teknik - uns institutional repository · laminated veneer lumber (lvl) kayu sengon dibuat dengan...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

sKRrPSr " , "',.

Disusrni Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar'sarjana TeknikPada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun 0leh :" "

sErYowATrNrM. r 0109094

JT]RUS$[ TEKI\IIK SIPIL FAKT]LTAS TEKN-IK

T]NTVSRSITAS SEBELAS MABE]T . .

ST]RAKARTA

2013'"

I

:,' , j


commit to user

HALAMAN PERSETUJUAII

ALGORITMA PERANCANGAN STRUKTTJR RANGKA

KUDA_KUDALAMINATED VENEER LUMBER (LVt) KAYU

SENGON

(Algorithm Design of Laminated Veneer Lumber (LVL) Sengon)

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana TeknikPada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh:

SETYOWATINIM. r 0109094

Telah disetujui dan dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran FakultasTeknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan:

Dosen Pembimbing IIDosen Pembimbing I

WAchmad Basuki. ST. MT

NIP. 19710901 199702 I 001

W0\€

ts*q. $'s

NIP. I 001


commit to user

HALAMAN PENGESAHAN

ALGORITMA PERANCANGAN STRUKTTJR RANGKA

KUDA-I(IJDALAMINATED WNEER LUMBER (LVt) KAYU

SENGON

(Algorithm Design of Laminated Veneer Lumber (LVL) Sengon)

SKRIPSI

Disusun Oleh :

SETYOWATINrM. r 0109094

Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil

1. Achmad Basuki, ST. MTNIP. 19710901 199702 | 001

2. Setiono. ST. MScNIP. 19720224 199702 I 001

3. Edy Purwanto. ST. MT}\IIP. 19680912 t99702 | 001

4. Widi Hartono. ST. MTNIP. 19730729 199903 t 00t

0\-g

G=

(rv)X"dre\

ffiwTeknik Sipil

198601 1 001


commit to user

iv

MOTTO

‘Berusaha bersyukur dengan apa yang diberikan–Nya’

(Penyusun)

‘Tidak ada masalah yang tidak terselesaikan jika kita berusaha dan berdoa’

(Penyusun)

PERSEMBAHAN

Alhamdulillahirobbil ‘alamin. Bismillahirrohmanirrohim. Tugas Akhir ini saya

persembahkan kepada:

1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah–Nya.

2. Kedua Orang tua dan kedua kakak saya terima kasih atas dukungan dan doa

yang selalu diberikan.


commit to user

v

ABSTRAK

Setyowati, 2013. “ALGORITMA PERANCANGAN STRUKTUR RANGKA

KUDA–KUDA LAMINATED VENEER LUMBER (LVL) KAYU SENGON”.

Skripsi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Laminated Veneer Lumber (LVL) adalah proses penyatuan beberapa lapis kayu

dengan lem. Laminated Veneer Lumber (LVL) kayu sengon dibuat dengan cara

menyatukan lembaran–lembaran kayu sengon yang masa tumbuhnya singkat dan

direkatkan dengan bahan adhesive sehingga menghasikan kayu utuh. Kayu LVL

memiliki kekuatan yang setara dengan kayu konvensional sehingga layak

digunakan sebagai material bangunan. Dalam pemanfaatannya, kayu LVL

digunakan sebagai rangka kuda–kuda, menggantikan penggunaan kuda–kuda

kayu keras. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan program dengan

menyusun algoritma dalam perancangan struktur rangka kuda–kuda ringan

berbahan Laminated Veneer Lumber (LVL) kayu sengon dan menghasilkan

prosedur perancangan struktur rangka kuda–kuda ringan berbahan Laminated

Veneer Lumber (LVL) kayu sengon.

Pengumpulan data penelitian diperoleh dari data hasil uji laboratorium dan

beberapa hasil penelitian terdahulu, seperti yang dilakukan oleh Tiara Kenanga

Fitrida (NIM I.0108028), Firdaus Akbar (NIM I.0108097), Rizaldi Gunawan

(NIM I.0108137), serta beberapa referensi lainnya. Penelitian dilakukan dengan

memanfaatkan software SAP2000 v14 untuk analisis gaya dalam, Delphi 2007

dalam pembuatan program, dan Microsoft Access 2007 dalam pembuatan

database. Dalam penelitian digunakan beberapa variasi dimensi penampang

Laminated Veneer Lumber (LVL) kayu sengon agar memenuhi kontrol tahanan

penampang.

