½ . 100 = 50 kg
Px = P. cos α
= 50 . cos 35°
= 40,957 kg/m
Mx2 = ¼ . Px . l
= ¼ . 40,957 . 203,33 = 2081,94kgm = 20819,4 kgcm…….(b)
3) Beban akibat Tekanan Angin
qx = ( 0,02α – 0,4 ) . W. l
= ( 0,02 . 35 – 0,4 ) . 30 . 0,5
= 4,5 kg/m
Mx2 = 1/8 . q . l2
= 1/8 . 4,5. (203,33)2
= 23,255 kgm = 2325,5 kgcm……………………….(c)
8
2
3
4) Kombinasi Beban dan Momen
qxTotal = 20,478 + 4,5 = 24,978 kg/m = 0,24978 kg/cm
PxTotal = 40,957 kg/cm = 0,40957 kg/cm
(a) + (b) = 10582,7+ 20819,4 = 21872,4 kgcm
(a) + (c) = 10582,7+ 2325,5 = 3378,5 kgcm
-------- Dipakai Mx terbesar, yaitu 21872,4 kgcm
5) Mendimensi Usuk
Wx = 1/6 . b . h2 --------- misal b = 2/3 h
= 1/6 . (2/3 h) . h2
= 1/9 h3
σ lt = Mx / Wx
75 = 21872,4 / (1/9 h3)
h3 = 27405,9 / 75
h3 = 196,852
h = 7,206 cm ≈ 8 cm
b = 2/3 h
= 2/3 . 7,206 = 4,804 cm ≈ 6 cm
Kontrol --------
σ lt = Mx / Wx
= 21872,4 / (1/6 . 6 . 82)
= 47,579 kg/cm2 < σ ijin lt = 75 kg/cm2
6) Kontrol terhadap Lendutan
F izin = 1/300 . l = 1/300 . 198,73= 0,662 cm
Ix = 1/12 . b . h3 = 1/12 . 6 . 83 = 256 cm4
Fx = [(5/384) . (qx . l4 / E . I)] + [(1/48) . (Px . l3 / E . I)
= [(5/384) . (0,24978. 198,734 / 1 . 105 . 256)]
+ [(1/48) . (0,409. 198,733 / 1 . 105 . 256)]
= 0,198 + 0,374
= 0,572 cm > F izin = 0,662 cm………………….(AMAN)
Jadi ukuran usuk 6/8
9
e. Mendimensi Gording
1) Berat Atap (usuk+genteng+reng) = 50 kg/m2
Berat gording = 50 kg/m2 x 1,987 m = 99,350kg/m
qx = 99,350 . cos 350
= 81,383 kg/m
Mx= 1/8.qx.L2
= 1/8 . 83,383 . (32) = 93,805 kgm = 9380,5 kgcm……..(a)
2) Beban Berguna
P = 100 kg
Px = P.cos 350 = 100.cos 350 = 81,915 kg/m = 0,81915 kg/cm
Mx= ¼.Px.L =1/4 . 81,915 . 3 = 61,43 kgm = 6143 kgcm……(b)
3) Beban Angin = 30 kg/m2
Tekanan angin = (0, 02 α-0,4) . 30
= (0,02 . 35 - 0, 4) . 30 = 9,00 kg/m2
qx = 9,00. 1,987
= 17,883 kg/m
Mx = 1/8 . 17,883. (32)
= 20,118 kgm = 2011,8 kgcm……………………….(c)
4) Kombinasi Pembebanan
qxTotal = 81,383 + 20,118 = 101,501 kg/m =0, 101501kg/cm
PxTotal = 81,915 kg/m = 0,81915 kg/cm
a+ b = Mx = 9380,5 + 6143 = 15523,5 kgcm
a + c = Mx = 9380,5 + 2011,8 = 11392,1 kgcm
--------------- dipakai Mx terbesar = 15523,5 kgcm
5) Dimensi Gord
wx = 1/6 . b . h2 misal b = 2/3 h
= 1/6 . (2/3 h) . h2
10
=1/9.h3
σ lt = Mx / Wx
75 = 15523,5 / (1/9 h3)h3 = 1397,115/ 75
h = 12,341 cm ≈ 14 cm
b = 2/3 h
= 2/3 . 12,341 = 8,227 cm ≈ 10 cm
Kontrol σ lt = Mx / Wx
= 15523,5 / (1/6 . 10 . 142)
= 47,521 kg/cm2 < σ ijin lt = 75 kg/cm2
6) Kontrol terhadap Lendutan
Fizin = 1/300 L = 1/300 . 300 = 1 cm
Ix = 1/12 . b . h3 E = 1 x 105kg/cm
= 1/12 .10 .143 = 2286,667
Fx = [(5/384) . (qx . l4 / E . I)] + [(1/48) . (Px . l3 / E . I)
= [(5/384) . (0,101501. 3004 / 1 . 105 . 2286,667)]
+ [(1/48) . (0,81915 .3003 / 1 . 105 . 2286,667)]
= 0,486+ 0,002
= 0,488 cm < F izin = 1 cm………………….OK!!!
