ALAT SAMBUNG KAYU: PAKU, PASAK DAN ALAT-ALAT SAMBUNG MODERN

MODUL 5

ALAT SAMBUNG KAYU: PAKU, PASAK DAN ALAT-ALAT

SAMBUNG MODERN

A.                Pendahuluan

Selain alat sambung baut/mur, maka dikenal pula alat-alat sambung kayu yang lain, yakni: paku, pasak dan alat-alat sambung modern. Pada modul ke lima ini kita akan mempelajari mengenai alat-alat sambung tersebut. Akan dijelaskan mengenai kelebihan dan kelemahan masing-masing penggunaan alat sambung tersebut. penyajian dalam modul ini juga akan diserta dengan cara perhitungan jika seorang mahasiswa atau ahli ingin mengetahui jumlah alat sambung yang akan digunakan dalam suatu sambungan juga cara penempatannya.

Kegiatan belajar mahasiswa dalam modul ini terdiri 4 kegiatan pembelajaran: (1) Uraian materi pembelajaran, (2) Rangkuman, (3) Latihan, (4) Tes dan Kunci

Kompetensi khusus yang akan dicapai setelah mahasiswa mempelajari modul ini adalah:

1)      Menjelaskan tentang kelebihan dan kelemahan mempergunakan alat sambung paku, pasak dan alat-alat sambung modern, pada sambungan kayu.  

2)      Menghitung pemakaian paku, pasak dan alat-alat sambung modern pada sambung kayu

B.                 PENYAJIAN

B.1. PAKU

Paku termasuk alat sambung yang tertua disamping baut. Paku-paku itu biasanya dibuat dari baja Thomas, yang mempunyai  σds.max = 6000-8000kg/cm2 dan σ1t.max = 8000 – 12000 kg/cm2. Bermacam-macam bentuk paku seperti yang tampak pada gambar dibawah ini

 

Gambar 33. Jenis-jenis Paku

a)      Paku tampang bulat. Banyak dipergunakan di Indonesia. tetapi penggunaan itu tidak mendukung gaya dalam arti yang sesungguhnya, melainkan gaya yang didukungnya hanya kecil saja, seperti untuk pembuatan perabot-perabot rumah tangga, untuk pembuatan jendela, pintu dan sebagainya, dimana tidak atau hampir tidak diterima gaya-gaya oleh paku itu.

b)      Paku tampang segitiga. Kini tidak banyak lagi dipakai, terutama di Indonesia.

c)      Paku tampang persegi. Banyak dipakai di benua Eropa, terutama pada konstruksi pendukung.

d)     Paku alur spiral. (spirally groveed nail). Diapaki untuk keperluan-keperluan istimewa, terutama bila diperlukan kuat-cabutnya (whitedrawl resistance). Paku ini mempunyai dukungan gesek yang besar berhubung kelilingnya tidak rata.

e)      Paku alur lurus (longitudinally groveed nail). Banyak banyak dipakai di benua Eropa, terutama alat sambung pada konstruksi dukung.

f)       Paku sisik (barbed nail). Dipakai untuk keperluan-keperluan yang khusus.

Perbandingan paku yang alur lurus dan yang tampang bulat itu ialah 1,2 sampai 1,4. Oleh karena itu paku yang tampang bulat di Eropa semakin terdesak penggunaannya pada konstruksi dukung. Disamping mempunyai dukungan gesek yang besar, tegangan disekeliling lubang di dalam katu di dalam kayu boleh dikata merata. Gambar kiri menunjukkan pembagian tegangan jika dipergunakan paku bulat. Garis tegangannya berupa parabola. Gambar kanan menunjukkan pembagian tegangan pada kayu dibawah paku alur lurus. Bidang tegangannya mendekati persegi empat panjang, jadi lebih merata.

 

Gambar 34. Pembagian Tegangan Pada Kayu di Bawah Paku Alur Lurus

Menurut pengujian-pengujian perbandingan tk/σds untuk masing-masing paku berlainan dan rata-rata di dapat untuk paku bulat tk/σds = 0,50, dan untuk paku alur lurus tk/σds = 0,75. Di bawah ini diberikan hasil-hasil penelitian yang telah dijalankan di Chalmers University of Technology di Gothenborg, Swedia oleh Tarsten Müler dengan menggunakan paku bulat d = 5,1 mm dan paku lurus d = 4,8 mm (tabel 11).

Ternyata bahwa paku alur lurus lebih kuat dari pada yang bulat, walaupun garis tengahnya lebih kecil.

