1

REKA  BENTUK  STRUKTUR  KAYU  MENURUT  MS  544   1.0 Sifat Kayu

• Bahan semula jadi • Sifatnya tidak boleh dikawal dan berubah • Kekuatan kayunya berubah-ubah

1.1 Kandungan Lembapan

• Sifat kayu dipengaruhi oleh kandungan lembapan yang terdapat di

dalam kayu.

• TST - Takat Scrat Tepu

- apabila hanya lembapan terdapat dalam dinding sel - 25% kandungan lembapan

• 19% adalah disyorkan oleh penyelidik di Malaysia • Kayu yang lebih kering mempunyai kekuatan yang tinggi • Kandungan lembapan di dalam kayu mestilah 19% untuk mencapai

kekuatan yang tinggi • kandungan lembapan > 19% - lembab

> 19% - kering • paksi kayu - memanjang, jejari dan tangen • kekuatan berubah/berlainan dalam ke tiga-tiga paksi.

- kekuatan lentur - tegangan selari dengan ira - riceh selari dengan ira - mampatan bersudut tepat dengan ira

TST(25%)

19%

KEKU

ATAN

KANDUNGANLEMBAPAN

2

1.2 Gred Kayu

• Asas - tidak ada kecacatan • Terdapat tiga gred sahaja

- Select - Standard - Common

• Ia mengikut kecacatan yang ada pada kayu - kecerunan ira - lengkung (tidak lurus) - buku

• Perlu di gred kerana kecacatan pada kayu tidak dapat dielakkan • Select < standard < common

kurang kecacatan

1.3 Kumpulan Kayu

• Empat kumpulan mengikut kekuatan • A, B, C dan D

kekuatan menurun

2.0 Reka Bentuk Kayu

2.1 Tegasan Asas

• adalah tegasan yang boleh ditanggung secara kekal dan selamat oleh kayu yang tidak mempunyai ciri-ciri yang boleh mengurangkan kekuatannya.

nkeselamataFaktorsF

piawaisisihan s2.33 k

purata x mana disF

ksxasas

=

=

=

=−

=σ

3

2.2 Tegasan Gred

• σ gred = σ asas x nisbah kekuatan. (Jadual 1.4)

2.3 Tegasan Izin • sebagai tegasan yang boleh ditanggung dengan selamat oleh sesuatu

komponen struktur di bawah keadaan khidmat dengan bebanan tertentu • tegasan izin = tegasan gred x faktur-faktur ubah suai.

3.0 Reka Bentuk Anggota Lentur

• Contoh : rasuk, gelegar, kasau, jeriau • Nilai izin > nilai sebenar • Beban, W = 1.0 Gk + 1.0 Qk

3.1 Pertimbangan Reka Bentuk Anggota Lenturan a) Pesongan

4

• sistem kongsi beban

- bilangan anggota > 4 - jarak antara anggota < 610 mm - gunakan E purata

b) Tegasan Lentur

fp = fg x k1 x kkb x k4 x k5

di mana, fg = tegasan lentur k1 = tempoh beban kkb = kongsi beban k4 = bentuk anggota k5 = ukur dalam rasuk

c) Tegasan Ricih

qp = qg x k1 x kkb x k3

di mana, qg = tegasan ricih selari dengan ira k3 = tarikan di hujung anggota

ZMfs =

1.5xkeratanLuasVqs =

5

d) Tegasan Galas

Ctp = Ctg x k1 x kkb x k2

di mana, Ctg = tegasan mampatan bersudut tepat dengan ira k2 = panjang galas

e) Kestabilan Sisi

(Rujuk Jadual 2.4) di mana, D = Ukur dalam B = Lebar

galasLuasbalasTindakCts =

ps BD

BD

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛<⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛

6

Contoh 3.1 Lantai sederet rumah persinggahan terdiri daripada papan-papan kayu tanggam alur dan lidah setebal 20 mm yang disusun dan dipakukan di atas gelegar. Jarak luang antara gelegar ialah 500 mm. Gelegar-gelegar ini disokong di atas rasuk utama yang terletak pada jarak 2.5 m antara satu sama lain. Rasuk utama yang terletak pada jarak 2.5 m antara satu sama lain. Rasuk utama diboltkan ke tiang pada jarak rentang 4.0 m. Tentukan saiz rasuk utama dan gelegar jika kayu kumpulan A gred standard digunakan dalam pembinaan rumah persinggahan ini. Langkah pertama dalam menyelesaikan masalah ini ialah menentukan beban yang perlu disokong oleh anggota-anggota lentur tersebut. Dua jenis beban perlu ditentukan, iaitu beban mati yang terdiri daripada berat sendiri papan lantai, gelegar, rasuk utama dan beban kemasan lantai (jika ada) serta beban kenaan yang terdiri daripada berat orang yang akan menginap di rumah itu, perabot dan perkakas-perkakas lain. Dengan mengambil ketumpatan kayu bersamaan dengan 1 000 kg/m3 (suatu nilai yang cukup tinggi untuk kayu kayan Malaysia), berat sendiri papan lantai ialah 0.2 kN/m2. Basikan sebanyak 0.2 kN/m2 lagi sebagai berat gelegar dan berat rasuk utama yang saiznya belum lagi diketahui. Daripada CP3 : Chapter V : Part 1 : 1967, beban kenaan di atas lantai kediaman ialah 1.5 kN/m2. Ringkasnya beban bagi lantai rumah persinggahan ini ialah: Beban mati (berat sendiri papan lantai, gelegar dan rasuk utama) = 0.4 kN/m2 Beban Kenaan = 1.5 kN/m2 Berdasarkan saranan BRE (lihat Bahagian 2.2.1), beban kenaan teragih seragam bagi lantai kediaman dikira sebagai 100% kekal. Berpandukan Jadual 2.2 hanya satu kes rekabentuk yang perlu diperhatikan iaitu hasil tambah beban mati dengan 100% beban kenaan. Untuk mengelakan pesongan rayap, kayu dalam keadaan kering akan digunakan. Daripada Jadual 1.7 diperolehi:

fg = 15.86 N/mm2 Em = 9 650 N/mm2 qg = 1.79 N/mm2 Ctg = 1.52 N/mm2 Ep = 14 750 N/mm2

Rasuk Utama Beban yang bertindak ke atas rasuk utama merupakan tindak balas gelegar, iaitu merupakan beban-beban titik pada jarak 0.5 m. Jarak ini boleh dianggap dekat dan untuk

7

memudahkan kiraan rekabentuk, kedan tindakan beban-beban titik ini boleh dibuat sama nilai dengan beban teragih seragam.

w = 2.5 (0.4 + 1.5) = 4.75 kN/m L = 4.0 m

Rasuk utama disokong mudah pada tiang. Dengan mencuba saiz namaan 100 mm x 275 mm dan menganggap kayu ini diketam pada ke empat-empat sisinya, maka saiz minimum untuk rekabentuk ialah 90 mm x 265 mm. Saiz ini perlu ditempah khas dari kilang kayu kerana bukan saiz standard. Hujung rasuk ini dipegang pada kedudukannya dengan cara diboltkan pada tiang dan bahagian atasnya dipegang oleh gelegar. Daripada Jadual 2.4, nisbah maksimum ukur dalam – lebar keratan yang dibenarkan ialah 5.

Kestabilan sisinya mencukupi. ANGGOTA LENTUR Momen lentur maksimum di pertengahan rentang rasuk,

maka,

maka, fp = fg = k1 x kkb x k4 x k5 =15.86 N/mm2 Oleh itu tegasan lentur sebenar kurang daripada tegasan lentur izin. Untuk menyemak tegasan ricih, sambungan bolt antara hujung rasuk dengan tiang perlu ditinjau dahulu. Sambungan ini ialah seperti dalam Rajah 3.1.

