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= 33°

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

13) Jenis Kayu Kelas Kuat Kayu II/ Mutu A

1

250 250 250

1000

33°

250

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

a. Panjang Batang

2

596,2

596,2

1000

33°

250 250 250 250

324,7

232

198,7

198,7

198,7

No Batang Panjang (m)

1 AC 2,5002 CD 2,5003 DE 2,5004 EB 2,5005 AF 1,9876 FG 1,9877 GH 1,9878 HI 1,9879 IJ 1,987

10 JB 1,98711 FC 1,36612 GC 2,31913 GD 2,73214 HD 3,24715 ID 2,73216 IE 2,31917 JE 1,366

b. Sudut tiap simpul

3

1000

33°

250 250 250 250

324,7

95°

85°

52°

59°

69°

36°59°

85°

57°

52°

38°

Sudut Besar Sudut ( 0 ) Sudut Besar Sudut ( 0 )< ACF< FCG< GCD< AFC< GFC< FGC< CGD< HGD< GHD< CDG< GDH

525969958536

5985575238

< BEJ< IEJ< IED< BJE< IJE< JIE< EID< HID< IHD< EDI< IDH

5159699585365985575238

4

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 33°

= 6,290 kg/m

qy1= q . sin α

= 7,50 . sin 33°

= 4,085 kg/m

Mx1 = 1/8 . qx . l2

= 1/8 . 6,290. 0,52

= 0,196 kgm

My1 = 1/8 . qy . l2

= 1/8. 4,085. 0,52

= 0,128 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 . 33 – 0,4 ) . 30 . 0,25

= 1,95 kg/m

Koefisien angin hisap = – 0,4

5

q = -0,4 . W. l

= -0,4 . 30 . 0,25

= -3 kg/m

Mx tekan = 1/8 . q . l2

= 1/8 . 1,95. 0,52

= 0,061 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

= 6,290 + 1,95 + (-3,0 )

= 5,240 kg/m = 0,0524 kg/cm

qyTotal = qy1

= 4,085 kg/m = 0,04085 kg/cm

MxTotal = Mx1 + Mx tekan + Mx hisap

= 0,196 + 0,061 + (-0,094)

= 0,163 kgm

MyTotal = My1

= 0,128 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

= 100 . 0,6 . 5/4 . 1 = 75 kg/cm2

6

σ ijin lt reduksi = Mx + My

Wx Wy

75 = 16,3 + 12,8

1/9 h3 2/27 h3 x h3

75 . h3 = 16,3 + 12,8

1/9 2/27

= (16,3. 9) + (12,8. 27 / 2)

75 = 146,7 + 172,8 = 319,500

h3 = 319,500/ 75 = 4,260 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) . (0,0524. 504 / 1 . 105 . 4,5)

= 0,0095cm

Fy = (5/384) . (qy . l4 / E . Iy)

= (5/384) . (0,04085 . 504 / 1 . 105 . 2)

= 0,0166 cm

F2 = √Fx2 + Fy2

= √0,00952 + 0,01662

F = 0,0191cm < F izin = 0,167 cm …………… OK!!!

5) Kontrol Terhadap Lenturan

σ lt = Mx/Wx + My/Wy

= 16,3/(1/9h3) + 12,8/(2/27h3)

7

= 5,433+ 6,4

σ lt = 11,833 kg/cm2 < σ ijin lt = 75 kg/cm2

Jadi ukuran reng 2/3 ----» (AMAN)

b. Mendimensi Usuk

1) Beban Mati (q)

Jarak gording = 1,987 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 33°

= 20,967 kg/m

Mx1 = 1/8 . q . l2

= 1/8 . 20,967. 1,9872

= 10,348 kgm= 1034,8 kgcm………………….(a)

2) Beban karena Pekerja (P = 100 kg)

P = ½ . 100 = 50 kg

Px = P. cos α

= 50 . cos 33°

= 41,934 kg/m

Mx2 = ¼ . Px . l

= ¼ . 41,934 . 1,987 = 20,831kgm = 2083,1 kgcm…….(b)

3) Beban akibat Tekanan Angin

qx = ( 0,02α – 0,4 ) . W. l

= ( 0,02 . 33 – 0,4 ) . 30 . 0,5

= 3,9 kg/m

Mx2 = 1/8 . q . l2

= 1/8 . 3,9. (1,987)2

= 1,925 kgm = 192,5 kgcm……………………….(c)

4) Kombinasi Beban dan Momen

8

2

3

qxTotal = 20,967 + 3,9 = 24,867 kg/m = 0,24867 kg/cm

PxTotal = 41,934 kg/cm = 0,41934 kg/cm

(a) + (b) = 1034,8+ 2083,1 = 3117,9 kgcm

(a) + (c) = 1034,8+ 192,5 = 1227,3 kgcm

-------- Dipakai Mx terbesar, yaitu 3117,9 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 = 3117,9 / (1/9 h3)

h3 = 28061,1 / 75

h3 = 374,148

h = 7,206 cm ≈ 8 cm

b = 2/3 h

= 2/3 . 7,206 = 4,804 cm ≈ 6 cm

Kontrol --------

σ lt = Mx / Wx

= 3117,9 / (1/6 . 6 . 82)

= 48,717 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) . (0,2487. 198,734 / 1 . 105 . 256)]

+ [(1/48) . (0,419. 198,733 / 1 . 105 . 256)]

= 0,197 + 0,003

= 0,200 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 330

= 83,322 kg/m

Mx= 1/8.qx.L2

= 1/8 . 83,322 . (32) = 93,737 kgm = 9373,7 kgcm……..(a)

