Max Rodriguez: ”PERILAKU MEKANIK BALOK DENGAN TULANGAN ROTAN PADA...: BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Perkembangan rekayasa dalam bidang teknik sipil pada saat ini terasa begitu cepa...
Minggu, 25 Oktober 2015
BATAKO
BATAKO
2.1 BatakoBatako merupakan bahan bangunan yang berupa bata cetak alternatif pengganti batu bata yang tersusun dari komposisi antara pasir, semen Portland dan air dengan perbandingan 1 semen : 4 pasir. Batako difokuskan sebagai konstruksi- konstruksi dinding bangunan nonstruktural. Supribadi (1986: 5) mengatakan bahwa batako adalah “ semacam batu cetak yang terbuat dari campuran tras, kapur, dan air atau dapat dibuat dengan campuran semen, kapur, pasir dan ditambah air yang dalam keadaan pollen (lekat) dicetak menjadi balok-balok dengan ukuran tertentu”. Bentuk dari batako/batu cetak itu sendiri terdiri dari dua jenis, yaitu batu cetak yang berlubang (hollow block) dan batu cetak yang tidak berlubang (solid block) serta mempunyai ukuran yang bervariasi. Dari beberapa pengertian diatas dapat ditarik kesimpulan tentang pengertian batako adalah salah satu bahan bangunan yang berupa batu-batuan yang pengerasannya tidak dibakar dengan bahan pembentuk yang berupa campuran pasir, semen, air dan dalam pembuatannya dapat ditambahkan dengan bahan tambah lainnya (additive). Kemudian dicetak melalui proses pemadatan sehingga menjadi bentuk balok-balok dengan ukuran tertentu dan dimana proses pengerasannya tanpa melalui pembakaran serta dalam pemeliharaannya ditempatkan pada tempat yang lembab atau tidak terkena sinar matahari langsung atau hujan, tetapi dalam pembuatannya dicetak sedemikian rupa hingga memenuhi syarat dan dapat digunakan sebagai bahan untuk pasangan dinding. Karakteristik bata beton yang umum ada dipasaran adalah memiliki densitas rata-rata > 2000kg/m, dengan kuat tekan bervariasi 3-5 Mpa. Ditinjau dari densitasnya batako tergolong cukup berat sehingga untuk proses pemasangansebagai konstruksi dinding memerlukan tenaga yang cukup kuat dan waktu yang lama (Simbolon T. 2009). Berdasarkan bahan pembuatannya batako dapat dikelompokkan ke dalam 3 jenis, yaitu :
1. Batako putih (tras) Batako putih dibuat dari campuran tras, batu kapur, dan air. Campuran tersebut dicetak. Tras merupakan jenis tanah berwarna putih/putih kecoklatan yang berasal dari pelapukan batu – batu gunung berapi, warnanya ada yang putih dan ada juga yang putih kecoklatan. Umumnya memiliki ukuran panjang 25-3 cm, tebal 8-10 cm, dan tinggi 14-18 cm
2. Batako semen/batako pres Batako pres dibuat dari campuran semen dan pasir atau abu batu. Ada yang dibuat secara manual (menggunakan tangan) dan ada juga yang menggunakan mesin. Perbedaanya dapat dilihat pada kepadatan permukaan batakonya. Umumnya memliki panjang 36-40 cm dan tinggi 18-20 cm.
3. Bata ringan dibuat dari bahan batu pasir kuarsa, kapur, semen dan bahan lain yang dikategorikan sebagai bahan-bahan untuk beton ringan.
Berat jenis sebesar 1850 kg/m 3 dapat dianggap sebagai batasan atas dari beton ringan yang sebenarnya, meskipun nilai ini kadang-kadang melebihi. Dimensinya yang lebih besar dari bata konvensional yaitu 60 cm x 20cm dengan ketebalan 7 hingga 10 cm menjadikan pekerjaan dinding lebih cepat selesai dibandingkan bata konvensional. Batako diklasifikasikan menjadi dua golongan yaitu batako normal dan batako ringan. Batako normal tergolong batako yang memiliki densitas sekitar 2200-2400 kg/m3 dan kekuatannya tergantung komposisi campuran beton (mix design). Sedangkan untuk beton ringan adalah suatu batako yang memiliki densitas < 1800 kg/m3, begitu juga kekuatannya biasanya disesuaikan pada penggunaan dan pencampuran bahan bakunya (mix design). Jenis batako ringan ada dua golongan yaotu : batako ringan berpori (aerated concrete) dan batako ringan non aerated. (Wisnu wijanarko. 2008)
Batako
ringan berpori adalah beton yang dibuat sehingga strukturnya banyak terdapat
pori-pori, beton semacam ini diproduksi dengan bahan batu dari campuran semen,
pasir, gypsum, CaCO dan katalis aluminium. Dengan
adanya katalis Al selama menjadi reaksi hidradasi semen akan menimbulkan panas
sehingga timbul gelembung-gelembung yang menghasilkan gas yang menghasilkan
pori-pori yang membuat batako semakin ringan. Berbeda dengan batako non
aerated, pada beton ini akan menjadi ringan dalam pembuatannya ditambahkan
agregat ringan. Banyak kemungkinan agregat ringan yang digunakan antara lain
batu apung (pumice), perlit, serat sintesis, slag baja dan lain-lain.