Tabel 11. Jenis Sambungan, Jenis Kayu dan Kekuatan 

Jenis Paku	Sambungan tampang	Jenis kayu	Lebar kayu dalam mm	σds kayu kg/cm2	Pmax perpaku kg	Pbulat/Palur lurus
Bulat	2	Pinus silvestris/ Swedish Pinus	51	394	478	0,72
Aluru lurus	2	“	51	415	666
Bulat	2	“	52	496	480
Alur lurus	2	“	52	487	728	0,66
Bulat	4	“	32	380	693
Alur lurus	4	“	32	366	1119	0,62
bulat	4	Swedish fir	33	321	641
Alur lurus	4	“	33	347	1106	0,58
Bulat	2	“	53	305	474
Alur lurus	2	“	53	301	684	0,69

Di Indonesia satu-satunya macam paku yang dipergunakan ialah paku tampang bulat, walaupun daya dukungnya hanya kecil saja.

Kebaikan-kebaikan konstruksi kayu dengan paku dapat disimpulkan sebagai berikut:

1.      Harga paku adalah murah, maka konstruksi itu seluruhnya murah pula.

2.      Konstruksinya adalah kaku (jadi baik), sasaran-sasaran di dalam sumbangan hanya kecil.

3.      Di dalam pembuatan konstruksi beserta sambungannya tidak diperlukan tenaga ahli, cukup dikerjakan oleh tukang atau pekerja biasa, sedang alat-alatnya yang diperlukan sangat sederhana, ialah palu dan catut saja.

4.      Pekerjaan dapat dijalankan dengan cepat.

5.      Perlemahan kayu karena paku-paku itu kecil.

Kekuatan sambungan dapat menyimpang dari daftar 13 tersebut asal dihitung menurut rumus-rumus di bawah ini.

Tampang satu :  0,5 dl T_k          untuk 1≤ 7d

atau     = 3,5 d² T_k            untuk 1≥ 7d

Tampang dua :   dm T_k               untuk m ≤ 7d

    atau   = 3,5 d² T_k            untuk m ≥ 7d

Tabel 12. Beban Yang Diijinkan Per Paku

No	Tebal kayu	Diameter paku d(1/10 mm) panjang paku 1 (mm)	Kekuatan 1 paku tampang satu (kg)
			Kelang singan	B.J. Kayu = 0,3 TK = 75 kg/ cm2 kg	B.J. Kayu = 0,4 TK = 100 kg/cm2 kg	B.J. Kayu = 0,5 TK = 125 kg/cm2 kg	B.J. Kayu = 0,6 TK = 150 kg/cm2 kg
1 2 3 4 5	20 25 30 35 40	28/51 (2”BWG 12) 31/63 (2 1/2” BWG 11) 34/76 (3” BWG 10) 31/63 (2”BWG 11) 34/76 (3” BWG 10) 38/89 (3 1/2” BWG 9) 34/76 (3”BWG 10) 38/89 (3 1/2” BWG 9) 40/102 (4” BWG 8) 38/89 (3 1/2” BWG 9) 42/102 (4” BWG 8) 40/102 (4” BWG 8) 52/114 (4 1/2” BWG 6)	7,2 6,5 5,9 8,1 7,4 6,6 8,8 7,9 6,5 9,2 8,3 9,5 7,6	20 23 25 24 32 35 30 38 47 38 46 46 70	27 31 34 33 40 47 40 50 63 50 61 61 94	34 38 42 42 50 59 50 63 78 63 77 77 118	41 46 51 50 60 70 60 75 94 75 92 92 142

Tabel 13.  Paku kawat biasa

Ukuran paku	d (mm)	Jumlah paku kira-kira per kg
2”  BWG 12 2 ” BWG 11 2”  BWG 10 2 1/2” BWG 11 2 1/2” BWG 10 2 1/2” BWG 9 3” BWG 10 3” BWG 9 3” BWG 8 3 1/2” BWG 9 3 1/2” BWG 8 3 1/2” BWG 8 4” BWG 8 4” BWG 7 4” BWG 6	2,77 3,05 3,40 3,05 3,40 3,76 3,40 3,76 4,19 3,76 4,19 4,57 4,19 4,57 5,15	400 280 185 120 93

Syarat-syarat yang harus diperhatikan dalam menggunakan sambungan paku:

1.   Kekuatan paku tidak dipengaruhi oleh besarnya sudut penyimpangan antara arah gaya dan arah serat.

2.   Jika paku dipergunakan pada konstruksi yang selalu atau yang kadar-lengasnya kayu selalu tinggi, maka kekuatan paku harus dikalikan dengan angka 2/3. Dan jika dipergunakan pada konstruksi yang tidak terlindung, maka kekuatan paku harus dikalikan dengan angka 5/6.