----- Jadi, dipakai gording dengan dimensi 10/14( Aman )
11
f. Pembebanan Kuda-Kuda
Pembebanan yang terjadi pada setiap titik buhul
1. Bs gording = (0,10 x 0,14 x 600) x 3,00 = 25,200 kg
2. Bs kuda-kuda = Σ p.batang x ( 0,10 x 0,14 ) x 3,00
= 10 x ( 0,10 x 0,14) x 3,00 = 0,420 kg
3. Bs genteng (penutup atap) = 50 x 1,987 x 3,00 = 298,050 kg
4. Bs plafond+ penggantung = 18 x 2,5 x 3,00 = 135,000 kg+
Total beban = 458,760 kg
Beban pada titik buhul (G)
Beban pada tumpuan (tepi) ½ Q = ½ . 458,760 = 229,335 kg
Beban pada titik buhul Q = 458,760 kg
RAV = RBV = ( 5 . ΣG ) + ( 2 . G )
= ( 5 . 458,760) + ( 2 . 229,380)
= 2293,8+ 458,760
= 2752,560 kg
RAV = RBV = Σ G / 2 = 2752,560 / 2 = 1376,280 kg
Pembebanan angin
Angin tekan (w)
Koefisien angin tekan = (0, 02 α - 0,4)
= (0, 02 . 35 – 0,4) = 0,3
W angin tekan = 0,3 x 30 x 3,00 x 1,987
= 53,649 kg ( pada titik buhul )
W pada tumpuan = ½ . 53,649 = 26,824 kg
Angin hisap (W’)
Koefisien angina hisap = - 0, 4
W angin hisap = - 0, 4 x 30 x 3 x 1,987
= - 71,532 kg ( pada titik buhul )
W pada tumpuan = ½ .( -71,532) = -35,766 kg
12
CREMONA KAYU AKIBAT BEBAN SENDIRI (G)
13
1000
33°
250 250 250
G1=229,335 kg
G2=458,760 kg
G7=229,335kg
G3=458,760kg
G4=458,760kg
G5=458,760kg
G6=458,760kg
250.00
a4
v1
2105.7984
1825.0253
1263.4790
2105.7984
1825.0253
1263.4790
578.9828
578.9828
327.7199
327.7199
385.9885
385.9885
917.5200
1766.0711
1766.0711
1412.8569
1412.8569
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
GAYA BATANG (KG)
Tekan (- )No.
Batang Tarik (+)
a1
a2
a3
b1
b2
b3
b4
b5
b6
d1
d2
d3
d4
d5
d6
RB
RA12 G
G
G
G
G
G12 G
-b1
-d1
+a1=a4 +a2=+a3+V1-d6
-b2
-b3
-b4
-b5
-b6
CREMONA KAYU AKIBAT BEBAN ANGIN KIRI
14
1000
250 250 250250.00
W1=23.248 kg
W2=46.496 kg
W3=46.496 kg
W4=23.248 kg
W'3=71.532 kg
W'4=35.766 kg
W'2=71.532 kg
W'1=35.766 kg
+b4
-v1
+a3
+b5
-d5
+a4
+d4
+b6
+d6
RA
RB
+b1+a2
W1
W2
W3W4
+b2
-d1
+b3
-d3
+d2
+a1
-d3
W'4
W'3
W'2
W1'
46.6459
39.6042
69.9688
60.9293
29.8520
71.7625
107.6438
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
GAYA BATANG (KG)
Tekan (-)No.
