Download - aryantiaa060024d10ttt
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
1/86
1
DECLARATION OF THESIS / UNDERGRADUATE PROJECT PAPER AND
COPYRIGHT
Authors full name : ARYANTI BINTI AB RASHID
Date of birth : 08 SEPTEMBER 1987
Title : REKABENTUK RASUK KAYU MENGGUNAKAN MS 544
DAN BS 5268KAJIAN KESAN SAIZ
Academic Session : 2009/2010
I declare that this thesis is classified as :
I acknowledged that Universiti Teknologi Malaysia reserves the right as follows:
1.
The thesis is the property of Universiti Teknologi Malaysia.
2. The Library of Universiti Teknologi Malaysia has the right to make copies for the
purpose of research only.
3.
The Library has the right to make copies of the thesis for academic exchange.
Certified by :
SIGNATURE SIGNATURE OF SUPERVISOR
870908-03-5094 PM DR. SUHAIMI ABU BAKAR
(NEW IC NO. /PASSPORT NO.) NAME OF SUPERVISOR
Date : Date :
NOTES : * If the thesis is CONFIDENTAL or RESTRICTED, please attach with the letter
from the organization with period and reasons for confidentiality or
restriction.
UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA
CONFIDENTIAL (Contains confidential information under the OfficialSecret Act 1972)*
RESTRICTED (Contains restricted information as specified by theorganization where research was done)*
OPEN ACCESS I agree that my thesis to be published as online openaccess (full text)
PSZ 19:16 (Pind. 1/07)
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
2/86
2
Saya akui bahawa saya telah membaca karya ini dan pada pandangan saya karya ini
adalah memadai dari segi skop dan kualiti untuk tujuan penganugerahan Ijazah Sarjana
Muda Kejuruteraan Awam
Tandatangan :
Nama Penyelia : PM Dr. Suhaimi Abu Bakar
Tarikh : APRIL 2010
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
3/86
3
REKABENTUK RASUK KAYU MENGGUNAKAN MS 544
DAN BS 5268KAJIAN KESAN SAIZ
ARYANTI BINTI AB RASHID
Laporan ini dikemukakan sebagai memenuhi
sebahagian daripada syarat penganugerahan
Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Awam
Fakulti Kejuruteraan Awam
Universiti Teknologi Malaysia
APRIL 2010
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
4/86
ii
Saya akui karya ini adalah hasil dari kajian saya sendiri kecuali nukilan dan ringkasan
yang tiap-tiap satunya telah saya jelaskan sumbernya
Tandatangan : .
Nama Penulis : Aryanti Binti Ab Rashid
Tarikh : APRIL 2010
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
5/86
iii
Kepada Ayah dan Ibu serta keluarga yang tersayang terima kasih di atas segala
sokongan dan doa kalian. Tidak lupa kepada penyelia yang dihormati PM Dr.
Suhaimi Abu Bakar di atas segala tunjuk ajar yang diberikan.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
6/86
iv
PENGHARGAAN
Bersyukur ke hadrat Illahi kerana dengan limpah kurnianya memberi semangat
dan kekuatan untuk saya menyiapkan projek ini. Saya juga ingin mengucapkan jutaan
terima kasih kepada penyelia saya, PM Dr. Suhaimi Abu Bakar yang banyak memberi
tunjuk ajar, nasihat serta bimbingan bagi menyiapkan projek ini dalam masa yang
ditetapkan. Tidak lupa juga kepada kedua ibubapa tersayang yang banyak memberi
sokongan dan doa dari jauh demi ketenangan anaknya disini. Dan akhir sekali, ucapan
terima kasih yang tidak terhingga kepada kakak saya yang banyak memberi dorongan
dan semangat untuk saya terus berjuang demi mencapai cita-cita serta rakan
seperjuangan yang banyak membantu.
~ Aryanti Binti Ab Rashid ~
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
7/86
v
ABSTRAK
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang kayu di Malaysia, kajian kes bagi
rekabentuk rasuk kayu dilakukan berdasarkan MS 544: 2001 dan BS 5268: 2002
menggunakan kayu tempatan. Jenis kayu tempatan yang digunakan dalam kajian ini
adalah Balau, Kempas, Merbau dan Keruing. Pengiraan bagi rekabentuk rasuk dibuat
menggunakan perisisan Mathcad. Rekabentuk rasuk dilakukan menggunakan kedua-dua
kod amalan praktis untuk mengetahui kesan saiz berdasarkan faktor ukurdalam dan saiz
rasuk yang berbeza untuk menahan beban teragih. Hasil pengiraan menunjukkan bahawa
saiz rasuk yang dapat menahan beban tertentu adalah lebih kecil apabila menggunakan
BS 5268: 2002 berbanding MS 544: 2001, ia juga bergantung kepada jenis kayu. Ini
menunjukkan bahawa rekabentuk rasuk menggunakan BS 5268: 2002 boleh menahan
beban yang lebih besar jika saiz yang digunakan adalah sama. Untuk kayu Malaysia,
walaupun MS 544: 2001 menghasilkan saiz rasuk yang lebih besar berbanding BS 5268:
2002, rekabentuk menggunakan MS 544: 2001 adalah lebih sesuai untuk kayu tempatan
dan mesti mempunyai kebolehpercayaan yang tinggi terhadap MS 544: 2001.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
8/86
vi
ABSTRACT
To learn more about the timber in Malaysia, the case study of timber beam
design was carried out based on MS 544: 2001 and BS 5268: 2002 for local timber.
Types of timber used in this study are Balau, Kempas, Merbau and Keruing. The design
calculation of the beam is prepared by using Mathcad software. The design of the beam
is done by using both codes of practice to find the size effect based on depth factor and
the different sizes of beam that can resist the distributed load. The results of calculation
show that the size of the beam that can resist certain value of load are smaller when
using BS 5268: 2002 compared with MS 544: 2001, and also depend on timber species.
This shows that the beam design using BS 5268: 2002 will provide greater load capacity
for similar size of the beam. For Malaysian timber, eventhough MS 544: 2001 produced
the bigger size of the beam compared with BS 5268: 2002, the design using MS 544:
2001 is ideal for local timber and must be reliable towards MS 544: 2001.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
9/86
vii
ISI KANDUNGAN
BAB TAJUK MUKA SURAT
PENGESAHAN STATUS TESIS
PENGESAHAN PENYELIA
JUDUL i
PENGAKUAN ii
DEDIKASI iii
PENGHARGAAN iv
ABSTRAK v
ABSTRACT vi
ISI KANDUNGAN vii
SENARAI JADUAL xi
SENARAI RAJAH xii
SENARAI SIMBOL xiv
SENARAI LAMPIRAN xvi
1 PENGENALAN
1.1 Pengenalan 1
1.2 Pernyataan Masalah 2
1.3 Objektif Kajian 4
1.4 Skop Kajian 5
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
10/86
viii
2 KAJIAN LITERATUR
2.1 Pengenalan 6
2.2 Jenis-Jenis Kayu 8
2.2.1 Kayu Keras 8
2.2.2 Kayu Lembut 9
2.3 Sifat-Sifat Kekuatan Kayu 9
2.3.1 Kekuatan Tegangan 10
2.3.2 Kekuatan Mampatan 10
2.3.3 Kekuatan Ricih 11
2.3.4 Kekuatan Lenturan 11
2.4 Faktor-Faktor YangMempengaruhi Kekuatan Kayu 11
2.4.1 Kandungan Lembapan 12
2.4.2 Ketumpatan Kayu 13
2.4.3 Sudut Kecondongan Ira 14
2.4.4 Saiz Kayu 14
2.4.5 Sifat Ortotropik Kayu 15
2.4.5.1 Arah Ira Dan Tindakan Beban 15
2.4.5.2 Panjang Sel 15
2.4.5.3 Pusaran 15
2.5 Rasuk 16
2.6 Rekabentuk Rasuk Kayu 17
2.6.1 Tegasan Asas 18
2.6.2 Tegasan Gred 19
2.6.3 Tegasan Izin 19
2.6.4 Faktor-Faktor Ubahsuai 19
2.6.5 Rentang Efektif 27
2.6.6 Sokongan Sisi 27
2.7 Perisian Mathcad 28
2.7.1 Kelebihan Perisian Mathcad 28
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
11/86
ix
2.8 Kelebihan Dan Kelemahan Kayu Sebagai Anggota 29
Struktur
2.8.1 Kelebihan Kayu 29
2.8.2 Kelemahan Kayu 30
3 REKABENTUK RASUK MENGGUNAKAN PERISIAN
MATHCAD
3.1 Pengenalan 32
3.2 Penggunaan Mathcad Bagi Rekabentuk Rasuk 33
3.2.1 Pengiraan Ringkas 33
3.2.2 Definisi Dan Parameter 34
3.2.3 Memasukkan Teks 35
3.2.4 Penggunaan Unit 36
3.3 Jenis Kayu Yang Digunakan Bagi Rekabentuk Rasuk 37
3.4 Prosedur Rekabentuk Rasuk Kayu 38
3.4.1 Kajian Kes I 39
3.4.1.1 Langkah Pengiraan 40
3.4.2 Kajian Kes II 42
3.4.2.1 Langkah Pengiraan 43
3.5 Contoh Pengiraan Menggunakan Perisian Mathcad 45
4 KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN
4.1 Pengenalan 48
4.2 Analisis Rekabentuk Saiz Rasuk Bagi Kajian Kes I 48
4.3 Analisis Kesan Saiz Terhadap Beban Teragih Seragam 51
Bagi Kajian Kes II
4.3.1 Analisis Nilai Beban Teragih Seragam Bagi 52
Ukurdalam Rasuk Yang Berbeza
4.4 Perbezaan Antara MS 544: 2001 Dan BS 5268: 2002 56
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
12/86
x
5 KESIMPULAN DAN CADANGAN
5.1 Kesimpulan 58
5.2 Cadangan 59