3.   Jika beban didukungnya bersifat sementara (termasuk akibat tekanan angin) maka kekuatan sambungan dapat dinaikan dengan 25%.

4.   Apabila dalam satu baris terdapat lebih dari 10 batang paku, maka kekuatan paku harus dikurangi dengan 10 % dan jika lebih dari 20 batang harus dikurangi 20 %.

5.   Pada sambungan dengan paku, paling sedikit harus digunakan 4 batang paku.

6.   Jarak paku minimum harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut: (gambar 3.28)

a.       Dalam arah gaya : 12 d untuk tepi kayu yang dibebani

5 d untuk tepi kayu yang tidak dibebani

b.      Dalam arah tegak lurus arah gaya :

5 d untuk jarak sampai tepi kayu

5 d untuk jarak antara baris-baris

7.   Panjang paku minimum baik untuk sambungan tampang satu maupun dua harus memenuhi syarat-syarat seperti tercantum dalam gambar 35.

8.   Apabila ada banyak kemungkinan, bahwa paku akan berkarat, maka hendaknya dipakai paku yang disepuh seng atau cadmium.

Gambar 35. Panjang paku minimum baik untuk sambungan tampang satu

maupun dua

9.   Ujung paku yang keluar dari sambungan sebaiknya dibengkokkan tegak lurus arah serat, asal pembengkokan tersebut tidak akan merusakan kayu.

10.  Jika sesuatu konstruksi dengan paku berbentuk lengkung, maka jari-jari lengkungannya paling kecil harus 400 l, jika l adalah tebal papan kayu yang dipergunakan dalam konstruksi tersebut.

 

Di dalam gambar-gambar konstruksi penjorokan-penjorokan tersebut tidak digambar. Oleh karena itu tukang-tukang yang bersangkutan harus diberi petunjuk di dalam menempatkan paku-paku tersebut sesuai dengan penjorokan itu.

Contoh 1.

Sebuah batang kayu durian berukuran 10/14 sebesar S = 6000 kg. konstruksi terlindung dan beban permanen. Diminta menyambungnya dengan paku.

Gambar 36.

Penyelesaian :

Sebagai plat sambung diambil 2 x 4/14. dari daftar 13 diambil paku 4” BWG 8, dan dengan B.J. = 0,4 terdapat = 61 kg. jadi n = .  (β = γ = 1). Kita pakai 4 baris paku dengan jarak 2,8 cm, maka setiap baris terdiri dari 99 : 2,4 = 13. Karena pada sebuah garis terdapat 13 > 10 batang, maka  untuk setiap paku dikurangi dengan 10 %.

Jadi  = 0,90 x 61 = 55 kg dan n = Dipakai 4 baris masing-masing 14 batang (gambar 37).

Catatan :

Sebetulnya dapat dipakai 5 baris, yang memerlukan tinggi balok 6 x 5d = 30 x 0,43 = 12,6 < 14 cm. Tetapi kita pakai 4 baris saja, berhubung paku kita pukulkan dari kedua sisi dan jika kita ambil 5 baris, maka kemungkinan timbul, bahwa ujung-ujung paku dari sisi yang satu akan tertumbuk pada ujung paku dari sisi lain.

Gambar 37

	Gambar : 38

 

Contoh 2:

Dari sebuah titik buhul sebuah rangka diketahui bahwa batang D₁ berukuran 1 x 6/12 dan batang horizontal berukuran 2 x 3/12 beban dalah permanen dan konstruksi terlindung, sedang kayu mempunyai B.J. = 0,5 (meranti). Diminta menyambung dengan paku.

Penyelesaian :

Dari daftar 13 kita pilih paku 3” BWG 10, dan dengan B.J. = 0,5 terdapat  50 kg (tampang satu). β = γ = 1. Dipakai baris yang memerlukan 5 x 5d = 25 x 0,34 = 8,5 < 12 cm. Pada setiap baris dipakai 3 batang paku yang memerlukan lebar batang (12d + 10d +5d) = 0,707 x 0,34 = 8,9 < 12 cm. Karena sudut α 45 ⁰ tidak berpengaruh pada kekuatan paku maka sambungan itu dapat mendukung gaya sebesar : 24 x 50 = 1200 > 1150 kg.

Penempatan paku dapat dilukiskan pada gambar 38.

B.2. ALAT-ALAT SAMBUNG PASAK KAYU

Untuk mendukung gaya yang besar, baut tidak mencukupi kekuatannya, maka sebagai gantinya dapat dipakai pasak-pasak dari kayu, yang bentuk tampangnya dapat persegi panjang atau bulat.