Pembuatan
batako ringan berpori tentunya jauh lebih mahal karena menggunakan bahan-bahan
kimia tambahan dan mekanisme pengontrolan reaksi cukup sulit. Batako yang baik
adalah yang masing-masing permukaanya rata dan saling tegak lurus serta
mempunyai kuat tekan yang tinggi.
Persyaratan batako menurut PUBI 1982 pasal 6
antara lain adalah “ permukaan batako harus mulus, berumur minimal satu bulan,
pada waktu pemasangan harus sudah kering, berukuran panjang 400 mm, lebar
200 mm dan tebal 100-200 mm, kadar air 25-35
% dari berat, dengan kuat tekan antara 2-7 N/mm
”.
Sebelum dipakai dalam bangunan, maka batako minimal harus sudah berumur satu
bulan dari proses pembuatannya, kadar air pada waktu pemasangan tidak lebih
dari 15 %. Agar didapat mutu batako yang memenuhi syarat SI banyak faktor yang
mempengaruhi.
Faktor yang mempengaruhi mutu batako tergantung pada :
1. Faktor
air semen
2. Umur
batako
3. Kepadatan batako
4. Bentuk dan struktur
batuan
5. Ukuran agregat, dan lain-lain.
Ada
beberapa keuntungan dan kerugian dalam
penggunaan batako. Keuntungan yang diperoleh dalam penggunaan batako adalah:
1. Tiap
m2 pasangan tembok, membutuhkan lebih sedikit batako jika dibandingkan dengan
menggunakan batu bata, berarti secara kuantitatif terdapat suatu pengurangan.
2. Pembuatan mudah dan dapat dibuat secara sama.
3. Ukurannya
besar, sehingga waktu dan ongkos juga lebih hemat.
4. Khusus
jenis yang berlubang dapat befungsi sebagai isolasi udara.
5. Apabila
pekerjaan rapi, tidak perlu diplester.
6. Lebih mudah dipotong
untuk sambungan tertentu yang membutuhkan potongan.
7. Sebelum
pemakaian tidak perlu direndam air.
Sedangkan kerugian pemakaian batako adalah
sebagai berikut :
1. Karena proses pengerasannya membutuhkan waktu yang cukup lama
( 3 minggu), maka butuh waktu yang lama
untuk membuatnya sebelum memakainya.
2. Bila diinginkan lebih cepat mengeras perlu ditambah dengan semen,
sehingga menambah biaya pembuatan. 3. Mengingat ukurannya cukup besar, dan proses pengarasannya cukup lama
mengakibatkan pada saat pengangkutan banyak terjadi batako pecah.
Dari beberapa pengertian diatas dapat ditarik kesimpulan tentang
pengertian batako adalah salah satu bahan bangunan yang berupa batu-batuan yang
pengerasannya tidak dibakar dengan bahan pembentuk yang berupa campuran pasir,
semen, air dan dalam pembuatannya dapat ditambahkan dengan bahan tambah lainnya
(additive). Kemudian dicetak melalui proses pemadatan sehingga menjadi bentuk
balok-balok dengan ukuran tertentu dan dimana proses pengerasannya tanpa
melalui pembakaran serta dalam pemeliharaannya ditempatkan pada tempat yang
lembab atau tidak terkena sinar matahari langsung atau hujan, tetapi dalam
pembuatannya dicetak sedemikian rupa hingga memenuhi syarat dan dapat digunakan
sebagai bahan untuk pasangan dinding. Hasil penelitian laboratorium yang pernah
dilakukan untuk batako berumur 28 hari diperoleh : berat fisik rata-rata
sebesar 12,138 kg, densitas rata- rata
sebesar 2,118 gr/c , penyerapan air sebesar 12,876% dan kuat tekan rata- rata
sebesar 1,97 MPa (Darmono, 2009).
Berdasarkan
PUBI 1982, sesuai dengan pemakaiannya batako diklasifikasikan dalam beberapa
kelompok sebagai berikut :
1. Batako dengan mutu A1,
adalah batako yang digunakan untuk konstruksi yang tidak memikul beban, dinding
penyekat serta konstruksi lainnya yang selalu terlindungi dari cuaca luar.
2. Batako
dengan mutu A2, adalah batako yang hanya digunakan untuk hal-hal seperti dalam
jenis A1, tetapi hanya permukaan konstruksi dari batako tersebut boleh tidak
diplester.
3. Batako dengan mutu B1, adalah batako yang digunakan untuk
konstruksi yang memikul beban, tetapi penggunaannya hanya untuk konstruksi yang
terlindungi dari cuaca luar ( untuk konsruksi di bawah atap).
