DESAIN STRUKTUR KAYU DENGAN SAP 2000 (2D)

Dalam dunia teknik sipil, konstruksi kayu sudah sangat jarang digunakan karena dengan perkembangan material konstruksi yang begitu pesat seperti beton bertulang, precest, baja, baja ringan, namun sebagai seorang engineer sejati kita mesti memahami konsep struktur kayu secara baik, sebab konstruksi kayu di daerah-daearah kecil masih digunakan.... untuk mempermudah pemahaman kita coba dengan kuda-kuda sederhana....

gambar diatas adalah pemodelan beban yang bekerja pada setiap titik rangka sebesar 0,13 ton... kuda-kuda ini memiliki bentang 3,3 meter dengan tinggi dengan tingga 1,4 meter... kita akan mencari dimensi kayu yang efisien untuk konstruksi diatas...??

1. kita melihat reaksi tumpuan yang menggunakan sap 2000

2. melihat gaya batang yang terjadi

Berdasarkan perhitungan hasil gambar maka terlihat gaya batang terbesar didapat :

Batang tekan   = 0,34 ton = 340 kg 

Batang tarik    = 0,26 ton  = 260 kg

Penyelesaian Batang Tekan

Konstruksi kuda- kuda,terlindung β = 1

Muatan tetap dan muatan angin, γ = 5/4 

Konstruksi kuda – kuda =konstruksi rangka, l_tk = panjang batang     = (0,825^2 + 0,7^2)^1/2  

                                                                                                = 1,08 m = 108 cm

Bj. Kayu Jati = 0,79 jadi      = 85 x 0,79 x 1 x 5/4

                                             = 83,9375 kg/cm²

Kayu kelas kuat II, I_{min =} 50 x P x l_tk²

                                      = 50 x 0,34 x 1,08²

                                      = 19,829 cm⁴

Misal direncanakan kayu mempunyai penampang bujur sangkar

I_min         = 1/12 x b^{4  =} 50 x P x l_tk²

1/12 x b^{4  =}  19,829 cm

b             = 3,9 cm

Ambil b   =   h  = 4 cm

i_min       = 0,289 x b

            = 0,289 x 4 = 1,156 cm

λ          = i tk / i min 

            = 108/1,156  = 93,426

Interpolasi (dari daftar III PKKI 1961)

Λ	ω
93	2,63
93,426	2,6513
94	2,68

Jadi ω = 2,6513

          = p x ω / Fbr

          = 340 x 2,6523 / 4 x 4  = 56,34 kg/cm^{2 ;} Jadi 56,34 kg/cm²  _<  83,9375 kg/cm² 

(konstruksi aman)

Penyelesaian Batang Tarik

      = 85 x 0,79 x 1 x 5/4

      = 83,9375  kg/cm²

Sambungan dengan baut, faktor perlemahan = 20 % jadinilai c = 0,8

F_nt = F_br x c

      = 4 x 4 x 0,8 = 12,8cm²

      = P/ Fnt

      = 260 /12,8

     = 20,3125 kg/cm²  

20,3125 kg/cm²  < 83,9375  kg/cm² (konstruksi aman)

Kesimpulan :

Jadi untuk konstruksi kuda- kuda diatas menggunakan kayu ukuran b = 4cm dan h = 4cm

DIMENSI BALOK

Untuk Batang  pada skor dan  ander  berdasarkan  perhitungan dengan  aplikasi  SAP  maka didapat

Batang Tekan  ( pada Skor )               =   0,11 Ton   = 110 Kg

Batang Tarik ( pada Ander )               =   0,17  Ton  = 170 Kg

Berdasarkan perhitungan dengan aplikasi SAP maka didapat :

Penyelesaian Batang Tekan

Diketahui:

Konstruksi kuda- kuda,terlindung β = 1

Muatan tetap dan muatan angin, γ = 5/4

Konstruksi kuda – kuda =konstruksi rangka, l_tk = panjang batang      =  = (0,825^2 + 0,7^2)^1/2 

                                                                                                = 1,08 m = 108 cm

Bj. Kayu Kruing = 0,79 jadi      = 85 x 0,79 x 1 x 5/4

                                             = 83,9375 kg/cm²              

Kayu kelas kuat II, I_{min =} 50 x P x l_tk²

                                      = 50 x 0,11 x 1.08²

                                      = 6.4152 cm⁴

Misal direncanakan kayu mempunyai penampang bujur sangkar

I_min           = 1/12 x b^{4  =} 50 x P x l_tk²                                  

1/12 x b^{4    =}  6,4152  cm

b              = 2,96  cm

Ambil    b = h = 3 cm

i_min       = 0,289 x b

            = 0,289 x 3 = 0,867 cm

λ          = i tk / i min 

            = 108/0,867  = 124.567

Interpolasi (dari daftar III PKKI 1961)

λ	ω
124	4.91
124.567	4,96103
125	5.00

Jadi ω = 4.96103

          = p x ω / Fbr

          = 125 x 4,96103 / 3x3   = 68.903  kg/cm²Jadi 68.903 kg/cm²  _<  83,93 kg/cm² 

(konstruksi aman)

Penyelesaian Batang Tarik

      = 85 x 0,79 x 1 x 5/4        = 83,93  kg/cm²

Sambungan dengan baut, faktor perlemahan = 20 % jadinilai c = 0,8

F_nt = F_br x c

      = 3 x 3 x 0,8 = 7,2 cm²

      = P/Fnt      =  170/7,2 =  23,61 kg/cm²  

23.61   kg/cm²  < 83,93  kg/cm² (konstruksi aman)

Kesimpulan :

Jadi Untuk Batang  pada skor dan  ander  menggunakan kayu ukuran b = 3 cm dan h = 3 cm

	DIMENSI BALOK