Batang Tarik (+)
a1
a2
a3
b1
b2
b3
b4
b5
b6
d1
d2
d3
d4
d5
d6
a4
v1
125.0865
167.7716
16.7321
48.9371
14.8027
18.5386
56.2054
17.8813
75.8299
81.5775
CREMONA KAYU AKIBAT BEBAN ANGIN KANAN
15
1000
250250250 250.00
W1=23.248 kg
W2=46.496 kg
W3=46.496 kg
W4=23.248 kg
W'3=71.532 kg
W'4=35.766 kg
W'2=71.532 kg
W'1=35.766 kg
167.7716
16.7321
125.0865
48.9371
71.7625
60.9293
69.9688
GAYA BATANG (KG)
Tekan (-)No.
Batang Tarik (+)
a1
a2
a3
b1
b2
b3
b4
b5
b6
d1
d2
d3
d4
d5
d6
a4
v1
81.5775
75.8299
17.8813
56.2054
18.5386
14.8027
107.6438
39.6042
46.6459
29.8520
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
RA RBW1
W2
W3
W4W'4
W'3
W'2
W1'
-a1
+b1
+b3
-d2
+a2
+b2 +d1
+d3
-d4
+a3
+b4 -v1
+b5
+d5-d6
+a4+b6
REKAPITULASI MUATAN
TEKAN ( - ) TARIK ( + ) TEKAN ( - ) TARIK ( + ) TEKAN ( - ) TARIK ( + ) TEKAN ( - ) TARIK ( + )a1 1,766.1 167.8 48.9 48.9 1,933.8 a2 1,412.9 125.1 16.7 - 1,554.7 a3 1,412.9 16.7 125.1 - 1,554.7 a4 1,766.1 48.9 167.8 - 1,982.8 1,982.8 b1 2,105.8 14.8 81.6 2,105.8 96.4 b2 1,825.0 18.5 75.8 1,825.0 94.4 b3 1,263.5 56.2 17.9 1,263.5 74.1 b4 1,263.5 17.9 56.2 1,263.5 74.1 b5 1,825.0 75.8 18.5 1,825.0 94.4 b6 2,105.8 81.6 14.8 2,105.8 96.4 2,105.8 d1 386.0 46.6 71.8 432.6 71.8 d2 327.7 39.6 60.9 60.9 367.3 d3 579.0 70.0 107.6 649.0 107.6 d4 579.0 107.6 70.0 649.0 107.6 649.0 d5 327.7 60.9 39.6 60.9 367.3 d6 386.0 71.8 46.6 432.6 71.8 v1 917.5 29.9 29.9 59.7 917.5 917.5
NOMOR BATANG
Akibat Beban Sendiri Akibat Beban Angin Kiri Akibat Beban Angin Kanan Jumlah Gaya Batang Gaya yang diambil
17
3. PERHITUNGAN RENCANA KUDA – KUDA
Mendimensi Titik A (Tekan)
a = 1463,59 kg = 1,46 ton (maks)𝓁 = 1,987 m → 𝓁k
Kayu Kelas Kuat I
Imin = 50 . Pfk . 𝓁k2
= 50 . 1,46 . 1,9872
= 288,21 cm4
Diambil : b = 23h
h = 32h
Imin = 1
12 . b3 . h
= 1 ⁄ 12 . b3 . 32b
= 18 b4
Persamaan18b4 = I min h =
32 . b
18b4 = 288,21 =
32 . 8
b4 = 2305,73 = 12 cm
b = 6,9 ~ 8 cm
dipakai kayu dimensi 8/12
18
Imin = 1
12 . b3 . h
= 112 . 83 . 12
= 512 cm 4
Fbr = 8 . 12 = 96 cm2
ί = √ IFbr
= √ 51296
= 2,31
λ (kelangsingan batang) = lk
I min=198,7
2,31=86,01→87
untuk λ = 75, besar σtk kelas II = 36 kg/cm2
σtk reduksi = β . ɣ . σtk
= 1 . 1 . 36
= 36 kg/cm2
σ = PFbr
= 1463 ,5kg
96Cm2 = 15,2 < σ (36) → Aman
Mendimensi Titik A (tarik)
b = 1982,77 kg = 1,98 ton (maks)𝓁 = 2,5 m → 𝓁k
Kayu kelas kuat II
Menggunakan alat sambung gigi → perlemahan 20%
Penyelesaian :
F netto = b
σ tr ⁄ ⁄ = 1980,5
85 = 23,29 cm3
Perlemahan 20 %
19
F bruto = 10080 . 23,29 = 29,04 cm2
Misalkan b : h = 2 : 3
b =23h
F bruto = b.h
=23 . h . h
=23h2
2/3h2 = 29,04
h2 = 19,04 . 23
h = √19,41 = 4,4 cm ~ 5 cm
b = 23h
= 23 . 5
= 3,3 ~ 4 cm
Karena batang tekan menggunakan kayu ukuran 8/12 maka batang tarik
disamakan dengan batang tekan menjadi ukuran 8/12.