4. Batako
dengan mutu B2, adalah batako untuk konstruksi yang memikul beban dan dapat
digunakan untuk konstruksi yang tidak terlindungi. (Darmono, 2009)
2.2
Klasifikasi Batako
Berdasarkan
PUBI 1982, sesuai dengan pemakaiannya batako diklasifikasikan dalam beberapa
kelompok sebagai berikut : 1. Batako dengan mutu A1,
adalah batako yang digunakan untuk konstruksi yang tidak memikul beban, dinding
penyekat serta konstruksi lainnya yang selalu terlindungi dari cuaca luar. 2. Batako
dengan mutu A2, adalah batako yang hanya digunakan untuk hal-hal seperti dalam
jenis A1, tetapi hanya permukaan konstruksi dari batako tersebut boleh tidak
diplester. 3. Batako dengan mutu B1, adalah batako yang digunakan untuk
konstruksi yang memikul beban, tetapi penggunaannya hanya untuk konstruksi yang
terlindungi dari cuaca luar ( untuk konsruksi di bawah atap). 4. Batako
dengan mutu B2, adalah batako untuk konstruksi yang memikul beban dan dapat
digunakan untuk konstruksi yang tidak terlindungi. (Darmono, 2009)
2.3
Beton Ringan (Lighweight Concrete)
Pembuatan beton ringan pada prinsipnya
membutuhkan rongga didalam beton. Ada beberapa metode yang dapat digunakan
untuk membuat beton lebih ringan adalah sebagai berikut :
1. Dengan
membuat gelembung – gelembung gas /
udara dalam adukan semen sehingga terjadi banyak pori - pori udara di dalam
betonnya. Salah satu cara yang dapat dilakukan dengan menambah bubuk aluminium
ke dalam campuran adukan beton.
2. Dengan menggunakan
agregat ringan, misalnya tanah liat bakar, batu apung atau agregat buatan sehingga
beton yang dihasilkan akan lebih ringan
dari pada beton biasa.
3. Dengan cara membuat beton tanpa menggunakan butir – butir agregat halus
atau pasir yang disebut beton non pasir.
Keuntungan lain dari beton ringan
antara lain : memiliki nilai tahan panas yang baik, memiliki tahanan suara
(peredam) yang baik, tahan api.
Sedangkan kelemahan beton ringan adalah nilai
kuat tekannya lebih kecil dibandingkan dengan beton normal sehingga tidak
dianjurkan penggunaanya untuk struktural.
Secara garis besar pembagian penggunaan beton ringan dapat dibagi tiga
yaitu ( Tjokrodimuljo,1996) :
1. Untuk non struktur dengan nilai densitas antara 240 – 800 kg/m dan kuat tekan dengan nilai
0,35 – 7 MPa digunakan untuk dinding pemisah atau dinding isolasi.
2. Untuk struktur ringan dengan nilai densitas antara 800 – 1400 kg/m dan kuat tekan dengan nilai 7
– 17 MPa digunakan dengan dinding memikul beban.
3. Untuk struktur dengan nilai densitas antara 1400 – 1800 kg/m dan kuat tekan > 17MPa digunakan sebagai
beton normal.
Pembagian beton ringan menurut penggunaan dan persyaratannya
dibagi atas (wisnu wijanarko. 2008) :
1. Beton dengan berat jenis rendah ( Low Density Concrete)
dengan nilai densitas 240 – 800 kg/m dan nilai kuat tekan 0,35 – 6,9 MPa.
2. Beton dengan menengah ( Moderate Trenght Lighweight Concrete)
dengan nilai densitas 800 – 1440 kg/m dan nilai kuat tekan 6,9 – 17,3 MPa.
3. Beton ringan struktur ( Structural Lighweight Concrete) dengan
nilai densitas 1440 – 1900 kg/m dan nilai kuat tekan > 17,3
MPa
2.4 Bahan Penyusun Batako
Dalam pembuatan batako pada
umumnya bahan yang digunakan adalah pasir, semen dan air. Berikut ini akan
dijelaskan sekilas mengenai bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan batako
2.4.1 Portland Cement (PC)
Semen
adalah bahan yang mempunyai sifat adhesif
dan sifat kohesif yang digunakan
sebagai bahan pengikat (bonding material) yang dipakai bersama dengan batu kerikil,
pasir dan air. Portland semen merupakan bahan utama atau komponen beton
terpenting yang berfungsi sebagai bahan pengikat anorganik dengan bantuan air
dan mengeras secara hidrolik. Semen
Portland adalah material yang mengandung paling tidak 75 % kalsium
silikat (3CaO. dan 2CaO. , sisanya tidak
berkurang dari 5% berupa Al silikat, Al ferit silikat, dan MgO. Pada dasarnya
dapat disebutkan 4 SiO
unsur
yang paling terpenting dari Portland Cement adalah :
1. Trikalsium Silikat
2. Dikalsium Silikat
3. Trikalsium Aluminat
4. Tetrakalsium
Aluminoferit (CAAF) atau 4CaO.Al
Semen portland yang digunakan
sebagai bahan struktur harus mempunyai kualitas yang sesuai dengan ketepatan
agar berfungsi secara efektif. Pemeriksaan dilakukan terhadap yang masih
berbentuk kering, pasta semen yang masih keras dan beton yang dibuat darinya. Sifat
kimia yang perlu mendapat perhatian adalah kesegaran semen itu sendiri. Semakin
sedikit kehilangan berat berarti semakin sedikit kesegaran semen. Dalam keadaan
normal kehilangan berat sebesar 2% dan maksimum kehilangan yang diijinkan 3%.
