PROPOSAL LOMBA RANCANG KUDA-KUDA TINGKAT

NASIONAL VII

2015

NAMA TEAM : CIVIL RESEARCH OF TADULAKO

PALU SULTENG FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS TADULAKO

1. DEDDY SETIAWAN F 111 11 013

2. MOHAMMAD IKBAL F 111 13 042

3. SUCI AMALIA NAMIRA F 111 13 110

| ii

KATA PENGANTAR

Dengan menyebut nama Allah SWT. Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang,

kami panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat,

hidayah, dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan proposal yang

merupakan salah satu prasyarat untuk ikut serta salam Lomba Rancang Kuda-kuda

Nasional VII yang diadakan oleh Keluarga Mahasiswa Teknik Sipil, Fakultas Teknik,

Universitas Gadjah Mada.

Dalam penyusunan proposal ini, tidak sedikit hambatan yang penyusun hadapi.

Namun penyusun menyadari bahwa kelancaran dalam penyusunan proposal ini tidak lain

berkat bantuan, dorongan, dan bimbingan dari dosen kami I Ketut Sulendra, ST. MT.

sehingga kendala-kendala yang dihadapi teratasi.

Semoga proposal ini dapat memberikan wawasan yang lebih dan menjadi

pertimbangan pemikiran kepada pembaca khususnya dewan juri. Kami sadar bahwa

proposal ini masih terdapat kekurangan. Untuk itu, kami berharap saran dan masukan demi

perbaikan pembuatan proposal kami di masa yang akan datang.

Palu, April 2015

Penyusun

| iii

DAFTAR ISI

Halaman Judul .. i

Kata Pengantar ... ii

Daftar Isi ... iii

Daftar Gambar .. iv

Daftar Tabel .. v

BAB I. PENDAHULUAN 1

A. Latar Belakang . 1

B. Perumusan Masalah . 2

C. Tujuan dan Manfaat 2

BAB II. PEMBAHASAN .. 3

A. Spesifikasi Material . 3

B. Analisis Struktur Rancangan Kuda-kuda .... 4

C. Dimensi dan Spesifikasi Sambungan 6

D. Gambar Rancangan Kuda-Kuda .. 10

E. Perhitungan Biaya 16

BAB III. PENUTUP . 17

A. Kesimpulan .. 17

B. Saran 17

| iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Rancangan Kuda-kuda 10

Gambar 2. Detail Sambungan A 11

Gambar 3. Detail Sambungan B 12

Gambar 4. Detail Sambungan C 13

Gambar 5. Detail Sambungan D 14

Gambar 6. Detail Sambungan E 15

| v

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Hasil perhitungan gaya batang menggunakan program SAP2000 v.14 ... 5

Tabel 2. Rekapitulasi perhitungan biaya rancangan kuda-kuda .. 16

| 1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Indonesia adalah negara memiliki jumlah penduduk terbanyak keempat di

dunia dan terus meningkat setiap tahunnya. Akibat lonjakan tersebut, terjadi

eksploitasi sumber daya alam besar-besaran untuk memenuhi kebutuhan hidup yang

terus meningkat, salah satu kebutuhan akan tempat tinggal yang aman dan nyaman.

Seiring dengan perkembangan zaman, telah muncul berbagai solusi untuk

menyelesaikan permasalahan kebutuhan tempat tinggal yang semakin mahal

dikarenakan keterbatasan sumber daya. Salah satunya melakukan modifikasi pada

struktur berupa gabungan dari beberapa material yang lebih kuat, murah, dan ringan.

Konstruksi bangunan memiliki beberapa struktur yang sangat diperlukan

terhadap kekuatan bangunan itu sendiri, struktur-struktur tersebut memiliki andil

yang besar untuk mengalirkan beban yang diterima bangunan sehingga bangunan

tetap kokoh, aman dan nyaman. Beberapa bagian dari bangunan tersebut diantaranya

pondasi, dinding, atap, kuda-kuda dsb. Salah satu konstruksi yang berperan dalam

hal menunjang stabilitas bangunan tersebut adalah rangka kuda- kuda.

Rangka kuda-kuda ialah susunan rangka batang yang berfungsi untuk

mendukung beban atap termasuk juga beratnya sendiri dan sekaligus dapat

memberikan bentuk pada atapnya. Kuda-kuda merupakan penyangga utama pada

struktur atap. Struktur ini termasuk dalam klasifikasi struktur framework (truss).

Umumnya kuda-kuda terbuat dari kayu, bambu, baja, dan beton bertulang.