2) Beban Berguna

P = 100 kg

Px = P.cos 330 = 100.cos 330 = 83,867 kg/m = 0,83867 kg/cm

Mx= ¼.Px.L =1/4 . 83,867 . 3 = 62,90 kgm = 6290 kgcm……(b)

3) Beban Angin = 30 kg/m2

Tekanan angin = (0, 02 α-0,4) . 30

= (0,02 . 33 - 0, 4) . 30 = 7,80 kg/m2

qx = 7,80. 1,987

= 15,499 kg/m

Mx = 1/8 . 15,499. (32)

= 17,436 kgm = 1743,6 kgcm……………………….(c)

4) Kombinasi Pembebanan

qxTotal = 83,322 + 15,499 = 98,821 kg/m = 0,98821 kg/cm

PxTotal = 83,867 kg/m = 0,83867 kg/cm

a+ b = Mx = 9373,7 + 6290 = 15663,700 kgcm

a + c = Mx = 9373,7 + 1743,6 = 11117,300 kgcm

--------------- dipakai Mx terbesar = 15663,700 kgcm

5) Dimensi Gording

Wx = 1/6 . b . h2 misal b = 2/3 h

= 1/6 . (2/3 h) . h2

=1/9.h3

10

σ lt = Mx / Wx

75 = 15663,700 / (1/9 h3)

h3 = 140973,300/ 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

= 15663,700 / (1/6 . 10 . 142)

= 47,950 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) . (0,98821. 3004 / 1 . 105 . 2286,667)]

+ [(1/48) . (0,83867 .3003 / 1 . 105 . 2286,667)]

= 0,456+ 0,002

= 0,458 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 . 33 – 0,4) = 0,26

W angin tekan = 0,26 x 30 x 3,00 x 1,987

= 46,496 kg ( pada titik buhul )

W pada tumpuan = ½ . 46,496 = 23,248 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

RA

12 G

G

G

G

G

G

12 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

W3

W4

+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

16

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 = 23

h

h = 32

h

Imin = 112

. b3 . h

= 1 ⁄ 12 . b3 . 32

b

= 18

b4

Persamaan18

b4 = I min h = 32

. b

18

b4 = 288,21 = 32

. 8

b4 = 2305,73 = 12 cm

b = 6,9 ~ 8 cm

dipakai kayu dimensi 8/12

17

Imin = 112

. b3 . h

= 112

. 83 . 12

= 512 cm 4

Fbr = 8 . 12 = 96 cm2

ί = √ IFbr

= √ 51296 = 2,31

λ (kelangsingan batang) = lk

I min=198,72,31

=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 ⁄ ⁄ = 1980,585

= 23,29 cm3

Perlemahan 20 %

18

F bruto = 10080

. 23,29 = 29,04 cm2

Misalkan b : h = 2 : 3

b =23

h

F bruto = b.h

=23

. h . h

=23

h2

2/3h2 = 29,04

h2 = 19,04 . 23

h = √19,41 = 4,4 cm ~ 5 cm

b = 23

h

= 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 812

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

19

= 0,108 kg m

W = 16

. b . h2

= 16

. 8 . 122

= 192 cm3

Periksa tegangan

ds // = b

Fnetto +

σ dsσ<¿¿ +

MW

= 1982,7776,8

+ 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

20

Alat penyambung baut → 20%

Dipasang batang ganda dengan ukuran 2 . 4 . 12

Fbruto = 2 . 4 . 12

= 96 cm2

Fbruto = d2σtr

=327,785

=3,85cm2

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 II

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

21

tv = a1

β .ϑ .112 . b = 2105,71.1 .112.8

=2,29 2,3 < 14h (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 33°

= 82,3 kg/cm2

σ16,5° = σds // - ( σds //-σ tk // ) sin 1/2𝛼= 85 – ( 85 - 25 ) sin 16,5°

= 105,2 kg/cm2

tv = a1. cos216b .105,2 =

2032,9.0,92841,6

= 2, 26 cm < 14

h (3 cm) (memenuhi)

jadi dipakai tv = 2,3 cm

lm = tv = a1. cos16,5

b .ԏ /¿ = 2105,7 .0,968 .12

= 15,6 ----- 16 cm

karena batas minimum lm = 12 cm maka dipakai lm = 13 cm

22

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 1112 . 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. cos241,5

b .70,4 = 454,8.0,5563,2

= 0,41 cm ~ 1 cm < 14

h(3 cm)

(memenuhi)

jadi dipakai tm = 2 cm agar lebih kaku.

23

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 = d 3112 . 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 = 578,9.0,5563,2

= 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=2,314,3

=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

24

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 1112 . 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

25

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. cos226

b .58,6 = 385,90,192468,8

= 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=2,314,3

=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

26

e. Titik Buhul I

d3 = 578,9 kg𝛼 = 380

Penyelesaian :

Kita rencanakan sambungan gigi tunggal

Dipakai rumus pendekatan untuk kayu kelas kuat II

tm = d 3112 . 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 1/2𝛼27

= 85 – ( 85-25 ) sin 19°

= 65,45 kg/cm2

tm = d3. cos219,5

b .100 = 681.0,88800

= 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 = a3112 . b

= 1263,4112.8

= 1,4 ~ 2 cm

tm maks = ¼ h

= ¼ 12 = 3 cm

28

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 = 1263.0,77691,2

= 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 = v 1σ tr

=91785

=10,7 cm

Direncanakan sambungan pen perlemahan 20%

29

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 1,91cm=¿∅ 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 :

30

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 1,91cm=¿∅ 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

31

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 x12−22

x150 = 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

32

= 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

33

34

35

36