Embed Size (px)
DESCRIPTION
gunakan untuk mempelajari struktur kayu, dan pengolahannya.
Citation preview
Struktur Kayu(RC 0332)
Komponen yang menerima beban Tarik dan Tekan
OlehMunarus Suluch, Ir, MS
Komponen elemen Tarik
Hal yang perlu ditinjau adanya alat sambung.perhatikan dalam perencanaan batang tarik adalah perlemahan lubang akibat adanya alat sambung,
Perlemahan batang dengan berbagai sambungan
Sambungan dengan paku 10 – 15% Sambungan baut 20 – 25%Sambungan gigi 20 – 25 %Sambungan plat kokot ± 20 %Sambungan pasak cincin ± 20 %Sambungan pasak kayu ± 20 %Sambungan perekat ± 20 %
Bentuk sambungan paku
Paku
plat penyambungKayu
Gambar 1. Sambungan paku
Bentuk sambungan pasak
(a) (b) (c) (d) (e)Gambar 2. Alat sambung Pasak cincing baja(a) Claw Plat (b) Split ring (c) Toothed ring(d) Plat Buldog (e) Krugers ring
pasak
Kayu
baut
plat penyambung
Gambar 3. Sistem Sambungan pasak
Bentuk sambungan lainB a lo k 6
1 2 B a lo k 61 2
61 2B a lo k 6
1 2B a lo k
Balok 612
(a) (b)
(c)
90
90°
220
(d)
Gambar 4. Alat Sambung kayu yang dirancang(Tampak depan (b) Tampak Potongan melintang(c ) Tampak pot. Memanjang (d) Tampak prespektif.
Bentuk sambungan lain
Contoh Kasus
Tentukan tinggi batang tarik yang mempunyai lebar 8cm dan mendukung gaya tarik sebesar 6 ton. Sambungan dilaksanakan dengan baut. (Kayu klas kuat II, β = γ = 1).
Jawab
Fnet = P / σtr = 6000/100 = 60 cm2
Perlemahan diperkirakan maks 25%Jadi Luas bruto = Fbr = 1,25 x 60 = 75 cm2
Dipakai kayu 8/10, Fbr = 8x10 = 80 cm2 > Fbrperlu.σtr = 6000/80 = 75 kg/cm2 < σtr ijin.= 100kg/cm2
Jawab yang benar
Fnet = P / σtr = 6000/100 = 60 cm2
Perlemahan diperkirakan maks 25%Jadi Luas bruto = Fbr = 1,25 x 60 = 75 cm2
Dipakai kayu 8/10, Fbr = 8x10 = 80 cm2 > Fbrperlu.Fnet = 0,75 x 80 = 60 cm2
σtr = 6000/60 = 100 kg/cm2 = σtr ijin.= 100kg/cm2
Komponen elemen tekan
Pada batang tekan hampir tidak pernah terjadi bahwa suatu batang mendukung gaya tekan tanpa menimbulkan kemungkainan akan tertekuk.
Tegangan tekan dipengaruhi oleh angka kelangsingan (λ)
λ adalah
λ = Lk / imin
imin = √(Imin / Fbr)
dimana : Lk panjang tekuk (Lkx = Lky
i jari jari kelembamanI Inersia penampangFbr luas bruto
Panjang tekuk konstruksi
l
sendi
sendi
1
jepit
bebas
2
jepit
sendi
0,7
jepit
jepit
0,5
Lk = 0,5 LLk = 0,7 LLk = L
Lk = 2L
Untuk menghindari bahaya tekuk pada batang tekan. Gaya tekan yang didukung batang tsb harus dikalikan dengan faktor tekuk ( ω )
σotk// = ωP / Fbr < σijin tk//
Besar ω bagi suatu harga λ tertentu dapat dilihat dalam tabel PKKI di halaman 10,11,12
Contoh kasus
Batang tekan dengan tampang persegi.panjang batang 3,0 m, gaya tekan 10 ton.kedua ujung ujungnya sendi.Jika h yang dipakai 17cm.Berapa lebar batang tsb.Klas kuat kayu II (β = γ = 1; σijin tk// = 85 kg/cm2)
Penyelesaian
Direncanakan b = 15 cm.Konstruksi sendi-sendi maka Lk = L = 300cmFbr = 17x15 = 255 cm2
Iminimum = (1/12)153x17 = 4781,25 cm4
imin = √(Imin/Fbr) = √(4781,25/255)= 4,33 cmλ = Lk/imin = 300/4,33 = 69 didapat ω = 1,85σo