Berangkat dari hal-hal inilah, maka tim kami bermaksud untuk mencoba

menyumbangkan pemikiran dalam bidang teknik sipil, khususnya konstruksi kuda-

kuda yang sesuai kriteria perlombaan dengan memadukan material antar kayu dan

besi. Diharapkan nantinya struktur konstruksi yang kami buat dapat memberikan rasa

aman, nyaman dan memenuhi unsur estetika. Tentunya juga dapat turut serta dalam

perlombaan yang diadakan oleh Keluarga Mahasiswa Tekni Sipil Univeritas Gajah

Mada.

| 2

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian pada latar belakang di atas, maka rumusan masalah yang

bisa dikemukakan adalah menyangkut jenis material, analisa struktur, detail

sambungan dan dimensi serta biaya yang dibutuhkan pada perancangan kuda-kuda.

C. Tujuan dan Manfaat

Proposal ini bertujuan untuk merencanakan kuda-kuda dengan perpaduan

material kayu dan besi dengan dimensi yang sesuai dengan beban rencana dan

tentunya mempertimbangkan keamanan, kenyamanan dan juga ekonomis serta hal

terpenting diikut sertakan dalam Lomba Rancang Kuda-kuda Nasional VII. Dari

proposal ini, tim kami berharap dapat memberikan pemahaman mengenai material

kuda-kuda yang digunakan serta bagaimana perencanaan yang tim kami lakukan

dilengkapi biaya bahan pada daerah tim kami.

| 3

BAB II

PEMBAHASAN

A. Spesifikasi Material

1. Kayu

a) Jenis Kayu : Kayu nyatoh / nantu merupakan jenis kayu tropis yang masih satu

keluarga dengan kayu jenis meranti. Persebaran kayu nyatoh hampir ada di

seluruh Indonesia, namun saat ini kayu nyatoh paling banyak tersebar di daerah

Sulawesi.

b) Warna : Warna permukaan kayu pada kayu nyatoh bisa dibilang hampir sama

atau sedikit lebih muda dari warna kayu jati. Yakni bagian terasnya berwarna

merah mudah, ada juga yang berwarna merah kecoklat-coklatan. Sedangkan

bagian gubalnya berwarna lebih mudah dari bagian terasnya. Oleh sebab itu,

kayu nyatoh juga sering disebut kayu jati muda.

c) Tekstur : Kayu nyatoh umumnya bertekstur halus, tapi ada beberapa yang

bertekstur agak kasar

d) Permukaan kayu : permukaan kayu nyatoh biasanya terasa agak licin.

Kayu nyatoh / nantu umumnya memiliki serat yang lurus bertekstur halus, tapi

ada beberapa yang bertekstur agak kasar dan agak padat, berserat lurus dan agak

kasar, namun mudah dikerjakan. terasnya berwarna merah mudah, ada juga yang

berwarna merah kecoklat-coklatan.; kekuatan dan keawetannya digolongkan ke

dalam kelas kuat IIIII dan kelas awet IIIIV. Dengan :

Berat Jenis (Gs) = 0,5 gram/cm3

Modulus elastisitas lenturnya dihitung dengan :

Modulus elastisitas lentur (Ew) = 16000 x Gs0,71

= 16000 x 0,50,71

= 9781,12 MPa

= 9781,12 N/mm2

Diambil modulus elastisitas kayu = 9000 N/mm2

Adapun spesifikasi kayu yang dipilih adalah kayu dengan kode mutu E10 dengan:

a. Kuat Lentur (Fb) = 18 N/mm2

b. Kuat Tarik Sejajar Serat (Ft) = 17 N/mm2

c. Kuat Tekan Sejajar Serat (Fc) = 24 N/mm2

| 4

d. Kuat Geser (Fv) = 4,3 N/mm2

e. Kuat Tekan Tegak Lurus Serat (Fc) = 9 N/mm2

Dari hasil pengamatan sesuai dengan SNI Kayu tahun 2002 Hal. 5, tabel 3.4 Cacat

maksimum untuk setiap kelas mutu kayu maka didapatkan kayu tersebut termasuk

kayu kelas mutu B.

(Sumber : SNI KAYU tahun 2002)

2. Besi

Besi hollow adalah besi yang berbentuk pipa kotak. Besi hollow biasanya terbuat

dari besi galvanis, stainless atau besi baja. Sering digunakan dalam konstruksi

bangunan, terutama dalam konstruksi aksesoris seperti pagar, railling, atap kanopi

dan pintu gerbang. Besi hollow juga dapat digunakan untuk support pada

pemasangan plafon. Tim kami gunakan yaitu besi hollow dengan ukuran 3x3 cm,

adapun spesifikasi besi yang digunakan yaitu jenis baja BJ37, dengan :

a. Modulus elastisitas (E) = 200000 MPa

b. Tegangan Putus Minimum (fu) = 370 MPa

c. Tegangan Leleh Minimum (fy) = 240 MPa

d. Peregangan Minimum = 20%

(Sumber : SNI 03-1729-2002)

