Struktur Kayu 03 Memahami desain balok lentur (pembebanan pada gording) FTPD Teknik Sipil PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

Diagram alir perencanaan konstruksi rangka kuda-kuda : Mulai Tentukan data perencanaan Tentukan dimensi gording Hitung pembebanan gording Hitung tegangan dan lendutan yang terjadi Hitung pembebanan kuda-kuda Hitung gaya batang (metode titik buhul) Dimensioning batang tarik dan batang tekan Perhitungan detail sambungan selesai tidak Cek tegangan Cek lendutan ya tidak Cek tegangan ya

Keterangan diagram alir perencanaan konstruksi rangka kuda-kuda : Data Perencanaan Sebagai preliminary design menentukan parameter serta properties elemen-elemen struktur yang akan digunakan sesuai dengan standarisasi konstruksi yang telah ditetapkan b. Desain Gording Untuk menentukan ukuran dimensi gording yang akan dipakai sebagai analisa struktur sehingga didaptkan nilai kekuatan yang kuat dan stabil Pembebanan gording Untuk mengetahui beban yang diterima oleh gording sebagai parameter untuk menganalisa kekuatan gording yang akan digunakan

Tegangan dan lendutan untuk mengetahui batas kapasitas profil sehingga menghasilkan respon struktur tidak melebihi batas yang diijinkan e. Pembebanan kuda-kuda meliputi seluruh beban yang diterima oleh rangka batang yang terdiri dari beban tetap dan beban sementara f. Respon struktur (gaya batang) untuk mengetahui besar gaya masing-masing batang pada setiap titik buhul akibat reaksi beban yang diterima oleh rangka batang dengan menggunakan perhitungan titik buhul

Desai batang tarik dan tekan dari perhitungan struktur diperoleh analisa terhadap geser, analisa terhadap tegangan dan analisa terhadap lendutan dengan hasil yang tidk melampaui kapasitas ijin material yang telah ditetapkan sesuian dengan standa nasional indonesia Perhitungan dan detail sambungan untuk merangkai elemen batang menjadi suatu konstruksi dengan syarat dipenuhinya tegangan-tegangan ijin, baik dari elemen batang yang akan disambung maupun dari alat-alat penyambung serta jarak pergeseran (deformasi) yang terjadi tidak boleh terlalu besar.

Perencanaan pada gording Sebuah kuda-kuda seperti tergambar :

Pembebanan pada gording terdiri dari : Beban tetap Beban mati (beban atap, beban sendiri gording) Beban hidup 2. Beban sementara (beban angin)

1. Beban tetap. A. Beban mati (bm) : Mula-mula tentukan besarnya dimensi gording b/h, kemudian tentukan berat atap beserta asesorisnya, misalnya berat atap c kg/m2 Rubah berat atap dalam satuan kg/m2, menjadi kg/m. Jumlahkan dengan berat sendiri balok gording yang telah dirubah dari satuan t/m3 menjadi kg/m Beban atap = c kg/m2 x jarak gording (j) m =cj kg/m. Berat sendiri (q bs) = Bj x b x h = bhBJ kg/m + Beban mati (q bm) = d kg/m Beban asesoris = 20 % x Beban mati (q bm )kg/m = e kg/m Beban mati total (q bm total) = Beban mati (q bm) + Beban asesoris = f kg/m.

Pengaruh kemiringan atap kuda-kuda α ̊ q bm(x) = q bm x sin α q bm(y) = q bm x cos α Momen maksimum M bm(x) = 1/8 x q bm(x) x (jarak kuda kuda)2 M bm(y) = 1/8 x q bm(y) x (jarak kuda kuda)2

B. Beban hidup (bh) :   Beban hidup adalah beban terpusat dengan berat P (Beban orang) = 100 kg Pengaruh kemiringan atap kuda-kuda α ̊ P(x )= P x sinα P(y) = p x cosα Momen maksimum M bh(x) = ¼ x P(x) x (jarak kuda kuda) M bh(y) = ¼ xP(y) x (jarak kuda kuda)

C. Tegangan lentur akibat beban tetap : M bt(x) = M bm(x) + M bh(x) = kgm M bt(y) = M bm(y) + M bh(y) = kgm Momen statis penampang : W(x) = (1/6).b.h2 = cm3 W(y) = (1/6).h.b2 = cm3 Periksa tegangan :  = M bt(y)/ W(x) = kg/cm2 = M bt(x)/ W(y) = kg/cm2 Tegangan lentur total beban tetap =√ 2+ 2 = kg/cm2 ≤ ……...OK!

