a) Alat Sambung Paku
Paku merupakan alat sambung yang umum dipakai dalam konstruksi maupun struktur kayu. Ini karena alat sambung ini cukup mudah pemasangannya. Paku tersedia dalam berbagai bentuk, dari paku polos hingga paku ulir. Spesifikasi produk paku dapat dikenali dari panjang paku dan diameter paku. Ilustrasi produk paku ditunjukkan pada Gambar 8.11.
terhadap karat dan noda. Dengan begitu tampilan paku dapat dipertahankan. Namun adanya coating tersebut menyebabkan kuat cabut paku berkurang karena kehalusan coating tersebut.
Ujung Paku. Ujung paku dengan bagian runcing yang relatif panjang umumnya memiliki kuat cabut yang lebih besar. Namun ujung yang runcing bulat tersebut sering menyebabkan pecahnya kayu terpaku. Ujung yang tumpul dapat mengurangi pecah pada kayu, namun karena ujung tumpung tersebut merusak serat, maka kuat cabut paku pun akan berkurang pula.
Kepala paku. Kepala paku badap berbentuk datar bulat, oval maupun kepala benam (counter sunk) umumnya cukup kuat menahan tarikan langsung. Besar kepala paku ini umumnya sebanding dengan diameter paku. Paku kepala benam dimaksudkan untuk dipasang masuk – terbenam dalam kayu.
Pembenaman Paku. Paku yang dibenam dengan arah tegak lurus serat akan memiliki kuat cabut yang lebih baik dari yang dibenam searah serat . Demikian halnya dengan pengaruh kelembaban. Setelah dibenam dan mengalami perubahan kelembaban, paku umumnya memiliki kuat cabut yang lebih besar dari pada dicabut langsung setelah pembenaman. Jarak Pemasangan Paku. Jarak paku dengan ujung kayu, jarak antar kayu, dan jarak paku terhadap tepi kayu harus diselenggarakan untuk mencegah pecahnya kayu. Secara umum, paku tak diperkenankan dipasang kurang dari setengah tebal kayu terhadap tepi kayu, dan tak boleh kurang dari tebal kayu terhadap ujung. Namun untuk paku yang lebih kecil dapat dipasang kurang dari jarak tersebut.
Kuat cabut paku
Gaya cabut maksimum yang dapat ditahan oleh paku yang ditanam
tegak lurus terhadap serat dapat dihitung dengan pendekatan rumus berikut.
P = 54.12 G5/2 DL (Metric: kg)
P = 7.85 G5/2 DL (British: pound) (8.1)
Dimana : P = Gaya cabut paku maksimum
L = kedalaman paku dalam kayu (mm, inc.)
G = Berat jenis kayu pada kadar air 12 %
D = Diameter paku (mm, inch.)
Kuat lateral paku
Pada batang struktur, pemasangan paku umumnya dimaksudkan untuk menerima beban beban tegak lurus/lateral terhadap panjang paku. Pemasangan alat sambung tersebut dapat dijumpai pada struktur kuda-kuda papan kayu. Kuat lateral paku yang dipasang tegak lurus serat dengan arah gaya lateral searah serat dapat didekati dengan rumus berikut
P = K D2 (8.2)
Dimana: P = Beban lateral per paku
D = Diameter paku
K = Koefisien yang tergantung dari karakteristik jenis kayu.
b) Alat sambung sekerup
Sekrup hampir memiliki fungsi sama dengan paku, tetapi karena memiliki ulir maka memiliki kuat cabut yang lebih baik dari paku. Terdapat tiga bentuk pokok sekerup yaitu sekerup kepala datar, sekerup kepala oval dan sekerup kepala bundar. Dari tiga bentuk tersebut, sekerup kepala datarlah yang paling banyak ada di pasaran. Sekerup kepala oval dan bundar dipasang untuk maksud tampilan–selera. Bagian utama sekerup terdiri dari kepala, bagian benam, bagian ulir dan inti ulir. Diameter inti ulir biasanya adalah 2/3 dari diameter benam. Sekerup dapat dibuat dari baja, alloy, maupun kuningan diberi lapisan/coating nikel, krom atau cadmium.
Ragam produk sekerup dapat ditunjukkan pada Gambar 8.12 berikut.
Kuat Cabut Sekerup
Kuat cabut sekerup yang dipasang tegak lurus terhadap arah serat (Gambar 8.13) dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut.
P = 108.25 G2 DL (Metric unit: Kg, cm )
P = 15.70 G2 DL (British unit: inch–pound)
Dimana:
P = Beban cabut sekerup (N, Lb)
G = Berat jenis kayu pada kondisi kadar air 12 % kering oven
D = Diameter sekerup terbenam / shank diameter (mm, in.),
L = Panjang tanam (mm,in.)
