Balok tarik dimensi 80/120 mm dari jenis kayu dengan Ft=16,2 Mpa akan disambung dengan pasak Beban yang diterima berupa beban mati 24 KN dan beban hidup 20 KN Rencanakan sambungan jika digunakan pasak diameter 14 mm dan kuat geser pasak 14 Mpa. Buat Gambar sambungan tentukan posisi dan jarak pasak (*Cat. untuk angka perbandingan Ag/An faktor koreksi, dan faktor reduksi tentukan sendiri namun dengan penjelasan kenapa memilih angka tersebut)

Perencanaan Sambungan Balok Tarik dengan Pasak Kayu

Berikut perencanaan sambungan balok tarik kayu dengan pasak, berdasarkan data yang diberikan:

Data:

* Dimensi balok: 80 mm x 120 mm
* Tegangan tarik kayu (Ft): 16,2 MPa
* Beban mati (D): 24 kN
* Beban hidup (L): 20 kN
* Diameter pasak (d): 14 mm
* Kuat geser pasak (τ): 14 MPa

1. Beban Kerja (Pu):

Beban kerja (Pu) adalah jumlah beban mati dan beban hidup:

Pu = D + L = 24 kN + 20 kN = 44 kN

2. Luas Penampang Balok (Ag):

Ag = 80 mm * 120 mm = 9600 mm²

3. Tegangan Tarik Nominal (fn):

fn = Pu / Ag = 44000 N / 9600 mm² = 4,58 MPa

4. Perencanaan Jumlah Pasak:

* Luas penampang satu pasak (Ap):

Ap = (π/4) * d² = (π/4) * (14 mm)² ≈ 153.94 mm²

* Kuat geser satu pasak (Vp):

Vp = τ * Ap = 14 MPa * 153.94 mm² ≈ 2155.16 N

* Jumlah pasak minimum (n):

n = Pu / Vp = 44000 N / 2155.16 N ≈ 20.4

Karena jumlah pasak harus bilangan bulat, kita perlu menggunakan minimal 21 pasak.

5. Faktor Koreksi dan Faktor Reduksi:

* Faktor Koreksi (Kc): Saya memilih Kc = 0.8. Faktor koreksi ini memperhitungkan ketidakpastian dalam kualitas kayu dan pembuatan sambungan. Penggunaan faktor koreksi 0.8 merupakan nilai konservatif yang umum digunakan dalam perencanaan struktur kayu untuk memperhitungkan variasi sifat material dan kemungkinan cacat.

* Faktor Reduksi (Kr): Saya memilih Kr = 0.9. Faktor reduksi ini memperhitungkan pengaruh beban dinamis dan faktor-faktor lain yang dapat mengurangi kekuatan sambungan. Nilai 0.9 dipilih karena beban hidup yang signifikan.

6. Kuat Geser Pasak yang Dikoreksi:

Vp_koreksi = Vp * Kc * Kr = 2155.16 N * 0.8 * 0.9 ≈ 1551.62 N

7. Jumlah Pasak yang Dibutuhkan Setelah Koreksi:

n_koreksi = Pu / Vp_koreksi = 44000 N / 1551.62 N ≈ 28.36

Karena jumlah pasak harus bilangan bulat, kita perlu menggunakan minimal 29 pasak.

8. Penentuan Jarak dan Posisi Pasak:

Untuk distribusi beban yang merata, pasak sebaiknya diatur secara teratur. Dengan dimensi balok 80 mm x 120 mm dan 29 pasak, kita dapat mengatur pasak dalam susunan beberapa baris. Misalnya, 5 baris dengan 6 pasak per baris (total 30 pasak, kita bisa menghilangkan 1 pasak). Jarak antar pasak minimal harus 3 kali diameter pasak (3*14 mm = 42 mm) untuk mencegah konsentrasi tegangan. Jarak pasak ke tepi balok juga minimal 2 kali diameter pasak (2*14 mm = 28 mm).

9. Perbandingan Ag/An:

Ag/An (perbandingan luas penampang balok terhadap luas penampang bersih) tidak relevan dalam perhitungan ini karena kita fokus pada kekuatan geser pasak. Perhitungan ini memastikan bahwa pasak mampu menahan beban geser.

10. Gambar Sambungan:

(Sayangnya, saya tidak dapat membuat gambar di sini. Anda perlu membuat sketsa sendiri berdasarkan spesifikasi di atas. Gambar harus menunjukkan dimensi balok, diameter dan jumlah pasak, serta jarak antar pasak dan jarak pasak ke tepi balok.)


Kesimpulan:

Sambungan balok tarik membutuhkan minimal 29 pasak berdiameter 14 mm untuk menahan beban kerja 44 kN. Pasak harus diatur secara merata dengan jarak antar pasak dan jarak ke tepi balok yang sesuai dengan ketentuan di atas. Perlu diingat bahwa ini adalah perencanaan awal dan perlu dilakukan pengecekan lebih lanjut untuk memastikan keamanan dan kehandalan sambungan. Konsultasi dengan ahli struktur kayu sangat disarankan.