Jadi F bruto = 8 . 12 = 96 Cm2 > 29,04 cm2 (aman)
F netto = 96 . 80% = 76,8 cm2 > 23,29 cm2 (aman)
Jadi ukuran kayu 8
12 aman karena F bruto dan F netto kayu lebih besar dari F
bruto dan F netto ijin.
Menghitung lendutan
M = 18 . q . 𝓁2
q → berat sendiri = 0,08 . 0,12 . 10 = 0,096 kg/m
jumlah beban = 0,096 kg/m
M = 18 . 0,096 . 32
20
= 0,108 kg m
W = 16 . b . h2
= 16 . 8 . 122
= 192 cm3
Periksa tegangan
ds // = b
Fnetto + σ dsσ<¿¿ +
MW
= 1982,77
76,8 + 85100 .
0,108192
= 25,79 + 0,001
= 25,791 kg/m2
σ ds // reduksi = σ ds. β .
= 85 . 1 . 1
= 85 kg/m2
σ ds // < σ ds // reduksi- (aman)
Lendutan
I =1/12.b h3
=1/12.8.123
= 1152 cm4
F = 1/300 ℓ
= 1/300 250
= 0,83 cm
F yang timbul = 5 . q . l4
384 .EI= 5.0,096 .2504
384 .100000.1152 = 0.042 cm < F (aman)
Mendimensi Titik D (Gapit)
d2 = 327,7 kg
21
Alat penyambung baut → 20%
Dipasang batang ganda dengan ukuran 2 . 4 . 12
Fbruto = 2 . 4 . 12
= 96 cm2
Fbruto = d2
σtr=327,7
85=3,85 cm2
Fbruto = 10080
.3,85=4,81cm2 < 96 Cm2 (aman)
4. MERENCANAKAN SAMBUNGAN GIGI DAN BAUT
a. Titik Buhul A
Batang a1 = 2105,7 kg
Batang b1 = 1766,0 kg
Ukuran kayu = 8/12𝛼 = 350
Kayu kelas I
Dipakai sambungan gigi menurut garis bagi sudut luar.