52.9490265

LebardalamUkur

sebenar<==⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛

3622

22

mm1005.1626590

6

kNm5.980.475.4

8

xxBDZ

xwLM

===

===

26

6

N/mm02.91005.1105.9

===xx

ZMfs

8

Rajah 3.1

Luas keratan yang berkesan menahan ricih ialah kawasan berlorek seperti pada pandangan sisi, Rajah 3.1 Daya ricih maksimum ialah:

Faktur ubahsuai tegasan ricih ialah:

K1 = 1.0 (jangka panjang) Kkb = 1.0 (anggota utama) K3 = 1.0 (hujung anggota tidak ditakik)

maka, qp = qg = 1.79 N/mm2

Oleh itu tegasan ricih maksimum sebenar kurang daripada tegasan ricih izin. Pesongan sebenar rasuk ialah:

Em digunakan untuk rasuk utama

23

N/mm69.0230x9010x5.9x5.1

kN5.92/4x75.4

==

==

sq

V

diabaikan)ricih(pesongan3845 4

EIwL

s =Δ

9

Pesongan yang dibenarkan ialah:

Oleh itu, pesongan memuaskan. Tegasan galas tidak perlu disemak kerana disokong secara sambungan bolt. Jadi, saiz rasuk utama ialah 100 mm x 275 mm namaan (90 mm x 265 mm minimum). Gelegar Anggota ini memenuhi syarat sistem kongsi beban kerana jarak luangnya 500 mm iaitu kurang daripada 610 mm, bilangannya melebihi4, dan papan lantai tanggam lurah dan lidah dapat mengagihkan beban dan dalam arah sisi. Anggapkan gelegar disokong mudah di atas rasuk utama: w = 0.5 (0.4 + 1.5) = 0.95 kN/m L = 2.5 m Dengan mencuba saiz namaan 50 mm x 125 mm dan dengan menganggap kayu ini diketam rata pada permukaan atas dan bawahnya sahaja, maka saiz minimum rekabentuk ialah 50 mm x 115 mm. Hujung gelegar dipakukan (paku condong) ke rasuk utama dan bahagian mampatannya ditetapkan oleh papan lantai. Jadi;

mm76.1112265x90x6509x384

)10x(44.75x53

43

s

=

=Δ

mm1210x4x0.003p ==Δ

10

Kestabilan sisi, memuaskan. Momen lentur maksimum di pertengahan rentang,

Faktur-faktur ubah suai tegasan lentur ialah:

K1 = 1.0 (beban jangka panjang) Kkb = 1.1 (sistem kongsi beban) K4 = 1.0 (segiempat bujur) K5 = 1.0 (ukur dalam kurang daripada 300 mm)

maka, fp = fg x Kkb = 15.86 x 1.1 = 17.4 N/mm2 Tegasan lentur, memuaskan. Gelegar diletakkan di atas rasuk utama. Jadi keseluruhan keratannya berkesan menahan tegasan ricih.

Semua faktur ubah suai tegasan ricih ialah 1.0 , kecuali Kkb bersamaan dengan 1.1, dengan itu:

2.350115

LebardalamUkur

2.4Jadual5,LebardalamUkur

sebenar

izin

==⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

=⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

23

6

s

3322

22

N/mm6.3810x110.210x0.703f

mm10x110.26115x50

6BDZ

kNm0.70382.5x0.9

8wLM

==

===

===

2

3

s

N/mm0.21115x5010x1.19x1.5q

kN1.1922.5x0.95Vricih,Daya

=

=

==

11

qp = qg x 1.1 = 1.79 x 1.1 = 1.97 N/mm2 Tegasan ricih juga memuaskan. Untuk mengira pesongan, nilai Ep digunakan bagi sistem kongsi beban. Satu lagi syarat yang perlu dipenuhi ialah:

Tetapi menurut syor BRE, syarat ini boleh diketepikan bagi lantai kediaman. Oleh itu pesongan gelegar ialah:

Pesongan yang dibenarkan ialah:

Oleh itu pesongan memuaskan. Luas galas ialah lebar rasuk x lebar gelegar dan panjang galas ialah lebar rasuk, iaitu 90 mm. Katakan hujung gelegar dilebihkan sekurang-kurangnya 75 mm keluar dari permukaan luar rasuk, maka faktur ubah suai untuk tegasan galas ialah:

K1 = 1.0 Kkb = 1.1 K2 = 1.116 (bagi panjang galas, 90 mm).

