Sambungan Baut Kayu

8/12/2019 Sambungan Baut Kayu

1/32

1

Pertemuan 04

Matakuliah : R0132/Teknologi Bahan

Tahun : 2006


2/32

2

Alat Penyambung dalam Kon struks i Kayu :

Baut Paku

Pasak

Perekat

Dalam pembahasan selanjutnya hanya dijelaskansambungan dengan baut dan dengan paku. Disamping itu

dijelaskan pula sambungan khusus untuk batang tekan,

berupa sambu-ngan tarikan.

Sambungan dengan baut.Baut sebagai alat penyambung yang dibebani banyak

dipakai meskipun sebetulnya tidak begitu baik karena:

Efisiensi rendah

Deformasi besa


3/32

3

Tegangan-tengan dalam arah sambu-ngan maupun padapenampang baut dianggap rata dalam perhitungan.

Sesungguhnya pembagian tegangan-tegangan itu sepertipada gambar 1.

Gambar 1

Penampang

baut

dalam arah

sambung


4/32

4

Yang menentukan kekuatan patah Pp bukan

kekuatan-kekuatan tarik dan geser melainkan kokohdesak kayu pada lubang serta kekuatan baut.Beberapa negara telah menetapkan syarat-syaratdan cara perhitungan serta perencanaanberdasarkan pe-nyelidikan-penyelidikan sendiri.

Syarat-syarat dan cara-cara itu untuk Indonesia telahditetapkan dalam PPKI Pasal 14 sebagai berikut :

1. Alat penyambung baut harus dibuat dari baja St. 37atau dari besi yang mempunyai kekuatan paling

sedikit seperti St. 37.

2. Lubang baut harus dibuat secukupnya saja dankelonggaran tidak boleh lebih dari 1,5 mm.


5/32

5

3. Garis tengah baut paling kecil harus 10 mm (3/8),sedangkan untuk sambungan, baik bertampang satumaupun bertampang dua, dengaan tebal kayu lebihbesar dari 8 cm, harus dipakai baut dengan garis tengahpaling kecil 12,7 mm (1/2).

4. Baut harus disertai pelar ikutan yang tebalnya minimum0,3 d dan maksimum 5 mm dengan garis tengah 3 d,atau jika mempunyai bentuk persegi empat, lebarnya 3d, di mana d = garis tengah baut. Jika bautnya hanyasebagai pelengkap, maka tebal pelat ikutan dapatdiambil minimum 0,2 d dan maksimum 4 mm.


6/32

6

5. Sambungan dengan baut dibagi dalam 3 golongan

menurut kekuatan kayu, yaitu golongan-golongan I, IIdan III. Agar sambungan dapat memberi hasilkekuatan yang sebaik-baiknya (uitgenut), hendaknyadiambil dari angka-angka yang tertera di bawah ini(gambar 2).

Golongan I :

Sambungan bertampang satu :

b= 4,8

= 50 db1(10,6 sin ) atau

= 240 d2 (10,35 sin )


7/32

7

Sambungan bertampang dua :

b = 3,8

= 125 db3(10,6 sin ) atau

= 250 db1(10,6 sin ) atau

= 480 d2 (10.35 sin

)

Gambar 2

S

S

S

d1

b1

b2

S

S

b1


8/32

8

Golongan II :Sambungan bertampang satu :

b= 5,4

= 40 db1

(10,6 sin

) atau = 215 d2 (10,35 sin )


b = 4,3

= 100 db3(10,6 sin ) atau

= 200 db1(10,6 sin ) atau

= 430 d2 (10,35 sin )

S

SS

S

S


9/32

9

Golongan III :Sambungan bertampang satu :

b= 6,8

= 25 db1

(10,6 sin

) atau = 170 d2 (10,35 sin )


b= 5,7

= 60 db3(10,6 sin ) atau

= 120 db1(10,6 sin ) atau

= 340 d2 (10,35 sin )

S

SS

S

S


10/32

10

S = kekuatan sambungan dalam kg

= sudut antara gaya dan arah serat kayub1= tebal kayu tepi dalam cm

b3 = tebal kayu tengah dalam cm

d = garis tengah baut dalam cm

6. Jika pada sambungan bertampang satu, salah satubatangnya adalah dari besi (baja) atau pada

sambungan bertampang dua pelat-pelat

menyambungnya dari besi (baja), maka harga-harga

S dalam rumus-rumus tersebut dapat dinaikkan25%.