Penyelesaian :
Konstruksi terlindung, beban permanen
Maka β = 1, ɣ = 1
Dipakai rumus pendekatan untuk kayu kelas I
22
tv = a1
β . ϑ .112 . b = 2105,7
1.1 .112.8=2,29 2,3 <
14 h (3 cm) (memenuhi)
tv max = 14 h
=14 . 12 = 3 > tv (memenuhi)
Atau dengan cara :
σds // = 85 kg/cm2
σ tk = 25 kg/cm2
ԏ // = 12 kg/cm2
σ33° = σds // - ( σds //-σ tk // ) sin 𝛼= 85 – ( 85-25 ) sin 35°
= 50,5 kg/cm2
σ16,5° = σds // - ( σds //-σ tk // ) sin 1/2𝛼= 85 – ( 85 - 25 ) sin 17,5°
= 66,2 kg/cm2
tv = a1.cos 216b .105,2 =
2032,9.0,92841,6 = 2, 26 cm <
14 h (3 cm) (memenuhi)
jadi dipakai tv = 2,3 cm
lm = tv = a1.cos 16,5
b .ԏ / ¿ = 2105,7 .0,96
8 .12 = 15,6 ----- 16 cm
karena batas minimum lm = 12 cm maka dipakai lm = 13 cm
23
b. Titik Buhul C
d1 = 385.98 kg𝛼 = 850
Penyelesaian :
Kita rencanakan sambungan gigi tunggal batang d1
Dipakai rumus pendekatan untuk kayu kelas kuat I
tm = d 1
112 .b = 385,98112.8 = 0,51 ~ 1 cm, dipakai 2 cm agar lebih kaku
tm maks = ¼ h
= ¼ 12 = 3 cm
2 cm < 3 cm → 2 cm dapat dipakai karena memenuhi
persyaratan
atau dengan cara :
σ85° = σds // - ( σds //-σ tk // ) sin 𝛼= 85 – ( 85-25 ) sin 85°
= 40,7 kg/cm2
σ42,5° = σds // - ( σds //-σ tk // ) sin 1/2𝛼= 85 – ( 85-25 ) sin 42,5°
= 70,4 kg/cm2
tm = d1. cos2 41,5
b .70,4 = 454,8.0,5
563,2 = 0,41 cm ~ 1 cm < 14 h(3 cm)
(memenuhi)
jadi dipakai tm = 2 cm agar lebih kaku.
24
c. Titik Buhul D
d2 = 327,9kg
d3 = 578,9 kg
Penyelesaian :
Kita rencanakan sambungan gigi tunggal batang d3
Dipakai rumus pendekatan untuk kayu kelas kuat I
tm = d3
112 .b = 578,9112.8 = 0,76 ~ 1 cm, dipakai 2 cm agar lebih kaku
tm maks = ¼ h
= ¼ 12 = 3 cm
2 cm < 3 cm → 2 cm dapat dipakai karena memenuhi
persyaratan
atau dengan cara :
σ83° = σds // - ( σds //-σ tk // ) sin 𝛼= 85 – ( 85-25 ) sin 85°
= 40,7 kg/cm2
σ42,5° = σds // - ( σds //-σ tk // ) sin 1/2𝛼= 85 – ( 85-25 ) sin 42,5°
= 70,4 kg/cm2
tm = d3. cos2 41,5
b .70,4 = 578,9.0,5
563,2 = 0,41 cm ~ 1 cm < 14 h(3 cm)
(memenuhi)
jadi dipakai tn = 2 cm agar lebih kaku.
Sambungan batang a2 - a3 dengan batang d2 dan d3 menggunakan
sambungan baut, dengan kayu kelas kuat II tampang 2 d=b
λbt=2,31
4,3=0,537
dipakai baut Ø 5/8” = 1,59 cm. dipakai persamaan :
P1 = 100 . d . b1 . (1 – 0,6 sin 360)
= 100 . 1,59 . 8. 0,647
= 828,1 kg → terkecil
25
P2 = 200 . d . b2 . (1 – 0,6 sin 00)
= 200 . 1,59 . 4 . 1
= 2544 kg
P3 = 430 . d2 . (1 – 0,35 sin 360)
= 480 . 1,592.0.794
= 975,6 kg
jadi dipilih S = 1195,6 kg
P = 1 x 1 x 1195,6 = 1195,6 kg
menggunakan baut sebanyak n = 327,6828,1
=0,39 3buah baut
d. Titik Buhul H
d1 = 385,9 kg
d2 = 327,7 kg
Penyelesaian :
Kita rencanakan sambungan gigi tunggal batang d1
Dipakai rumus pendekatan untuk kayu kelas kuat II
tm = d 1
112 .b = 385,9112.8 = 0,43 ~ 1 cm, dipakai 2 cm agar lebih kaku
tm maks = ¼ h
= ¼ 12 = 3 cm
2 cm < 3 cm → 2 cm dapat dipakai karena memenuhi
persyaratan
26
atau dengan cara :
σ52° = σds // - ( σds //-σ tk // ) sin 𝛼= 85 – ( 85 - 25 ) sin 52°