tk = ωP/Fbr = 1,85.10000 / 255 =73 Kg/cm2 <σijin tk// = 85 Kg/cm2
Batang Tekan ganda
Pada batang tekan ganda untuk menghitung momen kelembaman terhadap (sumbu bahan) dapat dianggap sebagai batang tunggal dengan lebar sama dengan jumlah masing masing bagian sehingga didapat :
ix = 0,289 h
h
b ba
y
x x
y
x
y
b bab b
abb
aa
hh
h
a
Batang Tekan gandaUntuk menghitung kelembamam terhadap sb bebas bahan dipakai
I = ¼ (It + 3Ig)dimana I momen kelembaman bebas bahan
It momen lembam teoritisIg momen lembam geser, dengan
anggapan masing2 digeser shg bt2nya berimpitan satu sama lain
Bila jarak antara masing2 bagiana > 2b It hrs diambil a = 2b
Batang Tekan gandaMasing2 bagian ujung-ujungnya dan juga pada dua titik yg jaraknya masing2 dari ujung batang tertekan 1/3 panjang batang hrs diberi perangkai
h < 18 cm 2 bauth > 18 cm 4 baut
h > 18 cmh < 18 cm
Contoh kasus
Sebuah batang ganda terdiri dari 2 bagian seperti pada gambar dibawah ini.b = 4 cm, h = 14 cm, a = 12 cmbila panjang tekuk Lkx = 3m dan Lky=2,5mBerapa beban maksimum yang mampu dipikul bila kayu klas kuat II ?
h
b ba
y
x
Penyelesaianix = 0,289 h = 0,289 14 = 4,05 cm
Iyt = 2(1/12)43.14 + 2.4.14.(½(12+4)2) = 4181,33 cm4
a > 2.4 = 8 maka dipakai a = 2b = 2.4 =8cm
Iyg = (1/12).b3.h = (1/12).83.14= 597,33 cm4
Iy = ¼(It + 3Ig) = ¼(4181,33 + 3.597,33) = 1493 cm4
iy = √(Iy/Fbr) = √(1493/(2.4.14)) = 3,65 cm
λx = Lkx/ix = 300/4,05 = 74 ωx = 1,97
λy = Lky/iy = 250/3,65 = 68 ωy = 1,83
Jadi beban maksimum σotk = ωxP/Fbr < σijintk
P = σijintk Fbr /ωx = 85. 112 /1,97 = 4832 kg = 4,8 ton
Suatu konst. Kolom ganda dari suatu kuda2 mendapat beban P=8ton Lkx=0,7 L dan Lky=2L. Bila dipakai b=8cm dan a=8cmKayu jati, konstruksi terbuka, beban sementara.Tentukan Tinggi h, bila L=2m !
Beban permanen P = 8 tonKonstruksi tertutup, Lkx = Lky = 0,7LL= 3m, kayu klas kuat IBila b=8 cmTentukan tinggi h !
h
b
ba
y
x
y
xh
a=4cm
hb b
a=4cm
Latihan soaldikerjakan dirumah
Latihan soaldikerjakan dirumah
Suatu konstruksi kolom dari kayu menerima beban tekan sebesar 4500 kg. Apabila ditinjau dari konstruksinya Lkx=1,2L dan Lky=2L, sedangkan L=300cm. Kolom tsb menggunakan kayu tunggal dengan lebarkayu b=8cm. (kayu klas kuat II)Rencanakan dimensi kayu & tegangannya.
Konstruksi kolom dari kayu menerima beban P=1500kg. Lkx=2L dan Lky=1,2L dan L=325cm. Kolom dengan menggunakan kayu 2x4/6 dengan a=10cm. Kayu klas kuat I.Hitung tegangan yang terjadi ?
h
b
ba
y
x
Batang tarik memikul beban P=1250kg dan batang direncanakan akan menggunakan sambungan baut, panjang batang tarik tsb 200cm (kayu klas kuat II)Rencanakan dimensi kayu bila b=8cm.
Konstruksi kolom dari bangunan joglo menerima beban 1750 kg. Bila tinggi kolom direncanakan 350 cm dengan asumsi kedua ujungnya adalah sendi dalam arah sbX maupun Y. Dan bila dalam pelaksanaan dipakai kayu klas kuat II dengan ukuran 10/10Hitung tegangan yang terjadi(bila kayu yang dipakai kayu klas kuat II)
Latihan soaldikerjakan dirumah