Dari analisis program Delphi 2007 dihasilkan dimensi penampang Laminated

Veneer Lumber (LVL) kayu sengon, jumlah alat sambung yang dibutuhkan pada

sambungan kuda–kuda ringan kayu LVL dan jarak antar alat sambung, serta

kontrol kapasitas penampang kayu LVL.

Kata Kunci : Algoritma, Delphi, Rangka Kuda–kuda, LVL Kayu Sengon


commit to user

vi

ABSTRACT

Setyowati, 2013. “ALGORITHM DESIGN OF LAMINATED VENEER

LUMBER (LVL) SENGON”. Thesis of Civil Engineering Department, Faculty of

Civil Engineering, Sebelas Maret University.

Laminated Veneer Lumber (LVL) is a product of multiple layers of wood

assembled by adhesives. Laminated Veneer Lumber (LVL) sengon are made by

unifying several layers of thin sengon wood which has relatively brief growing

time and then glued by adhesive, thus resulting in stronger and stiffer material

characteristic. Therefore, LVL is a very proper building material. On its use, LVL

can be assembled as truss, substituting conventional lumbers. The purpose of this

research are to obtain program with arrange algorithm in LVL truss and to

obtain procedure to plan LVL truss.

Some other research data were obtained from laboratory test data and some

results of previous studies, such as done by Tiara Kenanga Fitrida (NIM

I.0108028), Firdaus Akbar (NIM I.0108097), Rizaldi Gunawan (NIM I.0108137),

as well as some other references. This research were using software SAP2000 v14

for force and moment analysis, Delphi 2007 for programming, and Microsoft

Access 2007 for database creation. In this study, a various cross-sectional

dimensions Laminated Veneer Lumber (LVL) were used in order to meet the

cross-sectional durability control.

From program analysis Delphi 2007, dimension of cross-section Laminated

Veneer Lumber (LVL), amount of joining bolts needed, the distance between each

bolts, and section capacity control of LVL was obtained.

Keywords : Algorithm, Delphi, Truss, LVL Sengon


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini guna memenuhi

salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Sipil,

Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penyusun mendapat bantuan dari segala pihak dalam proses penyusunan skripsi

ini sehingga berbagai kendala dapat diatasi. Oleh karena itu penyusun ingin

mengucapkan terima kasih kepada:

1. Pimpinan Fakultas Teknik dan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas

Maret Surakarta beserta semua staf dan karyawan.

2. Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS, selaku Pembimbing Akademik.

3. Achmad Basuki, ST, MT selaku Dosen Pembimbing I dan Setiono, ST, MSc

selaku Dosen Pembimbing II yang selalu memberikan arahan dan bimbingan

kepada penyusun dalam penyelesaian laporan ini.

4. Semua staf pengajar Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

5. Kedua orang tua dan kedua kakakku terima kasih atas dukungan dan doanya.

6. Alhadiid yang selalu mendukung dengan motivasinya.

7. Rekan skripsi (Aam), teman–teman Sipil 2009, teman–teman Pondok 18, dan

teman–teman, terima kasih atas dukungan dan kerjasamanya.

8. Semua pihak yang telah membantu selama pelaksanaan tugas akhir hingga

selesai.

Penyusun menyadari bahwa laporan tugas akhir ini masih belum sempurna. Kritik

dan saran yang bersifat membangun selalu penyusun terima. Semoga laporan ini

mampu menjadi tambahan kekayaan ilmu dan wacana bagi penyususn pada

khususnya dan bagi keluarga besar Teknik Sipil UNS pada umumnya serta pihak

lain yang membutuhkan.

Surakarta, November 2013

Penyusun


commit to user

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i

LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ....................................................................... iv

ABSTRAK .............................................................................................................. v

KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... viii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xi

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .................................................................... xv

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xvii

BAB 1 PENDAHULUAN .................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang Masalah.................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah ............................................................................................. 2

1.3. Batasan Masalah ............................................................................................... 2

1.4. Tujuan Penelitian .............................................................................................. 3

1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................................ 3

1.5.1. Manfaat Teoritis .................................................................................... 3

1.5.2. Manfaat Praktis ..................................................................................... 3

BAB 2 Dasar Teori ............................................................................................... 4

