SAMBUNGAN DAN ALAT-ALAT SAMBUNG PADA KONSTRUKSI KAYU

Diktat Struktur Kayu ∼ Ir. Frans Phengkarsa

Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil ∼ Universitas Kristen Indonesia Paulus

III ∼ 1

Bab III

SAMBUNGAN DAN ALAT-ALAT SAMBUNG

Sambungan dibutuhkan untuk merangkai elemen batang menjadi suatu

konstruksi. Sambungan perangkai elemen batang tersebut sering disebut sebagai

sambungan titik buhul atau sambungan titik simpul.

Di samping itu, akibat terbatasnya ukuran panjang kayu, sambungan dibutuhkan

untuk mendapatkan ukuran kayu yang sesuai dengan kebutuhan yang

direncanakan. Sambungan semacam ini pada umumnya disebut sebagai

sambungan perpanjangan.

Karakteristik sambungan struktur kayu (sambungan perpanjangan maupun

sambungan titik buhul) adalah terjadinya deformasi-deformasi atau pergeseran

pada sambungan. Dengan demikian sifat sambungan kayu adalah tidak kaku,

artinya sanmbungan tersebut tidak dapat menahan momen.

Tiga hal pokok yang harus diketahui tentang sambungan pada struktur kayu

yaitu:

a. Macam dan jenis alat-alat sambung.

b. Besaran dan arah gaya dari elemen batang yang disambung.

c. Ukuran-ukuran dan jenis bahan dari elemen batang yang akan disambung

Persyaratan umum sambungan kayu :

1. Dipenuhinya tegangan-tegangan izin, baik dari elemen batang yang akan

disambung maupun dari alat-alat penyambung.

2. Jarak pergeseran (deformasi) yang terjadi tidak boleh terlalu besar. Lazimnya

sambungan kayu itu mempunyai angka keamanan antara 2,5 s/d 3; Sedangkan

pergeseran diambil tidak lebih besar dari 1,5 mm.

Untuk beban yang sama, sambungan baut memberi pergeseran yang

terbesar. Hal sebaliknya terjadi pada sambungan yang menggunakan perekat.

Perekat merupakan alat penyambung kayu yang terkaku dibandingkan dengan alat

penyambung yang lain.

http://www.tekniksipil.org/



III ∼ 2

Pada sambungan perekat gaya yang mematahkan sambungan (disebut Ppatah)

akan terjadi pada saat besarnya pergeseran kurang dari 1,5 mm. Sementara itu

pada sambungan baut, sebelum Ppatah terjadi pada sambungan telah terjadi

deformasi (perubahan bentuk akibat pergeseran) yang cukup besar. Angka

keamanan sambungan adalah perbandingan antara P patah dengan P yang

diisikan (Ppatah/Pisi).

Akibat adanya deformasi, maka sambungan kayu tidak direkomendasikan

untuk menahan momen. Untuk itu dalam penyambungan harus diupayakan agar

tidak terjadi eksentrisitas arah gaya yang akan menimbulkan momen. Dengan kata

lain, gambar arah gaya harus bertemu pada satu titik.

Alat penyambung kayu

Alat penyambung berfungsi untuk dapat menahan dan mengalihkan gaya-

gaya yang terjadi dari elemen batang yang satu terhadap elemen batang lain yang

akan disambung. Macam gaya yang terjadi dan macam alat penyambung yang

umum digunakan untuk menahan gaya tersebut adalah :

1. Gaya geser : Perekat, baut, paku, pasak kayu.

2. Gaya lentur : Baut, paku, pasak kayu.

3. Gaya jungkit : Pasak kayu.

4. Gaya desak : Kokot bulldog, cincin belah, dan sebagainya.

I I I .1 . Sambungan dengan baut (PKK I .ps.14)

Karena mudah dalam pelaksanaan (dapat dibongkar pasang), baut sebagai

alat penyambung tetap banyak dipakai meskipun mempunyai beberapa

kelemahan. Di antaranya efisiensi yang rendah (30%) dan deformasi (bergesernya

sambungan akibat beban) besar. Di samping itu, perlemahan luas batang akibat

sambungan baut cukup besar yaitu sekitar 20% - 25%.



III ∼ 3

Sambungan Tampang 2

l

P

P

P P

P P

S

½S

S

Kekuatan sambungan baut tergantung pada :

a. Kekuatan baut – baut dalam menahan muatan.

b. Deformasi atau geseran yang terjadi pada sambungan yang tergantung

pada gaya tarik yang terjadi.

c. Kekuatan izin kayu.

Ada dua macam sambungan :

1. Sambungan tampang satu.

2. Sambungan tampang dua.

Untuk menganalisa sambungan dengan baut dilakukan pembebanan sampai

rusak. Ada 2 (dua) kemungkinan “kerusakan” sambungan, yaitu :

1. Baut cukup kaku, yang rusak hanya kayunya (baut gemuk).

2. Baut membengkok sehingga kayu ikut rusak (baut langsing).

A. Sambungan Tampang 1

1. Baut cukup kaku, yang rusak hanya kayunya.

P = 0,414.tK.d.l

Dimana :

* tK = Tegangan tumpu kayu

* = Gaya P

d

S

½S

Sambungan Tampang 1

l



III ∼ 4

l l m

½.P ½.P

P

d

P

P

l l

2. Baut membengkok sehingga kayu ikut rusak.

P = 0,442.d2. BK t.t

Dimana :

* tB = Tegangan tumpu baja

* = Gaya P

Jadi untuk sambungan tampang 1, ada “2 (dua) rumus”. Dari hasil kedua

rumus ini diambil harga yang terkecil (aman).

B. Sambungan Tampang 2

1. Baut cukup kaku (tidak membengkok).

Ada 3 (tiga) kemungkinan :

− Kayu di tengah > 2 kayu tepi.