7. Apabila baut tersebut dipergunakan pada konstruksi

dalam keadaan selalu terendam dalam air atau

untuk bagian konstruksi yang tidak


11/32

11

terlindung dan kemungkinan besar kadar lengas kayu

akan selalu tinggi, maka di dalam perhitungan,kekuatannya harus dikalikan dengan angka 2/3.

Apabila baut tersebut dipergunakan untuk konstruksi

yang tidak terlindung tetapi kayu itu dapat mengering

dengan cepat, maka didalam perhitungan, kekuatanyaharus dikalikan dengan angka 5/6.

8. Untuk bagian konstruksi yang tegangannya diakibatkan

oleh mua-tan tetap dan muatan angin atau untuk

bagian-bagian konstruksi yang tegangannyadiakibatkan oleh muatan tetap dan muatan tidak tetap,

maka kekuatan sambungan dapat dinaikkan dengan

25%.


12/32

12

9. Penempatan baut-baut harus memenuhi syarat-syarat

sebagai berikut (gambar 3)

a. Arah gaya sejajar demgam arah serat kayu.

Jarak minimum:

-antara sumbu baut dan ujung kayu (kayu muka)

yang dibebani .........7 d dan 10 cm-antara sumbu baut dalam arah gaya............ 6 d

-antara sumbu baut dalam arah tegak lurus gaya

.. 3 d

-antara sumbu baut dengan tepi kayu............ 2 d

b. Arah gaya tegak lurus arah serat

Jarak minimum :

-antara sumbu baut dengan tepi kayu yang

dibebani ............ 5 d


13/32

13

d

6d6d

d dan > 10 cm untuk tarik

2.5 d untuk tekan

3d

2d

2d

2d

5d

5d

3d

5d

5d

2d

3d10cm

7d

3d

5-6d5

-6d

2d

2d

3d

10

cm

5-6d

2d

2d

56d

7d

Gambar 3


14/32

14

-antara sumbu baut dengan sumbu baut dalam arah

gaya ........... 5 d-antara sumbu baut dengan tepi kayu yang tidak

dibebani ........... 2 d

-antara sumbu baut dalam arah tegak lurus gaya

............. 5 d

c. Arah gaya membentuk sudut (0o < 90o) dengan

arah gaya serat kayu

Jarak minimum :- antara sumbu baut dan tepi kayu yang dibebani

alam arah gaya, ditentukan dengan menginterpolasi

lurus di antara harga ....................... 5 d dan 6 d


15/32

15

tetapi harus juga dipenuhi jarak minimumantara sumbu baut dan tepi kayu yang

dibebani 2 d

-antara sumbu baut dan sumbu baut dalam arah

gaya ditentu-kan dengan nilai interpolasi lurus diantara harga .. 5 d dan 6 d

-antara sumbu baut dan tepi kayu yang tidak

dibebani 2 d

-antara baris baut dan baris baut dalam arah

gaya 3 d


16/32

16

Perlemahan luas tampang batang konstruksi rangka kayu dengan

sambungan baut dengan paku:

Sambungan dengan paku.

Dibandingkan dengan sambungan baut maka sambungan dengan

paku :

mempunyai efesiensi yang lebih besarmemberi pelemahan yang lebih kecil yaitu kira-kira 10%,

yang sering kali diabaikan saja.

Kekuatan tidak tergantung arah serat, dan pengaruh cacat-cacat

kayu juga kurang

adalah lebih kaku

beban-beban pada penampang lebih merata

untuk kayu yang tidak terlalu keras dan bila kayu yang harus

disambung


17/32

17

tidak terlalu tebal, maka tidak perlu dibor, sehingga dapat

dikerjakan oleh setengah tukang.

Terdapat banyak teori dan hasil pengujian mengenai

sambungan paku. Teori umum dapat didasarkan atas :

Lenturan seperti balok yang dipengaruhi daya penahan

terhadap lentur dan kokoh desak kayu.

