SAMBUNGAN GIGI

Sambungan gigi termasuk sambungan tradisional dimana penyaluran gaya

tidak menggunakan alat sambung melainkan memanfaatkan luas bidang

kontak.Sambungan gigi banyak ditemui pada titik buhul kuda-kuda dan jembatan

rangka kayu dan juga berfungsi untuk meneruskan gaya desak. Gaya desak itu akan

membentuk sudut a dengan sumbu batang tepi.

Kekuatan sambungan ini mengandalkan kekuatan geseran dan kuat tekan/tarik

kayu pada penyelenggaraan sambungan. Kekuatan tarikan atau tekanan pada

sambungan bibir lurus di atas ditentukan oleh geseran dan kuat desak tampang

sambungan gigi. Dua kekuatan tersebut harus dipilih yang paling lemahuntuk

persyaratan kekuatan struktur. Adapun rumus yang dipergunakan adalah:

P geser = τ ijin a b

Dimana : τ ijin = Kuat / tegangan geser ijin kayu tersambung

b = lebar kayu

a = panjang tampang tergeser

P desak = σ ijin b t

Dimana :

σ ijin = Kuat / tegangan ijin desak kayu tersambung

b = lebarkayu

t = tebaltampangterdesak

Agar menghasilkan tekanan desak yang ekonomis diusahakan :

1. Sudut bagi luar kedua batang tersebut dibuat sama

2. Tinggi gigi dibuat sekecil mungkin.

1

Gambar 1 Sambungan Gigi

Macam-macam Bentuk (Model) Sambungan Gigi :

1. Sambungangigitunggal

2. Sambungan gigi rangkap

3. Sambungan gigi dengan pelebaran

4. Sambungan gigi dipertinggi

1. Sambungan Gigi Tunggal

Menurut Pasal 16 Ayat 1 PKKI

• Gesekan antara kayu dengan kayu di dalam perhitungan di abaikan.

• Syarat dalamnya gigi tm :

tm< 1/4 h untuk a < 50o

tm< 1/6 h untuk a < 60o

dengan :

h = Tinggi batang kayu horisontal

a = Sudut antara batang horisontal & diagonal.

Panjang kayu muka lm harus dihitung =

dan lm> 15 cm

dengan,

S = Gaya batang diagonal.

2

S .Cos ατ // .b

ds 1/2 a = bt

N

m .

ds 1/2 a = bt

S

v .

21cos.21cos.

21

2

.

21cos.

dsb

Stv =

b = Lebar batang horisontal.

lm = Panjang kayu di muka sambungan gigi.

= Tegangan ijin geser batang horisontal.

Agar dalam perencanaan sambungan gigi memenuhi syarat teknis , maka perlu

ditetapkan tinggi yang dibutuhkan dari pada sambungan gigi (tv atau tm).

Berdasarkan Gambar, gaya S diuraikan menurut arah kemiringan gigi dan tegak lurus

kemiringan giginya, sebagai berikut :

N = S . cos 1/2 a

tm = tv / cos 1/2 a

Jika N sejajar arah serat, maka = //

Tetapi karena pada batang diagonal N membentuk sudut 1/2 a dengan arah serat

maka :

dan nilai inilah yang harus dipakai.

Selanjutnya,

Sehingga didapat,

3

= 1/2a = // - ( // - ) sin 1/2 ads dsdsds ds

τ //

σ dsσ ds

Gambar 2 Sambungan Gigi TunggalMenurut Sudut Bagi Luar.

2. Sambungan Gigi Rangkap

Pasal 16 Ayat 2 PKKI menyebutkan bahwa untuk sambungan dengan gigi rangkap

dalamnya gigi kedua harus memenuhi syarat seperti pada sambungan gigi tunggal.

Disamping itu harus memenuhi pula tm2 - tm1> 1 cm. Dengan membuat gigi rangkap

eksentrisitas dapat diperkecil atau dihilangkan sama sekali. Gigi rangkap

mempunyai kejelekan, bahwa dalam pelaksanaan oleh tukang-tukang kayu gigi

tersebut sering dibuat tidak sesuai ukurannya, sehingga gaya yang dipikul oleh

masing-masing gigi tidak sesuai dengan perhitungan kita.