Kehilangan berat terjadi karena adanya kelembaban dan karbondioksida dalam
bentuk kapur bebas atau magnesium yang menguap.
2.4.2 PASIR
Pasir merupakan
bahan pengisi yang digunakan dengan semen untuk membuat adukan. Selain itu juga
pasir berpengaruh terhadap sifat tahan susut, keretakan dan kekerasan pada
batako atau produk bahan bangunan campuran semen lainnya.
Pada pembuatan batako ringan
ini digunakan pasir yang lolos ayakan kurang dari 5 mm (ASTM E 11-70) dan harus
bermutu baik yaitu pasir yang bebas dari lumpur, tanah liat, zat organik, garam
florida dan garam sulfat. Selain itu juga pasir harus bersifat keras, kekal dan
mempunyai susunan butir ( gradasi) yang baik.
Menurut Persyaratan
Bangunan Indonesia agregat halus sebagai campuran untuk pembuatan beton
bertulang harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut:
1. Pasir harus terdiri dari butir-butir kasar, tajam dan keras.
2. Pasir harus mempunyai kekerasan yang sama.
3. Agregat halus tidak boleh mengandung lumpur lebih dari 5%, apabila lebih
dari 5% maka agregat tersebut harus dicuci dulu sebelum digunakan. Adapun yang
dimaksud lumpur adalah bagian butir yang melewati ayakan 0,063 mm.
4. Pasir harus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak.
5. Pasir harus tidak mudah terpengaruh oleh perubahan cuaca.
6. Pasir laut tidak boleh digunakan sebagai agregat untuk beton. (Wijanarko, W.2008)
2.4.3 AIR
Air yang
dimaksud disini adalah air yang digunakan sebagai campuran bahan bangunan,
harus berupa air bersih dan tidak mengandung bahan-bahan yang dapat menurunkan
kualitas batako. Menurut PBI 1971 persyaratan dari air yang digunakan sebagai
campuran bahan bangunan adalah sebagai berikut:
a. Air untuk
pembuatan dan perawatan beton tiak boleh mengandung minyak, asam alkali,
garam-garam, bahan-bahan organik atau bahan lain yang dapat merusak dari pada
beton.
b. Apabila
dipandang perlu maka contoh air dapat dibawa ke Laboratorium Penyelidikan Bahan
untuk mendapatkan pengujian sebagaimana yang dipersyaratkan.
c. Jumlah
air yang digunakan adukan beton dapat ditentukan dengan ukuran berat dan harus
dilakukan setepat-tepatnya.
Air
yang digunakan untuk proses pembuatan beton yang paling baik adalah air bersih
yang memenuhi syarat air minum. Jika dipergunakan air yang tidak baik maka
kekuatan beton akan berkurang.
Air yang digunakan dalam proses pembuatan beton
jika terlalu sedikit maka akan menyebabkan beton akan sulit dikerjakan, tetapi
jika air yang digunakan terlalu banyak maka kekuatan beton akan berkurang dan
terjadi penyusutan setelah beton mengeras.(Wijanarko, W. 2008)
2.4.4 Sabut
Sabut
kelapa mempunyai struktur yang serupa dengan peredam yang telah ada. Di sisi
lain, kelapa dihasilkan di Indonesia dalam jumlah besar. Menurut Direktorat
Jenderal Perkebunan tahun 1997, areal perkebunan kelapa di Indonesia mencapai
luas 3.759.397 ha. Dan menurut humas Departemen Pertanian, produksi kelapa di
Indonesia pada tahun 2002 mencapai 85 juta ton kelapa kering (kopra). Dari hasil
panen kelapa yang melimpah di Indonesia, tentunya akan dihasilkan produk
sampingan berupa sabut kelapa yang sangat melimpah. Karena sabut kelapa yang
dihasilkan dari sebuah Kelapa adalah sekitar 35% berat buah. Namun, belum semua
sabut kelapa yang ada dimanfaatkan dengan optimal. Sabut kelapa mengandung lemak yang dapat
membuat ikatan antara semen, pasir dan air dengan sabut kelapa menjadi tidak
kuat sehingga dapat membentuk pori pada batako. Untuk itu diperlukan cairan
NaOH atau alkohol untuk dapat melepaskan lemak pada sabut kelapa tersebut.
Cukup sekian yang bisa saya paparkan dan terima kasih atas kunjungan anda ...gbu
Minggu, 18 Oktober 2015
BALOK SUSUN DENGAN SAMBUNGAN PASAK KAYU DAN KOKOT
www.sipilpedia.com
=
Pada konstruksi terlindung
I
= 0,3
MODUL 8
BALOK SUSUN DENGAN SAMBUNGAN PASAK KAYU DAN KOKOT
A.