Tegasan galas sebenar,

Tegasan galas izin,

Ctp = Ctg x 1.1 x 1.116 = 1.52 x 1.1 x 1.116 = 1.86 N/mm2

Tegasan galas mencukupi.

(60%)0.60.3717.46.38

ff

p

s <==

mm5.1712115x50x75014x384

)10x(2.55x0.953

43

s

=

=Δ

mm7.510x2.5x0.003 3p ==Δ

23

ats N/mm0.26

90x5010x1.19

ARC ===

12

Jika wane tidak wujud pada gelegar, Ctg bersamaan dengan tegasan asas mampatan tegak dengan ira, iaitu 1.93 N/mm2. Oleh yang demikian saiz gelegar ialah 50 mm x 125 mm. Dua keping kayu ini diboltkan pada sisi kiri dan kanan tiang dan menanggung beban secara bersama. Bagi memperkukuhkan lagi tindakan bersama, beberapa blok penyendal dipasangkan pada jarak luang tertentu di sepanjang rentang. Oleh kerana dua keping kayu ini bertindak menanggung beban bersama, maka nilai EN boleh digunakan dalam kiraan pesongan.

Jadi, pesongan rasuk utama yang terdiri daripada anggota kembar ini ialah:

Berbanding dengan 11.76 mm jika menggunakan satu anggota. CONTOH 3.2 Lantai bilik asrama sekolah terdiri daripada papan-papan kayu yang disusun dan dipakukan di atas gelegar. Jarak antara gelegar ialah 500 mm dan disokong di atas rasuk utama yang terletak pada jarak 3.0 m antara satu sama lain. Rasuk utama diboltkan ke tiang pada jarak rentang 4.0 m. Tentukan saiz gelagar jika kayu kumpulan B, Gred standard digunakan dalam pembinaan bilik asrama ini. Diberi; Beban mati = 0.2 kN/m2 Beban kenaan = 1.5 kN/mm2

2

mpN

N/mm14411

265097501475014

NEE

E

=

−−=

−=

mm10.1812265x45x2x11.144x384

103)x(44.75x53

4

=

=Δs

13

PENYELESAIAN Jumlah beban jangka panjang = Beban mati + Beban kenaan = 0.2 + 1.5 = 1.7 kN/m2 Beban teragih, w = 0.5 x 1.7 W = 0.85 x 3 = 0.85 kN/m = 2.55 kN

Pertimbangan Reka Bentuk 1. Pesongan

Δp = pesongan izin = 0.003 L = 0.003 x 3 x 103 = 9.0 mm Δs = pesongan sebenar

Kayu kumpulan B, Gred Standard dan kering E purata = 11720 N/mm2 = 11.72 kN/mm2

Cuba saiz lebar gelegar, B = 45 mm (Saiz sebenar 50 mm) Tinggi gelegar, D akan ditentukan.

1E384LW5 3

=

14

Δsebenar < Δizin Gunakan saiz gelegar, D = 140 mm (Jadual 1.9) Saiz gelegar : 50 x 150 (saiz namaan)

2. Tegasan Lentur

( )