= 37,7 kg/cm2
σ26° = σds // - ( σds //-σ tk // ) sin 1/2𝛼= 85 – ( 85-25 ) sin 26°
= 58,6 kg/cm2
tm = d1. cos2 26
b .58,6 = 385,90,192
468,8 = 0,158 cm ~ 1 cm < 14 h (3 cm)
(memenuhi)
jadi dipakai tm = 2 cm agar lebih kaku
Sambungan batang b1 – b2 dengan batang d1 dan d2 menggunakan
sambungan baut, dengan kayu kelas kuat II tampang 2 d=b
λbt=2,31
4,3=0,537
dipakai baut Ø 5/8” = 1,59 cm. dipakai persamaan :
P1 = 100 . d . b1 . (1 – 0,6 sin 510)
= 100 . 1,59 . 8. 0,533
= 682 kg
P2 = 200 . d . b2 . (1 – 0,6 sin 00)
= 200 . 1,59 . 4 . 1
= 1272 kg
P3 = 430 . d2 . (1 – 0,35 sin 510)
= 480 . 1,592.0.727
= 882,2 kg → terkecil
jadi dipilih S = 882,2 kg
P = 1 x 1 x 882,2 = 882,2 kg
menggunakan baut sebanyak n = 385,9882,2
=0,437 3buah baut
27
e. Titik Buhul I
d3 = 578,9 kg𝛼 = 380
Penyelesaian :
Kita rencanakan sambungan gigi tunggal
Dipakai rumus pendekatan untuk kayu kelas kuat II
tm = d3
112 .b = 578,9112.8 = 0,76 ~ 1 cm, dipakai 2 cm agar lebih kaku
tm maks = ¼ h
= ¼ 12 = 3 cm
2 cm < 3 cm → 2 cm dapat dipakai karena memenuhi
persyaratan
atau dengan cara :
σ38° = σds // - ( σds //-σ tk // ) sin 𝛼= 85 – ( 85-25 ) sin 38°
= 48,1 kg/cm2
σ19° = σds // - ( σds //-σ tk // ) sin 1/2𝛼28
= 85 – ( 85-25 ) sin 19°
= 65,45 kg/cm2
tm = d3. cos2 19,5
b .100 = 681.0,88
800 = 0,76 cm ~ 1 cm < 14 h(3 cm)
(memenuhi)
jadi dipakai tm = 2 cm agar lebih kaku
lm = tv = d3. cos19b .ԏ /¿ =
578,9.0,94160 = 3,42 cm
karena batas minimum lm = 12 cm maka dipakai lm = 12 cm
f. Titik Buhul E
a3 = 1263,4 kg
= 570
Penyelesaian :
Kita rencanakan sambungan gigi tunggal
Dipakai rumus pendekatan untuk kayu kelas kuat I
tm = a3
112 .b = 1263,4112.8 = 1,4 ~ 2 cm
tm maks = ¼ h
= ¼ 12 = 3 cm
29
2 cm < 3 cm → 1,5 cm dapat dipakai karena memenuhi
persyaratan
atau dengan cara :
σ58° = σds // - ( σds //-σ tk // ) sin 𝛼= 85 – ( 85-25 ) sin 57°
= 34,6 kg/cm2
σ28,5° = σds // - ( σds //-σ tk // ) sin 1/2 𝛼= 85 – ( 85 - 25 ) sin 28,5°
= 56,3 kg/cm2
tm = a3. cos228,5
b .86,4 = 1263.0,77
691,2 = 1,3 cm ~ 2 cm < 14 h(3 cm)
(memenuhi)
jadi dipakai tm = 2 cm
5. MERENCANAKAN SAMBUNGAN PLAT DAN BAUT
a. Titik Buhul I
Batang v1 = 917 kg
tegak lurus terhadap batang horisontal
( = 900 )
penyelesaian :
Fn = v1σ tr
=91785
=10,7 cm
Direncanakan sambungan pen perlemahan 20%
30
Fbr = 10080
.10,7=13,37cm
Fbr = 8 . 12 = 96 cm2 > 13,37 cm (cukup)
Dipakai besi pelat baja dengan lebar 5 cm pada batang v1 (vertikal)
σ= 9175.25
=6,8kg/cm2 < σ ds = 40 kg/cm2 (aman)
Lebar pelat 5 cm dapat dipakai
Hubungan batang v1 dengan pelat besi, 𝛼 = 00 memakai tampang 1
golongan 2
λ b = 5,4
d = bλb
= 105,4
=1,85 1,91 cm=¿∅ 34
P = 40 . d . b . (1 – 0,6 sin 00)
= 40 . 1,91 . 8
= 611,2 kg → terkecil
P = 215 . d2 . (1 – 0,6 sin 00)
= 215 . 1,912
= 784,34 kg
Karena menggunakan sambungan pelat dihasilkan 25%, maka :
S = 1,25 . 611,2
= 764 kg
n = 917764
=1 ,2 2buah baut
Agar pemasangan pelat dapat kaku dipakai 3 buah baut ∅34 .