PENDAHULUAN
Modul 8 ini akan mempelajari mengenai
sambungan balok susun dengan pasak kayu dan kokot. Modul ini disertai dengan
contoh-contoh soal untuk lebih menambah pemahaman mahasiswa terhadap cara
penyambungan kayu menggunakan pasak kayu dan kokot. .
Kompetensi
khusus yang akan dicapai setelah mahasiswa mempelajari modul ini adalah:
1)
Menghitung
penyambungan balok susun kayu menggunakan pasak kayu
2)
Menghitung
penyambungan balok susun kayu menggunakan kokot
Kegiatan belajar mahasiswa dalam
modul ini terdiri 4 kegiatan pembelajaran :
o
Uraian materi pemebelajaran
o
Rangkuman Latihan
o
Tes dan kunci
Kegiatan belajar secara
lengkap diuraikan pada halaman berikut ini.
B.
PENYAJIAN
BALOK SUSUN DENGAN PASAK KAYU DAN KOKOT
Balok-balok kayu yang terdapat dalam perdagangan mempunyai ukuran tertentu,
yaitu umumnya lebar dan tingginya £ 32 cm. Di dalam konstruksi berat
seperti jembatan tunjang, balok lantai di dalam rumah tinggal acap kali
diperlukan balok dengan ukuran yang lebih besar. Untuk keperluan tersebut
beberapa balok disusun sedemikian rupa sehingga cukup buat mendukung beban diatasnya.
Oleh karena itu untuk balok yang mendukung momen, momen-dukungnya akan
sebanding dengan lebarnya b dan berbanding lurus dengan h2, maka
mudah dimengerti bahwa balok-balok itu disusun dalam arah tingginya. Untuk
menyusun balok-balok itu dipergunakan beberapa cara, yaitu dengan jalan
memberikan gigi pada bidang balok-balok yang saling berhubungan, ata
ditempatkan pasak kayu atau kokot diantara kedua balok tersebut. Bentuk gigi, pasak kayu ataupun kokot
tersebut, dimaksudkan untk mendukung tegangan geser yang timbul di dalam balok
susun itu.
Apabila 2 balok masing-masing dengan tinggi h diletakan begitu saja satu di
atas yang lain, maka balok-balok itu seolah-olah bekerja sendiri-sendiri dan
beban P diatasnya sebagian didukung oleh balok di sebelah atas dan sebagian
lain didukung oleh balok disebelah bawah. Oleh karena sisi balok bawah
disebelah atas behimpitan dengan sisi atas disebelah bawah, naka diambil
kesimpulan bahwa jari-jari lengkung garis elastiknya masing-masing balok adalah
sama. Dari hubungan :
M =
Dapat diketahui, bahwa momen yang timbul pada tampang masing-masing balok
akan sebanding dengan EI-nya masing-masing (P = jari-jari lengkung). Andaikan
momen karena beban diatas balok = M, momen yang timbul di atas balok ats = M1
dan momen yang timbul di balok bawah = M2.
Maka M1
=
M =
M
M2 =
M.
Dianggap kedua
balok mempunyai S sama. Untuk balok pada gambar 72. dengan tinggi h sama, yang berarti I1
= I2, maka M1 = M2 =
M.
Dan keadaan
diatas dapat dikatakan, bahwa W1 = W2 =
bh2 dan Wt = 2 .
bh2 .
Tegangan
maksimum yang dapat timbul pada masing-masing balok ialah :
=
=
Gambar 72
Apabila penggeseran balok dirintangi dengan menempatkan pasak pasak
diantara kedua balok itu, keadaan akan menjadi lain. Kedua balok itu merupakan
satu kesatuan penggeseran balok-balok itu tidak mungkin lagi terjadi. Sebuah
momen akibat gaya-gaya luar menyebabkan pembagian tegangan didalam balok
kesatuan itu seperti pada gambar 4.52. Momen lembam I besarnya ditentukan
terhadap sumbu lengkungan yang terletak ditengah-tengah potongan balok.
I =
(2h)3 = 8 .
h3
Ternyata I jauh lebih besar dari pada
+
, sehingga balok kesatuan itu menjadi lebih kaku dan kuat
mendukung momen luar. Gambar 73. menunjukan pembagian tegangan geser
yang bekerja pada masing-masing tampang balok. Yang sebelah
kiri ialah pembagian tegangan jika kedua balok itu diletakan begitu saja,
sedang yang sebelah kanan adalah apabila balok-balok itu disatuhkan dengan
pasak-pasak, lim atau alat-alat lainnya. Dari pelajaran ilmu tegangan didapat
tegangan geser:
=
, dan maksimumnya terdapat pada garis netral.
Gambar 73. Momen Luar Pada
Kayu
Di sini S adalah
momen statik bagian balok diatas atau dibawah garis netral sampai kegaris
netral. Tegangan-tegangan geser tersebut diatas menyebabkan gaya geser yang
harus didukung oleh pasak. Umumnya pasak-pasak dari kayu ditempatkan dengan
arah serat dari pada balok itu sendiri, agar pasak dapat bekerja lebih baik,
karena penyusutannya dalam arah yang memanjang hanya kecil saja. Pada keadaan
ini pasak dibebani gaya desak sejajar arah serat dan gaya geser sejajar arah
serat.