( )

mm131.3690x45x11.72x38412x10x3x2.55x5D

9

12Dx45x11720x384

10x3x2.55x5

3

33

3

33

>

>

<

!OK!mm7.41

12140x45x11.72x384

)10x(3x2.55x5

ps

33

sebenar 3

Δ<Δ

=

=Δ

!!OK!ffN/mm13.651

1.0x1.0x1.1x1.0x12.41kxkxkxkxfg

izinlenturtegasanfN/mm6.51

10x

6140x458

3x2.556BDZ

8WLMmanadi

ZM

sebenarlenturtegasanf

ps

2

54kb1

p

2

6

2

2

s

<

=

=

=

=

=

=

===

=

15

2. Tegasan Riceh

3. Tegasan Galas

!!OK!qqN/mm1.287

1.0x1.1x1.0x1.17

kxkxkxq

izinricehtegasanqN/mm0.303

14045

10255.25.1

BDA,2WVmanadiV1.5

sebenarricehtegasanq

ps

2

3kb1p

p

2

3

s

<

=

=

=

=

=

=

==Λ

=

=

x

xx

!!!/056.1

0.11.10.196.0

/315.0

10

9045255.2

,2

2

21

2

3

OKCCmmN

xxxkxkxkxC

izingalastegasanC

mmN

x

x

galasluasAaWRmanadiAaR

izingalastegasanC

tpts

kbtg

tp

ts

<

=

=

=

=

=

=

===

=

16

4. Kestabilan Sisi

D = tinggi sebenar B = lebar gelegar = 140 mm = 45 mm

mm150x50:gelegarsaizGunakan

!!OK!BD

BD

2.4)(Jadual5BD

3.1145140

BD

ps

izin

sebenar

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛<⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛

=⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

=⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

17

18

19

20

4.0 REKA BENTUK ANGGOTA MAMPATAN

Contoh : Tiang Kekuda

Beban, Psebenar < Pizin Pizin = Csg x k6 x kkb

Csg = tegasan mampatan selari dengan ira K6 = nisbah kelangsingan + tempuh beban

Selain faktur K6, bagi anggota mampatan yang memenuhi syarat sebagai anggota kongsi beban seperti yang disenaraikan dalam MS 544, fasal 3.9(e), (lihat Bahagian 2.2.2) faktur ubah suai kongsi beban Kkb = 1.1 juga dipakai. Contoh 4.1 Tentukan faktur ubah suai K6 bagi suatu anggota mampatan kayu kumpulan A bergred standard yang kering, jika panjang berkesannya Le = 2.8 m dan jejari kisaran, r = 33.2 mm.

2

s

esg6

had

e

sebenar

e

had

e

sebenar

e

rL

EC

0.04371.0K

rL

rL

Jika

3.1JadualrL

Kira

A1r

berkesanpanjangLemanadirL

Kira

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−=∴

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛<⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛

−⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

=

=⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

2sg

2m

3e

N/mm13.79C

N/mm6509E1.7,JadualDaripada

84.333.210x2.8

rLsebenar,kelangsingNisbah

=

=

==

21

Jangka Panjang;

Jangka Sederhana;

( )

556.0

3.84650979.130437.000.1

0437.000.1,

,

6.8979.13650946.11

46.11

2

2

6

=

−=

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−=

<⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

==

=

x

rL

EC

KJadi

rLHad

rLMaka

x

CE

rLHad

esg

e

sebenar

e

sg

e

0.61484.31

13.796509x6.24

Lr

CE6.24KJadi,

rLHad

rLMaka,

83.613.79

6509x10.00

C10.00E

rLHad

2

2

esg6

e

sebenar

e

sg

e

=

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

>⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

==

=

22

Jangka Pendek;

Perlu diingatkan bahawa nilai K6 adalah sentiasa kurang daripada 1.0 untuk jangka panjang, kurang daripada 1.25 untuk jangka sederhana dan kurang daripada 1.5 untuk jangka pendek. Contoh 4.2 Tentukan keupayaan paksi jangka panjang bagi sebatang tiang yang mempunyai keratan namaan 150 mm x 150 mm, jika panjang berkesan terhadap kedua-dua paksi adalah sama iaitu 3.0 m. Kayu kumpulan A gred standard digunakan. Saiz akhir keratan setelah diketam ke empat-empat sisinya ialah 140 mm x 140 mm. Oleh kerana tebalnya lebih daripada 100 mm, maka menurut kehendak MS 544, fasal 2.4.5 tegasan lembap hendaklah digunakan. Daripada Jadual 1.6.