2.1. Tinjaun Pustaka ................................................................................................. 4

2.2. Landasan Teori .................................................................................................. 5

2.2.1. Material Kayu ........................................................................................ 5

2.2.2. Kayu Sengon ......................................................................................... 7

2.2.3. Kayu Glulam / Laminasi ....................................................................... 7

2.2.4. LVL ....................................................................................................... 8

2.2.5. Dasar Perancangan ................................................................................ 9

2.2.6. Batang Tarik ........................................................................................ 12


commit to user

ix

2.2.7. Batang Tekan....................................................................................... 13

2.2.8. Sambungan .......................................................................................... 17

2.2.9. Delphi .................................................................................................. 23

2.2.10. Basisdata.............................................................................................. 23

BAB 3 METODE PENELITIAN ...................................................................... 24

3.1. Tahap Penelitian .............................................................................................. 24

3.2. Data Properties Kayu ...................................................................................... 28

3.3. Peralatan Penelitian ......................................................................................... 29

3.4. Analisis penelitian dengan Program Delphi 2007 .......................................... 29

3.4.1. Pembuatan User Interface ................................................................... 29

3.4.2. Pengkodingan pada Delphi 2007......................................................... 30

3.4.3. Output Program ................................................................................... 30

3.5. Analisis dan Pembahasan ................................................................................ 31

3.6. Kesimpulan dan Saran .................................................................................... 31

BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN ........................................... 31

4.1. Analisis Data ................................................................................................... 31

4.1.1. Data Perancangan ................................................................................ 31

4.1.2. Perhitungan Gaya dalam dengan SAP2000 v14 ................................. 32

4.1.3. Kontrol Dimensi Batang...................................................................... 36

4.1.3.1. Kontrol Dimensi Batang Tekan ............................................ 36

4.1.3.2. Kontrol Dimensi Batang Tarik .............................................. 38

4.1.4. Perancangan Sambungan..................................................................... 38

4.1.4.1. Tahanan Lateral ..................................................................... 39

4.1.4.2. Ketentuan Penempatan .......................................................... 40

4.1.4.3. Tahanan Lateral Ijin Pasak .................................................... 41

4.1.4.4. Sambungan Pasak ................................................................. 41

4.1.5. Rekapitulasi ......................................................................................... 42

4.2. Pembahasan (Desain Program) ....................................................................... 43

4.2.1. Pembuatan Basisdata ........................................................................... 43


commit to user

x

4.2.2. Pembuatan Program Perancangan Kuda–kuda LVL Kayu

Sengon dengan Delphi 2007 ............................................................... 55

4.2.3. Contoh Analisis Perancangan Kuda–kuda LVL Kayu Sengon

dengan Delphi 2007 ............................................................................ 99

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................ 110

5.1. Kesimpulan ................................................................................................... 110

5.2. Saran ............................................................................................................. 110

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 111

LAMPIRAN


commit to user

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Nilai Kuat Acuan (MPa) Berdasarkan Atas Penilaian Secara

Maksimal pada Kadar Air 15% .......................................................... 6

Tabel 2.2. Faktor waktu, λ ................................................................................. 10

Tabel 2.3. Faktor reduksi, ϕ ............................................................................... 11

Tabel 2.4. Faktor Koreksi Layan Basah, CM ...................................................... 12

Tabel 2.5. Faktor Koreksi Temperatur, Ct ......................................................... 12

Tabel 2.6. Konstanta Klos Tumpuan ................................................................. 17

Tabel 2.7. Tahanan lateral acuan satu pasak pada sambungan dua irisan yang

menyambung tiga komponen ............................................................ 20

Tabel 3.1. Property LVL kayu sengon ............................................................... 27

Tabel 4.1. Gaya dalam yang Bekerja ................................................................. 36

Tabel 4.2. Rekapitulasi Perhitungan Jumlah Pasak ........................................... 42

Tabel 4.3. Tabel Faktor Waktu .......................................................................... 44

Tabel 4.4. Tabel Faktor Reduksi ........................................................................ 44

Tabel 4.5. Tabel Faktor Koreksi Layan Basah, CM ........................................... 44

Tabel 4.6. Tabel Faktor Koreksi Temperatur, Ct ............................................... 45

Tabel 4.7. Tabel Faktor Panjang Tekuk Struktur Tekan, Ke ............................. 46

Tabel 4.8. Tabel Kode Mutu Kayu .................................................................... 46

Tabel 4.9. Tabel Gaya dalam Batang ................................................................. 47

Tabel 4.10. Tabel Alat Sambung ......................................................................... 48

Tabel 4.11. Tabel As/Am = 0,5............................................................................ 48

Tabel 4.12. Tabel As/Am = 1............................................................................... 49

Tabel 4.13. Tabel Data Proyek ............................................................................ 50

Tabel 4.14. Tabel Faktor ...................................................................................... 51

Tabel 4.15. Tabel Batang Tekan .......................................................................... 52

Tabel 4.16. Tabel Batang Tarik ........................................................................... 52

Tabel 4.17. Tabel Tahanan Lateral ...................................................................... 53

Tabel 4.18. Tabel Desain Sambungan ................................................................. 54