1.      Pasak persegi panjang

Pasak-pasak persegi panjang hanya dipakai didalam sambungan tampang dua saja. Sebagai bahannya umumnya dipergunakan kayu keras, misalnya: kesambi, walikukun dan sebagainya. Untuk pasak persegi panjang cara meletakkankannya ada dua macam, yaitu arah serat pasak dan dapat juga tegak lurus batang asli atau melintang. Cara pertama mempunyai keuntungan bahwa penyusutan pasak dalam arah batang kayu asli hanya kecil. Cara kedua mempunyai kebaikan, bahwa besar, tetapi kejelekannya ialah bahwa penyusutannya dalam arah batang asli (yaitu dalam arah tangensial atau radial) besar, hingga lama-kelamaan bekerjanya pasak itu tidak akan baik.

2.      Pasak selindrik

3.      Pasak bulat system kluber

4.      Pasak-pasak persegi panjang dipakai didalam

B.3. ALAT-ALAT SAMBUNG MODERN

Apabila kita mempergunakan pasak-pasak yang dibicarakan sebelumnya, umumya diperlukan menghitung yang banyak. Dengan dipakainya alat-alat sambung modern, maka pekerjaan perhitungan menjadi berkurang banyak, sedang hasil penyambungan itu menjadi lebih baik, dari pada jika dipergunakan pasak-pasak.

Alat-alat sambung modern tersebut banyak macamnya, diantaranya: yang banyak dipakai ialah kokot-kokot buldog, Aliigator, Geka, dan sebagainya, cincin-cincin belah  (splitiring), plat-plat geser (shear plates) dan lain-lainnya. Kebanyakan alat-alat sambung itu dijual dan diindungi oleh paten diberbagai-bagai negari; diseluruh dunia terdapat lebih dari 60 alat-alat sambung yang mempunyai paten. Di dalam sambungan itu dipergunakan baut lekat yang bergaris tengah kecil; cara bekrjanya plat-plat sambung itu dala prinsipnya sama dengan pasak-pasak yang telah dibicarakan sebelumnya, yaitu dibebani gaya desak dan gaya geser.

Gambar 39. Alat Sambungan Modern

Gaya yang dapat didukungnya lebih besar dari pada jika hanya dipergunakan baut saja. Karena luas tampang gaya batang kayu yang disambung relatif masih besar.

1. Cincin belah

Seperti yang sudah tertera didalam namanya, bentuknya seperti cincin, seperti terlihat pada gambar di atas. Cincin itu dapat tertutup dan mungkin juga terbuka. Ada dua macam, yaitu terbuka biasa dan terbuka dengan lidah. Cincin yang terbuka  mempunyai keuntungan terhadap yang tertutup, yaitu bahwa dapat mudah dimasukkan dalan lubang. Juga apbila lubang itu tidak lagi berbentuk bulat yang disebabkan karena, menyusutnya kayu dengan arah serat.

Gambar 40. Cincin Belah

Lubang-lubang didalam kayu harus dibuat terlebih dahulu dan untuk itu diperlukan alat yang khususuntuk keperluan tersebut; umumnya pekerjaan itu dilakukan oleh perusahaan-perusahaan konstruksi kayu yang memiliki alat tersebut.

Cincin-cincin belah dapat dipakai untuk menyambung segala macam kayu, baik kayu karas maupun kayu lunak. Untuk kayu keras yang agak sukar untuk ditemus oleh gigi kokot, lebih baik dipergunakan cincin belah. Jadi cincin belah itu sangat tepat untuk konstruksi dengan kayu jati atau dengan kayu keras lainnya.

Dengan mempergunakan cincin beleh luas tampang yang menerimah desakan menjadi lebih besar. Selain gaya itu didukung oleh setengah keliling luar daripada cincin itu kayu yang terapit didalam cincin belah itupun ikut mendukung gaya juga.sebuah sambungan tampang dua seperti dalam gambar 42 mempunyai bagian-bagian yang terbentuk, terdesak, dan tergeser.

Gambar 42. Sambungan Tampang Dua

Luas tarikan    : bh – (2.t_2.d₂ + d(b-t))

Luas desakan : 2.t₂.d₂ + d(b-t).

Luas geseran   : 2 ½ ad₂ – ½ .ftd₂  / 4

Dimana :

d1 =  garis tengah dalam dari pada cincin belah.

D2 = garis tengah luar dari pada cincin belah

A = jarak antara pusat cincin belah sampai ujung batang.