Tarikan dalam paku

Dalam PKKI syarat-syarat serta cara-cara perhitungan dan

perencanaan telah ditetapkan berdasarkan peraturan diJerman untuk sambungan paku biasa maupun checktests

oleh LPMB. Untuk sambungan-sambungan paku istimewa,

seperti dengan penggunaan pelat buhul dari plywood, cara


18/32

18

perhitungan ini tidak dapat dipakai dan perlu diperhatikan

penyelidikan-penyelidikan baru yang telah menghasilkanrumus-rumus dengan :

- Mengabaikan pengauh tarikan dalam paku

- Menganggap beban-beban ideal plastis

Peraturan sambungan paku menurut PKK I adalah

sebagai berikut :

1. Paku yang dipergunakan dapat mempunyai tampang

melintang yang berbentuk bulat persegu atau beralur

lurus.

2. Kekuatan paku bertampang bulat diberikan dalam

daftar V PKKI di bawah ini dan berlaku untuk tebal

kayu seperti tertera dalam daftar


19/32

19

tersebut. Kekuatan paku tersebut tidak tergantung daribesar sudut yaitu sudut antara arah gaya dan arahserat kayu.

3.Untuk sambungan yang menyimpang dari Daftar Vadapat dipakai rumus-rumus di bawah ini dengan

mengingat syarat-syarat ukuran paku seperti terteradalam gambar 4 dan syarat-syarat kd dalam DaftarVa.

a. Sambungan bertampang satu :

7db kdbd21S

b7dkd 2d53S ,


20/32

20

paku

tampangSatu

b1 b2

1>25b 1

paku

tampangsatu1> 25b 1

1>b1+b2+3d

b2b1

paku

tampangsatu1> 25b 1

1>b1+b2+3d

b1 b2

b1=b2

A

b11>2,5b1

paku tampang

satu

b1 b2

1>b1+b2+31

b1=b22,5b1

1>2,5b2

paku

tampang dua

b2

paku tampang dua

> b11>2b1+b2

paku tampang satub1 b2 b3

d1>b1+b21>2,5b 1

b1b1

!>2b 1+b2

b1

b2

b3

b12b 1+b2

b1

b2

b3

b12b 1+b3

b1

b2

b3

b1


21/32

21

b. Sambungan bertampang dua:

= gaya yang diperkenankan per paku

b1 = tebal kayu

d = diameter paku (Daftar Va.)

= kokoh desak kayu

7db kdbd21S

b7dkd 2d53S ,

S

kd


22/32

22

4. Ujung paku yang keluar dari sambungan sebaiknya

dibengkokkan tegak lurus arah serat, asalpembengkokan tersebut tidak akan merusakkan

kayu.

5. Apabila dalam satu barisan terdapat lebih dari 10

batang paku, maka kekuatan paku harus dikurangidengan 10% dan jika lebih dari 20 batang harus

dikurangi dengan 20%.

6. Pada sambungan dengan paku, paling sedikit

harus digunakan 4 batang paku.7. Jarak paku minimum harus memenuhi syarat-syarat

seperti ditunjukkan dalam gambar 5 :

a. Dalam arah gaya


23/32

23

12 d untuk tepi kayu yang dibebani

5 d untuk tepi kayu yang tidak dibebani

10 d jarak antara paku dalam satu barisan

b. Dalam arah tegak lurus arah gaya

5 d untuk jarak sampai tepi kayu

5 d untuk jarak barisan paku


24/32

24

12duntukte

pikayu

yang

dib

ebani

5d

12d

10d1

0d

10d5d

5d5d5d

5d5d

Gambar 5


25/32

25

BEBAN YANG DIIPERKENANKAN PER PAKU MENURUT

DAFTAR Va PKKI

Catatan : BD = Berat jenis kering udara

= Kokoh desak kayu yang diperkenankan

Untuk paku-paku yang ukurannya memenuhi syarat untuk sambungan

bertampang dua, bila digunakan sambungan bertampang dua, maka kekuatan

paku menjadi 2 x dari daftar tersebut.

