Translate

download Translate

of 29

  • date post

    26-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    25
  • download

    4

Embed Size (px)

Transcript of Translate

BAB 1PENGENALAN: Spesifikasi, Jenis dan Kelas Kayu

1.1 PENDAHULUANTujuan dari buku ini adalah menyajikan proses desain struktur kayu secara sederhana, namun masih mencakup desain dan analisis elemen- elemen bangunan secara umum. Biasanya, rancangan struktur ditentukan oleh arsitek untuk kemudian diserahkan kepada insinyur bangunan agar mendesain elemen- elemen bangunan dan menyajikannya dalam bentuk gambar struktur. Dalam buku ini, kita menggunakan pendekatan berbasis proyek yang mencakup proses desain bangunan berangka kayu yang akan dihadapi oleh para insinyur kebanyakan.Sasaran pembaca buku ini adalah mahasiswa yang mengambil jurusan desain bangunan kayu, insinyur dan juga desainer bangunan kayu yang mencari panduan desain yang simpel. Pembaca harus memiliki pengetahuan tentang statika, kekuatan material, analisis struktur (termasuk analisis Truss), dan perhitungan beban yang berhubungan dengan kode bangunan (beban mati, hidup, salju, angin dan beban guncangan). Beban desain akan dibahas di bab 2. Pembaca juga harus mempunyai:

1. National Design Spesification for Wood Construction, edisi 2005, ANSI/AF&PA (setelah ini akan disebut dengan NDS code)2. National Design Spesification Supplement: Design Values for Wood Construction, edisi 2005, ANSI/AF&PA (setelah ini akan disebut dengan NDS-S)3. International Building Code, edisi 2006, International Code Council (ICC) (setelah ini akan disebut dengan IBC)4. Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, edisi 2005, American Society of Civil Engineers (ASCE) (setelah ini akan disebut ASCE 7)

Pendekatan Berbasis ProyekKayu adalah material bangunan dari alam yang paling melimpah dan bisa diperbaharui, dan dipakai secara luas sebagai bahan bangunan di Amerika di mana lebih dari 80% bangunannya terbuat dari kayu. Jumlah konfigurasi bangunan dan contoh desain yang bisa disajikan sangatlah banyak. Beberapa contoh pemakaian kayu sebagai bahan bangunan ialah sebagai rumah tinggal, pasar, perkantoran, hotel, fasilitas pendidikan dan kesehatan, panti jompo dan veteran, dan juga tempat ibadah. Bangunan kayu yang paling umum ialah sebagai rumah dan hotel. Bangunan rumah biasanya setinggi antara satu hingga tiga lantai, sedangkan hotel atau apartemen bisa mencapai empat lantai. Bangunan komersil, industri dan bangunan lain yang memiliki tingkat beban tinggi tidak dibangun dengan kayu walaupun bisa saja kayu digunakan sebagai struktur sekunder, sebagai gudang misalnya. Bangunan di taman bermain kebanyakan terbuat dari kayu karena biaya perawatan yang relatif rendah dan kemampuan unik kayu untuk menahan siklus beban dinamis (beban lelah/ jenuh) yang diterima oleh struktur tersebut. Pendekatan yang dipakai di sini ialah proses desain sederhana yang dibutuhkan dalam ilmu perkayuan secara umum. Gambar 1.1 dan 1.2 akan mengidentifikasikan ciri komponen srtuktur bangunan kayu.

1.2 CIRI KOMPONEN STRUKTUR BANGUNGAN KAYUKebanyakan bangunan kayu di Amerika ialah tipe konstruksi platform, di mana rangka dinding hanya dibuat perlantai, dan lantai yang di bawah akan menjadi landasan untuk membangun dinding selanjutnya yang nantinya akan menyangga dinding di lantai atasnya. Dindingnya biasanya berdiri vertikal di antara landasan lantai bawah dan landasan lantai di atasnya.