Tabel 4.19. Palette Form Awal ............................................................................ 56

Tabel 4.20. Properties Form Awal ...................................................................... 56


commit to user

xii

Tabel 4.21. Palette Form Data Proyek ................................................................. 57

Tabel 4.22. Properties Form Data Proyek ........................................................... 58

Tabel 4.23. Palette Form Faktor–Faktor .............................................................. 61

Tabel 4.24. Properties Form Faktor–Faktor ........................................................ 62

Tabel 4.25. Palette Form Batang Tekan .............................................................. 68

Tabel 4.26. Properties Form Batang Tekan ......................................................... 68

Tabel 4.27. Palette Form Batang Tarik ............................................................... 75

Tabel 4.28. Properties Form Batang Tarik .......................................................... 75

Tabel 4.29. Palette Form As/Am = 0,5 dan As/Am = 1 ...................................... 78

Tabel 4.30. Properties Form As/Am = 0,5 .......................................................... 79

Tabel 4.31. Properties Form As/Am = 1 ............................................................. 80

Tabel 4.32. Palette Form Tahanan Lateral .......................................................... 83

Tabel 4.33. Properties Form Tahanan Lateral ..................................................... 84

Tabel 4.34. Palette Form Desain Sambungan ..................................................... 94

Tabel 4.35. Properties Form Desain Sambungan ................................................ 94

Tabel 4.36. Palette Form Rekapitulasi ................................................................ 97

Tabel 4.37. Properties Form Rekapitulasi ........................................................... 97

Tabel. 4.38. Perbandingan Analisis Program dengan Analisis Data .................. 109


commit to user

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Nilai Ke untuk kolom–kolom dengan beberapa jenis

kekangan ujung .......................................................................... 15

Gambar 2.2. Geometri Kolom Berspasi ......................................................... 15

Gambar 2.3. Sambungan satu irisan dan dua irisan ........................................ 19

Gambar 2.4. Modus kerusakan sambungan tipe pasak/baut pada

dua dinding geser ....................................................................... 19

Gambar 2.5. Distribusi tegangan tumpu kayu pada sambungan pasak .......... 20

Gambar 2.6. Geometrik sambungan pasak bambu ......................................... 21

Gambar 3.1. Diagram Alir Perancangan Struktur Rangka Kuda–kuda

Ringan LVL Kayu Sengon ........................................................ 25

Gambar 3.3. Layar Utama Delphi 2007 ......................................................... 28

Gambar 3.4. Jendela Pengkodingan Delphi 2007 ........................................... 29

Gambar 4.1. Geometrik Rangka Kuda–kuda .................................................. 31

Gambar 4.2. Model Struktur Kuda–kuda ....................................................... 32

Gambar 4.3. Jendela Define Material ............................................................. 33

Gambar 4.4. Pembebanan Beban Mati ........................................................... 33

Gambar 4.5. Pembebanan Beban Hidup ......................................................... 34

Gambar 4.6. Pembebanan Beban Angin ......................................................... 34

Gambar 4.7. Diagram Akibat Pembebanan Kombinasi 1,4D ......................... 34

Gambar 4.8. Diagram Akibat Pembebanan Kombinasi 1,2D+1,6L ............... 35

Gambar 4.9. Diagram Akibat Pembebanan Kombinasi 1,2D+1,6L+0,8W .... 35

Gambar 4.10. Tabel–tabel Faktor ..................................................................... 54

Gambar 4.11. Tabel Kode Mutu Kayu, Tabel Alat Sambung, Tabel Gaya

dalam Batang, Tabel As/Am = 0,5 dan As/Am = 1 ................... 54

Gambar 4.12. Tabel Data Proyek, Tabel Faktor, Tabel Batang Tekan,

Tabel Batang Tarik, Tabel Tahanan Lateral dan

Tabel Jumlah Sambungan .......................................................... 55

Gambar 4.13. User Interface Form Awal ......................................................... 56

Gambar 4.14. Diagram Alir Form Data Proyek ............................................... 57

Gambar 4.15. User Interface Form Data Proyek .............................................. 60


commit to user

xiv

Gambar 4.16. User Interface Form Faktor–Faktor ........................................... 65

Gambar 4.17. Diagram Alir Form Batang Tekan ............................................. 66

Gambar 4.18. User Interface Form Batang Tekan ........................................... 73

Gambar 4.19. Diagram Alir Form Batang Tarik .............................................. 74

Gambar 4.20. User Interface Form Batang Tarik ............................................ 78

Gambar 4.21a. User Interface Form As/Am = 0,5 ............................................. 79