Kuat lateral sekerup
Kuat lateral sekerup yang dipasang tegak lurus serat dengan arah gaya lateral searah serat dapat didekati dengan rumus yang sama dengan kuat lateral paku (persamaan 8.2)
Sekerup Lag (Lag Screw)
Sekerup lag, seperti sekerup namun memiliki ukuran yang lebih besar dan berkepala segi delapan untuk engkol. Saat ini banyak dipakai karena kemudahan pemasangan pada batang struktur kayu dibanding dengan sambungan baut–mur. Umumnya sekerup lag ini berukuran diameter dari 5.1 – 25.4 mm (0.2 – 1.0 inch) dan panjang dari 25.4 – 406 mm (1.0 – 16 inch).
Kuat Cabut Sekerup Lag.
Kuat cabut sekerup lag dapat dihitung dengan formula sebagai berikut.
P = 125.4 G3/2 D3/4L (Metric unit: Kg, cm )
P = 8,100 G3/2 D3/4L (British unit: inch–pound) (8.4)
Dimana: P = Beban cabut sekerup (N, Lb)
G = Berat jenis kayu pada kondisi kadar air 12 % kering oven
D = Diameter sekerup terbenam / shank diameter (mm, in.)
L = Panjang tanam (mm,in.)
Kuat lateral sekerup lag dapat dihitung dengan rumus sebagai
berikut.
P = c1 c2 K D2 (8.5)
Dimana: P= Beban lateral per sekerup
D= Diameter sekerup
K= Koefisien yang tergantung karakteristik jenis kayu
(lihat Tabel 8.4)
C1= Faktor pengali akibat ketebalan batang apit tersambung
C2= Faktor pengali akibat pembenamam sekrup lag
(lihat Tabel 8.6)
8.3.2. Konstruksi Sambungan Gigi
Walaupun sambungan ini sebenarnya malah memperlemah kayu, namun karena kemudahannya, sambungan ini banyak diterapkan pada konstruksi kayu sederhana di Indonesia utamanya untuk rangka kuda-kuda atap. Kekuatan sambungan ini mengandalkan kekuatan geseran dan atau kuat tekan / tarik kayu pada penyelenggaraan sambungan. Kekuatan tarikan atau tekanan pada sambungan bibir lurus di atas ditentukan oleh geseran dan kuat desak tampang sambungan gigi. Dua kekuatan tersebut harus dipilih yang paling lemah untuk persyaratan kekuatan struktur.
P geser = τ ijin a b (8.6)
Dimana : τ ijin = Kuat / tegangan geser ijin kayu tersambung
b = lebar kayu
a = panjang tampang tergeser
P desak = ijin b t (8.7)
Dimana : ijin = Kuat / tegangan ijin desak kayu tersambung
b = lebar kayu
t = tebal tampang terdesak
Hampir sama dengan sambungan gigi, sambungan baut tergantung desak baut pada kayu, geser baut atau kayu. Desak baut sangat dipengaruhi oleh panjang kayu tersambung dan panjang baut. Dengan panjangnya, maka terjadi lenturan baut yang menyebabkan desakan batang baut pada kayu tidak merata. Berdasarkan NI-5 PKKI (1961) gaya per baut pada kelas kayu tersambung dapat dihitung rumus sebagai berikut :
Kayu kelas I:
Sambungan tampang 1 untuk λb = bmin / d = 4.8
S = 50 d b1 (1 – 0.6 Sin α)
S = 240 d2 (1 – 0.35 Sin α)
Sambungan tampang 2 untuk λb = bmin / d = 3.8
S = 125 d b3 (1 – 0.6 Sin α)
S = 250 d b1 (1 – 0.6 Sin α)
S = 480 d2 (1 – 0.35 Sin α)
Kayu kelas II:
Sambungan tampang 1 untuk λb = bmin / d = 5.4
S = 40 d b1 (1 – 0.6 Sin α)
S = 215 d2 (1 – 0.35 Sin α)
Sambungan tampang 2 untuk λb = bmin / d = 4.3
S = 100 d b3 (1 – 0.6 Sin α)
S = 200 d b1 (1 – 0.6 Sin α)
S = 430 d2 (1 – 0.35 Sin α)
Kayu kelas III:
Sambungan tampang 1 untuk λb = bmin / d = 6.8
S = 25 d b1 (1 – 0.6 Sin α)
S = 170 d2 (1 – 0.35 Sin α)
Sambungan tampang 2 untuk λb = bmin / d = 5.7
S = 60 d b3 (1 – 0.6 Sin α)
S = 120 d b1 (1 – 0.6 Sin α)
S = 340 d2 (1 – 0.35 Sin α)
Dimana : S = Kekuatan per baut dalam kg
α = Sudut arah gaya terhadap arah serat
b1 = Tebal kayu tepi (cm)
b3 = Tebal tengah (cm)
d = Diameter baut (cm)
Masing kelas kayu tersebut di ambil harga terkecil untuk mendapat jumlah baut dalam satu sambungan. Untuk pemasangan baut, disyaratkan pula jarak antar baut dalam satu sambungan. Dengan memperhatikan sketsa ilustrasi sambungan seperti Gambar 8.17, ketentuan jarak baut utama yang sering digunakan dapat dikemukakan sebagai berikut. Ilustrasi secara lengkap diterakan dalam PKKI – NI (1961)
• Jarak antar baut searah gaya dan serat = 5 φ baut
• Jarak antar baut tegak lurus gaya dan serat = 3 φ baut
• Jarak baut denga tepi kayu tegak lurus gaya dan serat = 2 φ baut
• Jarak baut dengan ujung kayu searah gaya dan serat = 5 φ baut
• Jarak antar baut searah gaya – tegak lurus serat = 3 φ baut
8.3.4. Sambungan dengan cincin belah (Split Ring) dan plat geser
Produk alat sambung ini merupakan alat sambung yang memiliki perilaku lebih baik dibanding alat sambung baut. Namun karena pemasangannya agak rumit dan memerlukan peralatan mesin, alat sambung ini jarang diselenggarakan di Indonesia. Produk sambung ini terdiri dari cincin dan dirangkai dengan baut.
