Elastis karakteristik = 781,642 kgmm
2
– 2,33 x 137,198 kgmm
2
= 461,97066 kgmm
2
= 46197,066 kgcm
2
Sehingga modulus elastisitas dari kayu yang digunakan adalah 46197,066 kgcm
2
Perhitungan kuat lentur
Kuat lentur kayu dihitung berdasarkan perhitungan tegangan sumbu y pada table perhitungan elastisitas kayu.
Rata-rata sampel =
=
4,125 kgmm
2
Standar deviasi =
= 0,325 kgmm
2
Kuat lentur rata-rata = 4,125 kgmm
2
– 2,33 x 0,325 kgmm
2
= 3,36775 kgmm
2
= 336,775 kgcm
2
Sehingga kuat lentur rata-rata dari kayu yang digunakan adalah 336,775 kgcm
2
.
4. 1. 2 Kesimpulan Hasil Pengujian Physical dan Mechanical Properties
Dari hasil penelitian physical dan mechanical properties yang telah dibahas di atas, maka dapat ditabulasikan pada Tabel IV.8.
Tabel 4. 8. Rangkuman penelitian mechanical properties PKKI 2002 Jenis Penelitian
Hasil Penelitian
Kadar Air 21,138
Universitas Sumatera Utara
Berat Jenis 0,987 grcm
3
Kuat Tekan Sejajar Serat 668,601 kgcm
2
Elastisitas Lentur Kayu 46197,066 kgcm
2
Tegangan Lentur Kayu 336,775 kgcm
2
Menurut ketentuan Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu PKKI 2002, kuat acuan berdasarkan pemilihan secara mekanis diambil berdasarkan modulus elastisitas
lentur. Dari table di atas dapat dilihat bahwa menurut ketentuan kuat acuan Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu PKKI 2002 seperti yang tercantum pada table II.1, maka
kayu yang digunakan dengan modulus elastisitas 46.197,066 kgcm
2
termasuk kayu
dengan kode mutu E10.
4. 2. Pengujian Sambungan Baut Memikul Momen Maksimum
Direncanakan dimensi kayu utama 3 x 5 inch
2
dengan panjang 2 m diukur dari perletakan dan dimensi kayu pengambung 1,5 x 5 inch
2
. Sambungan kayu tersebut disambung dengan menggunakan alat sambung baut.
Gambar 4. 7. Sambungan Kayu Dengan Menggunakan Alat Sambung Baut
Universitas Sumatera Utara
4. 2. 1. Menggunakan Section Modulus
Pada pengujian sambungan kayu ini, section modulus yang paling berpengaruh adalah terhadap penyambung, sehingga:
= 204, 8383 cm
3
4. 2. 2. Menentukan Besar Beban pada Sambungan Kayu
Gambar 4. 8 Sambungan di tengah bentang
Dari hasil perhitungan elastisitas diperoleh : Kode mutu kayu E
10
Tegangan lentur 33,678 MPa Kayu tanpa cacat dengan nilai rasio tahanan 1
Kadar air 21,138 Temperatur 38°C
Universitas Sumatera Utara
Maka tegangan lentur izin = Fb = 33,678 MPa x 0,85 x 1 x 1
= 28,626 MPa = 286,26 kgcm
2
Perencanaan Komponen Struktur Lentur
Komponen struktur lentur direncanakan sebagai berikut: Mu
≤ λ θbM’ Mu
≤ λ θb Fb . S Mu
≤ 0,6 . 0,85 286,26 . 204,84 Mu
≤ 29.904,876 kgcm
Mu = ½ Pu . L
Pu = 299,049 kg
Vu ≤ λ . θ
v
. M’ Vu
≤ λ . θ
v
23 . F
v
. b . h Vu
≤ 0,6 . 0,75 . 23 . 4,3 . 3 . 2,54 . 5 . 2,54 Vu
≤ 124,845 kg
Universitas Sumatera Utara
4. 2. 3. Perhitungan Kuat Lentur yang Diizinkan pada Kayu Dengan Menggunakan Alat Sambung Baut Berdiameter 16 mm Berdasarkan PKKI NI-5-2002
Pada perhitungan ini, kayu disambung dengan pelat kayu sebagi penyambung dan baut sebagai alat sambung.