Umumnya gaya yang terakhir ini lebih berbahaya dari pada yang pertama.untuk
pasak semacam itu biasanya dipakai kayu yang lebih keras dari kayu baloknya
sendiri,misalnya kayu resak, atau sawo, kesambi dan lain-lain. Didalam
penggunaannya pasak-pasak itu disertai baut-baut yang dipasang diantara
pasak-pasak tersebut. Baut-baut itu bukanlah baut pendukung gaya geser,
melainkan hanya sebagai baut-baut pelekat saja.
Cara menghitung dan menempatkan pasak-pasak itu ditentukan dengan
pertolongan mekanika teknik.dibawah ini diberikan beberapa contoh.
Contoh 1:
Diatas sebuah bentangan 5,00 m akan ditempatkan balok kayu dengan lebar 20
cm. Beban diatasnya berupa beban terbagi rata sebesar 1,6 t/m¢ terhitung berat sendiri. Oleh
karena berat balok untuk dibuat dari sebuah balok saja, maka dibuat 2 balok
sama dengan tinggi seluruhnya 50 cm.(gambar 4.54). Untuk menyusun balok-balok
tersebut dipakai pasak kayu keras (klas I) dengan
|| = 20 kg/cm2
dengan ukuran t =2,5 cm, b =20 cm dan a = 12,5 cm. Berapakah banyaknya pasak
yang diperlukan dan bagai mana menempatkanya, jika kayu kayu itu dari kayu
kelas II. Ditentukan konstruksi terlindung dan beban permanen.
ds untuk balok = 85 kg/cm2
|| untuk balok =
12 kg/cm2
=
= 5
memenuhi syarat a³ 5 t dan a £15 t
a < 12,5 cm
< 15 cm
Mmax =
1/8 q
2 = 1/8 . 1,6 .52 = 5 tm
= 500000 kg cm.
Garis momen berupa parabola (gambar d). Bidang gaya lintang berupa segitiga
dan gaya lintang mencapai harga maxsimum diatas perletakan-perletakannya dan
nilai 0 ditengah-tengah balok (gambar c)
Kita tinjau
setengah bentangan.
Menurut rumus
max =
dan diatas perletakannya
q = 1,6 t/m¢ = 16 kg/cm¢
max =
.
=
.
= 6 kgcm2
Gambar 74
Gaya geser
mendatar yang harus didukung oleh pasak-pasak untuk setengah bentangan
merupakan isi piramida pada gambar b.
Maka L =
.
.
. b
=
. 500.6.20 = 15000 kg.
Setiap pasak
dapat mendukung gaya 12,5 . 20 . 20 = 5000 kg. Takikan pada balok dapat
mendukung gaya 2,5 . 20 . 85 = 4250 kg. (ini yang dipakai)
Maka diperlukan
;
N =
= 3,5, dipakai 4 buah pasak.
Cara menempatkan pasak-pasak itu ada 2 cara yaitu dengan pertolongan bidang
gaya lintang atau bidang momen. Pada dasarnya letaknya pasak-pasak itu harus
sedemikian sehingga masing-masing pasak itu mendukung gaya yang sama besarnya.
Untuk itu di dalam cara pertama bidang gaya lintang harus dibagi dalam 4 bagian
yang sama.
Dengan menggunakan ilmu ukur datar dilukiskan lingkaran dengan garis tengah
=
Garis tengah lingkaran
dibagi menjadi 4 bagian (menurut jumnlah pasak yang dibutuhkan) dan lukisan seterusnya
terdapat pada gambar c.
Gambar 75
Jika menggunakan
garis momen kita memperhatikan sifat balok lentur dengan hubungannya :
L =
, disini
merupakan perbedaan besarnya momen yang bekerja pada tampang
II dan I.
Oleh karena itu h dan L tetap, dengan anggapan masing-masing pasak
memindahkan gaya yang sama besar, makapenempatan pasak harus sedemikian
sehingga perbedaan momen yang bekerja pada tempat-tempat pasak yang berturutan
itu sama besar. Maka momen maksimum
ditengah-tengah bentangan dibagi dalam 4 bagian yang sama besar. Jika
melalui titik-titik tersebut ditarik garis-garis sejajar dengan garis 0
(mendatar), maka titik potongnya dengan garis momen yang berupa parbol itu yang
menunjukan letaknya pasak-pasak tersebut (gambar d).
Setelah itu diselidiki jarak antara pasak-pasak. Tegangan
geser pada balok akibat bekerjanya pasak harus dapat didukung oleh balok. Maka
jarak antara pasak a1 + a ³ a +
a1 ³ 7 cm. Menurut gambar
4.54. e. jarak a1 > 7 cm, jadi sudah memenuhi syarat. Syaratnya =
a ³ 5 cm; a £ 15 cm
Contoh 2
Sebuah balok susun terdiri dari 2 bagian dengan ukuran b = 20 cm dan h = 20
cm, pnjang bentangan 500 cm, mendukung beban terpusat. P = 3 t, yang letaknya
tepat ditengah-tengah gelagar (gambar ). diminta untuk menghitung dan menentukan letaknya alat
sambung.