− Kayu di tengah < 2 kayu tepi.

− Kayu di tengah = 2 kayu tepi.

2. Baut membengkok di bagian tengah tetapi tidak membengkok di bagian

tepi.

3. Baut membengkok di bagian tengah dan tepi.

1. Baut cukup kaku

* m ≥ 2.l

P = 2.tK.d.l

* m ≤ 2.l

P = tK.d.m

* Untuk m = 2.l dapat dipakai

kedua rumus di atas

d



III ∼ 5

m l l

P

½.P ½.P

d

m l l

P

½.P ½.P

d

2. Baut membengkok di bagian tengah saja di tepi tidak.

P = 0,667.tK.d.l

++−

2

2

K

b d.tt

.8341.

lπ

3. Baut membengkok di tengah dan di tepi

bK2 t.t.d.886,0P =

Untuk sambungan tampang 2, ada “4 rumus”:

I. P = 2.tK.d.l (m ≥ 2.l)

II. P = tK.d.m (m < 2.l)

III. P = 2.tK.d.l

π++ 2

2

K

B d.tt.

8341-

l

IV. P = 0,886.d2. BK t.t



III ∼ 6

Bila nilai-nilai untuk tK, tB, d, l, dan m dimasukkan dalam rumus-rumus

di atas, ternyata hasil rumus III selalu di antara hasil rumus-rumus I, II, IV.

Karena selalu diambil harga “terkecil”, maka rumus III tidak perlu dipakai

sehingga tinggal 3 rumus saja.

Jadi rumus untuk sambungan tampang 2.

I. P = 2.tK.d.l (m ≥ 2.l)

II. P = tK.d.m (m < 2.l)

III. P = 0,886.d2. BK t.t

Dari hasil ketiga rumus ini diambil harga yang terkecil.

Perumusan untuk Pemakaian : Dipakai Angka keamanan n

(safety factor). nkayu ≠ nbaja (sambungan baut!)

− nkayu diambil = 4

− nbaja diambil = 2,25

Dengan demikian angka keamanan untuk rumus :

a. Yang mengandung tK : n = nK = 4

b. Yang mengandung BK.tt : n = 325,2.4 =

Selanjutnya diambil :

− Untuk besi (baut) : tB = 5400 kg/cm2

− Untuk kayu : Gol. I : tK = 500 kg/cm2.

Gol. II : tK = 400 kg/cm2.

Gol. III : tK = 300 kg/cm2.

Dengan demikian akan diperoleh:



III ∼ 7

Untuk kayu Golongan I. Sambungan Tampang 1.

* PU = 0,414.tK.d.l

P = 0,414.4

500 d.l P = 50.d.l ....................................... 1

* PU = 0,442.d2. BK t.t

P = 0,442.d2

3500.5400 P = 240.d2 ........................... 2

Dari kedua rumus ini diambil harga terkecil.

…….. dan seterusnya untuk Golongan II, Golongan III.

Untuk kayu Golongan I. Sambungan Tampang 2.

* PU = 2.tK.d.l

P = 2.4

500 .l P = 250.d.l ........................................ 1

* PU = 2.tK.d.m

P = 4

500 .d.m P = 125.d.m ...................................... 2

* PU = 0,886.d2. BK t.t

P = 0,886.d2.3

500.5400 P = 480.d2 ......................... 3

Dari ketiga rumus ini diambil harga terkecil.

…….. dan seterusnya untuk Golongan II, Golongan III.

Catatan :

− Perumusan-perumusan terpakai di atas adalah perumusan untuk keadaan

pembebanan pada sambungan dengan gaya yang bekerja sejajar arah

serat (α = 0).



III ∼ 8

− Untuk gaya yang bekerja tidak sejajar arah serat, tetapi membentuk sudut

α (dengan arah serat) maka perumusan tersebut harus dikalikan:

→ (1 – 0,60.sin α) : Untuk rumus yang mengandung tK.

→ (1 – 0,35.sin α) : Untuk rumus yang mengandung bK t.t

− Golongan I untuk Kayu Kelas Kuat I & Kayu Rasamala

Sambungan Tampang 1 : P = 50.l.d.(1 – 0,60.sin α)

λB = 4,8 P = 240.d2.(1 – 0,35.sin α)

Sambungan Tampang 2 : P = 125.m.d.(1 – 0,60.sin α)

λB = 3,8 P = 250.l.d.(1 – 0,60.sin α)

P = 480.d2.(1 – 0,35.sin α)

− Golongan II untuk Kayu Kelas Kuat II & Kayu Jati


λB = 5,4 P = 215.d2.(1 – 0,35.sin α)


λB = 4,3 P = 200.l.d.(1 – 0,60.sin α)

P = 430.d2.(1 – 0,35.sin α)

− Golongan III untuk Kayu Kelas Kuat III


λB = 6,8 P = 170.d2.(1 – 0,35.sin α)


λB = 5,7 P = 120.l.d.(1 – 0,60.sin α)

P = 340.d2.(1 – 0,35.sin α)

Dimana :



III ∼ 9

P

P

P P

α = 0 α = 0

P

α = α

α = 0

α

P = Kekuatan izin sambungan kayu/Gaya dukung yang diizinkan untuk

1 baut (kg)

l = Tebal kayu tepi (cm)

m = Tebal kayu tengah (cm)

d = Diameter baut (cm)

α = Sudut penyimpangan arah gaya terhadap arah serat kayu.

Sambungan Tampang 1

Sambungan Tampang 1

SAMBUNGAN DAN ALAT-ALAT SAMBUNG PADA KONSTRUKSI KAYU

Documents

Transcript of SAMBUNGAN DAN ALAT-ALAT SAMBUNG PADA KONSTRUKSI KAYU