(Gambar 1.1) sekilas perspektif bagian- bagian bangunan

(Gambar 1.2) sekilas bagian- bagian bangunan secara umum

Ini sangat berbeda dengan konstruksi tipe balon yang jarang digunakan, di mana rangka dinding tipe ini dibuat berlanjut dari bawah sampai atas sesuai ketinggian bangunan, dan frame lantai ditopang oleh brackets (pelat siku) yang dipasang pada rangka dinding. Elemen srtuktur secara umum pada sistem bangunan kayu dijelaskan di bawah ini.

Rafter /Kaki Kuda- Kuda (Gambar 1.3)Secara umum rafter adalah balok atap yang dipasang secara miring, dengan interval yang cukup rapat (12, 16 atau 24 inchi) dan menahan beban yang lebih ringan daripada beban yang ditahan oleh rangka atap, balok utama, atau rangka baja. Rafter biasanya ditopang oleh rangka atap, balok nok, jurai atau dinding. Dalam prakteknya, panjang maksimal rafter biasanya antara 4-5 meter. Rafter dengan panjang bervariasi yang ditopang oleh jurai disebut jack rafters (lihat gambar 1.6). Rafter atap dengan balok nok non-struktural, seperti papan ridge 1X, membutuhkan tie joists atau collar joists untuk menahan dorongan secara horizontal ke arah luar pada dinding, yang diakibatkan oleh beban gravitasi pada rafter yang memang dipasang secara miring. Sebuah atap berangka rafter dengan tie joist, akan berfungsi sebagai rangka penyangga ketiga.(Gambar 1.3)

Contoh frame atap

Joists (Gambar 1.4)Joists adalah rangka kayu lantai yang ditata dengan interval cukup rapat (12, 16 atau 24 inchi) untuk menyangga atap atau dek lantai. Joists menahan beban yang lebih ringan daripada balok utama atau balok nok. Joists biasanya disangga oleh balok utama lantai, dinding atau balok nok. Dalam prakteknya, panjang joist biasanya 4-5 meter. Bila lebih panjang dari 6 meter, biasanya akan membutuhkan prodak teknik yang lebih matang, contohnya I-joists atau joist jaring terbuka yang dalamnya bervariasi antara 3-7 meter. Joists lantai bisa dipasang di atas balok lantai, dibuat bersambung (inline joists dan lapped joists) dengan joists lain pada balok lantai, atau joists bisa juga di pasang di pinggir balok lantai menggunakan penggantung. Lapped joistsbersambung lebih sering digunakan karena kemudahan dalam pemasangannya dan juga karena lapped joists tidak terpengaruh dengan lebar balok penyangga.

(Gambar 1.4) Elemen- elemen frame lantai

Joists BerlapisJoists berlapis adalah dua atau lebih kayu joists yang disatukan dan berfungsi sebagai balok komposit. Fungsinya adalah sebagai penahan beban berat yang terpusat atau beban dari dinding yang pararel dengan joists tersebut, belum termasuk beban lantai itu sendiri. Joists berlapis juga dipakai sebagai bingkai sekitar tangga.

Joists Header dan TrimmerJoists header dan trimmer adalah pertemuan dari joists berlapis yang berbeda arah dan digunakan sebagai bingkai bukaan tangga. Joists trimmer dibuat sejajar dengan sisi panjang dari bukaan lantai, dan mendukung fungsi rangka lantai dan dinding di ujung tangga. Joists header bisa dipakai untuk menahan pegangan tangga dan beban lantai, dan juga sejajar dengan sisi pendek bukaan lantai.

Balok UtamaBalok utama adalah elemen horizontal yang lebih panjang dan berfungsi untuk menahan beban gravitasi yang lebih berat daripada joists maupun rafter (kaki kuda- kuda). Balok kayu utama bisa juga dibuat dengan menyatukan beberapa joists. Beberapa macam dari balok rangka utama adalah balok kayu utuh, balok kayu glulam (di laminasi dan di lem) /balok PSL atau balok kayu vinir laminasi (LVL).