D = garis tengah baut

B = lebar kayu

H = tinggi kayu

T2 = tebal cincin belah

F = dalamnya tekikan (stengah tinggi cincin belah)

Dari penelitian-penelitian yang telah dilakukan kita dapat dapat mengambil kesimpulan bahwa kekuatan tanggungan itu dipengaruhi oleh :

a.       Macam kayu

b.      Arah gaya terhadap arah serat kayu

c.       Ukuran-ukuran kayu yang disambung dan plat sambung

d.      Kadar lengas kayu

e.       Jarak antara pasak-pasak

f.       Ukuran patah

g.      Ukuran baut.

Yang paling mudah membuatnya ialah cincin belah biasa. Oleh Prof  kreugers dari Swedia telah meneliti mengenai kekuatan cincin belah terbuka biasa. Hasilnya ialah seperti tertera dalam daftar di bawah ini (untuk kayu dengan b,j = 0,6 dan berlaku untuk satu pasang cincin belah).

Selanjutnya disarankan oleh Prof. kreugers, agar cincin belah itu jangan dipergunakan untuk sambungan tampang satu dan lagi pula untuk sebuah sanbungan tidak boleh digunakan lebih dari tiga pasang.

 Contoh perhitungan:

Sebuah batang kayu berukuran 8/15 mendukung gaya tarik 8 ton. Kontruksi terlindung, beban permanen diminta menyambungnya dengan cincin belah terbuka biasa (sistim kreungers) kayu kelas II (Bj = 0,6 )

Jawaban

Sebagai plat sambung dipergunakan batang-batang kayu 2 x 5 / 15 dipergunakan cincin belah dengan tanda 125/ 84 ini adalah satu-satunya cincin belah yang memenuhi syarat ukuran kayu minimum 8/15 setiap pasang cincin-belah dapat memikul 3500 kg maka diperlukan 8000/3500 =2,3 pasang dipergunakan 3 pasang. Penyelesaian selanjutnya dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Sambungan Titik Buhul

Sudah dijelaskan diatas bahwa cincin belah berubah-ubah menurut besarnya sudut antara arah gaya dan arah serat kayu. Semakin besar sudut itu semakin kecil daya dukungnya sambungan-sambungan itu banyak kita jumpai pada titik buhul konstruksi rangka.ditiitk buhul itu umumnya bertemulah tiga batang atau lebih (kecuali dititik perletakan) dan masing-masing batang itu membuat sudut yang berlain-lainan dengan batang lainnya.

Apabila kita mempergunakan cincin belah sebaiknya dipakai papan kayu yang tebalnya memenuhi syarat minimum. Jadi masing-masing batang pada rangka itu terdirio dari 2 pasang atau lebih. Cara menghitung titik buhul ini tidak begitu sederhana dan memerlukan analisa yang agak mendalam pada pokoknya kita harus menentukan dan menyelidiki gaya yang timbul didalam masing-masing batang yang bertemu ditiitik buhul itu akhirnya ditentukan daya dukung cincin belahnya sesuai ndengan besarnya sudut antara arah gayadan arah serat batang.disebuah titik buhul dari sebuah rangkah , bertemulah batang-batanga1, a2, d1 dan v1, gaya-gaya yang bekerja dalam masing-masing ialah :A₁ = 2,27 ton, A₂ = 4,0 ton, D₁ = -2,0, V₁ = 4,0

Sudut a antara batang-batang D₁ dan A₂ adalah 30⁰ batang permanen konstruksi terlindung . diminta menyambung dengan cincin belah sistim kreugers (kayu kelas II dengan berat jenis = 0,6).

Batang D terletak diantara batang V batang A. Kita tinjau lebih dahulu pertemuan batang mendatar dengan diagonal (gambar C). Gaya yang bekerja dalam batang D₁ diuraikan menjadi komponen mendatar sebesar 1,73 ton dan komponen tegak sebesar 1 ton, komponen tegak tidak dapat didukung oleh batang mendatar A₁ atau A₂, melainkan akan didukung oleh batang tegak V₁. Jadi disini bagan pembebanan cincin belah menjadi seperti gambar c jadi batang D₁ dibebani gaya mendatar sebesar 1,73 ton di sebelah ;luar. Batang D disebut batang yang dibebani. Sedangkan batang B disebut batang yang membebani. Di dalam hal ini dipakai cincin belah 100/25 yang dapat mendukung gaya 2300 kg (lihat daftar 17) oleh karena arah gaya membentuk sudut 30 ⁰ dengan arah serat batang D₁ maka pasak itu dapat mendukung gaya P_a = 2300 (1-0,31 min 30⁰) = 195 ton x 1,73 ton + aman.