D kayu 0,3 g/cm D kayu 0,3 g/cm BD kayu 0,3 g/cm3

BD kayu 0,6 g/cm3

= 75 kg/cm2

= 100 kg/cm2

=125 kg/cm2

= 150 kg/cm2

28/51 (2 BWG 12) 7,2 25 20 27 34 41

(2

BWG 11)

34/76 (3 BWG 10) 5,9 3,8 25 34 42 51

(2

BWG 11)

34/76 (3 BWG 10) 7,4 3,0 32 40 50 60

(3 BWG 9)

42/102 (3 BWG 10) 8,8 2,5 30 40 50 60

(3

BWG 9)

42/102 (4 BWG 8) 6,5 3,4 47 63 78 94

(3

BWG 9)

42/102 (4 BWG 8) 8,3 2,9 36 61 77 92

42/102 (4 BWG 8) 9,5 2,5 46 61 77 92

(4

BWG 6) 1422,9 70 94 1185 40 52/114 7,6

75

4 35

38/89 9,2 2,5 38 50 63 75

3,0 38 50 63

3 30

38/89 7,9

50

38/89 6,6 3,6 35 47 59 70

38 46

2 25

31/63 8,1 2,5 24 33 42

Kelangsingan

Kekuatan 1 Paku Tampang Satu (kg)

1 20

31/63 6,5 3,2 23 31

No. Tebal Kayu b (mm)

Diameter Paku d (

mm) Panjang Paku a (mm)101 vb

b

b

1

kd

Skd

S

kd

S

kd

S

2

1

2

1

2

1

2

1

2

1

1

kd


26/32

26

Sambungan Gig i

Syarat-syarat dalam PKKI untuk sambungan gigi adalahsebagai berikut (gambar 6)

1.Pada sambungan gigi, gesekan antara kayu dengan

kayu didalam perhitungan harus dibatalkan. Untuk

sambungan gigi tunggal (gambar 6a) dalamnya gigitidak q boleh melebihi sesuatu batas, yaitu

tm

lmh

S.

a

Gambar 6a


27/32

27

Disini h adalah tinggi batang mendatar

Untuk harga antara 50o dan 60o besarnya gigimaksimum harus disisipkan lurus.

Panjang kayu muka lmharus dihitung

Gambar 6b

tm1

lm1 h

S.

b

lm2

tm2

o

m

o

m

60untukb6

1t

50untukb4

1t


28/32

28

2. Untuk sambungan dengan gigi rangkap (gambar 6b)

dalamnya gigi kedua harus memenuhi syarat seperti

pada sambungan gigi tunggal. Kecuali itu

harus pula tm2- tm11 cm. Panjang lmharus dihitung

Untuk pehitungan sambungan gigi masih perlu ditambahpenjelasan sebagai berikut :

tm

h2

290

o-290

o-

II

Ibaut pelengkap

M

III

Gambar 7


29/32

29

S diuraikan dalam arah-arah tegak lurus bidang-bidangsambungan. Pemikiran D tifak menjadi soal sehingga

perhitungan meliputi pemikulan N pada bidang desak II. Dapatdibuktikan bahwa garis bagi II memberikan tmyang palingekonomis. Rumusan untuk tmdidapatkan sebagai berikut :

Dengan rumusan ini tm dihitung lalu diperiksa apakahmemenuhi syarat PKKI mengenai besarnya terhadap tinggibalok h

b21

21S

t2

1

2

1tb

21S

21

tbIIdesakbidang

21SN

tk

2

m

tk

m

m

.

cos.

cos.

cos

cos.

cos


30/32

30

Kemudian dihitung panjang kayu muka dengan rumusan lm=

Yang didapat dengan memandang kemungkinan pengeseranpada bidang II. Harga lm15 cm.

Sambungan gigi rangkap (gambar 8):

Langkah-langkah perhitungan :

1. Pendekatan pertama

S2

1SS21

tm1

S

lm2

tm2

2

90o-290

o-

lm1

2

S1

S2

N

N1

M

N2

S1

S2

S

b

S

b

H

//// .

cos

.

Gambar 8


31/32

31

dibulatkan dan dicek dengan syarat PKKI.

2. Dengan harga tm2yang dibulatkan di atas dihitung tepat

3. Dihitung lalu dicek dengan syarat

tm2-tm11 cm menurut PKKI.

btk

S2

1

t2m

.

cos.

S21dibulatkanbelumt

dibulatkantbtS

2m

2mtk

2m

2

cos

..

2

1SSS2

11 cos

1S

b2

121S

ttk

2

1

2m

..

cos


32/32

32

4. Panjang kakyu maka :

Harga lm115 cm

Yang mana yang menentukan lm1atau lm2dapat mudahdilihat secara grafis (digambar dengan skala)

b

S

b

Hl

II

1

II

1

1m

.

cos

..

bS

bHl

II

1

II

2m

.cos

..

Sambungan Baut Kayu

Documents

Transcript of Sambungan Baut Kayu