RUJUKAN 61
LAMPIRAN
LAMPIRAN A 63
LAMPIRAN B 64
LAMPIRAN C 65
LAMPIRAN D 67
LAMPIRAN E 69
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
13/86
xi
SENARAI JADUAL
NO. JADUAL TAJUK MUKA SURAT
2.1 Perbezaan simbol bagi faktor ubahsuai 20
2.2 Faktor ubahsuai K1 untuk tempoh beban 21
2.3 Faktor ubahsuai K3 untuk tegasan galas 23
2.4 Kedalaman maksimum untuk nisbah keluasan 27
3.1 Nilai tegasan gred menurut MS 544: 2001 38
3.2 Nilai tegasan gred menurut BS 5268: 2002 38
3.3 Saiz rasuk 43
4.1 Perbezaan saiz rasuk bagi MS 544 dan BS 5268 50
4.2 Kapasiti beban teragih maksimum bagi setiap saiz rasuk 53
4.3 Perbezaan antara MS 544: 2001 dan BS 5268: 2002 57
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
14/86
xii
SENARAI RAJAH
NO. RAJAH TAJUK MUKA SURAT
2.1 Sistem struktur kayu bangunan dua tingkat 7
2.2 Hubungan di antara kekuatan dan kelembapan kayu 13
2.3 Kedudukan hujung galas 23
2.4 Takikan di bahagian atas rasuk 24
2.5 Takikan di bahagian bawah rasuk 25
2.6 Faktor ubahsuai K5bagi bentuk anggota 26
3.1 Pengiraan ringkas 34
3.2 Pengiraan melibatkan fungsi dan parameter 35
3.3 Cara memasukkan teks 36
3.4 Persamaan dengan unit 37
3.5 Ukuran dan beban bagi rasuk untuk kajian kes I 39
3.6 Keratan rentas rasuk 39
3.7 Ukuran bagi rasuk untuk kajian kes II 42
3.8 Rekabentuk rasuk untuk kayu Balau 45
3.9 Pengiraan bagi kestabilan sisi dan tegasan lentur 46
3.10 Pengiraan bagi tegasan ricih dan pesongan 47
3.11 Pengiraan bagi kapasiti beban teragih 48
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
15/86
xiii
4.1 Graf nilai tegasan lentur setiap jenis kayu 51
4.2 Graf faktor ukurdalam melawan ukurdalam 52
4.3 Kapasiti beban teragih melawan ukurdalam bagi kayu 54
Balau
4.4 Kapasiti beban teragih melawan ukurdalam bagi kayu 54
Kempas
4.5 Kapasiti beban teragih melawan ukurdalam bagi kayu 55
Merbau
4.6 Kapasiti beban teragih melawan ukurdalam bagi kayu 55
Keruing
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
16/86
xiv
SENARAI SIMBOL
SIMBOL TERJEMAHAN
K1/3 - Faktor Tempoh Beban
K2/8 - Faktor Sistem Perkongsian Beban
K3/4 - Faktor Panjang dan Kedudukan Galas
K4/5 - Faktor Takikan Di Hujung Anggota
K5/6 - Faktor Bentuk Anggota
K6/7 - Faktor Ukurdalam Anggota
Le - Rentang Efektif
h - Ukurdalam Keseluruhan Rasuk
he - Ukurdalam Berkesan
b - Lebar
L - Panjang Rentang
A - Luas Keratan Rentas
Ixx - Momen Sifatekun Kedua Rasuk
W - Beban Teragih Seragam
1 - Tegasan Lentur Gred
1 - Tegasan Ricih Gred
E - Modulus Keanjalan Kayu Minimum
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
17/86
xv
M - Momen Lentur Maksimum
Z - Modulus Elastik
max - Tegasan Lentur Maksimum
- Tegasan Lentur Izin
Fv - Daya Ricih Maksimum
a - Tegasan Ricih Maksimum
- Tegasan Ricih Izin
m - Pesongan Disebabkan Oleh Lenturan
s - Pesongan Disebabkan Oleh Ricih
total - Jumlah Pesongan
izin - Pesongan Izin
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
18/86
xvi
SENARAI LAMPIRAN
LAMPIRAN TAJUK MUKA SURAT
A Kumpulan Kekuatan Kayu 63
B Tegasan Gred Basah Dan Kering Bagi Pelbagai 64
Kumpulan Kekuatan Kayu
C Sifat Geometri Kayu Bagi Keadaan Basah 65
D Sifat Geometri Kayu Bagi Keadaan Kering 67
E Pengiraan Bagi Rekabentuk Rasuk 69
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
19/86
1
BAB 1
PENGENALAN
1.1 Pengenalan
Pada zaman serba moden seperti hari ini, kemajuan teknologi telah menjadi isu
yang hangat dibincangkan. Perkembangan ini juga tidak ketinggalan dalam bidang
kejuruteraan khususnya kejuruteraan awam dimana teknologi dan ideologi baru yang
digunakan telah membawa revolusi yang hebat dalam sektor pembinaan. Banyak
bangunan pencakar langit malahan bangunan yang berada dalam air telah berjaya dibina
dengan adanya pengetahuan yang luas dan teknologi yang serba canggih.
Kayu adalah sumber bahan binaan terawal dalam pembinaan dan merupakan
satu-satunya bahan yang terhasil secara semulajadi. Sejak dahulu lagi, kayu digunakan
untuk membina rumah, kapal, jambatan, landasan kereta api, kabinet dan sebagainya.
Sifat kayu yang unik dan klasik, mudah dibentuk serta ringan menyebabkan ia
digunakan dalam pembinaan. Namun demikian, sifat semulajadi kayu menyebabkan saiz
keratan dan ciri-ciri fizikal seperti kekuatan dan ketahanlasakan adalah terhad. Sifatnya
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
20/86
2
juga tidak dapat diubah bagi memenuhi permintaan terkini. Disebabkan kayu
mempunyai banyak kelemahan sebagai bahan binaan, kebanyakan pembinaan pada masa
kini banyak menggunakan konkrit dan keluli.
Namun demikian, kayu mempunyai keunikan dan kepentingan yang tersendiri.
Kelebihan inilah yang menyebabkan kayu masih mempunyai peranan dalam pembinaan
walaupun penggunaannya adalah pada tahap yang minimum. Maka, dalam projek inilah
akan mengkaji kelebihan yang terdapat pada bahan binaan kayu. Rekabentuk struktur
kayu juga didedahkan kepada generasi baru dalam pembelajaran di kebanyakan pusat
pengajian tinggi di Malaysia. Oleh itu, rekabentuk struktur kayu masih lagi dipraktikkan
sehingga kini.
Penggunaan komputer dalam kehidupan juga semakin penting kerana ia
membantu mempercepatkan sesuatu kerja. Sehubungan dengan itu, satu perisian akan
digunakan bagi membantu jurutera membuat kerja dengan lebih mudah dan dapat
mengurangkan kesilapan akibat kecuaian semasa merekabentuk struktur kayu. Jenis
perisian yang akan digunakan ialah Mathcad. Perisian ini merupakan antara yang
termudah, mesra pengguna serta mudah untuk difahami dan digunakan. Sesungguhnya,
keperluan perisian dalam rekabentuk adalah penting selaras dengan fenomena
perkembangan zaman teknologi maklumat yang begitu pesat sekali pada masa kini.
1.2
Pernyataan Masalah
Walaupun penggunaan kayu sebagai struktur bangunan kurang dipraktikkan pada
masa kini, namun rekabentuk kayu masih diperlukan. Rekabentuk kayu juga perlu
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
21/86
3
didedahkan dan diterapkan kepada generasi baru supaya ilmu ini akan terus berkembang.
Proses rekabentuk biasanya melibatkan pengiraan yang berulang dan ia boleh
menyumbang kepada berlaku kesilapan dalam pengiraan.
Sebelum ini, kebanyakan rekabentuk kayu di Malaysia adalah berpandukan kod
amalan Malaysian Standard 544: 2001 (MS 544). Sehubungan dengan itu, kajian akan
dilakukan untuk melihat perbezaan di antara Malaysian Standard 544: 2001 (MS 544)
dan British Standard 5268: 2002 (BS 5268) bagi rekabentuk rasuk dengan menggunakan
jenis kayu tempatan.
Selain itu, kesan saiz terhadap rekabentuk rasuk bagi kedua-dua kod amalan juga
mempunyai perbezaan dari segi faktor ukurdalam. Ini kerana nilai faktor ukurdalam bagi
kedua-dua kod amalan adalah berbeza bagi ukurdalam rasuk yang berbeza. Oleh itu,
rekabentuk bagi pelbagai ukurdalam akan diuji untuk mengkaji kapasiti beban teragih
maksimum yang dapat ditanggung bagi setiap saiz yang berbeza.
Pada masa sekarang, tidak terdapat perisian yang mudah untuk difahami dan
digunakan untuk rekabentuk struktur kayu. Kebanyakan kajian yang dijalankan sebelum
ini banyak menggunakan bahasa pengaturcaraan Visual Basic (VB) dan Excel. Tapi kali
ini, perisian yang lebih mudah akan digunakan dan tidak memerlukan kod atau arahan
yang tertentu.
Perisian Mathcad telah digunakan sebelum ini untuk kajian rekabentuk anggota
kayu oleh Abdy Kermani tetapi proses rekabentuk yang dilakukan adalah berdasarkan
BS 5268: 1996. Oleh itu, kajian ini akan menggunakan MS 544: 2001 dan BS 5268:
2002 bagi menghasilkan rekabentuk bagi kayu-kayu yang terdapat di Malaysia dan
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
22/86
4
sekaligus dapat meningkatkan pengetahuan tentang perbezaan rekabentuk jika
menggunakan kayu-kayu tersebut.
1.3 Objektif Kajian
Kajian ini dijalankan bagi mencapai beberapa objektif yang telah dikenalpasti.
Objektif yang perlu dicapai adalah berdasarkan masalah-masalah yang timbul yang telah
dibincangkan sebelum ini. Antaranya ialah:
Untuk mengetahui perbezaan saiz rasuk berdasarkan rekabentuk menggunakan
MS 544: 2001 dan BS 5268: 2002. Oleh itu, perbandingan bagi kedua-dua kod
amalan praktis dapat dilakukan.