Sekarang kita tinjau pertemuan batang tegak dengan diagonal (gambar d).

Batang tegak tidak mendukung gaya mendatar akibat bekerjanya batang D₁, jadi V₁ hanya mendukung gaya tegak saja untuk mengimbangi komponen tegak dari D₁, sebab komponen mendatar telah didukung oleh batang mendatar. Oleh karena itu cukup kita pandang batang diagonal D₁ saja. Karena disini pasaknya mendukung gaya dengan sudut apit 60⁰, sedang untuk V₁ arah gaya sejajar arah serat. Batang D₁ adalah batang yang dibebani dan batang V₁ adalah batang yang membebani. Jadi jika dipergunakan  cincin belah 100/25 sambungan dapat mendukung gaya sebesar P = 2300 (1-0,3) sin 60⁰ ) = 1702 kg > 100kg. Tetapi untuk memudahkan pembuatan lubang dan sebagainya dipergunakan satu macam cincin belah.    

2. Kokot bulldog

Banyak kita jumpaialat-alat sambung yang bergigi, seperti kokot Bulldog, Alligator, Geka dan sebagainya. Kokot bulldog adalah alat sambung yang paling banyak dipergunakan di dunia. Di samping gaya bekerja baik, kokot ini harganya murah. Dengan diketemukan dan digunakannya kokot bulldog terbukalah kemungkinan untuk membuat kontruksi-kontruksi yang besar dan bermacam-macam bentuknya. Pada pemakaian kokot ini bidang desakan dalam sambungan menjadi seakin besar, dan daya dukungnya adalah besar, lagipul luas tampang kayu tidak banyak dikurangi, sehingga perlemahan hanya kecil.

Besarnya baut yang dipakai ternyata mempengaruhi daya dukung kokot tersebut seperti tercatat dalam daftar 18 di bawah ini. Ukuran cincin cukup penting dan perlu sekali diperhatikan. Lebarnya paling sedikit harus diambil 4,5 x garis tengah baut, sedangkan tebalnya palaing sedikit 0,4 x garis tengah baut dan maksimum 5 mm. Jikka kita memakai baut dengan garis tengah ¾ incih maka ukuran cincin tutup itu menjadi sebagai berikut:

            Lebar 4,5 x 20 = 90mm

            Tebal 0,4 x 20 = 9mm, dipakai 5mm.

Kokot bulldog dibuat dari bahan siemens martin dan umumnya difernis untuk bangunan-bangunan biasa. Untuk bangunan-bangunan perancah, jembatan, menara da sebagainya dimana ada bahaya karat, maka harus dipakai kokot yang disepuh dengan seng.

Cara pemakaiannya.

Batang-batang kayu yang telah diberi lubang tempat baut diletakkan satui di atas yang lain dengan sebuah kokot diantaranya : apabila perlu kokot itu dapat dipaku pada batang kayunya karena pada setiap kokot terdapat beberapa lubang untuk keperluan tersebut.

Cara mendesak kokot ke dalam lubang kayu dapat dijalankan dengan memutar mur dari pada baut, karena gaya tarik dalam baut maka lambat laun gigi-gigi kokot itu masuk ke dalam kayu untuk kontruksi yang besar pendesakan itu sebagian dapat dijalankan dengan menempatkan kayu di atas plat kokot, kemudian dipukul dengan palu. Jika kayu yang dipergunakan dalam kontruksi itu kerasseperti kayu jati, mka harus dipergunakan baut yang lebih besar garis tengahnya, sedangkan cincin-cincin tutupnya harus diambil yang lebih besar juga. Biasanya ukuran cincin-cincin tutup ini diambil yang lebih besar sampai13 x 13 cm, sedangkan tebalnya diambil 10-20 mm. Pemutaran mur dapat dijalankan dengan mudah dan baik dengan kunci istimewa. Setelah gigi kokot cukup dalam masuknya di dalam kayu maka baut-baut tersebut dilepas kemudian diganti denga baut beserta cincin-cincin tutupnya yang lebih kecil sesuai dengan peraturan. Pemuatan sambungan dengan bulldog itu dapat dikerjakan oleh tukang-tukang biasa, artinya tidak memerlukan tenaga yang ahli.

Pada uumumnya pemakaian kokot yang berukuran besar lebih hemat dari pada jika kita menggunakan kokot yang kecil, asaal lebar kayu itu mencuklupi. Kokot bulldog itu sangat tepat jika di dalam kontruksi itu dipakai papan-papan kayu, jadi ukuran tebalnya kecil. Sambungan-sambungan itu kemungkinan akan memegas, sehingga mur menjadi kurang keras, oleh karenanya beberapa waktu setelah sambungan itu dibuat, hendaklah diperiksa apakah mur masih tetap keras dan jika perlu baut-baut lekat harus dikeraskan.