Gambar 4.21b. User Interface Form As/Am = 1 ................................................ 80

Gambar 4.22. Diagram Alir Form Tahanan Lateral ......................................... 81

Gambar 4.23. User Interface Form Tahanan Lateral ....................................... 92

Gambar 4.24. Diagram Alir Form Desain Sambungan .................................... 93

Gambar 4.25. User Interface Form Desain Sambungan .................................. 97

Gambar 4.26. User Interface Form Rekapitulasi ............................................. 98

Gambar 4.27. Tahap 1 program KudaKuda ..................................................... 99

Gambar 4.28a. Tahap 2 Sebelum Pengisian Data ............................................ 100

Gambar 4.28b. Tahap 2 Setelah Pengisian Data .............................................. 100

Gambar 4.29a. Tahap 3 Sebelum Pemilihan ComboBox ................................. 101

Gambar 4.29b. Tahap 3 Setelah Pemilihan ComboBox ................................... 101


Gambar 4.30b. Tahap 4 Setelah Pengisian Data .............................................. 102

Gambar 4.30c. Tahap 4 Setelah Perhitungan ................................................... 103


Gambar 4.31b. Tahap 5 Setelah Perhitungan ................................................... 104


Gambar 4.32b. Tahap 6 Setelah Klik Tombol Hitung ...................................... 105

Gambar 4.32c. Tahap 6 Setelah Klik Tombol As/Am ..................................... 106

Gambar 4.32d. Tahap 6 Setelah Klik Tombol As/Am=1 ................................. 106

Gambar 4.32e. Tahap 6 Setelah Klik Tombol Zu ............................................ 107

Gambar 4.33a. Tahap 7 Sebelum Klik Tombol Hitung ................................... 107

Gambar 4.33b. Tahap 7 Setelah Klik Tombol Hitung ...................................... 108

Gambar 4.34. Rekapitulasi ............................................................................. 108

Gambar 4.35. Penggunaan Tombol Rekapitulasi ........................................... 109


commit to user

xv

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

A = Luas penampang bruto

Am = Luas bruto kayu sekunder (samping)

An = Luas penampang netto

As = Luas bruto kayu utama

b = Lebar penampang (mm)

c = 0,80 untuk batang masif

CF = Faktor koreksi ukuran

Cg = Nilai faktor aksi kelompok

CM = Faktor koreksi layan basah

Cp = Faktor kestabilan kolom

Cpt = Faktor koreksi pengawetan kayu

Crt = Faktor koreksi tahan api

Ct = Faktor koreksi temperatur

CΔ = Faktor koreksi geometri

D = Diameter alat sambung (mm)

E05 = Nilai modulus elastisitas lentur pada percentil 5%

E05’ = Nilai modulus elastisitas lentur terkoreksi pada percentil 5%

Ew = Modulus elastisitas lentur (MPa)

Fb = Kuat Lentur (MPa)

Fc* = Kuat tekan terkoreksi sejajar serat

Fc// = Kuat tekan sejajar serat (MPa)

Fc┴ = Kuat tekan tegak lurus serat (MPa)

Fem = Kuat tumpu kayu sekunder (samping)

Fes = Kuat tumpu kayu utama

Ft// = Kuat tarik sejajar serat (MPa)

Fv = Kuat geser (MPa)

Fyb = Kuat lentur alat sambung

h = Tinggi penampang (mm)

Ix = Momen Inersia

Ke = Faktor panjang tekuk stuktur tekan


commit to user

xvi

L = Panjang Batang (m)

M = Tahanan Momen

nf = Jumlah alat sambung (buah)

P = Gaya dalam batang (kg)

P’ = Tahanan tekan kolom terkoreksi

Pe = Tahanan tekuk kritis (Euler) pada arah yang ditinjau

P0’ = Tahanan tekan aksial terkoreksi sejajar serat pada kelangsingan kolom

sama dengan nol

Pu = Gaya dalam batang tekan (kg)

r = Jari–jari girasi penampang persegi

tm = Tebal kayu sekunder (samping)

ts = Tebal kayu utama

Tu = Gaya dalam batang tarik (kg)

Z = Tahanan lateral acuan satu alat sambung

Zu = Tahanan lateral ijin

λ = Faktor waktu

ϕc = Faktor tahanan tekan (0,90)

ϕs = Faktor tahanan stabilitas (0,85)

ϕt = Faktor tahanan tarik (0,80)

ϕz = Faktor tahanan sambungan (0,65)


commit to user

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Listing Program

teknik - uns institutional repository · laminated veneer lumber (lvl) kayu sengon dibuat dengan...

Documents