Untuk mengenal pasti kesan saiz berdasarkan faktor ukurdalam terhadap
rekabentuk rasuk bagi menampung kapasiti beban teragih.Untuk memperkenalkan perisian rekabentuk kayu yang lebih mudah untuk
dipelajari dan menjimatkan masa iaitu Mathcad. Pendedahan kepada
penggunaan perisian ini diharap dapat membantu pelajar memahami asas
penggunaannya dan dapat diaplikasikan dalam kerja.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
23/86
5
1.4 Skop Kajian
Secara amnya, perkara utama yang akan dilaksanakan ialah perbandingan di
antara kod amalan MS 544: 2001 dan BS 5268: 2002. Kajian ini terhad kepada beberapa
perkara seperti:
i)
Analisis dan rekabentuk menggunakan perisian Mathcad dihadkan kepada
anggota struktur rasuk sokong mudah sahaja.
ii) Menggunakan empat jenis kayu tempatan iaitu Balau, Kempas, Merbau
dan Keruing.
iii) Jangka masa bagi rekabentuk rasuk adalah panjang.
iv) Contoh pengiraan yang dilakukan menggunakan Mathcad mempunyai
butiran seperti yang dinyatakan dalam Lampiran E.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
24/86
6
BAB 2
KAJIAN LITERATUR
2.1 Pengenalan
Kayu merupakan bahan semulajadi yang unik kerana mempunyai sel-sel yang
lain dari yang lain berbanding bahan binaan seperti konkrit dan keluli. Kayu
mempunyai nilai ketumpatan, kelembapan, dan ruang udara yang berbeza dengan bahan
binaan yang lain. Kayu merupakan bahan semulajadi dalam kejuruteraan yang
digunakan bagi pembinaan seperti pembinaan rasuk, tiang, perabot da lain-lain struktur.
Penggunaan kayu secara cekap samada semasa pembuatan hasil-hasil kayu atau
pembinaan, bergantung kepada dua kriteria utama iaitu pemilihan kayu yang sesuai
untuk sesuatu kegunaan dan memilih cara penyambungan yang paling baik. Manakala
yang kedua adalah berkaitan dengan pemilihan mendapatkan gred kayu yang sesuai dan
betul.
Akan tetapi, penggunaan kayu dalam pembinaan masih lagi diragui oleh
sesetengah pihak. Oleh itu, kajian tentang rekabentuk rasuk kayu dibuat dengan
mengambil kira faktor-faktor dan prinsip-prinsip yang tertentu supaya ia dapat membuka
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
25/86
7
mata sesetengah pihak yang masih lagi meragui ketahanan dan kelasakan kayu dalam
pembinaan. Rekabentuk rasuk adalah berdasarkan MS 544: 2001 dan BS 5268: 2002
menggunakan kayu tempatan.
Selain itu, kajian literatur juga dijalankan bagi memperkenalkan penggunaan
perisian Mathcad dalam rekabentuk rasuk kayu. Ini kerana, kajian sebelum ini banyak
menggunakan Microsoft Excel atau Visual Basic (VB).Oleh itu, kerja-kerja pengiraan
akan menjadi lebih mudah dan menjimatkan masa.
Rajah 2.1 Sistem struktur kayu bangunan dua tingkat
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
26/86
8
2.2 Jenis-Jenis Kayu
Menurut Abdy Kermani (1999), kayu dagangan boleh dikelaskan mengikut dua
kumpulan utama iaitu kayu keras (Hardwood) dan kayu lampung (Softwood).
Pengelasan ini adalah berdasarkan aspek-aspek botani pokok berkenaan, bukan
berdasarkan kekerasan atau kelembutan kayu itu. Kebanyakan spesies kayu di
Semenanjung Malaysia adalah terdiri daripada kayu keras.
2.2.1 Kayu Keras
Kayu keras terdiri daripada jenis-jenis pokok yang menggugurkan daun pada
musim luruh. Struktur sel bagi kumpulan pokok berkayu keras lebih kompleks
berbanding dengan kumpulan pokok berkayu lembut. Ini kerana kayu keras mempunyai
dinding sel yang tebal dipanggil sebagaifibresyang berfungsi untuk menyokong struktur
manakala dinding sel yang nipis pula dipanggil sebagai vesselsberfungsi sebagai saluran
makanan.
Kadar pertumbuhan bagi kayu keras adalah lambat berbanding kayu lembut.
Selalunya, bagi menghasilkan kayu yang mempunyai ketumpatan dan kekuatan yang
tinggi akan mengambil masa lebih kurang 100 tahun untuk matang. Kayu jenis ini juga
mahal berbanding kayu lembut kerana memakan masa untuk menjadi matang dan kos
pengangkutan yang tinggi. Selain itu, ia juga tidak bergantung kepada bahan pengawet
untuk membolehkan kayu jenis ini tahan lama.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
27/86
9
2.2.2 Kayu Lembut
Kayu lembut secara umumnya adalah jenis pokok hijau yang mempunyai daun
yang tajam dan mengandungi sel tunggal yang dipanggil sebagai tracheids. Sel-sel ini
juga memenuhi fungsi-fungsi bagi konduksi dan sokongan.
Kadar pertumbuhan bagi kayu lembut adalah cepat dan hanya memakan masa
lebih kurang 30 tahun untuk matang berbanding dengan kayu keras. Tetapi ia akan
menghasilkan kayu yang mempunyai ketumpatan dan kekuatan yang rendah. Selain itu,
kayu jenis in juga tidak tahan lama melainkan jika ia bergantung kepada bahan
pengawet. Kayu lembut mudah untuk diperolehi dan harganya lebih murah jika
dibandingkan dengan kayu keras.
2.3 Sifat-Sifat Kekuatan Kayu
Kriteria utama dalam menentukan jenis kayu yang akan digunakan sebagai bahan
dalam pembinaan adalah bergantung kepada sifat kekuatan kayu. Kekuatan kayu berbeza
mengikut jenis pembebanan dan boleh dikelaskan kepada beberapa iaitu kekuatan
tegangan, kekuatan mampatan, kekuatan ricih, kekuatan lenturan, kekerasan dan ubah
bentuk.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
28/86
10
2.3.1 Kekuatan Tegangan
Kekuatan tegangan kayu ialah kebolehan struktur kayu dalam menahan daya
yang merengangkannya dari kedua-dua arah. Kekuatan tegangan kayu yang selari
dengan ira merupakan kekuatan tertinggi kayu iaitu sehingga sehingga mencapai 40 kali
ganda pada keadaan kering udara. Kekuatan ini bergantung kepada kekuatan serat,
panjang dan tentu-arah serat tersebut. Kekuatan tegangan dikaitkan dengan sifat mekanik
struktur kayu yang meliputi tiga keadaan iaitu rintangan terhadap ubah bentuk dan sifat
kenyal, sifat kekuatan dan sifat prestasi yang lain.
2.3.2 Kekuatan Mampatan
Kekuatan mampatan adalah kebolehan kayu menahan daya yang cuba
memampatkan kayu dalam kedua-dua arah. Kekuatan mampatan sangat penting bagi
penggunaan kayu untuk binaan bagi struktur seperti tiang, dinding dan sebagainya.
Kekuatan mampatan kayu ini biasanya dipengaruhi oleh kandungan lembapan dalam
kayu, di mana kayu yang mempunyai kandungan lembapan yang kurang ataupun kayu
kering adalah lebih kuat berbanding kayu yang lembab.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
29/86
11
2.3.3 Kekuatan Ricih
Kekuatan ricih ialah sifat rintangan kayu itu terhadap daya yang cuba untuk
menggelangsarkan sebahagian daripada di atas bahagian yang lain. Dalam struktur kayu
bersambungan jejari, ricihan boleh berlaku dalam bahagian sambungan akibat daya
tegangan yang di kenakan. Kekuatan ricih yang selari dengan ira adalah lebih rendah
berbanding keadaan serenjang dengan ira. Terdapat empat jenis ricihan yang boleh
berlaku samada ricihan selari dengan ira, ricih tegak kepada ira, ricihan serong dan ricih
gelek.
2.3.4 Kekuatan Lenturan
Kekuatan lenturan merupakan ukuran kekuatan kayu bagi anggota lenturan
seperti rasuk dan gelegar untuk menghalang kayu daripada melentur dan patah akibat
tindakan beban dan daya luaran.
2.4 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kekuatan Kayu
Secara faktanya, kayu mempunyai banyak kegunaan sebagai bahan dalam
pembinaan. Kekuatan kayu bergantung kepada banyak faktor yang mana akan memberi
kesan terhadap kekuatan dan kebolehkerjaan kayu tersebut. Antara sifat-sifat fizikal
yang mempengaruhi kekuatan kayu ialah faktor-faktor yang dinyatakan dimana ia boleh
dianggap sebagai faktor yang paling penting (Abdy Kermani, 1999).
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
30/86
12
2.4.1 Kandungan Lembapan
Kandungan lembapan adalah salah satu faktor yang penting dimana ia akan
mempengaruhi sifat kekuatan kayu. Kandungan lembapan adalah jumlah air yang
terdapat dalam sesuatu struktur kayu semasa pertumbuhan. Kayu yang mempunyai
kandungan lembapan rendah (kering) lebih kuat berbanding kayu yang mempunyai
kandungan lembapan yang tinggi (basah).
Rajah 2.2 menunjukkan hubungan diantara sifat kekuatan kayu dengan
kandungan lembapan. Berdasarkan gambarajah tersebut, ia menunjukkan bahawa
pengurangan kekuatan dan ketegaran hampir linear apabila kandungan lembapan
semakin meningkat dan menghampiri 30% daripada kandungan lembapan, merujuk
kepada takat tepu gentian. Peningkatan kandungan lembapan yang seterusnya tidak
memberi kesan terhadap kekuatan dan ketegaran kayu.
Mengikut Rowell (1994), kandungan lembapan yang tinggi akan menyebabkan
kekuatan kayu berkurang kerana molekul polisakarida yang higroskopik di dalam
dinding sel akan berada jauh antara satu sama lain. Inilah sebabnya kekuatan kayu hanya
bergantung dalam julat takat tepu gentian kerana rantai polisakarida yang higroskopik
hanya terdapat di dalam dinding sel dan tiada di dalam rongga sel.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
31/86
13
Rajah 2.2 Hubungan di antara kekuatan dan kelembapan kayu
2.4.2 Ketumpatan Kayu
Ketumpatan kayu ialah indeks kepada kekuatan kayu dimana ia bergantung
kepada ketebalan dinding sel. Ini memberi maksud secara teorinya bahawa kayu yang
berada dalam kumpulan 1 misalnya lebih kuat daripada kayu dalam kumpulan 2 dan
sekaligus memberikan nilai kekuatan ricihan yang tinggi bagi kumpulan 1 daripada
kumpulan 2. Ketumpatan tinggi beerti kurang rongga-rongga udara di dalamnya dan
kekuatan kayu semakin meningkat.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
32/86
14
2.4.3 Sudut Kecondongan Ira
Untuk beberapa penggunaan kayu, pengaruh sudut kecondongan ira merupakan
ciri yang penting. Sudut kecondongan ira ditakrifkan sebagai perbezaan susunan di
antara ira kayu dengan paksi pugak kayu tersebut dan ia boleh dinyatakan dalam bentuk
darjah atau pecahan. Nilai kekuatan mampatan selari dengan ira adalah lebih tinggi
berbanding kekuatan yang berserenjang dengan ira. Ini membawa maksud, semakin
besar sudut kecondongan ira, maka semakin kurang nilai kekuatannya.