Csg = 10.7 N/mm2 Em = 8 620 N/mm2 Le = 3.0 m

0.63684.31

13.796509x6.46

Lr

CE6.46KJadi,

rLHad

rLMaka,

77.713.79

6509x8.62

C8.62E

rLHad

2

2

esg6

e

sebenar

e

sg

e

=

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

>⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

==

=

4.4012140

==r

23

Tegasan mampatan izin selari dengan ira; Csp = 0.7 x 10.7 = 7.5 N/mm2 Keupayaan paksi jangka panjang bagi tiang ini ialah; Tegasan izin x luas keratan rentas = 7.5 x 140 x 140/103 = 147.0 kN Contoh 4.3 Suatu anggota mampatan berukuran namaan 50 mm x 150 mm. Disebabkan keadaan halangan sisi yang berbeza, panjang berkesannya terhadap paksi XX dan paksi YY ialah masing-masing 1.0L dan 0.75L, lihat Rajah 3.1 dan 3.3, dengan L ialah panjang keseluruhannya yang bersamaan dengan 1.8 m. Tentukan keupayaan paksi jangka sederhana anggota ini. Kayu yang digunakan ialah kayu kumpulan B gred standard yang kering. Dengan anggapan kayu diketam pada ke empat-empat sisi, saiz akhirnya ialah 45 mm x 140 mm.

1.967.10620846.11

2.744.40100.3 3

==

==⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

xrLHad

xrL

e

sebenr

e

3.1Jadualdaripada,rLHad

eLkeranaOleh e

sebenar

e <⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

0.70

74.2x620810.7x0.04371.00

rL

EC

0.04371.00K

2

2esg

6

=

−=

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛−=

24

Nisbah kelangsingan terhadap paksi YY lebih besar daripada nisbah kelangsingan terhadap paksi XX. Ini bermakna anggota ini senang melengkok terhadap paksi YY.

Contoh 4.4 Binaan dinding kerangka kayu untuk sebuah banglo ditunjukkan dalam Rajah 3.9. Tingginya ialah 3.0 m dan terdiri daripada belebas-belebas namaan 50 mm x 100 mm yang diatur pada jarak pusat 0.5 m. Hadangan papan lapis yang dipasang pada belebas ini menyebabkan ia dihalang daripada melengkok terhadap paksi YY, tetapi hanya boleh melengkok terhadap paksi XX, lihat Rajah 3.4. Jika kayu yang digunakan ialah Kumpulan C gred standard dan kering, tentukan keupayaan galas beban jangka panjang per meter panjang bagi dinding ini. Daripada Jadual 1.7;

Csg = 6.89 N/mm2 E = 5 510 N/mm2 Le = L = 3.0 m

103.813.010x1.35

rL

mm13.01245r

m1.351.8x0.75L

44.640.410x1.8

rL

mm40.412140r

m1.81.8x1.0L

3

y

e

y

ey

3

x

e

x

ex

==⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

==

==

==⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

==

==

kN.23.9140/10x45x3ialah;inianggotasederhanajangkapaksiKeupayaan

N/mm3.8010x0.38Csp

104.0.dan102.0rL

bagiatentuantarnilaiiaitu0.380,K103.8,rLuntuk3.3JadualDaripada

3

2

e

6e

=

==

=

==

25

Saiz akhir bebelas ialah 45 mm x 90 mm

Faktur ubahsuai kongsi beban digunakan kerana anggota ini memenuhi syarat anggota kongsi beban.

