11013-7-349668461943

hal II-1

MODUL 7

Batang Tarik

Didalam menentukan luas tampang batang yang mengalami tarikan harus

diperhitungkan berkurangnya luas tampang akibat adanya alat-alat sambung. Untuk itu

dalam hitungan selalu digunakan luas tampang netto (Fnt). Besarnya Fnt = c. Fbr dengan c

adalah faktor perlemahan akibat adanya alat sambung, dan Fbr = luas tampang bruto.

Besarnya faktor perlemahan dapat diambil seperti di bawah ini:

10 % untuk sambungan dengan paku

20 % untuk sambungan dengan baut dan sambungan gigi

20 % untuk sambungan dengan kokot dan cincin belah

30 % untuk sambungan dengan pasak kayu

0 % untuk sambungan dengan perekat

Dikutip dari KONSTRUKSI KAYU jilid 1 oleh Ir.Suwarno W.

Contoh soal dan penyelesaian

Soal-1

Sebuah batang tarik dari kayu dengan Bj = 0,5 menahan gaya sebesar 5 ton. = 1, = 1,

sambungan dengan baut. Diminta untuk menentukan dimensi batang tarik tersebut yang

aman dan ekonomis.

Penyelesaian:

Kayu dengan Bj = 0,5, = 1, = 1

P = 5000 kg

Faktor Perlemahan (FP) = 20 %

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MTSTRUKTUR KAYU

S S

hal II-2

Diambil b = 7 cm

h = 12 cm (h = 2b ) Fbr = 7. 12 = 84 cm2 > 83,34 cm2 (cukup dekat)

.'. Dimensi yang aman dan ekonomis = 7/12

Soal-2

Suatu konstruksi gording menahan beban permanen berupa beban tarik sebesar 5 ton

dan faktor perlemahan akibat sambungan diabaikan (dianggap tidak ada sambungan/alat

sambung), maka diminta untuk mengontrol apakah dimensi 6/8 memenuhi syarat. jika

tidak, maka direncanakan dimensi yang aman.

Penyelesaian

Konstruksi gording terlindung, = 1

pembebanan permanen, = 1

Bj = 0,6, maka :

=

Catatan: Apabila pada soal tidak disebut lain maka mutu kayu adalah mutu A

Dimensi tidak memenuhi.

Dicari dimensi baru


hal II-3

dicoba ukuran 7/8,

Dimensi yang aman = 7/8.

Soal-3

Pada suatu konstruksi batang tarik terdapat sambungan dengan menggunakan alat

sambung baut. Kekuatan satu buah baut = 50 kg. Konstruksi tidak terlindung dan beban

tidak permanen. Apabila gaya tarik yang bekerja pada konstruksi tersebut sebesar 0,6

ton, maka diminta menghitung jumlah baut yang dibutuhkan.

Penyelesaian:

Konstruksi tidak terlindung = 5/6

Pembebanan tidak permanen = 5/4

Pbaut reduksi = 50.5/6.5/4 = 52,08 kg

jumlah baut (n) = 600/52,08 = 11,52, digunakan 12 baut

jumlah baut yang digunakan 12 buah.


hal II-4

CONTOH PENYELESAIAN TUGAS BESAR SESUAI DENGAN MODUL TERDAHULU

Diketahui dari soal tugas pada modul yang lalu:

TABEL KOMBINASI PEMBEBANAN (DALAM KG)

NO BATANG

BEBAN TETAPBEBAN ANGIN

KIRIBEBAN ANGIN

KANANKOMBINASI BEBAN

SEMENTARATARIK

(+)

TEKAN

(-)

TARI

K (+)

TEKA

N (-)

TARIK

(+)

TEKAN

(-)

TARIK

(+)TEKAN (-)

1 1765,9

2

29,86 122,93 1888,85

2 2226,6

7

17,80 164,47 2391,14

3 2226,6

7

88,89 57,78 2315,56

4 1765,9

2

246,68 175,81 2012,6

5 1026,42 182,5

6

196,75 1223,1

7

6 1026,42 182,5

6

196,75 1223,1

7

7 1026,42 300,1

5

193,64 1326,5

7

8 1026,42 300,1

5

193,64 1326,5

7

9 233,89 0 0 233,89

10 1077,63 136,68 173,85 1251,4

8

11 1367,08 3,93 73,86 1440,9

4

12 1077,63 6,85 302,65 1084,4

8

13 233,89 0 0 233,89


hal II-5

DESAIN BATANG TARIK DAN BATANG TEKAN

Berdasarkan tabel pembebanan di atas, didapatkan :