2.4.4 Saiz Kayu
Saiz kayu juga memainkan peranan yang penting dalam mempengaruhi kekuatan
kayu yang digunakan. Ini kerana saiz kayu yang lebih besar akan memberikan tahap
kerintangan yang tinggi terhadap sebarang daya yang dikenakan berbanding dengan
kayu yang bersaiz kecil kerana ia akan memberikan nilai kekuatan yang kecil. Selain itu
juga, kecacatan pada kayu juga menjadi penyumbang utama kepada ciri kelemahan kayu
dimana bagi kayu yang bersaiz besar adalah lebih berisiko tinggi jika dibandingkan
dengan kayu bersaiz kecil. Ini kerana semakin besar luas permukaan kayu, semakin
banyak kecacatan pada kayu. Kecacatan akan menyebabkan kekuatan kayu berkurang.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
33/86
15
2.4.5 Sifat Ortotropik Kayu
2.4.5.1 Arah Ira Dan Tindakan Beban
Kayu merupakan bahan yang mempunyai darjah anisotropik dan ortotropik yang
tinggi. Ini menyebabkan kekuatannya berubah-ubah bergantung kepada arah ira. Apabila
suatu daya bertindak terhadap kayu berira condong, akan terbentuk komponen tindakan
daya dalam arah melintang iranya sedangkan kayu teralu rendah kekuatannya dalam arah
melintang ira.
2.4.5.2 Panjang Sel
Kekuatan kayu juga dipengaruhi oleh panjang selnya. Semakin panjang sel kayu
akan memberikan nilai kekuatan ricih yang lebih besar dan semakin pendek sel kayu
semakin kecil nilai kekuatan ricih yang diberikan.
2.4.5.3 Pusaran
Pusaran mengakibatkan terjadinya perubahan orientasi ira. Ini menyebabkan
susunan ira bersudut dan berpusar serta mengakibatkan perubahan arah pembebanan.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
34/86
16
2.5 Rasuk
Anggota kayu bergantung kepada lenturan sepertimana kaedah prinsip beban
yang selalunya direkabentuk sebagai gelegar, rasuk atau lantai. Rasuk dikelaskan
mengikut kegunaan struktur seperti rasuk disokong mudah, rasuk julur dan rasuk
selanjar (AITC, 1985). Tetapi, dalam kajian ini hanya rasuk disokong mudah yang akan
direkabentuk.
Rasuk berfungsi sebagai struktur penanggung beban yang diagihkan daripada
lantai. Beban yang bertindak ke atas rasuk adalah berserenjang kerana kedudukannya
adalah dalam keadaan mengufuk. Kekuatan yang diperlukan oleh rasuk ialah kekuatan
tegangan dan kekuatan mampatan kerana apabila rasuk dikenakan beban, separuh dari
bahagian atasnya akan mengalami mampatan dan separuh dari bahagian bawah pula
akan mengalami tegangan.
Semua jenis struktur dan anggota kayu mestilah mampu menanggung beban mati
ciri, beban kenaan ciri, beban angin dan semua jenis beban yang disenaraikan didalam
MS 544 dan disalurkan secara selamat ke permukaan tanah. Beban rekabentuk tidak
boleh menyebabkan berlakunya pesongan melampau atau kecacatan pada anggota
struktur dan jumlah tegasan kayu tidak melebihi had yang ditetapkan didalam MS 544
(John W Bull, 1994).
Menurut MS 544: Part 2: 2001, banyak faktor yang terlibat dalam pemilihan
spesies kayu tetapi dari sudut pandangan struktur secara jelas tegasan gred merupakan
faktor yang paling penting. Ia berbeza untuk setiap jenis spesies dan gred kayu.
Rangkaian kekuatan kumpulan kayu untuk kegunaan dalam rekabentuk kayu disediakan
bagi menyediakan kaedah alternatif penentuan kepada perekabentuk. Senarai spesies
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
35/86
17
kayu mengikut kekuatan kumpulan yang tertentu dapat dilihat dalam Jadual 3 dan Jadual
4 di Lampiran A dan B.
Selain itu, saiz struktur rasuk kayu dipilih berdasarkan beban yang dikenakan
terhadap rasuk dan jarak rentang di antara penyokong. Semakin besar beban yang
ditanggung dan jarak rentang rasuk, semakin besar saiz rasuk yang digunakan. Saiz
rasuk adalah berdasarkan saiz keratan rentas kayu (i.e. lebar x ukurdalam). Saiz kayu
yang diperolehi dari kilang biasanya dinyatakan sebagai saiz nominal iaitu saiz kayu
tanpa diketam. Jika kayu diketam, maka saiz sebenar kayu setelah diketam perlu
digunakan dalam rekabentuk. Saiz kayu yang telah diketam juga dikenali sebagai saiz
minimum. Pilihan saiz rasuk yang dicadangkan oleh MS 544: 2001 seperti dalam jadual
B3a dan B3b di Lampiran C dan D.
2.6 Rekabentuk Rasuk Kayu
Rekabentuk adalah satu proses pemilihan bahan dan penentuan saiz elemen
struktur yang akan dibina. Tujuan utama rekabentuk adalah untuk menyediakan suatu
struktur yang selamat dan sesuai untuk digunakan serta dapat dibina dan diselenggara
dengan kos yang minimum. Walaupun prinsip rekabentuk bagi semua anggota lenturan
setiap jenis bahan secara intinya adalah sama tetapi ciri-ciri bahan adalah berbeza.
Menurut Abdy Kermani (1999), sifat bahan adalah berbeza berdasarkan dua haluan
utama iaitu selari dan berserenjang dengan ira. Selalunya tegasan biasa berdasarkan
lenturan adalah selari dengan arah ira tetapi keadaan penyokong boleh menyebabkan
tegasan berserenjang dengan arah ira.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
36/86
18
Pertimbangan utama untuk rekabentuk anggota rasuk ialah:
a) Kestabilan sisi
b)
Tegasan lentur
c) Tegasan ricih
d) Pesongan
e) Tegasan galas
2.6.1 Tegasan Asas
Tegasan asas adalah tegasan yang boleh ditanggung secara kekal dan selamat
oleh kayu. Ia diperolehi dengan cara menguji contoh-contoh kayu yang bebas daripada
kecacatan. Oleh itu, tegasan asas yang diperolehi dari ujian adalah tegasan yang
mewakili tegasan kayu yang sempurna tanpa sebarang kecacatan. Walaubagaimanapun,
kayu yang diperolehi dari kilang terdedah kepada berbagai jenis kecacatan yang boleh
mengurangkan kekuatan kayu. Dengan ini, tegasan asas yang diperolehi dari ujian perlu
dikurangkan untuk mengambil kira faktor kecacatan. Tegasan asas yang dikurangkan
dikenali sebagai tegasan gred.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
37/86
19
2.6.2 Tegasan Gred
Tegasan gred adalah tegasan yang boleh ditanggung secara kekal dan selamat
oleh kayu yang telah digredkan mengikut gred tertentu. Ia diperolehi dengan
mengurangkan nilai tegasan asas iaitu dengan mendarabkan nilai tegasan asas dengan
faktor pengurangan yang dikenali sebagai nisbah kekuatan. Rumusan tegasan gred
diberikan oleh:
Tegasan gred = Tegasan asas x Nisbah kekuatan
2.6.3 Tegasan Izin
Tegasan izin ditakrifkan sebagai tegasan yang boleh ditanggung dengan selamat
oleh anggota struktur di bawah keadaan khidmat dan bebanan tertentu. Rumusan tegasan
izin diberikan oleh:
Tegasan izin = Tegasan gred x Faktor-faktor ubahsuai
2.6.4 Faktor-Faktor Ubahsuai
Sifat-sifat kayu boleh berubah secara semulajadi dan memberi kesan terhadap
ciri-ciri struktur bahan seperti sifat tegangan, keanjalan dan melibatkan banyak faktor
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
38/86
20
ubahsuai untuk tujuan rekabentuk. Kebanyakan faktor ubahsuai bagi MS 544: Part 2 dan
BS 5268: Part 2 mempunyai nilai yang sama apabila perbandingan dibuat. Tujuan faktor
ubahsuai digunakan adalah untuk mengambil kira:
Keadaan bebanan yang perlu ditanggung
Tempoh beban
Bentuk anggota
Jenis faktor ubahsuai menurut MS 544 (Part 2: 2001) dan BS 5268 (Part 2: 2002) ialah:
Jadual 2.1 Perbezaan simbol bagi faktor ubahsuai
Jenis faktor ubahsuai MS 544 BS 5268
Tempoh beban K1 K3
Sistem perkongsian beban K2 K8
Panjang dan kedudukan galas K3 K4
Takikan di hujung anggota K4 K5
Bentuk anggota K5 K6
Ukurdalam anggota K6 K7
1. Tempoh Beban, K1/3
Tempoh beban mempengaruhi nilai beban yang boleh ditanggung oleh
anggota lentur. Lebih pendek tempoh beban, lebih besar beban yang boleh
ditanggung. Manakala, lebih lama tempoh beban, lebih rendah beban yang
ditanggung. Ini menunjukkan bahawa lebih lama tempoh beban yang dikenakan
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
39/86
21
akan menyebabkan kekuatan kayu semakin berkurangan. Jadual 2.2
menunjukkan faktor ubahsuai bagi tempoh beban. Dapat dilihat semakin pendek
tempoh beban, semakin besar nilai K1/3 dan semakin panjang tempoh beban,
semakin kecil nilai K1/3.
Tiada perbezaan bagi nilai faktor ubahsuai untuk tempoh beban yang
dinyatakan dalam MS 544: Part 2: 2001 dan BS 5268: Part 2: 2002 kerana nilai
K1/3yang digunakan adalah sama.