Didalam hal ini hendaklah diusahakan agar kedua gigi itu dibebani gaya yang sama

besar (atau hanya berbeda sedikit). Disamping itu dipandang dari sudut keamanan,

gaya geser H seluruhnya dianggap didukung oleh gigi kedua (yang belakang) saja.

Panjang kayu muka, lm2 = S .cosα

b .h

Untuk memenuhi syarat : tm2 - tm1> 1 cm dan S1 = S2 , maka gigi kedua tidak dapat

dibuat menurut garis bagi sudut luar, melainkan dibuat tegak lurus batang serong.

4

h

a

lm

tv

tmb/2

b/2

tm

SS

N

a/2

Gambar 3 Sambungan Gigi RangkapMenurut Sudut Bagi Luar.

dengan, b = Garis bagi sudut luar

tm= Tinggi gigi miring.

tv = Tinggi gigi vertikal.

3. Sambungan Gigi Diperlebar

Baik batang horisontal (vertikal) maupun diagonal pada titik buhul itu diperlebar

dengan menempatkan papan-papan pelebaran dikedua sisi batang asli. Hubungan

antara batang asli yang horisontal (vertikal) dengan papan-papan sambungannya

mudah diselesaikan. Untuk menempatkan pelebaran itu cukup digunakan beberapa

baut lekat saja, sebab sambungan itu merupakan sambungan desak.

Gambar 4 Sambungan Gigi dengan Pelebaran Menurut Sudut Bagi Luar.

5

h

a

lm

tv tm

b/2b/

2

lm1

tv1

b/2b/2 S1

S2

h

tv2

lm2

a

S

tm2tm1

4. Sambungan Gigi Dipertinggi

Dengan mempertinggi batang mendatar besarnya tv dapat diperbesar hingga

memenuhi syarat-syarat perhitungan. Pekerjaan dan perhitungan menjadi lebih

sederhana. Batang-batang mendatar dipertinggi sebesar tv menurut perhitungan,

sehingga disini tidak diperlukan pembuatan gigi.

Cukuplah sudah jika papan-papan tambahan itu dibuat bentuknya yang sesuai dengan

giginya. Sebagai alat sambung dapat dipergunakan kokot, cincin belah, baut biasa,

paku, dan sebagainya. Alat-alat sambung itu harus dapat mendukung gaya mendatar

H seluruhnya.Kejelekan dari pada cara ini, adalah kayu muka akan menjadi terlalu

besar, berhubung besarnya jarak minimum yang dituntut oleh letaknya alat-alat

sambung.

Gambar 5 Sambungan Gigi Dipertinggi Menurut Sudut Bagi Luar.

Dalam perhitungan kekuatan sambungan gigi, gesekan antara kayu dengan

kayu harus diabaikan.

1. Sambungan Gigi Tunggal

Pada sambungan gigi tunggal, dalamnya gigi ™ ≤ 1/3 h (h adalah tinggi

komponen str. mendatar), panjang kayu muka (lm) : 1,5 h ≤ lm ≤ 200 mm.Pada

bagian pertemuan (takikan), kayu diagonal harus dipotong menyiku dg sudut 90o.

Gaya tekan terfaktor (Nu) dpt dihitung dg pers:

6

h

a

lm

tvtm

b/2b/2

Nu =gaya tekan terfaktor

a =sudut antara komponen str diagonal thd komp str mendatar.

Фv = factor tahanan geser = 0,75.

λ = factor waktu sesuai jenis pembebanan.

lm = panjang kayu muka.

b = lebar komponen str mendatar.

Fv’ = kuat geser sejajar serat terkoreksi.

em = eksentrisitas pada penampang netto akibat adanya coakan sambungan.

2. Sambungan Gigi Rangkap (Majemuk)

Apabila gaya tekan terfaktor (Nu) melebihi kemampuan dukung sambungan

gigi tunggal, maka dpt dicoba sambungan gigi majemuk/rangkap spt gambar berikut.