UNTUK BATANG TARIK

Untuk profil tunggal : Batang 11 dengan

Beban terbesar = 1440,94 kg

Panjang batang = 2,6 m

Untuk profil ganda : Batang 7 dan 8 dengan


Panjang batang terbesar = 2 m

UNTUK BATANG TEKAN

Untuk profil tunggal : Tidak ada

Untuk profil ganda : Batang 2 dengan


Panjang batang terbesar = 2,332 m

DESAIN BATANG TARIK

Diambil profil tunggal, yaitu:

Gaya batang = 1440,94 kg


Dimensi profil = 12/20

Jenis sambungan = Baut

Kuda-kuda merupakan struktur terlindung dan beban sementara

tr// = 85 kg/cm2 x 1 x = 106,25 kg/cm2

Syarat kestabilan 150

Luas netto = An = 0,75 x luas brutto

= 0,75 x 12 cm x 20 cm

= 180 cm2

Syarat kekuatan :


hal II-6

Syarat kestabilan :

Jadi batang dengan profil 12/20 dapat dipakai

DESAIN BATANG TEKAN

Diambil profil ganda, yaitu:



Dimensi profil = 2 x 12/20



tr// = tk// = 85 kg/cm2 x 1 x = 106,25 kg/cm2

Sumbu bebas bahan =

Iy = ¼ x ( Ity + 3 Igy)

Dimana :

Ity = 2 [ (1/12 x h x b3 ) + (b x h x (1/2 b + ½ a)2 ) ]

= 2 [ (1/12 x 20 x 123) + (12 x 20 x 122) ]

= 74.880 cm4

Igy = 1/12 x h x (2b)3

= 1/12 x 20 x 243

= 23.040 cm4


hal II-7

Jadi : Iy = ¼ x ( 74.880 + (3 x 23.040) )

= 36.000 cm4

Jari-jari inersia :

a) = = 8,66 cm

b) ix = 0,289 x b = 0,289 x 12 = 3,47 cm

dari a) dan b) diambil yang paling minimum, maka :

i min = ix = 3,47 cm

Syarat kestabilan: 150

Dari tabel didapat faktor tekuk, = 1,81

= 9,02 kg/cm2 tk// = 106,25 kg/cm2

Jadi batang tekan dengan profil 12/20 dapat dipakai

BATANG TEKAN DIUBAH DARI GANDA MENJADI TUNGGAL




tk// = 106,25 kg/cm2


hal II-8


= 18,04 kg/cm2 tk// = 106,25 kg/cm2

Jadi batang tekan dengan profil 12/20 dapat dipakai sebagai profil tunggal

Batang Tekan

1. Batang tunggal

Didalam merencanakan batang desak harus diperhatikan adanya bahaya tekuk,

tetapi tidak perlu memperhatikan faktor perlemahan seperti pada batang tarik.

Besarnya faktor tekuk ( ) tergantung dari angka kelangsingan batang ( ).

ltk = panjang tekuk yang tergantung dari sifat-sifat uiung batang, sbb:

- untuk jepit-sendi

- untuk jepit-bebas ltk = 2.1

- untuk sendi-sendi ltk = 1

- untuk konstruksi rangka ltk = 1

imin = jari-jari inersia minimum


S S

hal II-9

Hubungan antara dan dapat dilihat pada daftar III PKKI 1961. Selanjutnya tegangan

desak yang terjadi tidak boleh melampaui tegangan desak yang diijinkan.

Untuk merencanakan dimensi batang desak tunggal, sebagai pedoman awal dapat

digunakan rumus-rumus sbb.

untuk kayu klas-kuat I Imin = 40. Ptk. ltk 2

untuk kayu klas-kuat II Imin = 50. Ptk. ltk2

untuk kayu klas-kuat III Imin = 60. Ptk. ltk2

untuk kayu klas-kuat IV, Imin = 80.Ptk.ltk 2

Ptk = gaya desak datam ton

ltk = panjang tekuk dalani meter

Imin dalam cm4

Contoh Penyelesaian

soal-1

Suatu batang desak panjangnya 2 m mendukung gaya 12 ton. Batang tersebut

merupakan bagian dari suatu konstruksi kuda-kuda dan direncanakan untuk menahan

beban tetap + beban angin. Jika kayu mempunyai Bj = 0,65, diminta untuk

merencanakan dimensi batang desak tersebut.

Penyelesaian:

Konstruksi kuda-kuda, terlindung = 1

Beban tetap + beban angin, = 5/4

Konstruksi kuda-kuda = konstruksi rangka, ltk = 1 = 2 m

Bi = 0,65, ds//r = 150.0,65.5/4 = 121,875 kg /CM2

Kayu klas-kuat II,

Imin= 50 . P . Itk2 misal direncanakan tampang bujur-sangkar,

Imin = 1/12.b4 = 50.12 .22

b4 = 28800 cm 4

b = 13,03 cm

diambil b = h = 13 cm


hal II-10

dari daftar 111 PKKI 1961, dengan interpolasi linier didapat = 1,5523

Catatatan: Sebenarnya dimensi bisa lebih kecil lagi karena tegangan ijin desak

diperhitungkan dengan faktor 5/4 sedangkan gaya desak pada rumus

Imin tidak dikalikan denganfaktor tersebut.

misal direncanakan tampang ernpat-persegi-panjang dengan h=2b

Imin = 50.Ptk.Itk2

1/12. b3. h = 50.4/5.Ptk.Itk2

1/6 .b4 = 50.4/5.12.4

b = 10,36 cm ---> diambil b = 10 cm

h akan dicari lagi

dari daftar 111 PKKI 1961, dengan interpolasi linier didapat = 1,854

Diambil b = 10 cm

h = 19 cm (atau 20 cm tergantung dimensi kayu yang ada)

Catatan: Tampak bahwa luas tampang bujur-sangkar yang digunakan ternyata lebih

kecil dari luas tampang empat-persegi-panjarig. Hal ïni karena imin tergantung


hal II-11

pada b, sedangkan pada tampang persegi b-nya diambil lebih kecil dari b pada

tampang bujur-sangkar.

Diketahui dari soal tugas pada modul yang lalu:

TABEL KOMBINASI PEMBEBANAN (DALAM KG)

NO BATA

NG

BEBAN TETAPBEBAN ANGIN

KIRIBEBAN ANGIN

KANANKOMBINASI BEBAN

SEMENTARATARIK

(+)

TEKAN

(-)

TARI

K (+)

TEKA

N (-)

TARIK

(+)

TEKAN

(-)

TARIK

(+)TEKAN (-)

1 1765,9

2

29,86 122,93 1888,85

2 2226,6

7

17,80 164,47 2391,14

3 2226,6

7

88,89 57,78 2315,56

4 1765,9

2

246,68 175,81 2012,6

5 1026,42 182,5

6

196,75 1223,1

7


hal II-12

6 1026,42 182,5

6

196,75 1223,1

7

7 1026,42 300,1

5

193,64 1326,5

7

8 1026,42 300,1

5

193,64 1326,5

7

9 233,89 0 0 233,89

10 1077,63 136,68 173,85 1251,4

8

11 1367,08 3,93 73,86 1440,9

4

12 1077,63 6,85 302,65 1084,4

8

13 233,89 0 0 233,89

DESAIN BATANG TARIK DAN BATANG TEKAN

Berdasarkan tabel pembebanan di atas, didapatkan :

UNTUK BATANG TARIK

Untuk profil tunggal : Batang 11 dengan



Untuk profil ganda : Batang 7 dan 8 dengan


Panjang batang terbesar = 2 m

UNTUK BATANG TEKAN

Untuk profil tunggal : Tidak ada

Untuk profil ganda : Batang 2 dengan


Panjang batang terbesar = 2,332 m

DESAIN BATANG TARIK


hal II-13

Diambil profil tunggal, yaitu:



Dimensi profil = 12/20



tr// = 85 kg/cm2 x 1 x = 106,25 kg/cm2

Syarat kestabilan 150

Luas netto = An = 0,75 x luas brutto

= 0,75 x 12 cm x 20 cm

= 180 cm2

Syarat kekuatan :

Syarat kestabilan :

Jadi batang dengan profil 12/20 dapat dipakai

DESAIN BATANG TEKAN

Diambil profil ganda, yaitu:







hal II-14

tr// = tk// = 85 kg/cm2 x 1 x = 106,25 kg/cm2

Sumbu bebas bahan =

Iy = ¼ x ( Ity + 3 Igy)

Dimana :

Ity = 2 [ (1/12 x h x b3 ) + (b x h x (1/2 b + ½ a)2 ) ]

= 2 [ (1/12 x 20 x 123) + (12 x 20 x 122) ]

= 74.880 cm4

Igy = 1/12 x h x (2b)3

= 1/12 x 20 x 243

= 23.040 cm4

Jadi : Iy = ¼ x ( 74.880 + (3 x 23.040) )

= 36.000 cm4

Jari-jari inersia :

a) = = 8,66 cm

b) ix = 0,289 x b = 0,289 x 12 = 3,47 cm

dari a) dan b) diambil yang paling minimum, maka :

i min = ix = 3,47 cm

Syarat kestabilan: 150


= 9,02 kg/cm2 tk// = 106,25 kg/cm2


hal II-15

Jadi batang tekan dengan profil 12/20 dapat dipakai

BATANG TEKAN DIUBAH DARI GANDA MENJADI TUNGGAL




tk// = 106,25 kg/cm2


= 18,04 kg/cm2 tk// = 106,25 kg/cm2

Jadi batang tekan dengan profil 12/20 dapat dipakai sebagai profil tunggal


11013-7-349668461943

Documents

Transcript of 11013-7-349668461943