Jadual 2.2 Faktor ubahsuai K1/3 untuk tempoh beban
Jangka masa pembebanan Nilai K1/3
Panjang (e.g. mati + kenaan tetap )
Sederhana (mati + kenaan sementara)
Pendek (e.g. mati + kenaan + angin)
Sangat pendek (e.g. mati + kenaan + angin)
1.00
1.25
1.50
1.75
NOTES:
Untuk beban seragam yang diagihkan ke lantai, K1/3 = 1 kecualiuntuk bangunan jenis 2 dan 3 dimana untuk koridor, lorong dan
tangga sahaja bole diandaikan nilai K1/3 = 1.5
Untuk angin, jangka pendek digunakan untuk kelas C (15s
embusan) seperti yang ditakrifkan dalam CP3: Bab V: Bahagian 2
atau luas keratan menyerong yang terbesar seperti yang
ditakrifkan dalam BS 6399: Bahagian 2, melebihi 50m.
Untuk angin, jangka yang sangat pendek digunakan untuk
kelas A dan B (3 s atau 5s embusan) seperti yang ditakrifkan
dalam CP3: Bab V: Bahagian 2 atau, di mana luas keratan
menyerong yang terbesar, seperti yang ditakrifkan dalam BS
6399: Bahagian 2, tidak melebihi 50 m.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
40/86
22
2. Sistem Perkongsian Beban, K2/8
Sistem perkongsian beban adalah sistem yang terdiri lebih daripada empat
anggota seperti rasuk bumbung dan yang akan menanggung beban bersama-
sama. Selain itu, jarak maksimum di antara titik tengah anggota adalah 610mm
dan mampu menanggung pengagihan beban sisi.
Mengikut kedua-dua kod amalan praktis, tegasan gred yang sesuai perlu
didarab dengan faktor ubahsuai bagi kongsi beban, K2 iaitu 1.1. Nilai min
modulus elastik perlu digunakan untuk mengira pesongan dan anjakan yang
dipengaruhi oleh beban mati ciri dan beban kenaan ciri.
3. Panjang dan Kedudukan Galas, K3/4
Tegasan gred untuk mampatan yang berserenjang (bersudut tepat) dengan
ira bergantung kepada panjang galas dan kedudukan galas. Bagi panjang galas
yang lebih daripada 150mm dan jaraknya dari hujung anggota adalah 75mm atau
lebih, nilai K3/4ialah 1.0. Manakala bagi panjang galas yang kurang dari 150mm
dan jaraknya dari hujung anggota adalah 75mm atau lebih, nilai K3/4 boleh di
ambil daripada Jadual 2.3.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
41/86
23
Rajah 2.3 Kedudukan hujung galas
Jadual 2.3 Faktor ubahsuai K3/4 untuk tegasan galas
Panjang
Galas "
(mm)
10 15 25 40 50 75 100150 atau lebih
Nilai K3/4 1.74 1.67 1.53 1.33 1.20 1.14 1.10 1.00
" Interpolasi
dibenarkan
4.
Takikan Di Hujung Anggota, K4/5
Takikan di hujung anggota boleh menyebabkan berlakunya pengurangan
kekuatan ricih rasuk. Tegasan gred selari dengan ira perlu didarabkan dengan
faktor K4/5. Nilai K4/5bagi kedua-dua kod amalan praktis adalah sama.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
42/86
24
Untuk hujung rasuk ditakik di bahagian atas
K4/5= h(he - a) + ahe for a hehe
K4/5= 1.0 for a>he
Rajah 2.4 Takikan di bahagian atas rasuk
Untuk hujung rasuk ditakik di bahagian bawah
K4/5 = heH
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
43/86
25
Rajah 2.5 Takikan di bahagian bawah rasuk
Dimana, h ukurdalam keseluruhan rasuk (mm)
a seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.4 dan Rajah 2.5
Ukurdalam berkesan, he mestilah tidak kurang dari 0.6h.
5. Bentuk Anggota, K5/6
Tegasan gred lentur digunakan bagi anggota kayu yang mempunyai
keratan rentas segiempat tepat. Manakala bagi anggota yang mempunyai bentuk
selain dari segiempat tepat, tegasan gred lentur mesti didarabkan dengan faktor
ubahsuai K5iaitu:
K5= 1.18 bagi anggota membulat
K5= 1.41 bagi anggota segiempat dengan beban bertindak selari dengan penjuru
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
44/86
26
Rajah 2.6 Faktor ubahsuai K5 bagi bentuk anggota
6. Ukurdalam Anggota, K6/7
Tegasan gred lentur yang diberikan di dalam Jadual 1, 2 dan 4 seperti di
Lampiran digunakan bagi anggota yang mempunyai ukurdalam kurang atau sama
dengan 300mm kerana nilai K6ialah 1.0. Jika ukurdalam rasuk melebihi 300mm,
tegasan gred lentur perlu didarabkan dengan K6 iaitu:
K6= 0.81 (h + 92300) / (h + 56800)
Terdapat sedikit perbezaan bagi nilai faktor ubahsuai untuk ukurdalam
anggota bagi MS 544: Part 2 dan BS 5268: Part 2. Bagi ukurdalam anggota lebih
dari 300mm, nilai K7 adalah sama tetapi nilai K7 berlainan bagi ukurdalam
kurang dari 300mm. Ini kerana, menurut BS 5268: Part 2:
h 72mm K7 = 1.17
72mm < h < 300mm K7 = (300/h) ^ 0.11
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
45/86
27
2.6.5 Rentang Efektif, Le
Kebanyakan rasuk kayu akan direkabentuk sebagai rasuk disokong mudah. Ini
bersesuaian dengan sambungan di hujung rasuk yang kebiasaannya menggunakan paku
atau bolt yang boleh dianggap sebagai sambungan mudah. Panjang berkesan rasuk
ditakrifkan sebagai panjang di antara jarak antara galas.
2.6.6 Sokongan Sisi
Semakan kestabilan sisi perlu dilakukan untuk mengelak rasuk dari melengkok
ke arah sisi. Lengkokan rasuk pada arah sisi dapat dielakkan dengan cara menghadkan
nisbah D/B rasuk. Beberapa kes nisbah D/B izin adalah seperti dalam Jadual 2.4.
Jadual 2.4 Kedalaman maksimum untuk nisbah keluasan
Kestabilan sisi Kedalaman
maksimum untuknisbah keluasan
Tiada sokongan sisi 2
ujung-hujung pada kedudukannya 3
ujung-hujung pada kedudukannya dan anggota pada
satu barisan seperti purlin atau rod di tengah-tengah,
idak melebihi 30 kali luas anggota
4
ujung-hujung pada kedudukannya dan bahagian
ampatan dipegang dalam barisan seperti secara
sambungan dengan papan lantai dan gelegar
5
ujung-hujung pada kedudukannya dan mampatan pada
epi garisan seperti sambungan dek tidak melebihi 6 kali
edalaman
6
ujung-hujung pada kedudukannya dan tepat di hujung
garisan
7
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
46/86
28
2.7 Perisian Mathcad
Menurut Abdy Kermani (1999), pelbagai jenis perisian dapat digunakan untuk
merekabentuk struktur kayu terutama rasuk kayu. Oleh itu, perisian mathcad akan
digunakan untuk menguji keberkesanannya dalam rekabentuk rasuk sama ada ia senang
untuk difahami, digunakan dan dipelajari oleh pengguna. Sekaligus, ia akan
meningkatkan pengetahuan teknologi dari segi rekabentuk struktur.
Mathcad adalah suatu perisian elektronik yang membolehkan pengiraan
matematik dilakukan pada skrin komputer yang mana fungsinya hampir sama dengan
pengiraan yang dilakukan secara manual menggunakan kertas serta pensil. Selain
daripada mengaplikasikan simbol matematik yang biasanya digunakan, mathcad juga
menggunakan simbol kovensional dalam kalkulus untuk pembezaan dan pengamiran
untuk melaksanakan operasi ini. Ia mengekalkan bentuk simbol konvensional untuk
fungsi matematik dan trigonometri, siri operasi dan matrik algebra.
2.7.1 Kelebihan perisian Mathcad
Perisian Mathcad diperkenalkan dan akan digunakan dalam kajian ini untuk
memudahkan lagi proses rekabentuk. Ini kerana Mathcad mempunyai banyak kelebihan
yang tersendiri. Antaranya ialah:
Mudah untuk difahami dan dipelajari dalam masa yang singkat
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
47/86
29
Memaparkan rumus dan pengiraan yang lengkap seperti pengiraan yang
dilakukan secara manual
Hasil pengiraan dapat dicetak terus menggunakan perisian ini mengikut format
rekabentuk yang dikehendaki
Rumus yang digunakan dalam perisian ini boleh diambil terus dari buku dan
pengiraan akan terus dilakukan
Tidak memerlukan kod atau arahan yang panjang dan rumit
2.8 Kelebihan dan kelemahan kayu sebagai anggota sturuktur
Setiap bahan yang digunakan dalam pembinaan mempunyai kelebihan dan
kelemahan tersendiri begitu juga dengan struktur kayu. Setiap kelebihan dan kelemahan
mestilah diketahui bagi memilih jenis kayu yang sesuai digunakan dalam pembinaan.
Kelebihan kayu seharusnya diekploitasikan manakala kelemahannya pula perlu diatasi
dan diselesaikan mengikut cara yang sesuai.
2.8.1 Kelebihan kayu
Keistimewaan kayu yang utama ialah merupakan bahan binaan semulajadi yang
senang diperolehi di kawasan hutan. Ia mudah didapati di pasaran kerana mempunyai
sumber yang banyak dan menjimatkan masa serta kos. Ini kerana kayu tidak
memerlukan masa untuk bancuhan dan pengerasan seperti konkrit. Ia juga menjimatkan
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
48/86
30
kos kerana tidak banyak melibatkan tenaga kerja dan tidak memerlukan bahan binaan
lain seperti tetulang dan sebagainya.