            Untuk bangunan-bangunan yang tidak terlindung yaitu seperti ring mengalami perubahan karena berubahnya kadar lengas udara nilai-nilai kekuatan masing-masing kokot itu harus dikalikan dengan faktor macamnya konstruksi(β). Angka kekuatan di dalam daftar itu berlaku bila arah gaya sejajar dengan arah serat. Jikalau arah gaya tegak lurus arah seratmaka angka-angka tersebut harus dikurangi dengan 25%. Apabila arah gaya dan arah serat membentu k sudut α. maka harus diambil:

 P = p (1-0,25 sin α )

Kekuatan kokot tersebut didasarkan atas kekuatan kayu dengan bj = 0,5 dan berlaku oleh sebuah kokot. Maka untuk kayu-kayu dengan bj lain harus diubah sesuai dengan bj-nya (sebanding dengan bj-nya). Demikian pula diberikan faktor lamanya pembebanan (γ).

Contoh perhitungan:

1.    Batang tarik dari kayu damar mendukung gaya p = 5,5 ton.(beban permanen dan konstruksi terlindung). Kayu berukuran 6/14  (lihat gambar).

Sebagai plat sambung dipakai 2 x 4/14. Maka kita pilih kokot bulldog persegi 10x10 cm, dengan baut berdiameter 5/8 inchi. Dari daftar 18 terdapat p = 1500 kg. Diketahui pula β = γ ,maka

N= 5500/ 1500 =3,75

Dipakai dari 4 buah daftar terdapat :

A1=17 cm

A2= 11 cm

Cincin tuutp berukuran tebal 0,4.16 =6,4 mm, dipakai 5 mm (tebal max) 1,5.16 =71 mm,dipakai 7,5 cm.

Catatan : kayu damar diambil b.j-nya =0,5 jadi p = cukup diambil dari daftar 18, tanpa ada perubahan akibat B.J

C.                PENUTUP

C.1. RANGKUMAN

Paku termasuk alat sambung yang tertua disamping baut. Paku-paku itu biasanya dibuat dari baja Thomas, yang mempunyai  σds.max = 6000-8000kg/cm2 dan σ1t.max = 8000 – 12000 kg/cm2.

Kebaikan-kebaikan konstruksi kayu dengan paku dapat disimpulkan sebagai berikut: (a) Harga paku adalah murah, maka konstruksi itu seluruhnya murah pula. (b)  Konstruksinya adalah kaku (jadi baik), sasaran-sasaran di dalam sumbangan hanya kecil, (c) Di dalam pembuatan konstruksi beserta sambungannya tidak diperlukan tenaga ahli, cukup dikerjakan oleh tukang atau pekerja biasa, sedang alat-alatnya yang diperlukan sangat sederhana, ialah palu dan catut saja, (d) Pekerjaan dapat dijalankan dengan cepat, (e) Perlemahan kayu karena paku-paku itu kecil.

Untuk mendukung gaya yang besar, baut tidak mencukupi kekuatannya, maka sebagai gantinya dapat dipakai pasak-pasak dari kayu, yang bentuk tampangnya dapat persegi panjang atau bulat.

Apabila kita mempergunakan pasak-pasak yang dibicarakan sebelumnya, umumya diperlukan menghitung yang banyak. Dengan dipakainya alat-alat sambung modern, maka pekerjaan perhitungan menjadi berkurang, sedang hasil penyambungan itu menjadi lebih baik, dari pada jika dipergunakan pasak-pasak.  Alat-alat sambung modern tersebut banyak macamnya, diantaranya: yang banyak dipakai ialah kokot-kokot buldog, Aliigator, Geka, dan sebagainya, cincin-cincin belah  (splitiring), plat-plat geser (shear plates) dan lain-lainnya.

C.2. LATIHAN

Sesuai soal nomor 1 di atas, sebuah batang kayu jati berukuran 10/16 sebesar S = 6500 kg. konstruksi terlindung dan beban permanen. Diminta menyambungnya dengan paku.

C.3. TES DAN KUNCI

TES

1.      Pada sebuah titik buhul pada sebuah konstruksi rangka untuk kuda-kuda bertemu 4 batang V, D, H₁ dan H₂. Gaya V = 0,5 ton, H₁ = 2,1 ton, dan α = 40 ⁰. Konstruksi terlindung dan beban permanen, ukuran-ukuran batang seperti tampak pada gambar di bawah. Selesaikan titik buhul itu dengan paku, jika digunakan albizia dengan B.J. 0,3.