2

kb6sg

2

6

3

sebenarx

e

sg

e

ye

3

sebenarx

e

x

N/mm2.591.1x0.344x6.84

KKxCizinTegasan0.344

115.41x

6.895105x

6.895105x5.73K

3.1,Jadualdaripada,rLHad

rLkeranaOleh

95.76.89

5105x11.46C

11.46ErLHad

ini.paksterhadapmelengkokdihalangkerana0,rL

115.42610x3.0

rL

26.01290r

=

=

=

=

⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛=

>⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

===

=⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

==⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

==

26

Beban izin untuk tiap-tiap belebas ialah;

2.59 x 45 x 90/103 = 10.5 kN Keupayaan galas beban jangka panjang per meter panjang dinding,

Masalah yang diberi dalam Contoh-contoh 3.2, 3.3 dan 3.4 , melibatkan pengiraan keupayaan sesuatu anggota yang telah diketahui saiznya. Masalah seperti ini bukan merupakan masalah reka bentuk. Sebenarnya yang perlu ditanggung oleh sesuatu anggota dan yang hendak ditentukan ialah saiznya. Seperti yang telah diterangkan dalam Bahagian 2.5, terdapat dua cara menyelesaikan masalah reka bentuk, iaitu menggunakan kaedah cuba-ralat dan menggunakan carta reka bentuk. Carta reka bentuk untuk anggota mampatan akan dibincangkan dalam Bahagian 3.4.2. Cara penyelesaian masalah reka bentuk yang menggunakan kaedah cuba-ralat akan diberikan dalam Contoh 3.5. Contoh 4.5 Tentukan saiz suatu anggota mampatan dalam kekuda bumbung jika daya paksi jangka panjang di dalamnya ialah 40 kN. Panjang anggota ini ialah 1.5 m; kedua-dua hujungnya disambung sendi dan tidak mempunyai halangan dalam arah sisi pada kedua-dua paksi. Kayu yang digunakan ialah Kumpulan A gred standard yang kering. Daripada Jadual 1.7;

Csg = 13.79 N/mm2 E = 9 650 N/mm2

Oleh kerana anggota mampatan ini mempunyai keadaan halangan yang sama dalam kedua-dua arah paksi, dan hujung disambung sendi, maka Lex = Ley = 1.5 m Dengan itu anggota ini akan senang melengkok terhadap paksi YY. Cubaan 1 Gunakan sekeping kayu bersaiz namaan 50 mm x 150 mm (45 mm x 140 mm minimum)

kN/m210.51.0x10.5 =

115.413.010x1.5

rL

13.01245r

3

y

e

y

==⎟⎠

⎞⎜⎝

⎛

==

27

Daripada Jadual 3.2,

K6 = 0.303 Beban izin = 0.303 x 13.79 x 45 x 140/103 = 26.3 kN Beban kenaan = 40 kN Beban izin kurang daripada beban sebenar, ini bererti saiz yang dicuba tidak selamat digunakan, dan perlu dipakai saiz yang lebih besar. Cubaan 2 Gunakan sekeping kayu bersaiz namaan 50 mm x 225 mm (45 mm x 215 mm minimum). Tebal kayu tidak diubah, ini bermakna nisbah kelangsingan sama seperti dalam cubaan 1. Oleh itu; K6 = 0.303 Beban izin = 0.303 x 13.79 x 45 x 215/103 = 40.4 kN Beban izin melebihi beban sebenar, dengan itu saiz yang dicuba selamat digunakan. Kadang-kadang bagi menyenangkan pemasangan anggota-anggota dalam kekuda bumbung, sesuatu anggota itu perlu dibuat daripada dua keping kayu, Cubaan 3 Katalah sebagai ganti sekeping kayu yang telah boleh digunakan dalam Cubaan 2 di atas, dua keping kayu saiz namaan 50 mm x 125 mm (45 mm x 115 mm minimum) digunakan. Beban izin = 0.303 x 13.79 x 45 x 115/103 = 43.2 kN Beban izin melebihi beban sebenar, dengan itu saiz ini boleh dipakai. Kesimpulannya, saiz kayu yang boleh digunakan untuk masalah Contoh 3.5 ini ialah; 50 mm x 225 mm (45 mm x 215 mm) atau 2/50 mm x 125 mm (45 mm x 115). Pilihan terakhir bergantung pada kesenangan mendapatkan saiz-saiz ini dalam pasaran. Saiz 2/50 mm x 125 mm mungkin boleh memenuhi semua kehendak seperti menanggung beban, senang diperolehi dalam pasaran dan senang dipasang.

28

29