Selain itu, kayu juga mempunyai nilai estetika yang tinggi. Kebolehan seni
ukiran dengan mempunyai berbagai corak dan bentuk gambar yang menarik telah
menjadi popular untuk bangunan yang memerlukan hiasan seperti muzium, masjid,
tokong, rumah rehat, rumah tradisional dan sebagainya. Kelebihan ini adalah tidak
terdapat pada bahan binaan yang lain. Kayu juga mempunyai keupayaan untuk berubah
bentuk membolehkannya sesuai dengan aktiviti pra pembinaan seperti pembinaan acuan
dan sokongan sementara. Ia juga boleh digunakan dalam pembinaan rumah kos rendah,
cerucuk asas, pembinaan landasan keretapi dan sebagai struktur binaan yang berentang
panjang seperti dewan serba guna, jambatan, kekuda bumbung dan sebagainya.
Kayu adalah bahan tidak mudah terbakar sekiranya mempunyai keratan rentas
yang besar dan tidak mengeluarkan asap yang banyak semasa kebakaran. Jika keratan
rentas kayu lebih besar, bahagian yang terbakar hanya di bahagian luar sahaja manakala
bahagian dalamnya lambat terbakar. Apabila diketam, saiz dimensi kayu akan menjadi
semakin kecil dan akan mengurangkan nilai kekuatan kayu tetapi ia boleh digunakan
semula untuk kegunaan lain.
2.8.2 Kelemahan kayu
Kelemahan kayu yang paling utama ialah ia mudah reput dan mudah rosak
akibat serangan serangga seperti anai-anai. Ini akan menyebabkan nilai kekuatan kayu
berkurang. Oleh itu, pengawetan perlu dilakukan untuk mengelakkan pereputan dan
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
49/86
31
serangan serangga perosak seperti menyapu lapisan varnish atau cat. Sedikit sebanyak ia
dapat melambatkan proses pereputan kayu.
Selain itu, kayu mempunyai modulus elastik yang rendah serta kekuatannya yang
tidak menentu berbanding konkrit dan keluli. Oleh itu, faktor keselamatan perlu diambil
kira semasa proses rekabentuk dan segala pengetahuan tentang sifat-sifat kekuatan kayu
perlu digunakan bagi menghasilkan keputusan yang sesuai.
Kecacatan kayu juga merupakan salah satu daripada kelemahannya. Kecacatan
terjadi sama ada secara semulajadi ataupun semasa proses pengeringan kayu dilakukan
di kilang. Kecacatan kayu akan mengurangkan nilai kekuatan kayu dan tidak sesuai
untuk digunakan sebagai bahan binaan. Antara contoh kecacatan semulajadi ialah buku,
bintik empulur, saku kulit, saku damar dan salur gam manakala contoh bagi kecacatan
akibat daripada pengeringan pula ialah melengkung, lentik, retak, rekah dan meleding.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
50/86
32
BAB 3
REKABENTUK RASUK MENGGUNAKAN PERISIAN MATHCAD
3.1 Pengenalan
Jenis kayu yang terdapat di Malaysia adalah berlainan dari segi kekuatan, ira,
kandungan lembapan dan sebagainya jika dibandingkan dengan kayu-kayu import. Oleh
itu, kajian rekabentuk berdasarkan MS 544: 2001 dan BS 5268: 2002 dilakukan bagi
mengetahui dengan lebih jauh tentang kayu-kayu yang terdapat di Malaysia dan
perbezaan dari segi rekabentuk bagi anggota kayu.
Kajian bagi rekabentuk anggota kayu ini akan melibatkan langkah-langkah
pengiraan yang telah disarankan oleh MS 544: 2001 dan BS 5268: 2002. Pertimbangan
bagi rekabentuk rasuk juga akan diulas secara terperinci dan mengikut susunan. Selain
itu, di dalam bab ini juga akan diterangkan dengan lebih jelas tentang perisian yang akan
digunakan dan serba sedikit penerangan tentang cara untuk melakukan pengiraan dengan
menggunakan perisian tersebut.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
51/86
33
3.2 Penggunaan Mathcad Bagi Rekabentuk Rasuk
Mathcad dapat menggabungkan paparan bagi spreadsheet dengan paparan bagi
word processor. Dengan mathcad juga, persamaan yang akan digunakan boleh terus
ditaip seperti yang dinyatakan di dalam buku dengan kelebihan dimana ia juga boleh
membuat pengiraan. Subseksyen yang seterusnya akan menunjukkan bagaimana cara
untuk melakukan operasi ringkas dengan menggunakan Mathcad.
3.2.1 Pengiraan Ringkas
Walaupun Mathcad boleh menyelesaikan persamaan matematik yang rumit, ia
juga boleh digunakan dengan mudah untuk membuat pengiraan seperti menggunakan
kalkulator. Sebagai contoh:
Klik sahaja dimana-mana bahagian worksheetdan taip
158 / 104.5 =
Apabila simbol sama dengan ditekan, pengiraan akan dibuat dan paparan
jawapan akan ditunjukkan seperti dalam Rajah 3.1
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
52/86
34
Rajah 3.1 Pengiraan ringkas
3.2.2 Definisi Dan Parameter
Kebolehan Mathcad dapat dilihat dengan jelas apabila fungsi dan parameter
digunakan. Dengan mendefinisikan setiap fungsi dan parameter, persamaan dapat
dihubungkan antara satu sama lain dan hasil pengiraan dapat digunakan untuk pengiraan
yang seterusnya. Sebagai contoh:
Memberi maksud bagi parameter t dan acc dengan simbol definisi iaitu :=
Taip persamaan yang akan digunakan dengan simbol yang sesuai seperti simbol
^ mewakili kuasa, * mewakili pendaraban dan / mewakili pembahagian
Untuk mendapatkan jawapan, taip = seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.2
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
53/86
35
Rajah 3.2 Pengiraan melibatkan fungsi dan parameter
3.2.3 Memasukkan Teks
Untuk memulakan proses menaip teks, klik dimana-mana ruang kosong dan pilih
Create Text Region daripada menu Text atau klik sahaja pada ikonA butang menu.
Mathcad akan mengeluarkan satu kotak teks untuk membolehkan pengguna menaip,
tukar jenis tulisan, format dan sebagainya seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.3.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
54/86
36
Rajah 3.3 Cara memasukkan teks
3.2.4 Penggunaan Unit
Apabila definisi yang sesuai dimasukkan, Mathcad akan mengeluarkan unit
secara automatik. Penggunaan unit dapat dilihat seperti yang ditunjukkan dalam Rajah
3.4.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
55/86
37
Rajah 3.4 Persamaan dengan unit
3.3 Jenis Kayu Yang Digunakan Bagi Rekabentuk Rasuk
Bagi kajian ini, jenis kayu yang dipilih adalah kayu tempatan iaitu balau,
kempas, merbau dan keruing. Jenis kayu ini dipilih kerana ia bersesuaian dengan
rekabentuk rasuk berdasarkan kod amalan praktis MS 544: 2001 dan BS 5268: 2002.
Akan tetapi, pengelasan kayu jenis kayu di dalam MS 544: 2001 adalah lebih khusus dan
mengikut kumpulan kekuatan manakala pengelasan kayu di dalam BS 5268: 2002 adalah
secara umum. Selain itu, jenis kayu mengikut MS 544: 2001 dibahagikan kepada dua
keadaan iaitu kayu basah (kandungan lembapan > 19%) dan kayu kering (kandungan
lembapan 19%) manakala mengikut BS 5268: 2002 tidak menyatakan jenis keadaan
kayu.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
56/86
38
Jadual 3.1 Nilai tegasan gred menurut MS 544: 2001
Jeniskayu Kumpulan
Tegasan
lentur,(N/mm)Tegasan
ricih,(N/mm)Modulus
Keanjalan,E(N/mm)
Kekuatan(S.G) Basah Kering Basah Kering Basah Kering
Balau 1 23 26.5 1.98 2.28 13300 14000
Kempas 2 16.3 18.3 1.74 1.95 11700 12600
Merbau 4 11.2 13.2 1.19 1.23 7400 7600
Keruing 5 8.6 9.5 0.95 1.07 6100 6300
Jadual 3.2 Nilai tegasan gred menurut BS 5268: 2002
Jeniskayu
Tegasan
lentur,(N/mm)Tegasan
ricih,(N/mm)Modulus
Keanjalan,E(N/mm)
Balau 23.4 2.8 16700
Kempas 19.3 2.3 16000
Merbau 18.1 2.3 11700
Keruing 16.2 1.7 16100
3.4 Prosedur Rekabentuk Rasuk Kayu
Jenis-jenis kayu yang digunakan ialah Balau, Kempas, Merbau dan Keruing.
Keempat-empat jenis kayu ini adalah bergred standard dan mempunyai jangka masa
yang panjang. Keadaan rasuk yang diambil kira ialah disokong muda, menanggung
beban teragih seragam dan tiada system perkongsian beban.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
57/86
39
3.4.1 Kajian Kes I
Bagi kajian ini, pengiraan dibuat untuk mengetahui perbezaan saiz rasuk secara
umum berdasarkan MS 544: 2001 dan BS 5268: 2002. Beban teragih seragam dan
panjang rentang bagi rasuk ditetapkan.
Rajah 3.5 Ukuran dan beban bagi rasuk untuk kajian kes I
Rajah 3.6 Keratan rentas rasuk
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
58/86
40
3.4.1.1 Langkah Pengiraan
MS 544: 2001 BS 5268: 2002
Memasukkan data:
- Saiz rasuk (b x h mm)
- Panjang rentang,L (m)
- Luas keratan rentas,A(mm)
- Momen sifatekun kedua rasuk
(mm), Ixx = bh/12
- Beban teragih seragam,w
(kN/m)
Faktor ubahsuai:
- Tempoh beban,K1
- Tiada sistem perkongsian
beban,K2
- Tiada takikan hujung,K4
-
Faktor bentuk,K5
- Faktor ukurdalam,K6
Tegasan gred (Part 2, Table 3 & 4):
- Tegasan lentur gred,1(N/mm)
- Tegasan ricih gred,1(N/mm)
- Modulus keanjalan kayu
minimum,E (N/mm)
Kestabilan sisi:
- (h/b)sebenar < (h/b)izin
OK!
Memasukkan data:
- Saiz rasuk (b x h mm)
- Panjang rentang,L (m)
- Luas keratan rentas,A(mm)
- Momen sifatekun kedua rasuk
(mm), Ixx = bh/12
- Beban teragih seragam,w
(kN/m)
Faktor ubahsuai:
- Tempoh beban,K3
- Tiada sistem perkongsian
beban,K8
- Tiada takikan hujung,K5
-
Faktor bentuk,K6
- Faktor ukurdalam,K7
Tegasan gred (Part 2, Table 14):
- Tegasan lentur gred,1(N/mm)
- Tegasan ricih gred,1(N/mm)
- Modulus keanjalan kayu
minimum,E (N/mm)
Kestabilan sisi:
- (h/b)sebenar < (h/b)izin
OK!