B. Analisis Struktur Rancangan Kuda-kuda

Bentuk dasar yang kami pilih dalam desain rangka kuda-kuda ini adalah tipe

multi panel. Sesuai ketentuan bentang rangka kuda-kuda yang diambil adalah

sepanjang 1 meter dan dengan tinggi yang di desain setinggi 0,4 meter. Komponen

struktur merupakan perpaduan antara kayu dan besi. Jenis kayu yang digunakan

dalam desain ini adalah kayu nyatoh/nantu sedangkan besi menggunakan besi hollow

3x3 dan dengan menggunakan ketentuan-ketentuan perencanaan yang sesuai dengan

panduan Standar Nasional Indonesia tahun 2002 tentang Tata Cara Perencanaan

Struktur Kayu Untuk Bangunan Gedung.

Perencanaan komponen struktur dilakukan dengan bantuan program SAP2000

v.14.0.0.

| 5

Untuk contoh perhitungan konstruksi kuda-kuda atap, dilakukan perhitungan

terhadap member yang menerima gaya terbesar dengan beban rencana 230 kg,

Berdasarkan hasil analisa program SAP2000 v.14.0.0.

Tabel 1. Hasil perhitungan gaya batang menggunakan program SAP2000 v.14

Batang Panjang (cm) Gaya Batang (kg) Nilai Ekstrim (kg)

Tarik (+) Tekan (-) Tarik (+) Tekan (-)

a1 16.02 89.23

128.48

a2 16.02 86.48

a3 16.02 90.94

a4 16.02 128.48

a5 16.02 128.48

a6 16.02 90.94

a7 16.02 86.48

a8 16.02 89.23

b1 25.00 46.67

84.41

b2 25.00 84.41

b3 25.00 84.41

b4 25.00 46.67

v1 19.97 4.27

48.85 v2 40.00 48.85

v3 19.97 4.27

d1 15.98 31.08

31.08 45.55

d2 32.49 45.55

d3 32.54 15.19

d4 32.54 15.19

d5 32.49 45.55

d6 15.98 31.08

| 6

C. Dimensi dan Spesifikasi Sambungan

1. Perhitungan dimensi :

a) Batang tekan (a)

b = 24 mm , h = 40 mm , P = 128.48 Kg

1. Fb = b x h

= 24 x 40

= 960 mm2 = 9.6 cm

2

2. Iy = 1/12 b3 . h

= 1/12 2,43 . 4

= 4,608 cm4

3. Lk = L = 16.02 cm

4. Imin = Iy

imin = Imin

Fb =

4.608

9.6 = 0.693

5. = Lk

imin =

16,02

0.693 = 23.12

6. W = 300

300-2 (23.12) = 1.18

7. ytd = 128.48 x 1.18

9.6 = 15.79 kg/cm

2

Jadi ytd < ijin, 15.79 kg/cm2 < 138.68 kg/cm

2 (Aman)

b) Batang tarik (v)

b = 24 mm , h = 30 mm , P = 48.85 Kg

1. Fb = b x h

= 24 x 30

= 720 mm2 = 7.2 cm

2

2. Iy = 1/12 b3 . h

= 1/12 2.43 . 3

= 3.46 cm4

3. Lk = L = 40 cm

4. Imin = Iy

imin = Imin

Fb =

3.46

7.2 = 0.693

| 7

5. = Lk

imin =

40

0.693 = 57.72

6. W = 300

300-2 (57.72) = 1.625

7. ytd = 48.85 x 1.625

7.2 = 11.025 kg/cm

2

Jadi ytd < ijin, 11.025 kg/cm2 < 195,786 kg/cm

2 (Aman)

c) Batang tekan (d)

b = 24 mm , h = 20 mm , P = 45.55 Kg

1. Fb = b x h

= 24 x 20

= 480 mm2 = 4.8 cm

2

2. Iy = 1/12 b3 . h

= 1/12 2.43 . 2

= 2.30 cm4

3. Lk = L = 32.54 cm

4. Imin = Iy

imin = Imin

Fb =

2.3

4.8 = 0.692

5. = Lk

imin =

32.54

0.692 = 47.008

6. W = 300

300-2 (47.008) = 1.456

7. ytd = 45.55 x 1.456

4.8 = 13.817 kg/cm

2

Jadi ytd < ijin, 13.817 kg/cm2 < 220.259 kg/cm

2 (Aman)

d) Batang tarik (b)

b = 30 mm , h = 30 mm , P = 84.41 Kg , k = 1 (sendi-sendi) , Ag = 116 mm2

1. Ix = 1/12 b . h3

= 1/12 3 . 33

= 6.75 cm4

| 8

2. ck = k.L

Ix -

1

Fy

E

= 1 x 25

6.75 -

1

3.14

240

200000

= 3.693

3. Nn = f x Fy x 2 x Ag

= 0.9 x 240 x 2 116

= 50112 N = 50.112 kN

Jadi 0.8441 kN < 50.112 kN (Aman)