 

2.      Sebuah batang 2 x 4/16 mendukung gaya sebesar 6000 kg. Kayu mempunyai B.J. = 0,5. Konstruksi terlindung dan beban permanen. Diminta menyambung batang tersebut.

3.      Sebuah titik buhul dari sebuah kuda-kuda terlukis pada gambar di bawah ini. kayu yang dipakai adalah kayu pinus (B.J = 0,5) gaya-gaya batang akibat beban permanen adalah sebagai berikut :

Gambar a.

         

Gambar a.                                                   Gambar b.

Gambar c.

V = 500 kg

B1 = 3800 kg sedangkan α 45⁰

Batang-batang D terdiri dari 2 bagian dengan tebal 4 cm B1 dan B2 terdiri dri 2 bagian dengan tebal 4 cm dan batang v terdiri dari 1 bagian dengan tebal 4 cm. Dimintah melukis sambungan tersebut dengan kokot bulldog dan dinta pula menentukan lebar batang-batang tersebut.

KUNCI

1.      Sin 40 ⁰ = 0,648

D =  sambungan V dengan α dipakai paku 4” BWG 8 dan dengan B.J. = 0,5 terdapat  = 47 kg untuk sambungan tampang satu. Karena memenuhi syarat sebagai sambungan tampang dua, maka  = 2 x 47 = 94 kg. (β = γ = 1).

Maka n =

Sambungan D dengan H :

Dipakai seperti di atas. Maka n =

Dipakai 8 batang.

2.      Sebagai plat sambung diambil 1 x 4/16 + 2 x 2/16, dipilih paku 4” BWG 7. garis tengah = 0,46 dan dengan B.J. = 0,5 terapat T_K = 125 kg/cm² (daftar 13).

Maka kita pakai rumus-rumus :

Maka n dipakai 32 batang (lihat gambar) yaitu 16 batang untuk satu sisi untuk setengah sambungan (β = γ = 1).

 

3.      Penyelesaian:

Dengan diagram kremona dapat ditentukan gaya-gaya batang :

V = + 500 kg

B2 = + 3800 kg Dx - 500   = 700 kg

B1 = + 3800 kg

β = γ = 1 dan dengan B.J = 0,5, maka kekuatan kokot sesuai dengan yang tertera dalam daftar 18

Cara a

Batang-batang D diletakan antara v dan Bmaka batang b dibebani v dan (B₂-B₁). Sambungan V-D :

D dibebani gaya 500 kg dengan arah sudut 45⁰  α = // (1-0,25 sin 45⁰) = 300 kg sin 45 =0,707

_{// =}  =607 kg

Dipakai kokot bulat Ǿ 2  " dengan baut Ǿ    " = (1 cm) dapat mendukung gaya 0,4 ton

Karenadisini ada 2 buah (1 pasang) kokot, maka dapat mendukung gaya 0,8 ton > 0,607 ton+ aman

Cincin tutup garis tengahnya = 4,5 =4,5 x1 = 4,5 cm dan tebalnya 0,4 d = 4mm .

D  dibebani gaya 500 kg dengan arah sudut 45⁰ jadi sama saja dengan sambungan V-D, maka ukuran-ukuran kokot dan bautnya diambil sama dengan yang diatas

Ukuran-ukuran kayu :

V= 1 X 4/8

D= 2 X 4/8         lihat syarat-syarat min untuk kayu.

B = 2X 4/10

Luas batang mendatar (B₁ B₂) = 80 cm², P = 0,8X 80 = 64 cm²ini dapat mendukung gaya 64x 85 = 5440 kg > 3800 kg + aman.

Cara b

Batang-batang Bdiletakan diantara V dan D

Hubungan B-D:

B dibebani 710 kg dengan bersudut 45⁰

 _α = _// (1-0,25 sin 45⁰) = 710 kg

_// =  = 862 kg dipakai : satu pasang kokot  Ǿ 2  " dengan baut bergaris tengah  " dan ini dapat mendukung gaya 2 x 0,5 = 1,0 ton > 862 kg +aman.

Hubungan B - V

B dibebani 500 kg dengan bersudut 90⁰

 _α = _// (1-0,25 sin 90⁰) = 500 kg

_// =   = 665kg.

Untuk ini dipakai juga kokot Ǿ 2  " dengan baut bergaris tengah  " dan dapat mendukung gaya 1000 kg > 665 kg +  aman

Ukuran cicin tutup dan ukuran kayu dapat ditentukan seperti cara a.

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

-