(Gambar 1.5) Contoh Balok Rangka Utama

Balok kayu nokKayu nok adalah balok rangka yang menahan bubungan dan kaki kuda- kuda. Biasanya kayu nok disangga oleh kolom secara vertikal atau juga oleh balok secara melintang.

Jurai- juraiJurai adalah balok kayu yang dipasang miring diagonal yang menahan jack rafters pada atap, dan beban atap triangular yang disebabkan oleh panjang jack rafters yang berbeda- beda (lihat Gambar 1.6). Jurai ditahan oleh dinding dan kaki kuda- kuda di ujung balok nok. The jack atau rafter yang panjangnya bervariasi ditahan oleh jurai dan dinding. Bentuk dari jurai- jurai biasanya dalah V terbalik, dan di desain seperti balok nok.

(Gambar 1.6) Jurai- jurai

KolomKolom adalah balok vertikal yang menahan beban tekanan aksial dan kadang- kadang menahan beban lengkung yang disebabkan oleh beban angin lateral, atau beban esentrisitas gravitasi pada kolom. Kolom biasanya dibuat dari kayu P&T atau kayu glulam, walau terkadang balok kolom juga dibuat dari kayu dimensional. Kayu kolom bisa juga dipakai sebagai rangka dinding, yang mana akan menahan gaya dan tekanan aksial dari efek balik beban seismik dan lateral pada bangunan.

Truss/ Kuda- Kuda (Gambar 1.7)Truss dibuat dari kayu- kayu yang digabungkan sedemikian rupa, dan berfungsi untuk menahan tekanan aksial dan beban lengkung. Kuda- kuda biasanya berjarak tidak lebih dari 48 inchi pada pusatnya dan memiliki panjang hingga 36 meter. Kuda- kuda biasanya dibuat melintang dari dinding ke dinding. Terdapat beberapa konfigurasi kuda- kuda yang bisa dipakai, termasuk juga kuda- kuda busur, gunting, Frat dan Warren. Dalam prakteknya, untuk alasan ekonomi, truss buatan pabrik biasanya telah ditentukan jenisnya, dan kebanyakan merupakan desain dari perusahaan truss itu sendiri bukannya buatan desainer. Truss buatan pabrik bisa juga dipakai sebagai frame lantai. Ini biasanya digunakan apabila panjangnya tidak memungkinkan untuk memakai yang terbuat dari kayu. Rasio panjang-tinggi yang direkomendasikan untuk kuda- kuda kayu ialah 8 hingga 10 untuk kuda- kuda datar, 6 atau kurang untuk kuda- kuda triangular, dan 6 hingga 8 untuk kuda- kuda busur.

(Gambar 1.7) contoh kuda- kuda

Rangka dinding (Gambar 1.8)Rangka dinding biasanya dibuat dari kayu dimensional yang dipasang dengan interval cukup dekat (biasanya 12, 14 atau 24 inchi). Rangka kayu biasanya digunakan untuk menahan beban aksial terpusat, namun bisa juga dipakai untuk menahan gabungan dari beban aksial terpusat dan beban lengkung karena tekanan angin yang mengenai dinding. Rangka kayu juga bisa digunakan untuk menahan beban aksial esentris; contohnya pada gudang dengan rangka dinding dan lantai yang dipasang pada bagian sempit kayu rangka menggunakan hanger. Dikarenakan adanya beban aksial, rangka dinding bagian dalam harus didesain untuk menahan tekanan angin interior minimum 5psf, seperti yang ditentukan dalam IBC.Rangka dinding biasanya digabungkan dengan triplek yang dipaku pada rangkanya. Sehingga, rangka kayu dipasang secara lateral pada selubung dinding untuk menahan sumbu lemahnya. Rangka dinding dan selubun