Gambar
76
Jika
dipergunakan kokot buldog, ditentuka B.J. kayu = 0,5 konstruksi terlindung
beban permanen.
Penyelesaian
Kita pakai kokot
bulldog dengan berbentuk perdegi 13 x 13 cm dengan baut Æ 7/8”. Masing-masing kokot dapat
mendukung gaya 2,5 ton, jarak antara masing-masing baut ³ 23 cm. (lihat daftar 18). Bidang
momen dan bidang gaya lintang masing-masing dilukiskan pada gambar b dan c.
=
=
= 2,81 kg/cm2.
Untuk setengah
bentangan
L =
.
. b = 250 . 2,81 . 20 = 14050 kg.
Maka diperlukan
n =
= 5,6 buah kokot, maka jarak antara masing-masing baut adalan
konstan a1 =
=42 cm > 23 cm.
Hal ini dapat
juga dilihat dari bidang momen. Oleh karena garis momen merupakan garis lurus,
maka MII – MI adalah kekuatan, jadi a1
kekuatan pula.
Untuk
balok-balok susun semacam contoh-contoh diatas, momen dukung W balok tidak
boleh diperhitungkan sepenuhnya, berhubung dengan adanya perlemahan yang
disebabkan adanya lubang untuk baut dan adanya pasak atau kokot. Lagipula
karena mengerjanya kayu dan kemungkinan
tidak kerasnya baut, maka hubungan diatas tidak akan dapat bekerja dengan
sempurna. Berhubung dengan itu di dalam perhitungan perlu diberikan faktor
reduksi.
Faktor reduksi
itu perlu diberikan kepada I dan W. Pengurangan itu diatur dalam P.K.K.I. pasal
12,2. sebagai berikut.
Gambar 77
|
b
|
- dengan 2
bagian (gambar 4.56)
I
= 0,6
W = 0,8
0,9
- dengan 3
bagian (Gambar 4.57).
Gambar 78
|
W = 0,7
0,8
Pada konstruksi
tidak terlindung (jembatan dan sebagainya).
- dengan 2
bagian (gambar77)
I
= 0,6
W = 0,7
0,8
- dengan 3
bagian (Gambar78).
I = 0,3
W = 0,6
0,7
Angka-angka uang terkecil untuk nilai-nilai W dipakai,
jika diharapkan bahwa pergeseran-pergeseran yang besar akan terjadi, misalnya
dipakai pasak kayu sebagai alat sambungnya. Balok dengan lebih dari 3 bagian
tidak diizinkan berhubungan tidak dapat diharapkan, bahwa susunan itu bekerja
dengan baik.
Contoh :
Sebuah balok dengan bentangan
= 5 m. B.J. kayu = 0,6, tampangnya 1 x 10/20 cm + 1 x 30/20
cm. Disusun dengan kokot bulldog. Berat sendiri diabaikan dan beban permanen
berupa q t/m’ penuh diatas seluruh bentangan. Konstruksi terlindung. (gambar 79). berapa q t/m’
itu, dan setelah itu lukislah penempatan kokotnya.
Jawab :
a.
Menentukan
t/m’
Karena nama kayu
tak diketahui, maka
ditentukan berdasarkan B.J.-nya.
= 170 . (B.J.) = 170 . 0,6 = 102 kg/cm2
=
= 150 . (B.J.) =
150 . 0,6 = 90 kg/cm2
= 20 . (B.J.) = 20 .
0,6 = 12 kg/cm2
Disini
Dengan
mempoerhatikan pasal 12,2. P.K.K.I.
Maka Wn
= 0,9 Wbr = 0,9 .
. 20 . 402 = 4800 cm3
Mmax
=
ql2 =
. 52 . q =
q tm =
. 100000 tm
=
102 =
. 100000 .
= 156600 kg/cm’ = 1,566 t/m’
Pada garis
netral pada tampang diatas perletakan
=
.
=
.
= 7,34 kg/cm2
<
= 12 kg/cm2
b. Menentukan Kokot
Pada kampuh
antara 2 bagian dan pada tampang diatas perletakan :
=
, dan
I =
bh3 =
. 20. 403 =
106666,7 cm4.
S = 20 .10 .15 =
3000 cm3
Catatan :
Untuk menentukan
besarnya I dan S dihitung penuh, tanpa faktor reduksi.
=
= 5,5 kg/cm2
. b = 5,5 . 20 = 110 kg/cm’
Untuk setengah
bentangan :
L =
.
.
= 0,25 . 500 . 110 = 13750 kg
Dipilih kokot
berukuran 5” x 5”, dengan baut Æ 1”.
Menurut daftar
18
= 2 ton. Dengan B.J. = 0,6 dan
= 1
Maka
C.