b. Titik Buhul E
Batang v1 = 917 kg
tegak lurus terhadap batang horisontal
( = 900 )
penyelesaian :
31
Lebar pelat 5 cm dapat dipakai
Hubungan batang v1 dengan pelat besi, 𝛼 = 00 memakai tampang 1
golongan 2
λ b = 5,4
d = bλb
= 105,4
=1,85 1,91 cm=¿∅ 34
P = 40 . d . b . (1 – 0,6 sin 00)
= 40 . 1,91 . 8
= 611,2 kg → terkecil
P = 215 . d2 . (1 – 0,6 sin 00)
= 215 . 1,912
= 784,34 kg
Karena menggunakan sambungan pelat dihasilkan 25%, maka :
S = 1,25 . 611,2
= 764 kg
n = 917764
=1 ,2 2buah baut
Agar pemasangan pelat dapat kaku dipakai 3 buah baut ∅34 .
6. MERENCANAKAN SAMBUNGAN KAYU BALOK TARIK
32
Balok kayu ukuran 8/12 , akan disambung dengan hubungan kait siku gigi
¼ . 8 = 2 cm dengan panjang hubungan seluruhnya 2½ h
σ lt = 100 kg/cm2
σ tk = 85 kg/cm2
ԏ = 12 kg/cm2
Perhitungan :
b = 8 cm, h = 12 cm, t = 2 cm
panjang hubungan 2,5 h = 2 ,5 . 12
= 30 cm
Sehingga V = 30/2 = 15 cm
- Gaya tarik di dalam balok yang diijinkan :
8 x 12−22
x 150 = 6000 kg
- Tetapi gigi hanya dapat menahan :
8 x 2 x 1300 = 2080 kg
Sedangkan gaya tarik yang diijinkan maksimum :
8 x 15 x20 = 2400 kg
Jika dihitung terhadap penyusutan :
Jadi gaya tarik yang diijinkan sebesar 2400 kg
Menurut teori didapat hasil yang baik jika dibuat t = ¼ b, sebab dengan
demikian jumlah luas gigi – gigi sama dengan penampang balok tarikakn
netto.
Yaitu = h x ½ b
= 12 x ½ 8
= 48 cm
Tetapi peralihan sekurang-kurangnya ke penampang seluruhnya di
batang b, mengakibatkan tegangan – tegangan setempat lebih tinggi.
Oleh karena itu dalamnya gigi tidak dibuat lebih dari 1/5 b.
Maka hubungan dapat direncanakan gaya tarik sebesar :
2 x h x 1/5 b x 130 = 2 x 12 x 1/5 . 8 x 130
33
= 4992 kg
Tetapi v harus sekurang – kurangnya 8 x 1/5.b = 8 x1/5.8 = 12,8 cm
Tebal bagian – bagian hubungan diambil 3/5 sampai 2/6 h dengan baut –
baut sekrup bagian – bagian saling dijepitkan.
Untuk pemindahan gaya – gaya, baut – baut itu tidak di perhitungkan.
baut ditentukan Ǿ ½ “.
LAMPIRAN GAMBAR
34