2. Beban sementara  (bs): Beban angin :  q angin = w angin x C x jarak kuda kuda, ( C = koefisien angin ) = kg/m. Beban angin terpusat : P angin = (q angin x jarak gording) = kg. P angin (y) = P angin / cos α ̊= kg M angin(x) = 0 M angin(y) = ¼ x Pangin(y) x jarak kuda kuda = kgm. Momen beban sementara : M bs(x) = M bt(x) + M angin(x) = kgm. M bs(y) = M bt(y) + M angin(y) = kgm.

Tegangan lentur akibat beban sementara :   ≤ ..OK

Diketahui, Rangka kuda-kuda seperti pada gambar

Data perencanaan : Keterangan: L = 12,6 m Jenis Kayu = Jati Beban Angin = 45 Kg/m2 Beban Hujan = 20 Kg/m2 Jarak Kuda – Kuda = 3,7 m Jenis Atap = Seng (10 Kg/m2) Jenis Sambungan = baut Kelas Kuat = II Kelas Awet = I Berat Jenis = 0,70 t/m3 lt = 100 Kg/cm2 tk║= tr║ = 85 Kg/cm2 tk = 25 Kg/cm2 ║ = 12 Kg/cm2 E║ = 100000 Kg/cm2

Pembebanan I pada gording dengan 1 = 56 ̊  Dicoba gording kayu ukuran 8/16 Beban tetap  A. Beban mati :  Beban atap/seng (qa) = w atap x jarak gording m =10 kg/m2 x 1,05 m = 10,5 kg/m. q bs = Bj x b x h = 0,70 x 0,08 x 0,16 x 1000 = 8,96 kg/m q bm = (10,5 + 8,96) kg/m = 19,46 kg/m beban asesoris = 20 % x 19,46 kg/m = 3,892 kg/m q bm total = (19,4 + 3,892) kg/m = 23,292 kg/m. Pengaruh kemiringan atap α1 = 56 ̊ : q bm1 = qbm/cos 56 ̊ = 23,292/cos 56 ̊ = 41,48 kg/m q bmx = q bm1 x sin α = 41,48 x sin 56 ̊ = 34,38 kg/m q bmy = q bm1 x cos α = 41,48 x cos 56 ̊ = 23,29 kg/m

Momen beban mati : M bmx = 1/8 x q bmx x (jarak kuda kuda)2 = 1/8 x 34,38 x (3,7)2 = 58,83 kgm M bmy = 1/8 x q bmy x (jarak kuda kuda)2 = 1/8 x 23,29 x (3,7)2 = 39,68 kgm B. Beban hidup : Beban orang = 100 kg Beban hujan = 20 kg/m2 x 1,05 m x 3,7 m = 77,7 kg

Pengaruh kemiringan atap α1 = 56 ̊ Px = P x sinα = 100 x sin 56 ̊= 82,9 kg Py = p x cosα= 100 x cos 56 ̊ = 55,9 kg Momen beban hidup : M bhx = ¼ x Px x (jarak kuda kuda) = ¼ x 82,9 x (3,7) = 76,68 kgm M bhy = 1/4 xPy x (jarak kuda kuda) =1/4 x 55,9 x (3,7) = 51,71 kgm

Tegangan lentur akibat beban tetap :  M btx = M bmx + M bhx = 58,83 + 76,68 = 135,51 kgm M bty = M bmy + M bhy = 39,68 + 51,71 = 91,39 kgm Momen statis penampang : Wx = (1/6).b.h2 = (1/6).8.162 = 341,33 cm3 Wy = (1/6).h.b2 = (1/6).16.82 = 170,67 cm3   Periksa tegangan :  = M bty/ Wx = (91,39 x 100) / 341,33 = 26,77 kg/cm2 = M btx/ Wy = (135,51 x 100) / 170,67 = 79,39 kg/cm2 Tegangan lentur total beban tetap =√ 2+ 2 = 83,78 kg/cm2 ≤ = 100 kg/cm2.......OK!

2. Beban sementara  (bs) : Beban angin :  q angin = w angin x C x jarak kuda kuda, ( C = koefisien angin ) = 45 kg/m2 x 0,72 (SNI Pembebanan 1987 untuk α ˂ 65 ̊) x 3,70 m = 119,88 kg/m. Beban angin terpusat : P angin = (q angin x jarak gording) = (119,88 x 1,05) = 125,874 kg. P ay = P angin / cos 56 ̊= 125,874 / cos 56 ̊= 225,09 kg M ax = 0 M ay = ¼ x Pay x jarak kuda kuda = ¼ x 225,09 x 3,7 = 208,21 kgm. Momen beban sementara : M bsx = M btx + M ax = 135,51 + 0 = 135,51 kgm. M bsy = M bty + M ay = 91,39 + 208,21 = 299,6 kgm.

Tegangan lentur akibat beban sementara : 

Gita Puspa Artiani, ST.,MT e-mail : gita_artiani@yahoo.com HP. : 0812 997 8839