B. Spesifikasi Sambungan

1) Paku

a. Sambungan Paku bertampang satu (a1)

S = x b x d x kd

S = 3.5 x d2 x kd

n = P/S

Diketahui :

d = 3.05 mm , P = 89.23 Kg , = 63 kg/cm2 , b = 3 cm

Penyelesaian :

S = 288.225 n = 0.309

S = 2051.201 n = 0.043

Jadi gunakan 1 buah paku.

b. Sambungan Paku bertampang satu (d1)

S = x b x d x kd

S = 3.5 x d2 x kd

n = P/S

Diketahui :

d = 3.05 cm , P = 31.08 Kg , = 63 kg/cm2 , b = 3 cm

Penyelesaian :

S = 288.225 n = 0.108

Jadi gunakan 1 buah paku.

| 9

c. Sambungan Paku bertampang satu (v)

S = x b x d x kd

S = 3.5 x d2 x kd

n = P/S

Diketahui :

d = 3.05 cm , P = 4.27 Kg , = 63 kg/cm2 , b = 3 cm

Penyelesaian :

S = 288.225 n = 0.015

Jadi gunakan 1 buah paku.

2) Baut

a. Sambungan Paku bertampang satu (a1)

S1 = 240 x d2 x ( 1 0.35 . sin )

S2 = 50 x d x b x ( 1 0.6 . sin )

n = P/S

Diketahui :

d = 1.11 cm , P = 89.23 Kg , = 39 , b = 3 cm

Penyelesaian :

S1 = 240 x d2 x ( 1 0.35 . sin )

S1 = 240 x 1.112 x ( 1 0.35 . sin 39 )

S1 = 230.987

S2 = 50 x d x b x ( 1 0.6 . sin )

S2 = 50 x 1.11 x 3 x ( 1 0.6 . sin 39 )

S2 = 103.734

n = P

S =

89.23

103.734 = 0.86

Jadi gunakan 1 buah baut.

| 16

E. Perhitungan Biaya

Tabel 2. Rekapitulasi Perhitungan Biaya Rancangan Kuda-kuda

No. JENIS MATERIAL JUMLAH HARGA

/SATUAN

JUMLAH

(Rp)

1 KAYU NANTU 1 BATANG/4m 15.000 /1m 15.000

2 BESI HOLLOW 3X3 1 BATANG/6m 10.000 /1m 10.000

3 PAKU 1,5 INCH 31 buah 3.500 /0.25kg 3.500

4 BAUT U. 12 mm 11 buah 1.500/1buah 16.500

5 PLAT TRIPLEKS 1/2 lmbr

(705, 412cm) 25.000 25.000

TOTAL BIAYA PERENCANAN KUDA KUDA 70.000

Terbilang : Tujuh Puluh Ribu Rupiah

| 17

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Setelah melalui berbagai proses uji saat perhitungan dan analisa struktur yang

sesuai standarstandar yang baku telah ditetapkan di Indonesia, maka konstruksi

kuda-kuda yang dirancang ini masuk dalam kategori aman, nyaman untuk

diaplikasikan. Konstruksi kudakuda mampu menahan beban sesuai beban rencana

sebesar 230 kg dan tim kami merekomendasikan rancangan kami layak untuk

mengikuti Lomba Rancang Kuda-kuda Nasional VII yang diadakan oleh Keluarga

Mahasiswa Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada.

B. Saran

Dalam perencanaan harus lebih memperhatikan spesifikasi aturan lomba yang

berlaku sehingga tidak terjadi beberapa kali perhitungan yang berulang. Terlebih

dalam hal spesifikasi material yang digunakan.

2000 417115 4'.O4:O4:_::l

SAP20OO v14.0.0 -File:FX --RxiairorJe biagram (DEAD)- Kgf, cm, C Units

LAMPIRAN

Sedikit lg.pdf2a.pdf1a.pdfCOVER.pdf1.pdf

2.pdf

Ini KaAH.pdfKuda-kuda_0001_005.pdfKuda-kuda_0001_006.pdfKuda-kuda_0001_001.pdfKuda-kuda_0001_002.pdfKuda-kuda_0001_003.pdfKuda-kuda_0001_004.pdf

4a.pdf4.pdfIMG.pdf