Gambar 4. 9. Sambungan Dengan Pelat Kayu Sebagai Penyambung
Direncanakan menggunakan baut 16 mm dengan kuat lentur baut Fyb 320 Nmm
2
.
Perencanaan baut 8 baut:
Penempatan Alat Sambung Baut
M = Mu + ½ . V
u
. x M = 29904,876 + ½ . 124,845 kg . 25 cm
M = 31465, 44 kgcm
Universitas Sumatera Utara
∑ x
2
+ y
2
= ∑ 60
2
+ 60
2
+ 40
2
+ 40
2
= 104 cm
2
R
bc
= =
= 2207,77 kg
Perhitungan tahanan lateral acuan
F
em
= F
es
= 212 G
1,45
D
-0,5
= 52,004 Nmm
2
→ Re = 1,00
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4. 9. Tahanan lateral acuan satu baut pada sambungan dua irisan yang menyambung tiga komponen
Moda Kelelahan Tahanan Lateral Z
Im
Is
IIIs
IV
Dari beberapa moda kelelahan di atas, maka kita ambil moda kelelahan paling minimum yaitu moda kelelahan ketiga Z
min
= 7.248,45 N
Universitas Sumatera Utara
Perhitungan Tahanan Koreksi Sambungan Baut
Perencanaan menggunakan 8 buah baut. b = 500 mm
a
opt
= 4D = 4 . 16 = 64 mm,ambil a = 70 mm s
opt
≤ 127 mm, ambil s = 120 mm 1
Faktor aksi kelompok -
Kayu utama 76,2 127, maka EA
m
= 11.000 x 76,2x127 = 106,45 x 10
6
N -
Kayu sekunder 38,1 127, maka EA
s
= 11.000 x 38,1 x 127 x 2 = 106,45 x 10
6
N γ = 0,246 . D
1,5
= 15.744 Nmm
2
u 1,0148
a
1
= a
2
= 3,942 C
g
= 18 3,942 + 3,942 = 0,9855
2 Faktor aksi geometrik
s = 70 mm s
opt
= 70 mm maka CΔ = 1
Sehingga, Zu = θ . λ . Cg . CΔ . n
f
. Z
min
Zu = 0,65 . 0,6 . 0,9855 . 1 . 8 . 7248,45 = 22287,244 N = 2228,72 kg
Syarat: R Z
min
2207,77 kg 2228,72 kg ……………………… Safe
Universitas Sumatera Utara
4. 2. 4. Perhitungan Kuat Lentur yang Diizinkan pada Kayu Dengan Menggunakan Alat Sambung Baut Berdiameter 12 mm Berdasarkan PKKI NI-5-2002
Perencanaan baut 12 baut :
Penempatan Alat Sambung Baut
M = Mu + ½ . V
u
. x M = 29904,876 + ½ . 124,845 kg . 25 cm
M = 31465, 44 kgcm
∑ x
2
+ y
2
= ∑ 75
2
+ 5
2
+ 85
2
+ 30
2
+ 30
2
= 146,75 cm
2
R
bc
= =
2
= 1088,80 kg
Universitas Sumatera Utara
Perhitungan tahanan lateral acuan
F
em
= F
es
= 212 G
1,45
D
-0,5
= 60,05 Nmm
2
→ Re = 1,00
Berdasarka perhitungan dari Tabel 4.9, didapatkan tahanan lateral sebagai berikut:
Moda Kelelahan Tahanan Lateral Z
Im
Is
IIIs
IV
Dari beberapa moda kelelahan di atas, maka kita ambil moda kelelahan paling minimum yaitu moda kelelahan ketiga Z
min
= 5283,37 N