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
59/86
41
Tegasan lentur:
- Momen lentur maksimum
(kNm)
M = wL/8
- Modulus elastik (mm)
Z = bh/6
- Tegasan lentur maksimum
(N/mm)
max = M/Z
- Tegasan lentur izin (N/mm)
= 1x K1x K2x K5x K6
- max < OK!
Tegasan ricih:
- Daya ricih maksimum (kN)
Fv = wL/2
- Tegasan ricih maksimum
(N/mm)
a = 1.5 Fv/A
- Tegasan ricih izin (N/mm)
= 1x K1x K2x K4
- a < OK!
Tegasan galas:
-
Tidak perlu disemak kerana
hujung rasuk adalah disokong
mudah
Tegasan lentur:
- Momen lentur maksimum
(kNm)
M = wL/8
- Modulus elastik (mm)
Z = bh/6
- Tegasan lentur maksimum
(N/mm)
max = M/Z
- Tegasan lentur izin (N/mm)
= 1x K3x K6x K7x K8
- max < OK!
Tegasan ricih:
- Daya ricih maksimum (kN)
Fv = wL/2
- Tegasan ricih maksimum
(N/mm)
a = 1.5 Fv/A
- Tegasan ricih izin (N/mm)
= 1x K3x K5x K8
- a < OK!
Tegasan galas:
-
Tidak perlu disemak kerana
hujung rasuk adalah disokong
mudah
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
60/86
42
Pesongan:
- Disebabkan oleh lenturan (mm)
m = 5wL/384EIxx
- Disebabkan oleh ricih (mm)
s = 19.2M/AE
- total = m + s < izin =
0.003L
OK!
# Oleh itu, saiz rasuk adalah sesuai
Pesongan:
- Disebabkan oleh lenturan (mm)
m = 5wL/384EIxx
- Disebabkan oleh ricih (mm)
s = 19.2M/AE
- total = m + s < izin =
0.003L
OK!
# Oleh itu, saiz rasuk adalah sesuai
3.4.2 Kajian Kes II
Bagi kajian ini, pengiraan dibuat untuk mengenal pasti kesan saiz terhadap
kekuatan rasuk kayu untuk menanggung beban teragih seragam berdasarkan faktor
ukurdalam yang berbeza bagi kedua-dua kod amalan praktis. Panjang rentang bagi kes
ini juga ditetapkan. Empat jenis saiz rasuk yang mempunyai ukurdalam berlainan dikaji
bagi kayu Balau, Kempas, Merbau dan Keruing.
Rajah 3.7 Ukuran bagi rasuk untuk kajian kes II
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
61/86
43
Jadual 3.3 Saiz rasuk
Saiz (b x h)
1. 63 x 70 mm
2. 63 x 120 mm
3. 63 x 200 mm
4. 63 x 310 mm
3.4.2.1 Langkah Pengiraan
MS 544: 2001 BS 5268: 2002
Memasukkan data:
- Saiz rasuk (b x h mm)
- Panjang rentang,L (m)
- y = h/2 (mm)
- Luas keratan rentas,A (mm)
-
Momen sifatekun kedua rasuk
(mm), Ixx = bh/12
Faktor ubahsuai:
- Tempoh beban,K1
- Tiada sistem perkongsian
beban,K2
- Tiada takikan hujung,K4
-
Faktor bentuk,K5
- Faktor ukurdalam,K6
Tegasan gred (Part 2, Table 3 & 4):
Memasukkan data:
- Saiz rasuk (b x h mm)
- Panjang rentang,L (m)
- y = h/2 (mm)
- Luas keratan rentas,A (mm)
-
Momen sifatekun kedua rasuk
(mm), Ixx = bh/12
Faktor ubahsuai:
- Tempoh beban,K3
- Tiada sistem perkongsian
beban,K8
- Tiada takikan hujung,K5
-
Faktor bentuk,K6
- Faktor ukurdalam,K7
Tegasan gred (Part 2, Table 14):
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
62/86
44
- Tegasan lentur gred,1(N/mm)
- Tegasan lentur izin (N/mm)
= 1x K1x K2x K5x K6
Beban ditanggung:
- Momen lentur maksimum
(kNm)
M = Ixx/y
- Beban teragih seragam (kNm)
w = 8M/L
- Tegasan lentur gred,1(N/mm)
- Tegasan lentur izin (N/mm)
= 1x K3x K5x K6x K7
Beban ditanggung:
- Momen lentur maksimum
(kNm)
M = Ixx/y
- Beban teragih seragam (kNm)
w = 8M/L
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
63/86
45
3.5 Contoh Pengiraan Menggunakan Perisian Mathcad
Rajah 3.8 Rekabentuk rasuk untuk kayu Balau
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
64/86
46
Rajah 3.9 Pengiraan bagi kestabilan sisi dan tegasan lentur
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
65/86
47
Rajah 3.10 Pengiraan bagi tegasan ricih dan pesongan
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
66/86
48
Rajah 3.11 Pengiraan bagi kapasiti beban teragih
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
67/86
49
BAB 4
KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN
4.1 Pengenalan
Bab ini membincangkan tentang keputusan yang diperolehi daripada dua kajian
kes yang telah dilakukan menggunakan perisian Mathcad. Hasil rekabentuk berdasarkan
kod amalan praktis MS 544: 2001 dan BS 5268: 2002 di analisis berdasarkan objektif
yang telah dinyatakan di dalam bab sebelum ini. Perbincangan dibuat berdasarkan
perbezaan saiz rasuk yang terhasil dari kajian kes I manakala daripada graf yang terhasil
dari kajian kes II menjelaskan kesan ukurdalam terhadap kemampuan rasuk kayu untuk
menampung beban tergih seragam.
4.2 Analisis Rekabentuk Saiz Rasuk Bagi Kajian Kes I
Berdasarkan pengiraan yang dibuat, didapati saiz bagi rasuk yang direkabentuk
mengikut kod amalan praktis BS 5268: 2002 adalah lebih kecil berbanding dengan saiz
rasuk yang direkabentuk mengikut kod amalan praktis MS 544: 2001. Jika perbandingan
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
68/86
50
dibuat berdasarkan MS 544: 2001 sahaja, saiz rasuk bagi jenis kering adalah sama
dengan saiz rasuk bagi jenis basah untuk kayu Balau dan Kempas. Manakala untuk kayu
Merbau dan Keruing, saiz rasuk bagi jenis basah adalah lebih kecil berbanding saiz
rasuk bagi jenis kering. Jadual 4.1 menunjukkan keputusan yang telah diperolehi hasil
daripada analisis yang telah dibuat.
Jadual 4.1 Perbezaan saiz rasuk bagi MS 544 dan BS 5268
Saiz rasuk yang direkabentuk mengikut BS 5268: 2002 adalah lebih kecil
berbanding dengan MS 544: 2001 kerana nilai tegasan gred selari dengan ira bagi BS
5268: 2002 adalah lebih tinggi daripada MS 544: 2001. Sementara bagi MS 544: 2001,
walaupun nilai tegasan gred bagi kayu jenis kering adalah lebih tinggi berbanding kayu
jenis basah tetapi tidak memberi kesan yang besar terhadap saiz rasuk. Saiz rasuk bagi
kayu Merbau dan Keruing jenis basah adalah lebih kecil berbanding dengan kayu
Merbau dan Keruing jenis kering. Ini kerana, semasa pengiraan dibuat, kayu jenis basah
menggunakan saiz nominal manakala kayu jenis kering menggunakan saiz minimum
iaitu saiz selepas diketam. Saiz rasuk yang digunakan adalah berdasarkan jadual sifat
geometri iaitu Table B3a dan Table B3b yang dinyatakan di Lampiran C dan D. Rajah
4.1 menunjukkan nilai tegasan lentur gred bagi kayu tempatan.
Jenis
kayu
Saiz rasuk ( b x h )
MS 544: 2001 BS 5268: 2002
Basah Kering
Balau 75 x 200 mm 75 x 200 mm 63 x 200 mm
Kempas 100 x 200 mm 100 x 200 mm 63 x 200 mm
Merbau 125 x 200 mm 150 x 200 mm 100 x 200 mm
Keruing 150 x 200 mm 175 x 200 mm 63 x 200 mm
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
69/86
51
Rajah 4.1 Graf nilai tegasan lentur setiap jenis kayu
4.3 Analisis Kesan Saiz Terhadap Beban Teragih Seragam Bagi Kajian Kes II
Rajah 4.2 memaparkan graf faktor ukurdalam melawan ukurdalam rasuk
menggunakan MS 544: 2001 dan BS 5268: 2002. Daripada graf ini didapati nilai faktor
ukurdalam bagi kedua-dua kod amalan praktis adalah berbeza apabila ukurdalam rasuk
kurang dari 300 mm. Oleh itu, kesan saiz bagi ukurdalam yang berbeza telah dikaji
untuk melihat perbezaan kapasiti beban teragih yang mampu ditanggung oleh rasuk
menggunakan empat jenis kayu yang berbeza.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
70/86
52
Rajah 4.2 Graf faktor ukurdalam melawan ukurdalam
4.3.1 Analisis Nilai Beban Teragih Seragam Bagi Ukurdalam Rasuk Yang
Berbeza
Faktor ukurdalam memberi kesan kepada nilai beban teragih seragam yang
mampu ditanggung oleh rasuk yang mempunyai ukurdalam yang berbeza. Jadual 4.2
menunjukkan kapasiti beban teragih maksimum yang mampu ditanggung oleh empat
saiz rasuk yang berbeza menggunakan jenis kayu yang berlainan.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
71/86
53
Jadual 4.2 Kapasiti beban teragih maksimum bagi setiap saiz rasuk
Jenis kayu Saiz rasuk (bxh) Beban teragih seragam,w (kN/m)
MS 544: 2001 BS 5268: 2002Balau
63 x 70 mm 1.05 1.25
63 x 120 mm 3.09 3.48
63 x 200 mm 8.59 8.74
63 x 310 mm 20.6 20.9
Kempas
63 x 70 mm 0.75 1.0363 x 120 mm 2.19 2.87
63 x 200 mm 6.09 7.53
63 x 310 mm 14.6 17.3
Merbau
63 x 70 mm 0.51 0.97
63 x 120 mm 1.51 2.69
63 x 200 mm 4.18 6.7663 x 310 mm 10 16.2
Keruing
63 x 70 mm 0.39 0.87
63 x 120 mm 1.16 2.41
63 x 200 mm 3.21 6.05
63 x 310 mm 7.7 14.5
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
72/86
54
Rajah 4.3 Kapasiti beban teragih melawan ukurdalam bagi kayu Balau
Rajah 4.4 Kapasiti beban teragih melawan ukurdalam bagi kayu Kempas
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
73/86
55
Rajah 4.5 Kapasiti beban teragih melawan ukurdalam bagi kayu Merbau
Rajah 4.6 Kapasiti beban teragih melawan ukurdalam bagi kayu Keruing
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
74/86
56
Berdasarkan keempat-empat graf diatas, kapasiti beban teragih mengikut BS
5268: 2002 adalah lebih besar berbanding kapasiti beban teragih mengikut MS 544:
2001. Kapasiti beban teragih berbeza kerana dipengaruhi oleh faktor ukurdalam yang
berbeza bagi kedua-dua kod amalan praktis. Faktor ukurdalam yang dinyatakan dalam
BS 5268: 2002 telah diuji menggunakan softwood manakala faktor ukurdalam bagi MS
544: 2001 pula diuji menggunakan kayu tempatan. Tetapi di dalam BS 5268: 2002 juga
ada dinyatakan jenis kayu tempatan dimana rekabentuknya menggunakan faktor
ukurdalam yang diuji menggunakan softwood. Ini menyebabkan kapasiti beban teragih
bagi Bs 5268: 2002 lebih besar dari MS 544: 2001. Oleh itu, rekabentuk menggunakan
kayu tempatan lebih sesuai dan menghasilkan keputusan yang lebih jitu jika
menggunakan MS 544: 2001.
4.4 Perbezaan Antara MS 544: 2001 Dan BS 5268: 2002
Berdasarkan kajian yang telah dibuat, didapati ada beberapa perbezaan di antara
kod amalan praktis MS 544: 2001 dan BS 5268: 2002. Perbezaan ini member kesan
kepada keputusan yang telah dibuat. Perbezaan-perbezaan tersebut ditunjukkan dalam
Jadual 4.3.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
75/86
57
Jadual 4.3 Perbezaan antara MS 544: 2001 dan BS 5268: 2002
Bil. MS 544: 2001 BS 5268: 2002
Jenis Kayu Tempatan
Pilihan jenis kayu tempatan lebih Pilihan jenis kayu tempatan adalah1 banyak dan lebih khusus. Setiap terhad kerana tidak banyak pilihan.
maklumat mengenai kayu lebih Lebih mengutamakan jenis kayu
terperinci. Canadian, American dan North
American.
Kumpulan Kekuatan Kayu
Pengelasan dibahagikan kepada 7 Pengkelasan bagi kayu tempatan
kumpulan kekuatan kayu iaitu SG 1, tidak khusus dan hanya secara
SG 2, SG 3, SG 4, SG 5, SG 6 dan umum iaitu bergred HS. Ia juga tidak2 SG 7. Dimana SG 1 adalah kumpulan menyatakan samada keadaan basah
kayu yang kuat dan SG 7 adalah atau kering.
kumpulan kayu yang lemah. Selainitu, setiap kumpulan kekuatan
mempunyai 2 keadaan berbeza
iaitu basah dan kering.
Tegasan Gred Kayu
Gred kayu terbahagi kepada 3 iaitu Gred kayu yang diberikan adalah
selection, standard dan common. umum, tiada pengkelasan gred.
Nilai bagi tegasan lentur selari Nilai bagi tegasan lentur selari
3 dengan ira, tegasan selari dengan dengan ira, tegasan selari dengan
ira, mampatan selari dengan ira, ira, mampatan selari dengan ira,
mampatan berserenjang dengan ira mampatan berserenjang dengan ira
dan tegasan ricih selati dengan ira dan tegasan ricih selati dengan ira
adalah lebih kecil. adalah lebih besar.
Faktor Ubahsuai
Mempunyai nilai yang sama bagi semua faktor kecuali faktor ukurdalam.
Hanya berbeza dari segi nombor.
Tempoh beban,K1 Tempoh beban,K3
Sistem kongsi beban,K2 Sistem kongsi beban,K8
Panjang dan kedudukan galas,K3 Panjang dan kedudukan galas,K4
4 Takikan dihujung anggota,K4 Takikan dihujung anggota,K5
Bentuk anggota,K5 Bentuk anggota,K6
Ukurdalam anggotah 300mm : K6 = 1 h 72mm : K7 = 1.17
h > 300mm : 72mm < h < 300mm :
K6 = 0.81[(h+92300)/(h+56800)] K7 = (300/h)^0.11
h > 300mm :
K6 = 0.81[(h+92300)/(h+56800)]
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
76/86
58
BAB 5
KESIMPULAN DAN CADANGAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan keputusan rekabentuk diantara kod amalan praktis MS 544: 2001
dan BS 5268: 2002, didapati wujud perbezaan di antara kedua-dua kod. Pengiraan yang
dibuat menggunakan perisian Mathcad ini boleh diterima dan dipercayai. Penggunaan
perisian Mathcad ternyata menjimatkan masa dan lebih mudah untuk difahami
berbanding dengan Visual Basic (VB) atau Microsoft Excel.
Bagi kayu tempatan, hasil pengiraan menunjukkan bahawa rekabentuk rasuk
menggunakan kod amalan BS 5268: 2002 menghasilkan saiz rasuk yang lebih kecil yang
dapat menanggung kapasiti beban teragih yang telah ditetapkan berbanding dengan MS
544: 2001. Apabila dikaji dengan menggunakan saiz rasuk yang sama bagi setiap jenis
kayu, ternyata rekabentuk menggunakan BS 5268: 2002 mampu menanggung kapasiti
yang lebih besar dari rekabentuk menggunakan MS 544: 2001.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
77/86
59
Walaupun saiz rasuk yang direkabentuk menggunakan MS 544: 2001 adalah
lebih besar berbanding BS 5268: 2002 tetapi kebolehpercayaan terhadap MS 544: 2001
dalam proses rekabentuk lebih banyak. Ini kerana jenis kayu yang dinyatakan di dalam
MS 544: 2001 adalah lebih khusus dan faktor ukurdalam diambil kira berdasarkan kayu
tempatan manakala faktor ukurdalam bagi BS 5268: 2002 diambil kira berdasarkan
softwood.
Selain itu, ternyata wujud perbezaan diantara MS 544: 2001 dengan BS 5268:
2002. Antara perbezaan tersebut ialah jenis kayu tempatan yang disenaraikan di dalam
MS 544: 2001 adalah lebih banyak berbanding di dalam BS 5268: 2002. Disamping itu,
perbezaan dapat dilihat dari segi pengkelasan kumpulan kekuatan kayu dimana mengikut
MS 544: 2001, kayu dikelaskan mengikut tujuh kumpulan tetapi jenis kayu mengikut BS
5268: 2002 tiada pengkelasan yang khusus.
Nilai bagi kesemua tegasan gred juga berbeza. Nilai yang dinyatakan di dalam
BS 5268: 2002 adalah lebih besar dari nilai yang dinyatakan di dalam MS 544: 2001.
Manakala dari segi faktor ubahsuai pula tiada perbezaan kecuali bagi faktor ukurdalam
kerana nilai bagi faktor tersebut adalah berbeza bagi kedua-dua kod amalan berdasarkan
syarat ukurdalam yang telah ditetapkan.
5.2 Cadangan
Kajian yang telah dihasilkan adalah terhad kepada beberapa perkara. Oleh
itu, beberapa cadangan telah dicadangkan bagi meningkatkan hasil kajian yang lebih
bermutu. Antara cadangannya adalah:
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
78/86
60
i. Mengambil kira anggota struktur yang lain seperti tiang, kekuda dan sebagainya.
ii. Menimbangkan keadaan beban yang lain seperti beban pugak keatas rasuk.
iii. Memperluaskan kajian dengan mengambil kira keadaan rasuk yang disambung
secara monolitik, disokong tegar atau rasuk julur.
iv.
Menimbangkan bentuk rasuk yang bulat atau segiempat sama.
v. Memperluaskan kajian dengan menggunakan pelbagai jenis kayu tempatan atau
mengkaji perbezaan yang wujud dengan menggunakan softwood berdasarkan
kedua-dua kod amalan praktis.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
79/86
61
RUJUKAN
1.
Abdy Kermani (1999). Structural Timber Design. Napier U, Edinburgh: Publisher
Blackwell Science Ltd.
2.
Ahmad Baharuddin Abd. Rahman (2005). Design of Steel and Timber Structures.
FKA, Universiti Teknologi Malaysia.
3. Bull, J. W. (1994). The Practical Design of Structural Elements in Timber. England:
Gower Publishing Limited Page.
4. American Institute of Timber Construction, AITC (1985). Timber Construction
Manual, 3rdEdition. Published by: John Wiley & Sons, Inc.
5. McKenzie, W. M. C. (2000). Design of Structural Timber. Published by: Publisher
Macmillan Press LTD.
6. Porteous, J. and Abdy Kermani (2007). Structural Timber Design to Eurocode 5.
Published by: Publisher Blackwell.
7.
Stalneker, J. J. and Harvis, E. C. (1989). Structural Design in Wood.New York: Van
Nostrand Rainhold.
8. Larsen, R. W. (2007).Introduction to Mathcad 13.Published by: Pearson Education,
Inc.
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
80/86
62
9. Department of Standards Malaysia. Code of Practice For Structural Use Timber:
Permissible Stress Design of Solid Timber.Malaysia, MS 544.2001
10. British Standards Institution. Code of Practice For Permissible Stress Design,
Materials And Workmanship.London, BS 5268. 2002
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
81/86
63
LAMPIRAN A
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
82/86
64
LAMPIRAN B
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
83/86
65
LAMPIRAN C
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
84/86
66
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
85/86
67
LAMPIRAN D
-
7/25/2019 aryantiaa060024d10ttt
86/86
68