PENUTUP
C.1.
RANGKUMAN
Balok-balok kayu yang terdapat dalam perdagangan mempunyai ukuran tertentu,
yaitu umumnya lebar dan tingginya £ 32 cm. Di dalam konstruksi berat
seperti jembatan tunjang, balok lantai di dalam rumah tinggal acap kali
diperlukan balok dengan ukuran yang lebih besar. Untuk keperluan tersebut
beberapa balok disusun sedemikian rupa sehingga cukup buat mendukung beban diatasnya.
Oleh karena itu untuk balok yang mendukung momen, momen-dukungnya akan
sebanding dengan lebarnya b dan berbanding lurus dengan h2, maka
mudah dimengerti bahwa balok-balok itu disusun dalam arah tingginya. Untuk
menyusun balok-balok itu dipergunakan beberapa cara, yaitu dengan jalan
memberikan gigi pada bidang balok-balok yang saling berhubungan, ata
ditempatkan pasak kayu atau kokot diantara kedua balok tersebut. Bentuk gigi, pasak kayu ataupun kokot
tersebut, dimaksudkan untk mendukung tegangan geser yang timbul di dalam balok
susun itu.
C.2.
LATIHAN
1. Sebuah balok
dengan bentangan
= 4,2 m mendukung beban q = 1,5 t/m’ termasuk berat sendiri.
Balok berukuran b = 16 cm sedang h-nya harus ditentukan. Kayu adalah mahoni
karena terlalu besar h-nya, maka balok dibuat susun dengan pasak kayu kesambi.
Tentukan h dan lukiskanlah penempatan pasak tersebut.
2. Soal seperti pada gambar. kayu damar,
= 4,5 m ,
= 4 ton. Balok terdiri dari 3 bagian dengan b = 18 cm.
Tentukan h-nya, kemudian lukiskanlah pemasangan kokot buldog.
3. Sebutan balok
seperti tertera pada gambar 4.59. lebar b = 18 cm, h = 2 x 20 cm. Kayu Jati.
Diminta menyusun dengan pasak kayu kesambi.
C.3. TES DAN
KUNCI
TES
Diatas sebuah
bentangan 5,00 m akan ditempatkan balok kayu dengan lebar 20 cm. Beban
diatasnya berupa beban terbagi rata sebesar 1,6 t/m¢ terhitung berat
sendiri. Oleh karena berat balok untuk dibuat dari sebuah balok saja, maka
dibuat 2 balok sama dengan tinggi seluruhnya 50 cm.(gambar 4.54). Untuk
menyusun balok-balok tersebut dipakai pasak kayu keras (klas I) dengan
|| = 20 kg/cm2 dengan
ukuran t =2,5 cm, b =20 cm dan a = 12,5 cm. Berapakah banyaknya pasak yang
diperlukan dan bagai mana menempatkanya, jika kayu kayu itu dari kayu kelas II.
Ditentukan konstruksi terlindung dan beban permanen.
KUNCI
ds untuk balok = 85 kg/cm2
|| untuk balok =
12 kg/cm2
=
= 5
memenuhi syarat a³ 5 t dan a £15 t
a < 12,5 cm
< 15 cm
Mmax =
1/8 q
2 = 1/8 . 1,6 .52 = 5 tm
= 500000 kg cm.
Garis momen
berupa parabola (gambar d). Bidang gaya lintang berupa segitiga dan gaya
lintang mencapai harga maxsimum diatas perletakan-perletakannya dan nilai 0
ditengah-tengah balok (gambar c)
Kita tinjau
setengah bentangan.
Menurut rumus
max =
dan diatas perletakannya
q = 1,6 t/m¢ = 16 kg/cm¢
max =
.
=
.
= 6 kgcm2
Gaya geser
mendatar yang harus didukung oleh pasak-pasak untuk setengah bentangan
merupakan isi piramida pada gambar b.
Maka L =
.
.
. b
=
. 500.6.20 = 15000 kg.
Setiap pasak
dapat mendukung gaya 12,5 . 20 . 20 = 5000 kg. Takikan pada balok dapat
mendukung gaya 2,5 . 20 . 85 = 4250 kg. (ini yang dipakai)
Maka diperlukan
;
N =
= 3,5, dipakai 4 buah pasak.
DAFTAR PUSTAKA
1. ANONIMOUS,
1961. Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia
(PPKI) NI-5. Yayasan Lembaga
Penyelidikan Masalah Bangunan: Bandung
2. DUMANAUW,
J.F, 1982. Mengenal Kayu. Penerbit
Gramedia: Jakarta
3. FRICK,
HEINZ, 1980. Ilmu Konstruksi Bangunan. Penerbit
Kanisius: Jogjakarta
4. TJOA
PWEE HONG dan DJOKOWAHJONO, F.H. 1996. Konstruksi
Kayu. Penerbit Universitas Atma Jaya: Jogjakarta
5. YAP,
FELIX. 1984. Konstruksi Kayu. Penerbit
Bina Cipta: Bandung
SENARAI
-
|
Langganan:
Postingan (Atom)