Perhitungan Tahanan Koreksi Sambungan Baut
Perencanaan menggunakan 8 buah baut. b = 500 mm
a
opt
= 4D = 4 . 12 = 48 mm,ambil a = 50 mm s
opt
≤ 127 mm, ambil s = 80 mm 1
Faktor aksi kelompok -
Kayu utama 76,2 127, maka EA
m
= 11.000 x 76,2x127 = 106,45 x 10
6
N -
Kayu sekunder 38,1 127, maka EA
s
= 11.000 x 38,1 x 127 x 2 = 106,45 x 10
6
N
Universitas Sumatera Utara
γ = 0,246 . D
1,5
= 10.226,03 Nmm
2
u 1,0077
a
1
= a
2
= 5,853 C
g
= 112 5,853 + 5,853 = 0,9755
2 Faktor aksi geometrik
s = 50 mm s
opt
= 80 mm maka CΔ = 0,625
Sehingga, Zu = θ . λ . Cg . CΔ . n
f
. Z
min
Zu = 0,65 . 0,6 . 0,9755 . 0,625 . 12 . 5283,37 = 15.075,24 N = 1.507,52 kg
Syarat : R Z
min
1.088,80 kg 1.507,52 kg ……………………… Safe
Universitas Sumatera Utara
4. 2. 5. Perhitungan Kuat Lentur yang Diizinkan pada Kayu Dengan Menggunakan Alat Sambung Baut Berdiameter 10 mm Berdasarkan PKKI NI-5-2002
Perencanaan baut 16 baut :
Penempatan Alat Sambung Baut
M = Mu + ½ . V
u
. x M = 29904,876 + ½ . 124,845 kg . 25 cm
M = 31465, 44 kgcm
∑ x
2
+ y
2
= ∑ 85
2
+ 25
2
+ 35
2
+ 95
2
+ 25
2
+ 25
2
= 193,5 cm
2
R
bc
= =
2
= 647,09 kg
Universitas Sumatera Utara
Perhitungan tahanan lateral acuan
F
em
= F
es
= 212 G
1,45
D
-0,5
= 60,05 Nmm
2
→ Re = 1,00
Berdasarkan Tabel 4. 9. diperoleh tahanan lateral sebagai berikut:
Moda Kelelahan Tahanan Lateral Z
Im
Is
IIIs
IV
Dari beberapa moda kelelahan di atas, maka kita ambil moda kelelahan paling minimum yaitu moda kelelahan ketiga Z
min
= 5283,37 N
Perhitungan Tahanan Koreksi Sambungan Baut
Perencanaan menggunakan 8 buah baut. b = 500 mm
a
opt
= 4D = 4 . 10 = 40 mm,ambil a = 40 mm s
opt
≤ 127 mm, ambil s = 60 mm 1
Faktor aksi kelompok -
Kayu utama 76,2 127, maka EA
m
= 11.000 x 76,2x127 = 106,45 x 10
6
N -
Kayu sekunder 38,1 127, maka EA
s
= 11.000 x 38,1 x 127 x 2 = 106,45 x 10
6
N
Universitas Sumatera Utara
γ = 0,246 . D
1,5
= 7.779,2 Nmm
2
u 1,0044
a
1
= a
2
= 7,764 C
g
= 116 7,764 + 7,764 = 0,9705
2 Faktor aksi geometrik
s = 40 mm s
opt
= 60 mm maka CΔ = 0,667
Sehingga, Zu = θ . λ . Cg . CΔ . n
f
. Z
min
Zu = 0,65 . 0,6 . 0,9705 . 0,667 . 16 . 4482,44 = 18.105,91 N = 1.810,59 kg
Syarat : R Z
min
647,09 kg 1.810,59kg ……………………… Safe
4. 3. Hasil Eksperimen Sambungan Baut Memikul Momen di Laboratorium Tabel 4. 10. Sampel Kayu Utuh