Sambungan gigi majemuk juga disarankan untuk sudut sambungan melebihi 45o.

Pada sambungan gigi majemuk terdapat dua gigi dan dua panjang muka yg masing2

diatur sebagai berikut:

Dalamnya gigi pertama, tm1 ≥ 30 mm

Dalamnya gigi kedua, tm2 ≥ tm1 + 20 mm dan tm2 ≤ 1/3 h

Panjang kayu muka pertama, lm1 ≥ 200 mm dan lm1 ≥ 4 tm1

Gaya tekan terfaktor (Nu) bagian kayu muka pertama:

Gaya tekan terfaktor (Nu) bagian kayu muka kedua:

Dengan:

lm = panjang kayu muka rerata

lm1 = panjang kayu muka pertama

lm2 = panjang kayu muka kedua

em = eksentrisitas rerata pd pnp netto

em1 = eksentrisitas bagian kayu muka pertama

em2 = eksentrisitas bagian kayu muka kedua

Fm1 = luas bidang tumpu kayu pertama

Fm2 = luas bidang tumpu kayu kedua

7

Apabila dalam perhitungan panjang lm terlalu besar, maka ada beberapa macam usaha

untuk memenuhi syarat-syarat struktur, yaitu :

• Dipakai gigi rangkap,

• Memperlebar batang kayu (setempat saja),

• Mempertinggi batang kayu (setempat saja),

• Menggunakan kokot pada bidang takikan

ContohSoal

Ditentukan gaya pada batang diagonal 4200 kg, sudut α = 35o. Tegangan ijin tekan

sejajar serat adalah 85 kg/cm2 dan tegangan ijin tekan tegak lurus serat adalah 25

kg/cm2 Diketahui kayu kelas II, konstruksi terlindung, dan beban permanen). Ukuran

batang keduanya adalah 16/16. Hitunglah besar tv dan apakah kayu tersebut layak

untuk digunakan?

Diketahui :

S = 4200 kg

α = 35o

//=85 kg/cm2

┴=25 kg/cm2

b = 16 cm

Karena menggunakan kayu kelas II makadigunakan rumus:

t v=S

73 .b

Ditanya :

t v=…?

Kontrol tegangan = …?

Jawab :

t v=S

73 .b

t v=4200

73 .16

t v=3,5959 cm

8

σ ds

σ ds

Dipakait v=4 cm

Jadi,

tm=t v

cos12

α

tm=4

cos (12

35)

tm=4

0.954

tm=4,19 cm

Didapat dari daftar 20 pada buku konstruksi kayu hal.168

σ (1/2 α )=¿66,94 kg/cm2

Sehingga didapat,

σ=s . cos

12

α

tm . b

σ=4200. cos

12

35

4,19 . 16

σ=59,75kg/cm2

Jadi, σ=59,75kg/cm2<σ (1/2 α )=¿66,94 kg/cm2 sehingga kayu tersebut layak (aman)

untuk digunakan.

9

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2010. MateriKuliahTeknikSipil. Website:

http://www.crayonpedia.org/mw/TEKNIK_STRUKTUR_BANGUNAN_DENGAN_

KONSTRUKSI_KAYU_12.2

Anonim. 2011. TeknikStrukturBangunandenganKonstruksiKayu 12.2. Website:

http://www.crayonpedia.org/mw/TEKNIK_STRUKTUR_BANGUNAN_DENGAN_

KONSTRUKSI_KAYU_12.2

Anonim. 2006. PerencanaanSambungan Gigi. Website: http://www.google.co.id/url?

sa=t&rct=j&q=pertemuan%20ke-9%20perencanaan%20sambungan

%20gigi&source=web&cd=1&sqi=2&ved=0CBcQFjAA&url=http%3A%2F

%2Fbatagem.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2010%2F01%2FPertemuan-9-

Perencanaan-Sambungan-

Gigi.ppt&ei=OMymTqWqBMnlrAeGu9nhDQ&usg=AFQjCNEurjj8Bo7pt28mvtiB

WKgyduRHWw

10