Dalam penyambungan, alat ini mengandalkan kuat desak kayu ke arah sejajar maupun arah tegak lurus serat. Seperti halnya alat sambung baut, jenis kayu yang disambung akan memberikan kekuatan yang berbeda. Produk alat sambung ini memiliki sifat lebih baik dari pada sambungan baut maupun paku. Ini karena alat sambung ini mendistribusikan gaya baik tekan maupun tarik menjadi gaya desak kayu yang lebih merata dinading alat sambung baut dan alat sambung paku.
Jumlah alat sambung yang dibutuhkan dalam satu sambungan dapat dihitung dengan membagi kekuatan satu alat sambung pada jenis kayu tertentu. Tabel 8.7 menampilkan besaran kekuatan per alat sambung terendah untuk pendekatan perhitungan.
8.3.5. Sambungan dengan Plat Logam (Metal Plate Conector)
Alat sambung ini sering disebut sebagai alat sambung rangka batang (truss). Alat sambung ini menjadi populer untuk maksud menyambung struktur batang pada rangka batang, rangka usuk (rafter) atau sambungan batang struktur berupa papan kayu. Plat sambung umumnya berupa plat baja ringan yang digalvanis untuk menahan karat, dengan lebar/luasan tertentu sehingga dapat menahan beban pada kayu tersambung.
Prinsip alat sambungan ini memindahkan beban melalui gerigi, tonjolan (plug) dan paku yang ada pada plat. Jenis produk ini ditunjukkan pada Gambar 8.21. Untuk pemasangan plat, menanam gerigi dalam kayu tersambung, memerlukan alat penekan hidrolis atau penekan lain yang menghasilkan gaya besar.
setempat atau pondasi dinding menerus dari bahan pasangan batu atau beton. Pemasangan kolom kayu selain memerlukan jangkar (anchor) ke pondasi
diperlukan penyekat resapan dari tanah, baik berupa beton kedap atau pelat baja agar kayu terhindar dari penyebab lapuk/busuk. Jika dipasang plat kaki keliling, harus terdapat lubang pengering, untuk menjaga adanya air tertangkap pada kaki kolom tersebut. Terlebih jika kolom tersebut berada diluar bangunan yang dapat terekspose dengan hujan dan/atau kelembaban yang berlebihan. Kaki kolom sederhana dengan penahan hanya di dua sisi seperti pada Gambar 8.23 sangat disarankan untuk memungkinkan adanya drainase pada kaki kolom.
Kolom kayu dapat berupa kolom tunggal, kolom gabungan dan kolom dari produk kayu laminasi seperti ditunjukkan pada Gambar 8.24. Kolom gabungan dapat disusun dari dua batang kayu atau berupa papan yang membentuk bangun persegi. Bentuk lain adalah berupa kolom dari kayu laminasi. Kayu Laminasi merupakan kayu buatan yang tersusun dan direkatkan dari kayu tipis.
Batang struktur kolom dapat menerima beban dari balok, balok loteng, maupun beban rangka atap. Untuk dapat menahan beban di atasnya dan terhindar dari tekuk sangat disarankan dan sebisa mungkin menghindari pengurangan tampang efektif kolom. Sambungan gigi umumnya mengurangi tampang efektif kolom yang relatif besar sehingga tidak disarankan penggunaannya. Penggunaan klos sambung mungkin akan cukup baik, namun akan menjadi mahal karena
menambah volume kayu yang tidak sedikit. Penyelenggaraan sambungan yang mendekati ideal dapat menggunakan pelat sambung seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8.25. Dengan penggunaaan alat sambung kolom dengan balok tersebut, pengurangan tampang kolom yang terjadi hanya akibat lubang baut.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar