iv

PENGARUH PRYDA CLAW NAILPLATE DAN PEREKAT TERHADAP

KUAT LENTUR BALOK KAYU PADA SAMBUNGAN MIRING ( SCARF

JOINT )

Adik Kurniawan 2010

Skripsi

Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

v

Motto

“Allah meninggikan orang-orang yang beriman diantara kamu dan orang-orang yang berilmu beberapa derajat”

( QS. Al Mujadallah )

Akal dan belajar itu seperti raga dan jiwa , Tanpa raga, jiwa hanyalah udara hampa Tanpa jiwa, jiwa adalah kerangka tanpa makna

( Khalil Gibran)

Masa depan tidak terletak pada orang-orang yang berhati kecil, melainkan pada mereka yang berjiwa besar dan pemberani

( Ronald Reagen )

Jadikan hari ini lebih baik dari hari kemarin, dan jadikan hari

esok lebih baik dari hari ini

Jangan takut untuk melakukan kesalahan, tetapi jadikanlah kesalahan sebagai jalan menuju kebaikan

Persembahan

Kupersembahkan karyaku ini kepada :

Bapak, Ibu dan adik-adikku yang tidak henti-hentinya

memberikan do’a dan dukungannya kepadaku.

Teman seperjuangan Andrew, Aries, Wayan, Wahyoe terima kasih

atas kerja samanya.

Temen temen kampus ku yang tidak bisa aku sebutkan satu

persatu, hanya bisa aku ucapkan terima kasih atas dukungan dan

do’a nya.

vi

ABSTRAK

Adik Kurniawan 2010. “PENGARUH PRYDA CLAW NAILPLATE DAN PEREKAT TERHADAP KUAT LENTUR BALOK KAYU PADA SAMBUNGAN MIRING ( SCARF JOINT )”. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penyediaan bentang kayu untuk memenuhi pembangunan saat ini membutuhkan kayu yang cukup panjang dan besar dimensinya, sedangkan panjang kayu yang tersedia di pasaran sangatlah terbatas. Untuk memperoleh kayu dengan bentang yang panjang diperlukan penyambungan. Kegagalan pada suatu struktur yang memakai sambungan sering disebabkan oleh gagalnya sambungan. Oleh karena itu, pada penyambungan kayu perlu diketahui pengaruh jenis sambungan dan alat sambungnya terhadap perilaku mekanikanya.

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen laboratorium. Dalam penelitian ini menggunakan dua macam benda uji yaitu: benda uji pendahuluan dan benda uji kuat lentur sambungan. Kemudian dari hasil uji pendahuluan dapat digunakan untuk menentukan panjang kritis (Lcr) benda uji kuat lentur. Benda uji kuat lentur meliputi benda uji kuat lentur balok tanpa sambungan dan benda uji balok dengan sambungan miring (scarf joint). Jumlah benda uji kuat lentur adalah 12 buah balok dengan tiga variasi, masing-masing variasi dibuat 3 buah balok uji yaitu Balok Tanpa Sambungan (BTS), Sambungan Miring (scarf joint) variasi 1, 2, dan 3. Pengujian balok dilakukan dengan pembebanan statik untuk kondisi pada jarak sepertiga bentang dari tumpuan (third loading point). Pembebanan dihentikan apabila balok telah mengalami kerusakan.

Hasil pengujian kuat lentur balok tanpa sambungan diperoleh kuat lentur sebesar 720,20 kg/cm2 dan modulus elastisitas sebesar 132676,44 kg/cm2, sedangkan hasil pengujian kuat lentur sambungan miring (scarf joint) variasi 1, 2, 3 berturut-turut adalah 163,63 kg/cm2; 218,09 kg/cm2; 238,67 kg/cm2 dan besarnya modulus elastisitas berturut-turut adalah 68918,88 kg/cm2; 80824,67 kg/cm2; 93714,26 kg/cm2. Sehingga dapat disimpulkan bahwa sambungan miring variasi 3 dapat menjadi alternatif yang lebih baik dibandingkan dengan sambungan miring variasi 1, 2. Peningkatan yang terjadi secara linier tersebut diakibatkan adanya aksi komposit sehingga mengalami transformasi tegangan pada penampang balok.

Kata kunci : sambungan miring (scarf joint), kuat lentur, modulus elastisitas

vii

ABSTRACT

Adik Kurniawan 2010. “THE EFFECT OF PRYDA CLAW NAILPLATE AND ADHESIVE ON THE FLEXIBILITY STRENGTH OF TIMBER BEAM IN THE SCARF JOINT”. Thesis, Civil Engineering Department of Engineering Faculty of Surakarta Sebelas Maret University.

Provision of timber to meet the current development requires a long wood and large dimensions, while the length of wood that are available in the market is very limited. To get the wood with long spans are required connection. The failure of a structure with joint is frequently caused by the joint failure. For that reason, in making the wood connection, there should be knowledge about the effect of joint types and the connector on the mechanic behavior.

The method employed in this research was laboratory experimental. The research employed two tested object: introductory and joint flexibility strength tested objects. The result of preliminary test then can be used for determining the critical length (Lcr) of flexibility strength tested object. The flexibility strength tested object includes the beam flexibility strength tested object without joint and the one with scarf joint. The number of flexibility strength tested object is 12 timber beams with three variations, each of which is made into 3 tested beams: Beam Without Connection (BTS), Scarf joint with variation 1, 2, and 3. The beam testing was done with static loading for the condition on the third loading point. The loading was stopped if the beam damages.

The result flexibility testing for beam without connection, the flexibility strength of 720.20 kg/cm2 and elasticity modulus of 132676.44 kg/cm2, meanwhile the result of beam flexibility testing for scarf joint beam of variations 1, 2, 3 are 163.63 kg/cm2; 218.09 kg/cm2; 238.67 kg/cm2, respectively and the elasticity modulus are 68918.88 kg/cm2; 80824.67 kg/cm2; 93714.26 kg/cm2, respectively. The use of pryda claw nailplate variation 3 can be concluded that the scarf joint of variation 3 can become the better alternative than the one of variations 1, 2. The linear increase occurs as a result of composite action so that the strain transformation occurs on the beam plane.

Keywords: scarf joint, flexibility strength, elasticity modulus.

viii

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan karunia, petunjuk, dan

hidayah-Nya kepada penyusun sehingga penyusun dapat menyelesaikan

penyusunan tugas akhir yang berjudul “PENGARUH PRYDA CLAW NAIL

PLATE DAN PEREKAT TERHADAP KUAT LENTUR BALOK KAYU

PADA SAMBUNGAN MIRING ( SCARF JOINT )”.

Penyusunan tugas akhir ini bertujuan untuk melengkapi salah satu syarat yang

harus ditempuh guna meraih gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Melalui penyusunan tugas

akhir ini diharapkan dapat menambah wawasan dan pengalaman bagi penyusun

sehingga dapat menjadi bekal di kemudian hari.

Penyusun menyadari bahwa penyusunan tugas akhir ini tidak mungkin dapat

terselesaikan tanpa adanya bantuan, bimbingan, dan pengarahan dari berbagai

pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Oleh karena itu, penyusun

ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Segenap Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Segenap Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Non-Reguler Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Purnawan Gunawan, ST, MT selaku dosen pembimbing I yang telah berkenan

memberikan bimbingan dan pengarahan sehingga tugas akhir ini dapat

diselesaikan dengan baik.

4. Ir.Budi Utomo, MT selaku dosen pembimbing II yang telah berkenan

memberikan bimbingan dan pengarahan sehingga tugas akhir ini dapat

diselesaikan dengan baik.

5. Ir.Sumardi, MD selaku pembimbing akademis.

6. Tim Penguji Pendadaran Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

ix

7. Segenap staf pengajar dan staf administrasi Jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

8. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

9. Semua pihak yang telah berkenan membantu dalam penyusunan tugas akhir

ini.

Penyusun menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna serta

mempertimbangkan bahwa perkembangan ilmu pengetahuan bersifat dinamis

sejalan dengan dinamika pemikiran manusia. Oleh karena itu, kritik dan saran

yang membangun sangat penyusun harapkan demi kesempurnaan tugas akhir ini.

Semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak pada

umumnya dan bagi mahasiswa pada khususnya.

Surakarta, Januari 2010 Penyusun

x

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PERSETUJUAN ……………….……………………........................ ii

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

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

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

ABSTRACT................................................................................................................. vi

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

DAFTAR ISI ............................................................................................................ ix

DAFTAR NOTASI ................................................................................................. xii

DAFTAR TABEL .................................................................................................... xiii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xiv

DAFTAR LAMPIRAN.............................................................................................. xv

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang ................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah ............................................................................. 3

1.3. Batasan Masalah ................................................................................ 3

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

1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................. 4

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

2.1. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... 5

2.1.1 Sifat –Sifat Kayu .................................................................... 7

2.1.1.1 Sifat Fisik Kayu ......................................................... 7

2.1.1.2 Sifat Mekanik Kayu ................................................... 9

2.1.1.3 Sifat Kimia Kayu ....................................................... 12

2.1.2 Mutu Kayu ............................................................................. 13

2.1.3 Sambungan Kayu ................................................................... 14

2.1.4 Macam Penggunaan Kayu ...................................................... 16

xi

2.1.5 Alat Sambung ........................................................................ 17

2.1.6 Pengertian Plat Pryda ............................................................. 18

2.1.7 Penol Epoxy ........................................................................... 19

2.1.8 Sambungan Miring (Scarf Joint ) ........................................... 19

2.1.9 Sambungan Plat ..................................................................... 19

2.2. LANDASAN TEORI ........................................................................ 20

2.2.1. Kriteria Perencanaan Balok .................................................... 20

2.2.2. Panjang Kritis Balok .............................................................. 22

2.2.3. Kadar Air ............................................................................... 22

2.2.4. Berat Jenis ............................................................................. 23

2.2.5. Kerapatan ............................................................................... 23

2.2.6. Modulus Elastisitas ................................................................ 24

2.2.7. Lendutan Balok ...................................................................... 25

2.2.8. Kuat Lentur ............................................................................ 26

2.2.9. Balok Komposit ..................................................................... 28

BAB 3. METODE PENELITIAN

3.1. Tinjauan Umum ................................................................................ 29

3.2. Bahan Penelitian ................................................................................ 29

3.2.1 Kayu ...................................................................................... 29

3.2.2 Plat Pryda .............................................................................. 30

3.2.3 Perekat ................................................................................... 30

3.3. Langkah Penyambungan .................................................................... 30

3.4. Peralatan Penelitian ........................................................................... 31

3.4.1 Peralatan Pembuatan Benda Uji ............................................. 31

3.4.2 Peralatan Pengujian Sifat Fisika dan Mekanika Balok ............ 31

3.4.3 Peralatan Pengujian untk Balok Sambungan ........................... 33

3.5. Benda Uji .......................................................................................... 35

3.5.1 Benda Uji Pendahuluan .......................................................... 35

3.5.2 Benda Uji Balok Kayu ........................................................... 36

3.6. Tahapan Metodologi Penelitian ......................................................... 38

3.6.1 Tahap Persiapan Awal............................................................ 38

xii

3.6.2 Tahap Pemilihan Bahan dan Peralatan .................................... 39

3.6.3 Tahap Uji Pendahuluan .......................................................... 39

3.6.4 Tahap Pembuatan Benda Uji Kayu Kruing ............................. 39

3.6.5 Tahap Pemeriksaan Kadar Air dan Berat Jenis Sebelum Pengujian...................................................................................40

3.6.6 Tahap Pengujian Kuat Lentur dan Modulus Elastisitas ........... 42

3.6.7 Tahap Analisis Hasil Penelitian .............................................. 45

3.7. Kerangka Pikir . ................................................................................ 45

BAB 4. ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1. Perhitungan Data Pengujian ............................................................... 47

4.1.1 Perhitungan Data Pengujian Kadar Air ................................... 47

4.1.2 Perhitungan Data Pengujian Berat Jenis ................................. 48

4.1.3 Perhitungan Data Pengujian Kuat Lentur dan Kuat Geser Pada Uji Pendahuluan................................................................49

4.1.4 Perhitungan Data Pengujian Kuat Lentur ................................ 51

4.1.5 Perhitungan Data Pengujian Modulus Elastisitas .................... 55

4.1.5.1 Perhitungan Modulus Elastisitas Berdasarkan Pengujian.......................................................................55

4.1.5.2 Perhitungan Modulus Elastisitas dengan Rumus Estimasi Kuat Acuan.....................................................60 4.1.5.3 Perhitungan Modulus Elastisitas dengan Rumus...........61

4.2. Pembahasan....................................................................................... 64

4.2.1 Kadar Air . ............................................................................. 64

4.2.2 Berat Jenis ............................................................................. 64

4.2.3 Kuat Lentur . .......................................................................... 64

4.2.4 Modulus Elastisitas . .............................................................. 65

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ....................................................................................... 67

5.2. Saran ................................................................................................. 67

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 68

xiii

LAMPIRAN ......................................................................................................... xvi

DAFTAR NOTASI

a = Jarak beban terhadap tumpuan ( cm ) b = Lebar balok ( mm ) Fc // = Gaya desak sejajar serat ( kg/cm2 ) Fc = Gaya desak tegak lurus serat ( kg/cm2 ) Ft // = Gaya tarik sejajar serat ( kg/cm2 ) Ft = Gaya tarik tegak lurus serat ( kg/cm2 ) Fv // = Gaya geser sejajar serat ( kg/cm2 ) Fv = Gaya geser tegak lurus serat ( kg/cm2 ) Gm = Berat jenis ( gr/cm3 ) h = Tinggi balok ( mm ) I = Momen inersia penampang (mm4) It = Momen inersia total penampang ( cm4 ) IT = Momen inersia penampang tertransformasi ( cm4 ) Lcr = Panjang Kritis ( cm ) Ls = Jarak tumpuan ( cm ) MOE = Modulus Elastisitas ( kg/cm2 ) MOR = Kuat lentur ( kg/cm2 ) m = Kadar air ( % ) mw = Massa benda uji pada kadar air w ( g ) Mmaks = Momen maksimum ( kg.cm )

n = rasio modulus elastisitas bahan )(1

2

EE

Pmaks = Beban maksimum ( kg ) q = Berat sendiri sampel ( kg/cm ) Q = Momen pertama yang ditinjau terhadap garis netral ( mm3 ) Vw = Volume benda uji pada kadar air w ( cm³ ) Wd = Berat benda uji setelah kering oven ( gram ) Wg = Berat benda uji sebelum dikeringkan ( gram ) y = Ordinat titik berat ( cm ) = Defleksi balok ( cm ) = Kerapatan kayu ( kg/m3 )

w = Kerapatan pada benda uji pada kadar air w ( g/cm³ ) τ = Tegangan geser akibat lentur ( kg/cm2 )

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kadar air yang cocok untuk bermacam-macam konstruksi ................. 7

Tabel 2.2 Hubungan antara berat jenis kayu dengan kelas berat kayu ................ 8

Tabel 2.3 Klasifikasi keawetan kayu di Indonesia.............................................. 9

Tabel 2.4 Sifat-sifat mekanik kayu yang penting ............................................... 10

Tabel 2.5 Cacat maksimum untuk setiap kelas mutu kayu ................................. 13

Tabel 2.6 Nilai kuat acuan (Mpa) berdasarkan atas pemilihan secara masinal pada kadar air 15% ........................................................................... 14 Tabel 3.1 Benda Uji Pendahuluan...................................................................... 35

Tabel 3.2 Jumlah benda uji balok. ..................................................................... 36

Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Kadar Air Kayu Kruing ......................................... 48

Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Berat Jenis Kayu Kruing ....................................... 49

Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Kuat Lentur Kayu Kruing...................................... 50

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Kuat Geser Kayu Kruing ....................................... 51

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Kuat Lentur Kayu Kruing...................................... 53

Tabel 4.6 Perubahan Kuat Letur balok kayu tanpa sambungan dan sambungan scarf joint menggunakan pryda claw nailplate dan penol epoxy..........54

Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Modulus Elastisitas Kayu Kruing . ........................ 56

Tabel 4.8 Data pembacaan beban dan lendutan balok tanpa sambungan sampel 1 ................................................................................................58

Tabel 4.9 Perubahan modulus elastisitas balok kayu tanpa sambungan dan sambungan miring (scarf joint) menggunakan pryda clw nailplate

dan penol epoxy......................................................................................59

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kurva tegangan dan regangan bahan kayu dengan gaya aksial sejajar serat (Edlund, 1995) ...............................................................12 Gambar 2.2 Kondisi pembebanan ...................................................................... 21

Gambar 2.3 Distribusi tegangan ........................................................................ 21

Gambar 2.4 Pengujian Modulus Elastisitas ......................................................... 24

Gambar 2.5 Diagram Bidang Geser dan Bidang Momen .................................... 27

Gambar 3.1 Timbangan electrik dengan ketelitian 1 gram .................................. 31

Gambar 3.2 Oven dengan kapasitas suhu 200 οC ................................................. 32 Gambar 3.3 Universal Testing Machine (UTM) .................................................. 32

Gambar 3.4 Loading Frame dan Hidraulic Jack ................................................. 33

Gambar 3.5 Hydraulic Pump .............................................................................. 33

Gambar 3.6 Load cell ......................................................................................... 34

Gambar 3.7 Tranducer ....................................................................................... 34

Gambar 3.8 Dial Gauge ..................................................................................... 35

Gambar 3.9 Sketsa dimensi benda uji pengujian kuat lentur ............................... 37

Gambar 3.10 Benda uji pengujian kuat lentur ..................................................... 38

Gambar 3.11 Gambar benda uji ............................................................................ 40

Gambar 3.12 Benda uji kadar air kayu kruing ...................................................... 41

Gambar 3.13 Diagram Bidang Momen dan Bidang Geser .................................... 42

Gambar 3.14 Setting alat pengujian kuat lentur balok ........................................... 44

Gambar 3.15 Bagan kerangka pikir tahapan metodologi penelitian....................... 46

Gambar 4.1 Grafik Kuat Lentur balok kayu tanpa sambungan dan sambungan scarf joint menggunakan pryda claw nailplate dan penol epoxy........54 Gambar 4.2 Grafik Hubungan Beban Dan Lendutan Proporsional Pada Balok

Tanpa Sambungan 1 .......................................................................... 57 Gambar 4.3 Grafik Modulus Elastisitas balok kayu tanpa sambungan dan

sambungan miring (scarf joint) menggunakan pryda claw nailplate dan penol epoxy...................................................................................59

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A : Berkas Kelengkapan Skripsi

Lampiran B : Hasil Uji Pendahuluan

Lampiran C : Hasil Uji Kuat Lentur

Lampiran D : Hasil Analisa Kuat Lentur dan Modulus Elastisitas

Lampiran E : Gambar Alat

Lampiran F : Gambar Bahan Pengujian

Lampiran G : Dokumentasi Pengujian

xvii

Provision of landscape timber to meet the current development requires a long

wood and large dimensions, while the length of wood that are available in the

market is very limited. To get the wood with long spans are required connection.

Failure to wear a connection structure which is often caused by failure of the

connection. Therefore, the joining of wood to note the influence of the connection

and equipment continued to mechanical behavior.

The method used in this study is the method of laboratory experiments. In this

study using two kinds of test objects: a preliminary test objects and test objects

strong flexible connection. Then from the results of preliminary tests can be used

to determine the critical length (LCR) test object strongly resilient. A strong test

of flexible objects include a strong test of flexible objects without a connection

block and the block test object with the connection side (scarf joint). Number of

flexible objects is a powerful test of 12 fruit blocks with three variations, each

variation made 3 pieces of test beams Beam Without Connection (BTS), The

Slopes (scarf joint) variation 1, 2, and 3. Beam test carried out by static loading

conditions at a third distance from the pedestal landscape (third point loading).

Loading was stopped when the beams have been damaged.

Bending strength test results of beams obtained without strong flexible connection

of 720.20 kg/cm2 and modulus of elasticity of 132,676.44 kg/cm2, whereas the

bending strength test side connection (scarf joint) variation 1, 2, 3, respectively

163 , 63 kg/cm2; 218.09 kg/cm2; 238.67 kg/cm2 and the amount of elastic

modulus, respectively 68,918.88 kg/cm2; 80,824.67 kg/cm2; 93,714.26 kg/cm2.

So that it can be concluded that the connection side 3 variations can be a better

alternative than the side connection variations 1, 2. Increases linearly happens is

the result of composite action that transformed the tension in the cross-section

beams.

Keywords: connection side (scarf joint), a strong flexible, elastic modulus

xviii

BAB 1

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Indonesia merupakan salah satu negara yang kaya akan kayu, baik jumlahnya

maupun macam jenisnya, sehingga mudah didapat dan relatif murah harganya.

Oleh karena itu, pemakaian kayu untuk konstruksi bangunan ditinjau dari segi

ekonomisnya sangatlah menguntungkan.

Kayu merupakan salah satu bahan konstruksi yang mempunyai berat jenis ringan

dan proses pengerjaannya dapat dilakukan dengan mudah dan peralatan yang

sederhana. Sebagai bahan dari alam, kayu dapat terurai secara sempurna sehingga

tidak ada istilah limbah pada konstruksi kayu. Penggunaan kayu kini telah meluas

dalam berbagai fasilitas manusia baik itu dalam skala besar maupun kecil. Dalam

hal ini terutama ditekankan pada penggunaan kayu dibidang teknik sipil, yaitu

untuk bangunan gedung, jembatan, pelabuhan atau perumahan sebagai bahan

utama maupun pelengkap.

Penebangan hutan secara liar di Indonesia (Illegal-logging), berakibat semakin

berkurang pula persediaan kayu dengan kualitas baik, berdimensi besar dan

panjang, bahkan kalaupun ada harganya terlalu mahal. Sehingga ini menimbulkan

suatu pemikiran bagaimana kita bisa memanfaatkan dan meningkatkan kualitas

kayu yang tersedia saat ini guna memenuhi kebutuhan tersebut

Penyediaan bentang kayu untuk memenuhi pembangunan saat ini membutuhkan

kayu yang cukup panjang dan besar dimensinya, sedangkan panjang kayu yang

tersedia di pasaran sangatlah terbatas. Masalah bentang kayu yang cukup panjang

ini dapat diatasi dengan menyambung beberapa kayu menjadi satu kesatuan

bentang yang utuh dan panjang sesuai dengan bentang kayu yang direncanakan

sehingga masalah tersebut dapat teratasi. Pada umumnya bentang kayu yang

panjang memiliki satu, dua bahkan lebih sambungan, padahal sambungan itu

xix

sendiri merupakan titik terlemah dari sambungan kayu. Oleh karena itu pemilihan

macam sambungan harus sesuai dengan sifat mekanik bentang kayu yang akan

digunakan.

Dalam menyusun suatu sambungan konstruksi bangunan kayu umumnya terdiri

dari dua batang kayu atau lebih yang saling disambungkan satu sama lain,

sehingga menjadi satu batang kayu yang panjang. Sambungan dapat berupa

batang mendatar maupun tegak lurus. Sambungan panjang mendatar umumnya

digunakan untuk menyambung balok gording, balok tembok, balok bubungan dan

sebagainya, sedangkan sambungan tegak lurus biasanya digunakan untuk

menyambung tiang-tiang penyangga. Sambungan kayu ada beberapa macam

misalnya sambungan tegak (scarf joint), sambungan miring (scarf joint),

sambungan jari (finger joint). Dalam penelitian ini hanya meninjau untuk jenis

sambungan mendatar yaitu sambungan miring (scarf joint)

Sambungan pada konstruksi bangunan baik itu beton, baja maupun kayu

merupakan hal penting yang harus diperhatikan pada konstruksi tersebut. Oleh

karena itu dalam penelitian ini diharapkan dapat diketahui pengaruh dari jumlah

alat sambung kayu terhadap kuat lenturnya dan keefektifan dari sambungan

miring (scarf joint) dengan perekat penol epoxy, yang mana pada penelitian

terdahulu hanya menggunakan penol epoxy menghasilkan kekuatan yang masih

lemah sehingga diperlukan perkuatan menggunakan pryda jenis claw nailplate

serta perekat penol epoxy.

1.2 Rumusan Masalah

Kebutuhan akan kayu dengan bentang yang panjang memerlukan suatu

sambungan dengan kekuatan yang tinggi, maka perlu dilakukan penelitian

xx

terhadap jenis sambungan yang digunakan sehingga memperoleh kekuatan yang

diinginkan. Dalam penelitian ini dipilih sambungan miring (scarf joint)

menggunakan alat sambung pryda jenis claw nailplate dan perekat penol epoxy

untuk mengetahui seberapa besar kuat lentur yang dihasilkan.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

a. Kayu yang digunakan yaitu kayu kruing, dengan perbandingan kemiringan

benda uji 1b:4h.

b. Alat sambung yang digunakan adalah plat pryda jenis claw nailplate dengan

tipe 6C2, dengan panjang 15,42 cm, dan lebar 5,14 cm, tebal 0,1 cm, dan

perekat penol epoxy.

c. Jenis sambungan konstruksi yang digunakan adalah sambungan miring (scarf

joint) d. Dimensi pengujian kuat lentur sambungan scarf joint dengan tampang

( 6 cm x 10 cm x 220 cm ).

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan yang didapat dari penelitian ini adalah :

a. Mengetahui besarnya nilai kuat lentur kayu kruing uji sambungan miring

(scarf joint) dengan menggunakan plat pryda jenis claw nailplate serta perekat

penol epoxy.

b. Mengetahui hambatan yang mungkin terjadi dalam penyambungan kayu

tersebut dengan menggunakan plat pryda jenis claw nailplate.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah:

a. Manfaat Teoritis:

xxi

Dapat mengetahui pengaruh sifat mekanik kayu kruing berupa kuat lentur dari

sambungan miring (scarf joint), menggunakan plat pryda jenis claw nailplate,

dengan perekat penol epoxy.

b. Manfaat Praktis:

Memberikan alternatif pertimbangan dari sambungan miring (scarf joint)

menggunakan plat pryda jenis claw nailplate khususnya dalam penyediaan

bentang yang ada.

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1 TINJAUAN PUSTAKA

Peningkatan pembangunan dibidang prasarana fisik di Indonesia mengakibatkan

semakin meningkat pula penggunaan bahan kayu. Ditinjau dari segi struktur,

bangunan kayu lebih aman terhadap bahaya gempa dan ditinjau dari segi

arsitektur, bangunan kayu mempunyai nilai estetika yang tinggi. Disamping itu

kayu sebagai bahan yang dapat diperbaharui. Kayu juga menjadi bahan bangunan

yang relatif ekonomis.

Kayu merupakan hasil hutan dan sumber kekayaan alam, merupakan bahan

mentah yang mudah diproses untuk digunakan sesuai dengan kemajuan teknologi.

Kayu memiliki beberapa sifat sekaligus, yang tidak terdapat pada bahan-bahan

lain, diantaranya memiliki kekuatan tarik dan kekuatan tekan yang hampir

seimbang, kayu mudah dibentuk dan dapat diperoleh dimana saja (Dumanauw,

1990).

Menurut Benny Puspantoro (2002), kayu sebagai bahan bangunan mempunyai

sifat yang menguntungkan dan merugikan. Sifat yang menguntungkan dari kayu

adalah antara lain:

xxii

a. Mudah didapat dan relatif murah harganya dibandingkan bahan bangunan lain

seperti beton dan baja.

b. Mudah dikerjakan tanpa alat-alat berat khusus, misalnya mudah dipotong,

dihaluskan, diukir ataupun disambung sabagai suatu konstruksi.

c. Bentuknya indah alami sehingga sering diexpose serat-seratnya sebagai hiasan

ruang.

d. Isolasi panas, sehingga rumah yang banyak menggunakan bahan kayu akan

terasa sejuk nyaman.

e. Tahan zat kimia, seperti asam atau garam dapur.

f. Ringan, mengurangi berat sendiri dari bangunan, sehingga dapat menghemat

ukuran fondasinya.

g. Serba guna, artinya dapat dipakai sebagai konstruksi bangunan, seperti kuda-

kuda atap, langit-langit, pintu jendela, tiang atau dinding, selain itu dapat juga

untuk alat bantu kerja sementara seperti bekesting untuk cor beton, bouwplank,

tangga kerja dan lain sebagainya.

Sedangkan sifat yang merugikan dari kayu yaitu antara lain:

a. Mudah terbakar dan menimbulkan api, sehingga rumah yang banyak memakai

bahan kayu kalau terbakar sulit dipadamkan karena api mudah menjalar dari

satu tempat ke tempat lainnya melalui bahan kayu ini.

b. Kekuatan dan keawetan kayu sangat tergantung dari jenis dan umur pohonnya,

sedang kayu yang ada diperdagangan sulit ditaksir umurnya.

c. Cepat rusak oleh pengaruh alam, hujan/air menyebabkan kayu cepat lapuk,

panas matahari menyebabkan kayu retak-retak.

d. Dapat dimakan serangga-serangga kecil sepertai rayap, bubuk dan kumbang.

e. Dapat berubah bentuknya, menyusut atau memuai, tergantung kadar air yang

dikandungnya. Bila kandungan airnya banyak kayu akan memuai, sebaliknya

kalau kering kayu akan menyusut.

Penggunaan kayu dalam pembuatan rumah atau bangunan besar lainnya sering

dibutuhkan kayu berukuran panjang ( lebih dari 4m ), dimana bahan tersebut

jarang terdapat dipasaran tempat penjualan kayu. Untuk memperoleh kayu yang

berukuran panjang diperlukan sambungan. Dengan adanya teknik sambungan

xxiii

tersebut dihasilkan kayu-kayu berukuran panjang untuk gelagar, palang, tiang

maupun konstruksi atap yang dirakit untuk membangun rumah.

Menurut Wirjomartono (1976), Dengan adanya alat sambung baru, disamping

dapat menghemat pemakaian kayu juga dapat dibuat bangunan-bangunan besar

seperti kuda-kuda untuk pabrik, gedung dan bangunan-bangunan lain yang

memerlukan bentangan kayu yang panjang.

Kayu sebagai bahan konstruksi harus bersifat baik dengan ketentuan bahwa segala

sifat dan kekurangan yang berhubungan dengan pemakaiannya sebagai bahan

konstruksi tidak akan mengurangi nilai konstruksi. Kekuatan kayu dipengaruhi

oleh beberapa faktor seperti angka kerapatan, penyimpangan arah serat, cacat

karena retak kayu atau mata kayu, kadar air serta beban (Yuni Maryati, 2008).

2.1.1. Sifat - Sifat Kayu

2.1.1.1 Sifat Fisik Kayu

a. Kadar air

Kadar air kayu adalah banyaknya air yang ada di dalam

sepotong kayu dinyatakan sebagai prosentase dari berat kayu

kering oven, banyaknya kandungan air pada kayu bervariasi

tergantung dari suhu dan kelembaban udara di sekitarnya dan

tergantung dari jenis kayu. Semua sifat fisik kayu sangat

dipengaruhi oleh perubahan kadar air kayu, oleh karena itu

dalam penggunaan kayu sebagai bahan baku bangunan perlu

diketahui kandungan kadar airnya (Dumanauw, 1990).

Berikut ini diberikan daftar kadar air yang cocok untuk bermacam-macam

konstruksi yang tertera pada Tabel 2.1

Tabel 2.1 Kadar air yang cocok untuk bermacam-macam konstruksi

xxiv

Konstruksi Kadar Lengas

Alat-alat pertanian, jembatan, pagar-pagar dan sebagainya. 18%

Meja kursi untuk kebun, kuda-kuda yang terlindung 16%

Perkakas rumah seperti tempat tidur, meja, kursi dan sebagainya 12%

Sumber: Suwarno Wiryomartono 1976

b. Berat Jenis

Berat jenis kayu adalah perbandingan berat kayu terhadap volume air yang

sama dengan volume kayu tersebut dengan menggunakan berat kayu kering

sebagai dasar. Faktor tempat tumbuh dan iklim, letak geografis dan spesies

dapat berpengaruh terhadap berat jenis, demikian pula letak bagian kayunya

berpengaruh terhadap berat jenis kayu (Haygreen dan Bowyer, 1996).

Menurut Haygreen dan Bowyer (1996), kemungkinan kondisi kayu yang dipakai

untuk menyatakan berat jenis adalah:

a. Volume basah, yaitu volume dimana dinding sel sama sekali basah atau jenuh

dengan air atau berada pada kondisi titik jenuh serat atau di atasnya.

b. Volume pada keadaan seimbang, yaitu kayu pada kondisi kadar air di bawah

titik jenuh serat.

c. Volume kering tanur, yaitu kondisi berat konstan setelah dikeringkan dalam

tanur pada suhu ± 103°C.

Berdasarkan berat jenisnya, jenis-jenis kayu digolongkan kedalam kelas-kelas

sesuai Tabel 2.2 berikut:

Tabel 2.2 Hubungan antara berat jenis kayu dengan kelas berat kayu

Kelas Berat Kayu Berat Jenis

Sangat berat Berat Agak berat Ringan

Lebih besar dari 0,90 0,75 - 0,90 0,60 - 0,75

Lebih kecil dari 0,60

xxv

Sumber: Dumanauw J.F. (1990)

c. Higroskopik

Kayu mempunyai sifat higroskopik, yaitu dapat menyerap atau melepaskan air

atau kelembaban. Suatu petunjuk, bahwa kayu sangat dipengaruhi oleh

kelembaban dan suhu disekitarnya. Yang termasuk dalam sifat higroskopik

kayu adalah kadar lengas dan kembang susut kayu (Dumanauw,1990).

d. Keawetan Kayu

Keawetan alami ialah ketahanan kayu terhadap serangan dari unsur-unsur

perusak kayu dari luar seperti jamur, rayap, bubuk, cacing laut dan makhluk

lainnya yang diukur dengan jangka waktu tahunan (Dumanauw,1990).

Di Indonesia kelas keawetan kayu dapat dibagi dalam lima kelas. Kelas awet kayu

yang penting adalah seperti yang terdapat pada Tabel 2.3 berikut :

Tabel 2.3 Klasifikasi keawetan kayu di Indonesia

Kelas awet I II III IV V a. Selalu berhubungan dengan

tanah lembab 8

tahun 5

tahun 3

tahun sangat pendek

sangat pendek

b. Hanya terbuka terhadap angin dan iklim tetapi dilindungi terhadap pemasukan air dan kelemasan

20 tahun

15 tahun

10 tahun

beberapa tahun

sangat pendek

c. Dibawah atap tidak berhubungan

dengan tanah lembab dan dilindungi terhadap kelemasan

tak terbatas

tak terbatas

sangat lama

beberapa tahun

pendek

d. Seperti diatas (c) tetapi dipelihara yang baik ,selalu dicat dan

sebagainya

tak terbatas

tak terbatas

tak terbatas

20 tahun

20 tahun

e. Serangan oleh rayap tidak jarang agak cepat

sangat cepat

sangat cepat

f. Serangan oleh bubuk kayu kering

tidak tidak hampir tidak

tidak berarti

sangat cepat

Sumber: Oey Djoen Seng (1951) LPHH-Bogor

2.1.1.2 Sifat Mekanik Kayu

xxvi

Sifat-sifat mekanik kayu atau kekuatan kayu adalah kemampuan kayu untuk

menahan muatan dari luar. Muatan dari luar ialah gaya-gaya di luar benda yang

mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda.

Sifat-sifat mekanik kayu yang penting adalah seperti yang terdapat pada Tabel 2.4

berikut:

Tabel 2.4 Sifat-sifat mekanik kayu yang penting

Sifat-sifat Bagaimana atau dimana sifat ini penting

A. sifat Kekuatan

Kekuatan lentur

Kekuatan tekan sejajar serat

Kekuatan tekan tegak lurus

serat

Kekuatan tarik sejajar serat

Kekuatan geser sejajar serat

B. Sifat Elastik

Modulus elastisitas

Menentukan beban yang dapat dipikul suatu

gelagar

Menentukan beban yang dapat dipikul suatu

tiang atau pancang yang pendek

Penting dalam rancangan sambungan-

sambungan antara suku-suku kayu dalam suatu

bangunan dan pada penyangga gelagar

Penting untuk suku bawah (busur) pada

penopang kayu dan dalam rancangan

sambungan antara suku-suku bangunan

Sering menentukan kapasitas beban yang dapat

dipikul oleh gelagar pendek

Ukuran ketahanan terhadap pembengkokan,

yaitu berhubungan langsung dengan kekakuan

gelagar juga suatu faktor untuk kekuatan atau

tiang panjang

Sumber: US. Forest Products Laboratory (1974)

Dalam Wiryomartono (1976), karena kayu bersifat anisotrop maka sifat

mekaniknya ke berbagai arah serat berbeda, antara lain disebutkan:

xxvii

a. Kayu lebih kuat mendukung gaya tarik sejajar serat daripada tarik menurut

arah tegak lurus serat ( Ft // > Ft ).

b. Kayu lebih kuat mendukung gaya desak sejajar serat daripada desak menurut

arah tegak lurus serat (Fc // > Fc ).

c. Kayu lebih kuat mendukung gaya tarik daripada gaya desak pada arah sejajar

serat (Ft // > Fc // ).

d. Kayu lebih kuat mendukung gaya geser tegak lurus arah serat daripada geser

searah arah serat ( Fv > Fv // ).

e. Kayu mempunyai dukungan lentur yang lebih besar daripada dukungan desak.

Adapun sifat-sifat mekanik yang ditinjau dalam penelitian ini, yaitu:

a. Kuat Lentur

Dumanauw (1990), menyebutkan bahwa kuat lentur adalah kekuatan untuk

menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu atau untuk menahan

beban-beban mati maupun hidup selain beban pukulan yang harus dipikul oleh

kayu tersebut.

Terdapat 2 (dua) macam kekuatan lentur yaitu :

1). Kekuatan lentur statik, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya

secara perlahan-lahan.

2). Kekuatan lentur pukul, yaitu kekuatan kayu menahan gaya

yang mengenainya

secara mendadak

b. Modulus elastisitas

Modulus elastisitas adalah nilai yang mengukur hubungan antara tegangan dengan

regangan pada batas sebanding dan menggambarkan fleksibilitas dan kekakuan.

Semakin tinggi nilai modulus elastisitas, maka kayu akan lebih kaku dan

sebaliknya semakin rendah nilai modulus elastisitasnya maka kayu akan lebih

xxviii

fleksibel (Awaludin, Ali, Irawati, Inggar Septhia, 2005). Kurva tegangan dan

regangan bahan kayu dengan gaya aksial sejajar seratdapat diihat pada Gambar

2.1 berikut.

Tegangan

Batas Sebanding

Keruntuhan

Regangan

Gambar 2.1 Kurva tegangan dan regangan bahan kayu dengan gaya aksial

sejajar serat ( Edlund, 1995 )

Modulus elastisitas merupakan sifat elastis kayu yang penting

sebagai ukuran ketahanan terhadap perpanjangan apabila kayu

mengalami tarikan, atau pemendekan apabila kayu mengalami

tekanan selama pembebanan berlangsung dengan kecepatan

pembebanan konstan. Dalam hal ini yang menjadi tolak ukur

adalah besaran modulus elastisitas.

2.1.1.3 Sifat Kimia Kayu

Komponen kimia di dalam kayu mempunyai arti yang penting, karena

menentukan kegunaan suatu jenis kayu dan digunakan untuk membedakan jenis-

jenis kayu. Susunan kimia kayu digunakan sebagai pengenal ketahanan kayu

terhadap serangan makhluk pengrusak kayu. Selain itu dapat pula menentukan

pengerjaan dan pengolahan kayu, sehingga didapat hasil yang maksimal

(Dumanauw,1990).

xxix

Pada umumnya komponen kimia kayu daun lebar dan kayu daun jarum terdiri dari

3 unsur :

1) Unsur karbohidrat terdiri dari selulosa dan hemiselulosa.

2) Unsur non-karbohidrat terdiri dari lignin.

3) Unsur yang diendapkan dalam kayu selama pertumbuhan dinamakan zat

ekstraktif.

2.1.2 Mutu Kayu

Berdasarkan Tata Cara Perencanaan Struktur Kayu untuk Bangunan Gedung (SNI

Kayu 2002), cacat maksimum untuk setiap kelas mutu kayu adalah seperti yang

terdapat pada Tabel 2.5 berikut:

Tabel 2.5 Cacat maksimum untuk setiap kelas mutu kayu

Macam Cacat Kelas Mutu A Kelas Mutu B Kelas Mutu C Mata kayu: Terletak di muka lebar Terletak di muka sempit Retak Pinggul Arah serat Saluran damar Gubal Lubang serangga Cacat lain (lapuk, hati rapuh, retak

1/6 lebar kayu 1/8 lebar kayu 1/5 tebal kayu 1/10 tebal atau lebar kayu 1 : 13 1/5 tebal kayu eksudasi tidak diperkenankan Diperkenankan Diperkenankan asal terpencar dan ukuran dibatasi dan tidak ada tanda - tanda serangga hidup Tidak diperkenankan

1/4 lebar kayu 1/6 lebar kayu 1/6 tebal kayu 1/6 tebal atau lebar kayu 1 : 9 2/5 tebal kayu Diperkenankan Diperkenankan asal terpencar dan ukuran dibatasi dan tidak ada tanda - tanda serangga hidup Tidak diperkenankan

1/2 lebar kayu 1/4 lebar kayu 1/6 tebal kayu 1/4 tebal atau lebar kayu 1 : 6 1/2 tebal kayu Diperkenankan Diperkenankan asal terpencar dan ukuran dibatasi dan tidak ada tanda - tanda serangga hidup Tidak diperkenankan

xxx

melintang)

Sumber: Tata Cara Perencanaan Struktur Kayu Untuk Bangunan Gedung ( SNI Kayu 2002 )

Berdasarkan penggolongan kelas kuat atau mutu kayu secara masinal ( grading

machine ) pada kandungan air standar 15% menurut SNI-3- 2002 dapat dilihat

pada Tabel 2.6 berikut :

Tabel 2.6 Nilai kuat acuan (Mpa) berdasarkan atas pemilihan secara masinal pada kadar air 15%

Kode

mutu

Modulus

Elastisitas

Lentur

Ew

Kuat

Lentur

Fb

Kuat tarik

sejajar serat

Ft//

Kuat tekan

sejajar serat

Fc//

Kuat

Geser

Fv

Kuat tekan

Tegak lurus

Serat

Fc

E26 22000 66 60 46 6.6 24

E25 24000 62 58 45 6.5 23

E24 23000 59 56 45 6.4 22

E23 22000 56 53 43 6.2 21

E22 21000 54 50 41 6.1 20

E21 20000 56 47 40 5.9 19

E20 19000 47 44 39 5.8 18

E19 18000 44 42 37 5.6 17

E18 17000 42 39 35 5.4 16

E17 16000 38 36 34 5.4 15

E16 15000 35 33 33 5.2 14

E15 14000 32 31 31 5.1 13

E14 13000 30 28 30 4.9 12

E13 14000 27 25 28 4.8 11

E12 13000 23 22 27 4.6 11

E11 12000 20 19 25 4.5 10

E10 11000 18 17 24 4.3 9

2.1.3 Sambungan Kayu

xxxi

Sambungan kayu adalah dua bentang atau lebih yang saling disambung satu sama

lain, sehingga menjadi batang kayu yang panjang. Sambungan dapat berupa

batang mendatar maupun tegak lurus.

Menurut Benny Puspantoro (2002), untuk mendapatkan sambungan yang kuat dan

awet, maka cara mengerjakan sambungan harus memperhatikan hal-hal sebagai

berikut :

a. Kayu yang akan disambung harus merupakan pasangan yang pas, artinya tidak

boleh terlalu longgar, karena akan mudah lepas atau bergeser, dan juga tidak

boleh terlalu kencang atau sempit, karena kalau dipaksakan akan ada bagian

yang rusak atau pecah.

b. Cara mengerjakan sambungan kayu tidak boleh sampai merusak kayu, misal:

tidak boleh dipukul secara langsung tetapi diberi bantalan pelindung, salah

gergaji akan mengurangi luas penampang kayu.

c. Sebelum kedua kayu yang akan disambung disatukan, lebih dahulu bidang-

bidang sambungannya diberi cairan pengawet agar tidak mudah lapuk, karena

biasanya daerah sambungan mudah dimasuki air dan air yang tertinggal akan

menyebabkan pelapukan.

d. Sambungan kayu diusahakan agar terlihat dari luar, untuk memudahkan

kontrol dan perbaikan.

Sambungan kayu juga mengalami suatu gaya, maka bentuk sambungan biasanya

disesuaikan dengan gaya yang akan dialami oleh sambungan tersebut. Gaya-gaya

yang harus diperhatikan adalah sebagai berikut:

a. Gaya tarik

Bila yang bekerja gaya tarik maka sambungan kedua batang kayu tersebut

harus saling mengait agar tidak mudah lepas (misal pada sambungan miring

berkait atau ekor burung ).

b. Gaya desak

Bila yang bekerja gaya desak maka diusahakan agar permukaan batang yang

disambung saling menempel rapat (misal pada sambungan lurus tekan).

c. Gaya puntir

xxxii

Bila ada gaya puntir maka sambungan kedua batang harus saling

mencengkeram agar tidak mudah terjungkit lepas ( misal pakai sambungan

takikan lurus rangkap untuk tiang, sambungan purus dan lobang untuk

sambungan sudut ).

d. Gaya lintang dan monen

Gaya lintang menyebabkan sambungan akan saling bergeser, momen akan

menyebabkan suatu lenturan, maka sambungan harus kuat dan halus (misal

pakai sambungan pengunci).

2.1.4. Macam Penggunaan Kayu

Penggunaan kayu untuk suatu tujuan pemakaian tertentu tergantung dari sifat-sifat

kayu yang bersangkutan dan persyaratan teknis yang diperlukan. Jenis-jenis kayu

yang mempunyai persyaratan untuk tujuan pemakaian tertentu antara lain dapat

dikemukan sebagai berikut :

a. Bangunan (konstruksi)

Persyaratan teknis : kuat, keras, berukuran besar dan mempunyai keawetan

alam yang tinggi.

Jenis kayu : balau, bangkirai, belangeran, cengal, giam, jati, kapur, kempas,

keruing, lara, rasamala.

b. Veneer biasa

Persyaratan teknis : kayu bulat berdiameter besar, bulat, bebas cacat dan

beratnya sedang.

Jenis kayu : meranti merah, meranti putih, nyatoh, ramin, agathis, benuang.

c. Industri kertas

Persyaratan teknis : lunak, mudah dikerjakan.

Jenis kayu : bambu, cemara, firs, pinus dan tumbuhan berdaun jarum lainnya.

d. Mebel

Persyaratan teknis : berat sedang, dimensi stabil, dekoratif, mudah dikerjakan,

mudah dipaku, dibubut, disekrup, dilem dan dikerat.

xxxiii

Jenis kayu : jati, eboni, mahoni, rengas, ramin, meranti, sonokeling.

2.1.5 Alat Sambung

Alat sambung adalah bahan untuk penyatukan dua buah permukaan bahan dengan

ikatan pada permukaan bahan menggunakan bermacam-macam alat sambung.

Berdasarakan jenisnya alat penyambung dapat digolongkan sebagai berikut :

a. Perekat :

1) Perekat alam, contoh perekat alam seperti:glutin dan gassein.

2) Perekat sintesis terdiri dari :

a) PVA-resinoid dispersion atau lem putih.

b) Perekat kondensasi, terdiri dari cairan dan zat pengeras

3) Epoxy –Resin

4) Perekat kontak

5) Perekat Termoplastis, yaitu : Cellulose Adhesive, Acrylie Resin Adhesive,

Polyvinyl Adhesive.

6) Perekat Termosetting, yaitu Urea Formaldehyde Resin, Phenolic Resin,

Resorsiol Resin.

b. Sambungan paku, keuntungan paku sebagai alat sambung :

1). Efisiensi sambunganya cukup besar.

2). Perlemahan kayu akibat sambungan relatif kecil.

3). Cepat dalam perkerjaan.

4). Tidak membutuhkan tenaga ahli.

5). Harga paku relatif murah.

c. Sambungan baut

Baut banyak dipakai sebab mudah dalam pelaksanaanya, tersedia banyak ukuran,

mudah didapat, dan dapat dibongkar pasang. Kelemahan baut adalah

efisiensinya rendah dan deformasi besar.

d. Sambungan gigi, bila pada kuda-kuda konvensional umum dipakai sambungan

gigi, maka pada kuda-kuda konstruksi saat ini menggunakan paku atau pelat

baja penyambung (pelat konektor) yang lain. Banyak ragam pelat paku dan

xxxiv

sejenisnya seperti ”gang nail” oleh J. Celvit Juriet pada tahun 1955, dan

dipatenkan pertama kali pada tahun 1959. Dipasaran saat ini beredar plat baja

konektor yang diproduksi oleh pryda Australia yaitu pryda nailplate, yang

merupakan pelat baja galvanis berpaku dan bergerigi. Ada dua jenis plat ini

yaitu nail on plate ( yang pemasanganya cukup dipaku ), dan claw nailplate

(yang pemasanganya dengan cara memberikan tekanan pada pelat baja tersebut

hingga gerigi terbenam secara merata pada kedua permukaan kayu yang

disambung, yaitu dengan menggunakan mesin press khusus).

2.1.6 Pengertian Plat Pryda

Pryda didirikan pada tahun1964 di Australia, Pryda Australia merupakan publik

yang bergerak dalam rekayaasa pembuatan dan penggunaan alat sambung kayu

yang terbuat dari logam dengan fokus penggunaannya pada bangunan prefabrikasi

serta keperluan industri yang lain. Salah satu inovasi hasil produksinya adalah

claw nail plate, yaitu lempengan pelat baja dimana gerigi sebagai pengikatnya.

Dalam Pryda Training Manual (2008), ukuran pryda claw nailplate untuk

sambungan batang kayu lurus tersedia dalam 30 ukuran, yang disajikan dalam

bentuk kode angka dan huruf. Misalnya 4C3 ; 4 (empat) menyatakan panjang 4

inch ; C merupakan kode dari claw nailplate ; dan 3 (tiga) menyatakan lebar 3

inch.

Keunggulan dari pelat ini adalah :

a. Tidak mengurangi luasan kayu karena menggunakan gerigi sebagai pengikat,

Sehingga perlemahan akibat sambungan relatif kecil, dan dapat diabaikan.

b. Beban pada penampang lebih merata.

c. Mempunyai kekuatan tinggi karena terbuat dari bahan baja.

d. Tahan lama dan tidak memerlukan perawatan khusus.

2.1.7 Penol - Epoxy

xxxv

Perekat penol epoxy diproduksi oleh PT. Henkel Indonesien.cimanggis, Depok

Indonesia. Penol Epoxy terdiri dari dua macam komponen yaitu komponen

perekat (resin) dan komponen pengeras (hardener). Komponen resin adalah

cairan bening tidak berbau, lebih cair dibandingakan dengan komponen hardener.

komponen hardener adalah cairan berwarna kuning transparan liat.

Keunggulan dari perekat ini adalah :

a. Lem ini tidak menyusut dan mengisi rongga-rongga pada sambungan (gapfill).

b. Kekuatan bahan ini melebihi dari kekuatan bahan yang menempel.

c. Tahan terhadap air dan beberapa bahan kimia lain seperti alkohol, alkali, asam.

2.1.8 Sambungan Miring ( Scarf Joint )

Sambungan miring (scarf joint) pada umumnya merupakan sambungan yang

digunakan untuk balok panjang yang akan menerima gaya lentur.

Menurut Pandhi Cahyadi (2008). Dari hasil pengujian kuat lentur sambungan

miring (scarf joint) 1:1, 1:2, 1:4 berturut-turut adalah: 64,138 kg/cm2; 95,843

kg/cm2; 224,027 kg/cm2. dan besarnya modulus elastisitas berturut-turut adalah :

82328.40 kg/cm2; 85957,94 kg/cm2; 86110,23 kg/cm2. Berdasarkan hasil

pengujian disimpulkan bahwa sambungan miring 1:4 menjadi alternatif yang lebih

baik dibandingkan dengan sambungan miring 1:1, sambungan miring 1:2.

2.1.9 Sambungan Plat

Sambungan balok yang mendukung lenturan dapat dilakukan dengan 2 (dua) cara:

a. Plat-plat sambung di atas dan bawah

Dengan cara ini apabila balok mendukung beban sehingga terjadi momen

lentur, maka plat yang berada di atas akan mengalami tegangan desak

sedangkan plat di bawah mengalami tegangan tarik. Tegangan tarik yang

timbul akibat mendukung momen luar akan menyebabkan timbul gaya tarik

sejajar serat, sedangkan tegangan desak akan menimbulkan gaya desak.

xxxvi

b. Plat-plat sambung di samping

Luas penampang plat sambung yang diletakkan di samping harus lebih besar

dari luas penampang balok yang disambung. Hal ini dimaksudkan agar plat-

plat sambung tersebut mampu memberikan daya dukung momen yang lebih

besar daripada momen yang didukung balok di tempat sambungan. Pada balok

rangkap tidak diijinkan hanya menggunakan satu plat sambung diantara dua

bagian saja.

2.2 LANDASAN TEORI 2.2.1 Kriteria Perencanaan Balok

Berdasarkan teori mekanika untuk tegangan geser balok tampang segi empat yang

dibebani gaya tranversal statik akan timbul tegangan dan regangan internal.

Sebagai bentuk perilaku perlawanan balok (Timoshenko dan Gere,1996).

Untuk mencari besarnya kuat lentur perlu diperhatikan momen yang terjadi pada

saat pembebanan. Gambar 2.2 berikut menggambarkan momen yang terjadi pada

saat pembebanan.

1/3 L 1/3 L

p/2 p/2

Mmax = 1/6 pl

1/3 L

BMD

SFD

Gambar 2.2. Kondisi pembebanan

Sedangkan pada Gambar 2.3 berikut menggambarkan distribusi tegangan.

xxxvii

hy

b

Gambar 2.3 Distribusi tegangan

Perhitungan kesetimbangan statis balok bertumpu sederhana untuk kondisi

pembebanan seperti pada Gambar 2.2 menggunakan Persamaan (2.1) dan (2.2 ) :

RA = DA = 1/2P dan RB = DB 1/2P …………………….…………….…….... (2.1)

Mmaks = 1/6 P.l….…………………………..………………………….……...(2.2)

Hubungan tegangan-regangan terhadap perilaku balok yang dibebani beban

dengan arah tranversal sumbu longitudinal diperoleh Persamaan (2.3) s/d (2.6) :

IyM .

………………………………………………………………….….(2.3)

yILP .3/1.

………………………………………………………………...(2.4)

yLIP.3/1

. ………………………………………………………...….……..(2.5)

bIQV..

…………………………………………………………..……….…(2.6)

dengan:

σ = tegangan normal akibat lentur (MPa)

M = momen lentur (Nmm)

y = jarak titik tinjau dalam penampang terhadap garis netral tampang (mm)

I = momen inersia penampang (1/12 bh3) (mm4)

τ = tegangan geser akibat lentur (MPa)

Q = momen pertama pada kedalaman yang ditinjau terhadap garis netral (mm3)

= b . ½ h . ½ y = b ½ h . ¼ h = 1/8 b h2

b = lebar balok (mm)

2.2.2 Panjang Kritis Balok

xxxviii

Panjang kritis balok akan terjadi kegagalan lentur dan geser secara bersamaan

pada kondisi pembebanan terpusat dengan jarak 1/3 dari jarak tumpuan, maka

perhitungan ditentukan dengan Persamaan 2.7

.8..6 hLcr ………………………………………………………...........…....(2.7)

dengan :

Lcr = panjang kritis balok terjadi lentur dan geser (mm) σ = tegangan lentur (MPa) h = tinggi balok (mm) τ = tegangan geser (MPa)

2.2.3 Kadar Air

Kadar air kayu adalah banyaknya air yang ada didalam sepotong kayu dinyatakan

sebagai prosentase dari berat kayu kering oven. Kadar air dapat dihitung

menggunakan Persamaan 2.8 :

%100xmdW

dWgW ...............………………………………....…..............(2.8)

Dengan:

m = kadar air benda uji (%)

Wg = berat benda uji sebelum dikeringkan (gram)

Wd = berat benda uji setelah kering oven (gram)

2.2.4 Berat Jenis

Berat jenis kayu adalah perbandingan berat kayu terhadap volume air yang sama

dengan volume kayu tersebut dengan menggunakan berat kayu kering sebagai

dasar. Faktor tempat tumbuh dan iklim, letak geografis dan spesies dapat

berpengaruh terhadap berat jenis, demikian pula letak bagian kayunya

berpengaruh terhadap berat jenis kayu.

Berdasarkan SNI 3 (2002), berat jenis kayu dapat dihitung dengan Persamaan 2.9

sebagai berikut:

xxxix

Berat jenis (Gm) = )100/1(1000 m ....................................................(2.9)

Dimana : g

g

VW

Dengan: = kerapatan kayu (kg/m3) Vg = volume kayu basah (cm3)

Wg = berat kayu basah (kg) m = kadar air sampel (%)

2.2.5 Kerapatan

Kerapatan adalah perbandingan berat kadar air awal dengan volume. Berdasarkan

SNI 3 (2002), kerapatan dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.10.

w = w

w

Vm

...................…................…………………………………...............(2.10)

Dengan:

w = kerapatan pada benda uji pada kadar air w (g/cm³)

m w = berat benda uji pada kadar air w (g)

V w = volume benda uji pada kadar air w (cm³)

2.2.6 Modulus Elastisitas

Modulus elastisitas merupakan sifat elastis kayu yang penting sebagai ukuran

ketahanan terhadap perpanjangan apabila kayu mengalami tarikan, atau

pemendekan apabila kayu mengalami tekanan selama pembebanan berlangsung

dengan kecepatan pembebanan konstan. Dalam hal ini yang menjadi tolak ukur

adalah besaran modulus elastisitas.

Nilai modulus elastisitas (MOE) terpusat di tengah bentang dapat dihitung dengan

Persamaan 2.11.

ILPMOE

..48. 3

…………………………………...........……………..…….(2.11)

dengan :

MOE = modulus elastisitas (MPa)

P = beban maksimum (N)

L = panjang balok (mm)

xl

δ = lendutan balok (mm)

I = momen inersia (mm4)

1/3 L

p/2p/2

Mmax 1/6PL

1/3 L 1/3 L

Gambar 2.4 Pengujian Modulus Elastisitas

Pada Gambar 2.4 terlihat bahwa defleksi maksimum terjadi di tengah bentang dan

untuk mencari modulus elastisitas berdasarkan defleksi maksimum, sehingga

modulus elastisitas dapat dicari menggunakan Persamaan 2.12.

Modulus Elastisitas (E) t

ss

t IqLaL

I

ap

3845

4324

.2 4

22

(kg/cm2) .............(2.12)

Dengan: P = beban maksimum (kg)

Ls = jarak tumpuan (cm)

q = berat sendiri sampel (kg/m)

It = momen inersia total penampang (cm4)

δ = defleksi balok (cm)

a = jarak 1/3 L

Perhitungan modulus elastisitas juga dapat dilakukan dengan menggunakan

rumus estimasi. Perhitungan modulus elastisitas lentur (Ew) dilakukan dengan

Persamaan 2.13 – 2.16 : 7.016000GEw MPa.......................................................................................(2.13)

Dimana :

G = berat jenis pada kadar air 15 % = b

b

GG33,11

.......................................(2.14)

xli

Gb = berat jenis dasar = m

m

aGG265,011

......................................................(2.15)

30

30 ma .....................................................................................................(2.16)

2.2.7 Lendutan Balok

Pembebanan lateral pada balok mengakibatkan terjadinya lendutan. Besarnya

lendutan maksimum yang terjadi akibat pembebanan terpusat dengan jarak 1/3

dari jarak tumpuan, ditinjau dalam Persamaan 2.17.

)43.(..24

. 22 aLIE

aPmak ………………………………………..…………(2.17)

dengan :

δmak = lendutan maksimum (mm)

P = beban pada balok (N)

a = jarak beban terhadap tumpuan (mm)

L = panjan balok (mm)

E = modulus elastisitas balok (Mpa)

I = momen inersia (mm4)

2.2.8 Kuat Lentur

Dumanauw (1990), menyebutkan bahwa kuat lentur adalah kekuatan untuk

menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu atau untuk menahan

beban-beban mati maupun hidup selain beban pukulan yang harus dipikul oleh

kayu tersebut. Terdapat 2 (dua) macam kekuatan lentur yaitu : 1. Kekuatan lentur statik, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya

secara perlahan-lahan.

2. Kekuatan lentur pukul, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya

secara mendadak.

Kuat lentur (MOR) ditentukan dengan menggunakan Persamaan 2.18 – 2.19.

untuk kondisi pembebanan terpusat ditengah bentang :

xlii

2..2..3

tbLPMOR mak ..................…………………………………………............(2.18)

untuk kondisi pembebanan terpusat dengan jarak 1/3 dari jarak tumpuan :

2...3

hbapMOR .......................……………………………………..........…......(2.19)

Dengan :

MOR = kuat lentur benda uji (MPa)

Pmak = beban maksimum yang bekerja pada benda uji (N)

L = panjang benda uji (mm)

b = lebar benda uji (mm)

t = tebal benda uji (mm).

a = jarak tumpuan terhadap baban (mm)

h = tinggi balok (mm)

Untuk mencari besarnya kuat lentur perlu diperhatikan momen yang terjadi pada

saat pembebanan. Gambar 2.5 berikut menggambarkan bidang geser dan bidang

momen yang terjadi pada saat pembebanan.

1/3 L 1/3 L

p/2 p/2

Mmax = 1/6 pl

1/3 L

BMD

SFD

Gambar 2.5 Diagram Bidang Geser dan Bidang Momen

Dari Gambar 2.5 terlihat bahwa momen mencapai maksimum pada tengah

bentang, kuat lentur yang dicari merupakan kuat lentur yang terjadi pada momen

xliii

maksimum, sehingga persamaan yang digunakan adalah Persamaan 2.20 sebagai

berikut:

Kuat Lentur ( MOR )t

s

t I

aPqLy

IyM

281

.2

(kg/cm2)............................(2.20)

Dengan:

P = beban maksimum (kg) a = jarak 1/3 L

M = momen maksimum (kg.cm) It = momen inersia total (cm4)

Ls = jarak tumpuan (cm) y = ordinat titik berat (cm)

q = berat sendiri sampel (kg/cm)

2.2.9 Balok Komposit

Balok komposit adalah balok yang terdiri atas lebih dari satu bahan. Sebagai

contoh, balok sandwich yang terdiri atas dua muka tipis dari bahan berkekuatan

relatif tinggi yang dipisahkan oleh sebuah inti tebal dari bahan berkekuatan relatif

rendah. Karena pada bagian muka mempunyai jarak terbesar dari sumbu netral

( dimana tegangan lentur terbesar ), maka bagian tersebut berfungsi seperti flens

pada balok I. Inti berfungsi sebagai pengisi dan memberikan dukungan pada muka

serta menstabilkan terhadap kerut atau tekuk.

Modulus elastisitas bahan yang jauh lebih besar E2 > E1 ( sehingga n>1 ) akan

mempengaruhi momen inersia penampang. Hal ini mengakibatkan penampang

pada balok mengalami transformasi yang mana tegangan pada bahan sebanding

dengan modulus elastisitasnya, dan dapat diasumsikan bahwa tegangan normal di

inti dapat diabaikan sehingga bahan dapat beraksi sebagai kesatuan utuh untuk

menahan semua tegangan lentur.

Perhitungan tegangan tertransformasi pada balok komposit dapat menggunakan

Persamaan 2.21 sebagai berikut:

xliv

nI

yM

T

.. .......................................................................................................(2.21)

dengan:

σ = tegangan lentur (MPa)

M = momen lentur (Nmm)

y = jarak titik tinjau dalam penampang terhadap garis netral tampang (mm)

IT = momen inersia tertransformasi (mm4)

n = rasio modulus elastisitas bahan )(1

2

EE

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Tinjauan Umum

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sifat kuat lentur sambungan miring

(scarf joint), juga untuk memberikan alternatif terbaik dari tipe sambungan yang

diujikan untuk mendapatkan kuat lentur maksimal. Sebagai dasar panjang

sambungan yang digunakan dalam penelitian ini adalah penelitian yang sudah

pernah dilakukan pada sambungan miring (scarf joint) menggunakan perekat

penol epoxy didapatkan kuat lentur terbesar pada perbandingan 1b : 4h.

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental

laboratorium. Metode eksperimental laboratorium adalah suatu penelitian yang

berusaha untuk mencari pengaruh variabel tertentu terhadap variabel yang lain

dalam kondisi terkontrol secara ketat dan dilakukan di laboratorium dengan urutan

kegiatan yang sistematis dalam memperoleh data sampai data tersebut berguna

sebagai dasar pembuatan keputusan atau kesimpulan.

Dalam penelitian ini terdapat dua variabel, yaitu variabel terikat dan variabel

bebas. Variabel terikat dari penelitian ini adalah nilai kuat lentur dari balok,

xlv

sedangkan variabel bebasnya adalah varasi jumlah alat sambung pada sambungan

miring (scarf joint) dan perekat.

3.2. Bahan Penelitian

3.2.1. Kayu

Kayu yang digunakan adalah kayu kruing. Kayu kruing sangatlah mudah

didapatkan dan relatif murah harganya dibandingkan dengan bahan bangunan lain.

Selain itu kayu kruing mempunyai berat jenis yang ringan dan proses

pengerjaannya dapat dilakukan dengan mudah dan peralatan yang sederhana.

Kayu kruing yang digunakan sebagai benda uji penelitian berukuran 6/10 x 220

cm, dengan jarak antar tumpuan 200 cm.

3.2.2. Plat Pryda Jenis pryda yang digunakan adalah pryda jenis claw nailplate dengan tipe 6C2,

dengan panjang 15,42 cm, tebal 0,1 cm dan lebar 5,14 cm. Jenis pryda ini terdiri

plat dengan gerigi sebagai pengikat pada batang kayu, sehingga kayu dapat

tersambung dan terikat kuat satu dengan yang lainya, sehingga mampu menahan

gaya tarik dan gaya tekan.

3.2.3. Perekat Bahan perekat yang digunakan jenis perekat termosetting yang dapat mengeras

pada suhu kamar, yaitu penol epoxy. Penol epoxy terdiri dari dua macam

komponen yaitu komponen perekat (resin) dan komponen pengeras (hardener).

Komponen resin adalah cairan bening tidak berbau, lebih cair dibandingkan

dengan komponen hardener, komponen hardener adalah cairan berwarna kuning

transparan liat.

3.3. Langkah Penyambungan Benda uji yang telah dibentuk sesuai dengan ukuran panjang dan besar yang telah

direncanakan, kemudian bagian dalam sambungan kayu diberi perekat penol

xlvi

epoxy secara merata. Permukaan kayu yang akan disambung dengan pryda claw

nailplate diberi pengikat menggunakan strapless kayu. Kayu yang telah diikat

harus rapat dan lurus agar pembebanan dapat merata dan tidak mengalami

kerusakan. Pemasangan plat pryda claw nailplate dengan cara memberikan

tekanan pada pelat baja tersebut hingga gerigi terbenam secara merata pada kedua

permukaan kayu yang disambung, yaitu dengan menggunakan mesin tekan (press)

khusus.

3.4 Peralatan Penelitian Peralatan yang digunakan dalam penelitian dibedakan menjadi dua kelompok,

yaitu: peralatan pembuatan benda uji dan peralatan pengujian sifat fisika dan

mekanika balok.

3.4.1. Peralatan Pembuatan Benda Uji a. Mesin gergaji (circular panel saw), digunakan untuk membelah dan

memotong bahan baku sesuai dengan ukuran yang direncanakan.

b. Gergaji, digunakan untuk pembuatan sambungan miring (scarf joint).

c. Meteran, digunakan untuk mengukur panjang, lebar dan tinggi bahan baku.

d. Alat-alat kelengkapan untuk pembuatan sambungan balok adalah:

siku-siku besi, busur, spidol, pahat, ketam dan kikir.

3.4.2. Peralatan Pengujian Sifat Fisika dan Mekanika Balok

a. Timbangan elektric

Timbangan elektric adalah alat yang digunakan untuk melakukan pengukuran

berat suatu benda. Alat ini memiliki ketelitian 1 gram. Alat ini digunakan

dalam pengukuran kerapatan dan kadar air benda uji pendahuluan. Timbangan

elektrik dapat dilihat pada Gambar 3.1.

xlvii

Gambar 3.1 Timbangan elektric dengan ketelitian 1 gram

b. Oven

Oven adalah alat yang digunakan untuk mengeringkan suatu benda. Alat ini

digunakan pada saat pengujian kadar air. Pengeringan kayu dilakukan dengan

tujuan untuk mencari berat kering. Pengeringan benda uji dihentikan setelah

didapatkan berat benda uji stabil. Oven yang digunakan dalam penelitian ini

memiliki kapasitas suhu hingga 200 οC. Oven dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Oven dengan kapasitas suhu 200 οC

c. Univesal Testing Machine (UTM)

Universal Testing Machine (UTM) digunakan untuk menguji kuat tarik, kuat

tekan dan kuat geser benda uji. Alat ini menggunakan sistim hidrolis untuk

memberikan gaya pada benda uji. Pada penelitian ini Universal Testing

Machine (UTM) digunakan untuk menguji kuat geser kayu kruing. Universal

Testing Machine (UTM) dapat dilihat pada Gambar 3.3.

xlviii

Gambar 3.3 Universal Testing Machine (UTM)

3.4.3 Peralatan Pengujian untuk Balok Sambungan a. Loading Frame dan Hydraulic Jack

Loading frame digunakan untuk menguji kuat lentur benda uji. Alat ini berupa

portal segi empat yang terbuat dari baja dengan balok portal, dapat diatur

ketinggiannya dan berdiri di atas lantai. Loading Frame terdapat tempat

kedudukan pengujian sambungan balok scarf joint dengan tumpuan sendi-rol.

Hydraulik jack merupakan alat yang memberikan beban pada benda uji

Kapasitas maksimal hidraulic jack adalah 25 ton. Loading frame dan

hydraulic jack dapat dilihat pada Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Loading Frame dan Hydraulic Jack

b. Hydraulic Pump

Hydraulic Pump digunakan untuk memberikan pembebanan secara bertahap

pada hydraulic jack saat pengujian benda uji. Sistem kerja alat ini adalah

dengan cara memompa untuk memberikan tekan pada hydraulic jack.

Hydraulic pump dapat dilihat pada Gambar 3.5.

xlix

Gambar 3.5 Hydraulic Pump

c. Load cell

Load cell digunakan untuk mengetahui interval penambahan beban yang

diberikan pada benda uji. Alat ini dihubungkan dengan Transducer untuk

membaca penambahan beban yang terjadi. Kapasitas alat ini adalah 50 ton.

Load cell dapat dilihat pada Gambar 3.6.

Gambar 3.6 Load cell

d. Transducer

Transducer digunakan untuk membaca secara digital data interval

penambahan beban yang diterima load cell. Untuk mendapatkan data

penambahan beban secara digital alat ini dihubungkan dengan load cell.

Besarnya interval penambahan beban dapat diatur sesuai kebutuhan.

Transducer dapat dilihat pada Gambar 3.7

l

Gambar 3.7 Transducer

e. Dial Gauge

Dial Gauge adalah alat yang digunakan untuk mengukur besarnya lendutan

yang terjadi. Alat ini memiliki kapasitas maksimal 20 mm dengan ketelitian

0,01 mm. Dial gauge dapat dilihat pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Dial Gauge

3.5. Benda Uji

3.5.1. Benda Uji Pendahuluan

Ukuran dan bentuk benda uji untuk pengujian sifat fisika dan mekanika kayu

mengikuti standar ISO (Internasional Standard Organization), meliputi benda uji

kerapatan dan kadar air, kuat tekan sejajar serat, kuat geser sejajar serat, kuat

lentur (MOR) dan Modulus elastisitas (MOE). setiap pengujian dilakukan

pengulangan sebanyak 3 kali sehingga jumlah total pengujian beban adalah 12

spesimen, seperti terlihat dalam Tabel 3.1.

li

Tabel 3.1. Benda Uji Pendahuluan No Jenis pengujian Jumlah

1 Kerapatan dan Kadar air 3

2 Kuat Geser 3

3 Kuat Tekan Sejajar Serat 3

4 Kuat Lentur (MOR) dan Modulus Elastisitas (MOE) 3

Jumlah 12

3.5.2. Benda Uji Balok Kayu

Benda uji yang digunakan berupa balok kayu dengan jumlah 12 buah, dengan

klasifikasi benda uji sebagai berikut:

a. 3 buah untuk balok kayu utuh tanpa sambungan.

b. 3 buah untuk balok kayu variasi 1 yaitu dengan memasang plat claw

nailplate tipe 6C2 pada sisi samping kiri dan kanan batang kayu.

c. 3 buah untuk balok kayu variasi 2 yaitu dengan memasang plat claw

nailplate tipe 6C2 pada samping sisi kiri, dan sisi kanan batang kayu, dengan

penambahan plat claw nailplate tipe 6C2 yang dipasang pada sisi bawah

batang kayu.

d. 3 buah untuk balok kayu variasi 3 yaitu dengan memasang plat claw

nailplate tipe 6C2 pada sisi samping kiri, kanan, dengan penambahan plat

claw nailplate tipe 6C2 yang dipasang pada sisi bawah dan sisi atas batang

kayu.

Penamaan-penamaan dan kode balok dan jumlah benda uji kuat lentur dapat

dilihat pada Tabel 3.2.

Tabel 3.2. Jumlah benda uji balok

Jenis Balok Kode

Benda Uji

Dimensi

cm

Jumlah Benda

Uji

Balok tanpa sambungan BTS 6 x 10 3

Balok scarf joint 1 SJ 1 6 x 10 3

Balok scarf joint 2 SJ 2 6 x 10 3

Balok scarf joint 3 SJ 3 6 x 10 3

lii

Keterangan :

BTS : Balok utuh tanpa sambungan SJ 1 : Sambungan miring (scarf joint) dengan pemasangan pryda claw

nail plate pada kedua sisi tinggi kayu. SJ 2 : Sambungan miring (scarf joint) dengan pemasangan pryda claw nail plate pada kedua sisi tinggi kayu dan satu sisi lebar. SJ 3 : Sambungan miring (scarf joint) dengan pemasangan pryda claw nail plate pada kedua sisi tinggi kayu dan kedua sisi lebar. Sketsa alat sambung

15,42 cm

5,14 cm

Plat pryda jenis claw nail plate dengan tipe 6C2, dengan panjang 15,42 cm, dan

lebar 5,14 cm, tebal 0,1 cm.

Gambar 3.9 Sketsa dimensi benda uji pengujian kuat lentur

Keterangan :

Balok Utuh : Balok utuh tanpa sambungan Variasi 1 : Sambungan miring (scarf joint) dengan pemasangan pryda claw

nail plate pada kedua sisi tinggi kayu. Variasi 2 : Sambungan miring (scarf joint) dengan pemasangan pryda claw

BALOK UTUH

VARIASI 1

b = 6 cm

10

b = 6 cm

10

b = 6 cm

10

b = 6 cm

10

VARIASI 2

VARIASI 3

4 h

4 h

4 h

liii

nail plate pada kedua sisi tinggi kayu dan satu sisi lebar. Variasi 3 : Sambungan miring (scarf joint) dengan pemasangan pryda claw nail plate pada kedua sisi tinggi kayu dan kedua sisi lebar.

Gambar 3.10 Benda uji pengujian kuat lentur

3.6 Tahapan Metodologi Penelitian

Tahapan metodologi penelitian merupakan urutan-urutan kegiatan yang

dilaksanakan secara sistematis, logis dengan mempergunakan alat bantu ilmiah

yang bertujuan untuk memperoleh kebenaran suatu objek permasalahan.

Secara garis besar pelaksanaan penelitian dengan tahap-tahap sebagai berikut:

a. Tahap 1 : Tahap persiapan awal

b. Tahap 2 : Tahap pemilihan bahan dan peralatan

c. Tahap 3 : Tahap uji pendahuluan

d. Tahap 4 : Tahap pembuatan benda uji kayu

e. Tahap 5 : Tahap pengeringan benda uji sambungan miring

f. Tahap 6 : Tahap pengujian

g. Tahap 7 : Tahap analisis pengujian

3.6.1 Tahap Persiapan Awal

Tahap persiapan awal adalah tahapan dimana semua bahan dan peralatan yang

akan digunakan dalam penelitian disiapkan terlebih dahulu, antara lain bahan,

peralatan, maupun program kerjanya sehingga penelitian dapat berjalan dengan

lancar. Peralatan yang akan digunakan diperiksa terlebih dahulu untuk mengetahui

kelayakan alat dalam pelaksanaan penelitian.

liv

3.6.2 Tahap Pemilihan Bahan dan Peralatan

Bahan utama penelitian ini adalah balok kayu kruing yang telah dipilih batang

yang lurus, tidak mempunyai cacat fisik dan tidak mempunyai mata kayu dengan

ukuran yang disyaratkan dan plat pryda jenis claw nailplate dengan tipe 6C2,

dengan panjang 15,42 cm, tebal 0,1 cm dan lebar 5,14 cm serta perekat penol

epoxy. Peralatan yang digunakan adalah gergaji, serut kayu, meteran, mistar siku,

palu, serta pensil atau spidol.

3.6.3 Tahap Uji Pendahuluan

Tahap uji pendahuluan meliputi kadar air, uji lentur, uji geser yang dilakukan di

Laboratorium UNS. Tujuan dari tahap ini adalah untuk menentukan panjang

benda uji kayu Lcr.

3.6.4 Tahap Pembuatan Benda Uji Kayu Kruing

Siapkan balok kayu kemudian kayu dilukis dengan pensil kayu sehingga

membentuk sambungan miring dengan perbandingan 1b:4h. Setelah itu kayu

digergaji sesuai dengan garis lukisan yang telah diukur. Permukaan kayu pada

sambungan diserut supaya memudahkan pada waktu penyambungan. Setelah

permukaan kayu pada sambungan digergaji dan diserut, kemudian kayu diberi

perekat penol epoxy lalu kayu dirakit atau disambung menjadi satu. Kemudian

menggunakan strapless sebagai pengikat sementara agar kayu tidak bergeser.

Setelah itu pelat diletakan dengan posisi pelat baja berada di atas dan di bawah

permukaan kayu lalu dipress menggunakan mesin khusus. Untuk lebih jelasnya

pada Gambar 3.11 dibawah ini :

lv

Gambar 3.11 Gambar Benda Uji

3.6.5 Tahap Pemeriksaan Kadar Air dan Berat Jenis Sebelum Pengujian

Kayu kruing yang telah dipilih kemudian dikeringkan dengan cara diangin-

anginkan selama kurang lebih dua minggu agar diperoleh kayu kruing yang kering

udara. Pengeringan dilakukan dibawah atap dimana angin bisa berhembus dengan

bebas, karena apabila dikeringkan di bawah sinar matahari akan menyebabkan

kayu pecah-pecah dan melengkung.

Banyaknya kandungan air pada kayu bervariasi tergantung dari suhu dan

kelembaban udara disekitarnya dan tergantung dari jenis kayu. Kadar air besarnya

bervariasi menurut jenis kayu dan perbedaan umur kayu. Kayu dari mulai

ditebang sampai siap dibuat produk akan mengalami penurunan kadar air.

Kayu kruing yang telah mencapai kering udara diperiksa kadar airnya di

Laboratorium Bahan Struktur Fakultas Teknik UNS agar memenuhi syarat kadar

lengas antara 12 % - 18 % atau rata-rata 15 %. Setelah kayu kruing tersebut

memenuhi syarat maka kayu kruing dapat dibuat benda uji.

Untuk mengetahui kadar air dan berat jenis kayu sebelum pengujian dilakukan

langkah-langkah sebagai berikut:

a. Masing-masing benda uji dipotong dengan ukuran panjang, lebar, dan tebal

kira-kira 2,5 cm x 2,5 cm x 2,5 cm.

lvi

b. Potongan kayu terebut kemudian dihitung volumenya dan ditimbang sehingga

didapatkan berat awal (Wg).

c. Potongan kayu dikeringkan dalam oven selama 24 jam dengan suhu 105 oC.

d. Setelah 24 jam potongan kayu diambil dan ditimbang beratnya, didapat berat

kayu setelah kering oven (Wd).

e. Kadar air dan berat jenis dihitung dengan Persamaan 2.8 dan Persamaan 2.9:

Kadar air m

%100xW

WWg

d

d ....................................................................(2.8)

Dengan: m = kadar air (%)

Wg = berat benda uji sebelum dikeringkan (gram)

Wd = berat benda uji setelah kering oven (gram)

Berat jenis (Gm) = )100/1(1000 m ................................................................(2.9)

Dimana : g

g

VW

Dengan: = kerapatan kayu (kg/m3)

Wg = berat kayu basah (kg)

Vg = volume kayu basah (cm3)

m = kadar air sampel (%)

Pengujian kadar air kayu dilakukan dengan menggunakan oven, jangka sorong

dan timbangan. Benda uji kadar air dapat dilihat pada Gambar 3.12.

2 0 m m20m

m

2 0 ± 5 m m

Gambar 3.12 Benda Uji kadar air kayu kruing

3.6.6 Tahap Pengujian Kuat Lentur dan Modulus Elastisitas

lvii

Peralatan yang digunakan dalam pengujian ini adalah Loading Frame beserta

perlengkapannya untuk mengetahui adanya lentur pada balok yang terjadi akibat

adanya beban luar. Beban luar tersebut mengakibatkan balok mengalami

deformasi dan regangan sehingga menimbulkan retak lentur di sepanjang bentang

balok, pada pengujian lentur kayu kruing ini pembebanan yang dilaksanakan

merupakan pembebanan bertahap. Pengujian balok dilakukan pada tumpuan

sederhana sendi-rol dengan 2 titik pembebanan pada jarak sepertiga bentang bebas.

Diagram pembebanan pada pengujian kuat lentur dapat lihat pada Gambar 3.13.

1/3 L 1/3 L

p/2 p/2

Mmax = 1/6 pl

1/3 L

BMD

SFD

Gambar 3.13 Diagram Bidang Momen dan Bidang Geser

Rumus-rumus yang digunakan :

lviii

Modulus Elastisitas (MOE) t

ss

t IqLaL

I

ap

3845

4324

.2 4

22

(kg/cm2).........(2.12)

Dengan: P = beban maksimum (kg)

Ls = jarak tumpuan (cm)

q = berat sendiri sampel (kg/m)

It = momen inersia total penampang (cm4)

δ = defleksi balok (cm)

a = jarak 1/3 L

Kuat Lentur ( MOR )t

s

t I

yaPLq

IyM

..

2..

81

.2

( kg/cm2 )..................(2.20)

Dengan:

P = beban maksimum (kg) M = momen maksimum (kg.cm)

Ls = jarak tumpuan (cm) It = momen inersia total penampang (cm4)

q = berat sendiri sampel (kg/cm) y = ordinat titik berat (cm)

Pembebanan yang dilakukan merupakan pembebanan yang bertahap untuk

mengetahui kuat lentur yang maksimum dari beberapa alternatif perbandingan

sambungan miring ( scarf joint).

Tahapan pengujian kuat lentur dan modulus elastisitas adalah sebagai berikut:

a. Setting alat, meliputi:

1) Menyiapkan alat-alat pengujian yang terdiri atas dial gauge, load cell,

transducer dan hydraulic jack.

2) Memasang benda uji kayu pada loading frame.

3) Memasang alat-alat pengujian dengan langkah sebagai berikut:

a) Memasang hydraulic jack pada loading frame, dipastikan stabil dan

tidak bergoyang

b) Memasang load cell diantara kayu dan hydraulic jack, dipastikan

kedudukan alat stabil dengan 2 titik pembebanan pada jarak sepertiga

bentang bebas.

lix

c) Memasang transducer yang sudah terpasang dengan trafo step-down

dan dihubungkan dengan load cell.

d) Memasang 2 buah dial gauge di tengah balok.

b. Pengujian kuat lentur

Langkah pengujian adalah sebagai berikut:

1) Pembebanan benda uji dilakukan secara perlahan-lahan dengan hydraulic

pump. Pembebanan diatur dengan kenaikan beban sebesar 50 kg secara

teratur. Pencatatan terhadap lendutan yang terjadi dengan membaca dial

gauge pada tiap penambahan beban.

2) Pencatatan beban maksimum yang mampu ditahan benda uji hingga benda

uji mengalami keruntuhan dan tidak mampu menahan beban lagi.

Untuk lebih jelasnya setting alat pengujian kuat lentur balok dapat dilihat pada

Gambar 3.14.

107

9

2

5

3

4

1

68

Gambar 3.14 Setting alat pengujian kuat lentur balok

Keterangan :

1. Loading Frame 6. Balok kayu

2. Load cell 7. Perata beban

3. Transducer 8. Penyalur beban

4. Hydraulic jack 9 .Perletakan rol

lx

5. Dial gauge 10.Perletakan sendi

3.6.7 Tahap Analisis Hasil Penelitian

Dari hasil pengujian yang diperoleh kemudian dilakukan analisis data untuk

mengetahui besarnya beban maksimum dan lendutan saat terjadi patah, sehingga

dapatmengetahui jenis kerusakan yang terjadi pada setiap benda uji dan pola

keruntuhannya sehigga dapat ditentukan jenis sambungan yang efektif.

Data tersebut kemudian dianalisis dengan metode yang sesuai untuk mengetahui:

1. Kuat lentur maksimum pada sambungan miring (scarf joint) yang

menggunakan pelat baja pryda claw nailplate dan perekat penol epoxy.

2. kuat lentur maksimum antara sambungan miring (scarf joint) dengan

perbedaan letak dan jumlah pelat baja claw nailplate 2, 3 dan 4 buah.

Setelah memperoleh beban dan lendutan kemudian dibuat grafik hubungan antara

beban dan lendutan masing-masing benda uji sehingga dari tabel tersebut dapat

diketahui alternatif penggunaan sambungan yang dapat menahan kuat lentur.

3.7 Kerangka Pikir

Kerangka pikir merupakan penyederhanaan dari tahapan-tahapan jalannya

penelitian. Dengan adanya kerangka pikir, penelitian yang dilakukan akan

berjalan sesuai dengan tahapan yang direncanakan. Penjelasan kerangaka pikir

dapat dilihat pada tahapan-tahapan penelitian diatas. Secara garis besar bagan

Kerangka Pikir tahapan metode penelitian dapat dilihat dalam Gambar 3.15.

Mulai

Persiapan bahan dan peralatan penelitian: - balok kayu kruing ukuran 6/10 x 220 cm - loading frame dan hidraulic jack - hidraulic pump - dial gauge - load cell - transducer - timbangan elektrik dan oven

lxi

BAB 4

ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Perhitungan Data Pengujian

Pemilihan kayu: - batang lurus, tidak cacat fisik dan

tidak ada mata kayu - ukuran kayu 6/10 x 220 cm

Pemeriksaan kadar air dan berat jenis sebelum pengujian

Pembuatan sambungan kayu menggunakan sambungan miring (scarf joint) dengan perbandingan 1b:4h dengan alat

sambung pryda claw nailplate dan penol epoxy dengan variasi penempatan dan jumlah alat sambung 2, 3 dan 4 buah

Pengujian kuat lentur dan modulus elastisitas akibat adanya beban luar dengan pembebanan bertahap

Analisis data hasil penelitian

Selesai

Uji Pendahuluan meliputi uji lentur dan uji geser untuk menentukan

panjang kritis

Gambar 3.15 Bagan kerangka pikir tahapan metodologi penelitian

lxii

Data hasil pengujian benda uji yang dilakukan di laboratorium, kemudian

dianalisis dengan ketentuan yang disyaratkan dalam SNI Kayu 2002 tentang Tata

Cara Perencanaan Struktur Kayu. Sehingga didapat hasil perhitungan sebagai

berikut:

a. Hasil perhitungan data pengujian berat jenis kayu kruing.

b. Hasil perhitungan data pengujian kuat lentur dan kuat geser uji pendahuluan.

c. Hasil perhitungan data pengujian kuat lentur kayu kruing tanpa sambungan,

sambungan miring dengan pemasangan claw nailplate pada kedua sisi tinggi

kayu (SJ-1), sambungan miring dengan pemasangan claw nailplate pada

kedua sisi tinggi kayu dan satu sisi lebar (SJ-2) dan sambungan miring dengan

pemasangan claw nailplate pada kedua sisi tinggi kayu dan kedua sisi lebar

(SJ-3) dengan penol epoxy.

d. Hasil perhitungan data pengujian modulus elastisitas kayu kruing tanpa

sambungan, sambungan miring dengan pemasangan pryda pada kedua sisi

tinggi kayu (SJ-1), sambungan miring dengan pemasangan pryda pada kedua

sisi tinggi kayu dan satu sisi lebar (SJ-2) dan sambungan miring dengan

pemasangan pryda pada kedua sisi tinggi kayu dan kedua sisi lebar (SJ-3).

4.1.1 Perhitungan Data Pengujian Kadar Air

Perhitungan kadar air kayu kruing merupakan nilai kadar air dari 3 (tiga) buah

benda uji yang didapat dari hasil pengujian di Laboratorium bahan Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Nilai kadar air kayu kruing dianggap

dapat mewakili seluruh balok kayu kruing yang akan dibuat sambungan pada

penelitian ini.

Perhitungan kadar air kayu kruing menggunakan Persamaan (2.8), di bawah ini

contoh perhitungan benda uji ke-1 kayu kruing.

Diketahui data : l (panjang) = 2,40 cm

t (tebal) = 2,40 cm

b (lebar) = 3,60 cm

Berat awal (Wg) = 18 gram

Berat setelah dioven (Wd) = 16 gram

lxiii

Kadar air

%100xW

WWgmd

d ......................................................................(2.8)

%5,12%10016

1618

xm

Selanjutnya data perhitungan kadar air kayu kruing dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Kadar Air Kayu Kruing.

No Sampel

Dimensi Berat Awal/Wg ( gram )

Berat Setelah Dioven/Wd ( gram )

Kadar Air ( % )

Kadar Air Rata-rata ( % )

l (cm)

t (cm)

b ( cm )

1 2,40 2,40 3,60 18,00 16,00 12,50 13,53 2 2,50 2,50 3,60 18,00 16,00 12,50

3 2,60 2,70 3,8 18,50 16,00 15,60 4.1.2 Perhitungan Data Pengujian Berat Jenis

Berdasarkan nilai berat jenis kayu kruing yang didapat merupakan nilai berat jenis

dari 3 (tiga) buah benda uji. Nilai berat jenis kayu kruing dianggap dapat

mewakili seluruh balok kayu kruing yang akan dibuat sambungan pada penelitian

ini. Dari hasil pengujian di Laboratorium bahan Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret Surakarta, didapat data berat jenis kayu kruing seperti tercantum

pada Tabel 4.2.

Perhitungan berat jenis kayu kruing menggunakan Persamaan (2.9), di bawah ini

Contoh perhitungan benda uji ke-1 kayu kruing.

Diketahui data : l (panjang) = 2,40 cm

t (tebal) = 2,40 cm

b (lebar) = 3,60 cm

Kadar air (m) = 12,50 %

Volume = l x t x b = 20,74 cm3

lxiv

36

3

kg/m 867,8910.74,20

10.18

VWo

Berat jenis (Gm) = )100/1(1000 m ................................................................(2.9)

3

, gram/cm 77,0100/5,1211000

89,867

mG

Selanjutnya data perhitungan berat jenis kayu kruing dapat dilihat pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Berat Jenis Kayu Kruing.

No Sampel

Dimensi Volume (cm3)

Berat Awal (gram)

Kadar Air ( % )

Berat Jenis (gr/cm3)

Berat Jenis Rata-rata ( gr/cm3)

l (cm)

t (cm)

b (cm)

1 2,40 2,40 3,60 20,74 18,00 12,50 0,77 0,69 2 2,50 2,50 3,60 22,50 18,00 12,50 0,71

3 2,60 2,70 3,80 26,68 18,50 15,60 0,60

4.1.3 Perhitungan Data Pengujian Kuat Lentur dan Kuat Geser Pada Uji

Pendahuluan

Sebelum menentukan panjang balok dan jarak tumpuan pada pengujian kuat

lentur terlebih dahulu dilakukan pengujian pendahuluan. Uji pendahuluan yang

dilakukan meliputi uji kuat lentur dan uji kuat geser sejajar serat. Dari hasil

pengujian di Laboratorium Bahan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta, didapat data berat jenis kayu kruing seperti tercantum pada Tabel 4.3.

a. Berikut ini contoh perhitungan kuat lentur benda uji ke-1 kayu kruing.

Diketahui data : t (tebal) = 21 mm

b (lebar) = 19 mm

l (panjang) = 270 mm

P (beban) = 2000 N

MOR = 22 21.19.2270.2000.3

..2..3

hbLP = 96,67 MPa

lxv

Selanjutnya data perhitungan kuat lentur kruing dapat dilihat pada Tabel 4.3.

Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Kuat Lentur Kayu Kruing.

No Kode benda uji

Dimensi Beban maksimum

(N)

MOR = 2..2

..3hbLP

lebar (mm)

tebal (mm)

panjang (mm)

Hasil (MPa)

Rata-rata (MPa)

1 MBK LT-1 19 21 270 2000 96,67 114,25 2 MBK LT -2 19,5 20 270 2300 108,32

3 MBK LT -3 20 21 270 3000 137,76 Keterangan benda uji MBK LT x M : Uji Mekanik BK : Balok Kayu LT : Lentur x : Benda Uji ke - b. Berikut ini contoh perhitungan kuat geser benda uji ke-1 kayu kruing.

Diketahui data : t (tebal) = 28 mm

b (lebar) = 24 mm

A (luas) = 672 mm²

P (beban) = 3400 N

τ = 672

3400

AP = 5,06 MPa

Selanjutnya data perhitungan kuat geser kayu kruing dapat dilihat pada Tabel 4.4.

Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Kuat Geser Kayu Kruing.

No Kode benda uji

Dimensi Luas

(mm²)

Beban maksimum

(N)

Kuat geser lebar (mm)

tebal (mm)

Hasil (MPa)

Rata-rata (MPa)

1 MBK GS-1 24 28 672 3400 5,06 6,53 2 MBK GS-2 24 26,8 643,2 1800 2,80

3 MBK GS-3 24 27 648 7600 11,73 Keterangan benda uji MBK GS x M : Uji Mekanik BK : Balok Kayu

lxvi

GS : Geser Sejajar Serat x : Benda Uji ke c. Perhitungan Panjang Kritis Balok (Lcr)

Balok kayu kruing yang digunakan untuk pengujian kuat lentur berukuran 6/10,

maka panjang kritis balok tersebut adalah :

Lcr = .8..6 h

= 53,6.8

100.25,114.6

= 1312,21 mm

4.1.4 Perhitungan Data Pengujian Kuat Lentur

Berdasarkan hasil dari pengujian di Laboratorium Struktur Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta, maka diperoleh data-data berupa beban

maksimum dan defleksi atau lendutan yang terjadi pada balok kayu kruing. Dari

data-data tersebut dan dengan data lainnya dapat dihitung nilai kuat lentur yang

terjadi pada balok kayu kruing tersebut.

Perhitungan kuat lentur kayu kruing menggunakan Persamaan (2.20), di bawah ini

contoh perhitungan benda uji ke-1.

Diketahui data : p (panjang balok) = 221,40 cm

h (tinggi balok) = 9,80 cm

b (lebar balok) = 5,80 cm

Ls (jarak tumpu) = 200 cm

y (ordinat titik berat) = 4,90 cm

Pmax (beban maksimum) = 1450 kg

a (jarak P ke tumpuan) = 66,67 cm

q (berat sendiri) = 0,06 kg/cm

lxvii

It (Momen inersia) = 380,980,5121 xx

= 454,91 cm4

Kuat Lentur ( MOR ) t

s

t I

aPqLy

IyM

281

.2

( kg/cm2 ).........................(2.20)

91,454

90,467,662

145020006,081 2 xxxx

2/00,524 cmkg Selanjutnya data perhitungan kuat lentur kayu kruing tercantum pada Tabel 4.5.

Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Kuat Lentur Kayu Kruing.

No

Kode

Sampel

h

(cm)

b

(cm)

Ls

(cm)

Pmax

(kg)

q

(kg/cm)

Kuat

Lentur

kg/cm2

Kuat

lentur

rata-rata

kg/cm2

1 BTS-1 9,80 5,80 200 1450 0,06 524,00

720,20

2 BTS-2 10,00 5,80 200 2200 0,07 762,27

3 BTS-3 9,50 5,60 200 2200 0,06 874,32

4 SJ 1-1 9,80 5,80 200 350 0,07 129,55 163,63 5 SJ 1-2 9,80 5,40 200 500 0,06 196,48

lxviii

6 SJ 1-3 9,90 5,70 200 450 0,07 164,88

7 SJ 2-1 9,80 6,00 200 600 0,06 211,59

218,09 8 SJ 2-2 9,60 5,80 200 600 0,07 228,46

9 SJ 2-3 9,90 5,80 200 600 0,06 214,22

10 SJ 3-1 9,80 5,80 200 600 0,06 218,77

238,67 11 SJ 3-2 9,60 5,90 200 650 0,06 242,52

12 SJ 3-3 9,90 5,80 200 700 0,06 254,74

Setelah menghitung kuat lentur rata-rata dari masing-masing benda uji, kemudian

dibuat grafik perubahan kuat lentur. Grafik perubahan kuat lentur digunakan

untuk melihat perbedaan perubahan kuat lentur yang terjadi antara balok tanpa

sambungan dengan ketiga jenis sambungan miring (scarf joint) menggunakan

pryda jenis claw nailplate dan penol epoxy. Agar lebih jelasnya dapat dilihat pada

Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Grafik Kuat Lentur balok kayu tanpa sambungan dan sambungan scarf joint menggunakan pryda claw nailplate dan penol epoxy.

lxix

Dari Gambar 4.1. kemudian dianalisa berapa prosentase besarnya perubahan

kekuatan yang terjadi antara balok tanpa sambungan dan ketiga jenis sambungan

miring (scarf joint) menggunakan pryda claw nailplate dan penol epoxy. Untuk

lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 4.6.

Tabel 4.6 Perubahan Kuat Letur balok kayu tanpa sambungan dan sambungan

scarf joint menggunakan pryda claw nailplate dan penol epoxy. No Kode Sampel Kekuatan Lentur Rata-rata

(kg/cm2)

Perubahan kuat Lentur

(%)

1 BTS 720,20 0

2 SJ 1 163,63 77,28

3 SJ 2 218,09 69,72

4 SJ 3 238,67 66,86

4.1.5 Perhitungan Data Pengujian Modulus Elastisitas

4.1.5.1 Perhitungan Modulus Elastisitas Berdasarkan Pengujian

Berdasarkan hasil pengujian di Laboratorium Struktur Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta, maka didapat data-data berupa beban

bertahap dan defleksi/lendutan yang diderita oleh balok kayu kruing. Dengan data

tersebut dan dengan data-data lain dapat dihitung nilai modulus elastisitas dari

balok kayu kruing tersebut.

Perhitungan modulus elastisitas kayu kruing menggunakan Persamaan (2.12), di

bawah ini contoh perhitungan modulus elastisitas balok tanpa sambungan.

Diketahui data : l (panjang balok) = 221,40 cm

h (tinggi balok) = 9,80 cm

b (lebar balok) = 5,80 cm

Ls (jarak tumpuan) = 200 cm

y (ordinat titik berat) = 4,90 cm

Pmax (beban proposional) = 1250 kg

Proposional = 3,86 kg/cm²

a (jarak P ke tumpuan) = 66.67 cm

lxx

q (berat sendiri) = 0,06 kg/cm

It (Momen Inersia) = 380,1180,5121 xx = 454,91 cm4

Untuk menghitung nilai modulus elastisitas digunakan beban proposional dan

lendutan proposional.

Modulus Elastisitas (E) t

ss

t IqLaL

I

ap

3845

4324

.2 4

22

(kg/cm²)

86,391,45438420006,05)67,6642003(

86,391,45424

67,662

12504

22

xxxxxxx

xx

x

2/ 36,101757 cmkg

Selanjutnya untuk data perhitungan modulus elastisitas kayu kruing tercantum

pada Tabel 4.7 sebagai berikut :

Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Modulus Elastisitas Kayu Kruing.

No Kode

Sampel

h b Ls q P

Prop.

prop.

E E

rata-rata

(cm) (cm (cm (kg/cm) (kg) (mm) (kg/cm 2 ) (kg/cm 2 )

1 BTS-1 9,80 5,80 200 0,06 1250 3,86 101757,36

132676,44 2 BTS-2 10,00 5,80 200 0,07 1800 3,85 138047,67

3 BTS-3 9,50 5,60 200 0,06 1500 3,38 158224,28

4 SJ 1-1 9,80 5,80 200 0,07 250 1,66 49048,76

68918,88 5 SJ 1-2 9,80 5,40 200 0,06 350 1,21 99775,90

6 SJ 1-3 9,90 5,70 200 0,07 300 1,65 57931,98

7 SJ 2-1 9,80 6,00 200 0,06 350 1,80 60339,06

80824,67 8 SJ 2-2 9,60 5,80 200 0,07 250 1,13 76253,41

9 SJ 2-3 9,90 5,80 200 0,06 350 1,03 105881,55

10 SJ 3-1 9,80 5,80 200 0,06 400 1,55 82556,38

93714,26 11 SJ 3-2 9,60 5,90 200 0,06 350 1,26 92763,70

12 SJ 3-3 9,80 5,80 200 0,06 400 1,21 105822,71

lxxi

Untuk mencari beban proporsional maupun lendutan proporsional dapat

menggunakan grafik hubungan beban dan lendutan kemudian dibuat garis linear,

sehingga beban dan lendutan proposional dapat dibaca. Untuk lebih jelasnya dapat

dilihat pada Gambar 4.2, sedangkan perhitungan dan pembacaan grafik yang

lainnya terdapat pada daftar lampiran.

Gambar 4.2 Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Proporsional pada Balok Tanpa Sambungan 1.

lxxii

Tabel 4.8 Data pembacaan beban dan lendutan balok tanpa sambungan sampel 1

No Beban

Lendutan (mm)

Keterangan Dial kiri

Dial Kanan Rata Defleksi

(kg) (N) (mm) (mm) (mm) 1 0 0 0 0 0 2 50 500 0,65 0,72 0,69 3 100 1000 1,31 1,66 1,49 4 150 1500 2,18 2,90 2,54 5 200 2000 3,83 4,74 4,29 6 250 2500 4,37 5,44 4,91 7 300 3000 5,05 6,34 5,70 8 350 3500 6,07 7,71 6,89 9 400 4000 6,94 8,74 7,84

10 450 4500 10,48 11,25 10,87 11 500 5000 12,04 12,97 12,51 12 550 5500 13,16 14,30 13,73 13 600 6000 14,52 15,91 15,22 14 650 6500 15,82 17,43 16,63 15 700 7000 17,20 19,04 18,12 16 750 7500 19,63 21,79 20,71 17 800 8000 20,95 23,28 22,12 18 850 8500 22,47 24,97 23,72 19 900 9000 23,92 26,42 25,17 20 950 9500 26,16 28,76 27,46 21 1000 10000 27,44 30,28 28,86 22 1050 10500 29,44 32,28 30,86 23 1100 11000 31,80 35,07 33,44 24 1150 11500 33,06 36,54 34,80 25 1200 12000 34,56 38,24 36,40 26 1250 12500 36,65 40,58 38,62 Batas Proporsional 27 1300 13000 39,51 43,81 41,66 28 1350 13500 42,03 46,46 44,25 29 1400 14000 45,02 49,84 47,43 30 1450 14500 47,62 52,79 50,21

Setelah menghitung modulus elastisitas rata-rata dari masing-masing benda uji,

kemudian dibuat grafik perubahan modulus elastisitas. Grafik perubahan modulus

elastisitas digunakan untuk melihat perbedaan perubahan modulus elastisitas yang

terjadi antara balok tanpa sambungan dengan ketiga jenis variasi sambungan

lxxiii

miring (scarf joint) menggunakan pryda claw nailplate dan penol epoxy. Agar

lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 4.3 berikut ini.

Gambar 4.3 Grafik Modulus Elastisitas balok kayu tanpa sambungan dan miring (scarf joint) menggunakan pryda claw nailplate dan penol epoxy.

Dari Gambar 4.3. Kemudian dianalisa berapa besar prosentase perubahan

kekuatan yang terjadi antara balok tanpa sambungan dengan ketiga jenis variasi

sambungan miring (scarf joint) menggunakan pryda claw nailplate dan penol

epoxy. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 4.9.

Tabel 4.9 Perubahan modulus elastisitas balok kayu tanpa sambungan dan

sambungan miring (scarf joint) menggunakan pryda claw nailplate dan penol epoxy.

No Kode Sampel Modulus Elastisitas

Rata-rata (kg/cm2)

Perubahan Modulus

Elastisitas (%)

1 BTS 132676,44 0

2 SJ 1 68918,88 48,05

3 SJ 2 80824,67 39,08

lxxiv

4 SJ 3 93714,26 29,37

4.1.5.2 Perhitungan Modulus Elastisitas dengan Rumus Estimasi Kuat Acuan

Perhitungan modulus elastisitas lentur (Ew) dilakukan dengan rumus estimasi kuat

acuan: 7.016000GEw MPa

Dimana :

G = berat jenis pada kadar air 15 % = b

b

GG33,11

Gb = berat jenis dasar = m

m

aGG265,011

30

30 ma

Dari hasil pengujian diperoleh data:

m = 13,53 %

Gm = 0,69 gr/cm3 = 6900000 kg/m3

27.07,0 kg/cm 6 123399,7 MPa 976,1233969,01600016000

69,063,0133,01

63,0133,01

63,069,055,0265,01

69,0265,01

55,030

53,133030

30

xGExG

GG

xxaGGG

ma

w

b

b

m

mb

Jadi berdasarkan rumus estimasi kuat acuan didapat nilai modulus elastisitas

lentur:

Ew = 123399,76 kg/cm2

lxxv

5,8 cm

9,8 cm

y

z o

h1

h2

5,8 cm

9,8 cm

y

z o

1,54 cm

5,14cm

0,1 cm

4.1.5.3 Perhitungan Momen Inersia Tertransformasi Akibat Komposit

Sambungan Miring Scarf Joint 1-1

Diketahui data :

Es ( plat ) = 200000 Mpa

Ew ( kayu ) = 13000 Mpa

)(EwEsn = 38,15

13000200000

n (5,14) = 15,38 x 0,01 = 1,54 cm

h2 = h1 = ½ x 9,8 = 4,9 cm

IT = Iw + Is

= 23 )0)(8,98,5()8,98,5(121 xx + ( 23 )0)(14,554,1()14,554,1(

121 xx ) x 2

= 472,34 cm4

xnI

aPqLyxn

IyM

T

s

T

281

.2

34,472

95,467,662

35020006,081 2 xxxx

x 1,54

= 192,14 cm4

lxxvi

74,05 cm0,1 cm

6 cm

9,8 cm

y

z o

0,1 cm

h1

h2

5,14 cm0,1 cm

6 cm

9,8 cm

y

z o

1,54 cm

5,14cm

0,1 cm

74,05 cm0,1 cm

6 cm

9,8 cm

y

z o

0,1 cm

h1

h2

5,14 cm0,1 cm

6 cm

9,8 cm

y

z o

0,1 cm 0,1 cm

1,54cm

5,14cm

0,1 cm

Sambungan Miring Scarf Joint 2-1

Diketahui data :

Es ( plat ) = 200000 Mpa

Ew ( kayu ) = 13000 Mpa

)(EwEsn = 38,15

13000200000

n (5,14) = 15,38 x 5,14 = 74,05 cm

cm

xxx

xxxx

AAy

h 35,5)1,004,74()14,554,1(2)8,96(

)1,005,74(85,9()14,554,1(9,42)8,96(8,921

1

111

h2 = h – h1 = 9,9 – 5,35 = 4,55 cm IT = Iw + Is

= 23 )8,92135,5)(8,96()8,96(

121 xxx + 2 ( 23 )8,9

2135,5)(14,554,1()14,554,1(

121 xxx )

+ 23 )1,02155,4)(1,005,74()1,005,74(

121 xxx

= 670,50 cm4

xnI

aPqLyxn

IyM

T

s

T

281

.2

50,670

45,467,662

60020006,081 2 xxxx

x74,05

= 9986,92 cm4

lxxvii

Sambungan Miring Scarf Joint 3-1

Diketahui data :

Es ( plat ) = 200000 Mpa

Ew ( kayu ) = 13000 Mpa

)(EwEsn = 38,15

13000200000

n (5,14) = 15,38 x 5,14 = 74,05 cm

h2 = h1 = ½ x 10 = 5 cm

IT = Iw + Is

= 23 )0)(8,96()8,96(121 xx + ( 23 )0)(14,554,1()14,554,1(

121 xx ) x 2

(+ 23 )95,4)(1,005,74()1,005,74(121 xx ) x 2

= 868,34 cm4

T

s

T I

aPqLyxn

IyM

281

.2

x n

34,868

9,467,662

60020006,081 2 xxxx

x 74,05

2/79,8486 cmkg

Dari hasil perhitungan diperoleh inersia rata-rata tertransformasi sambungan

miring variasi 1, 2, 3 berturut turut sebagai berikut 475,49 cm4 : 675,56 cm4:

842,43 cm4, sehingga perbandingannya adalah 1: 1,4: 1,8 .

4.2 Pembahasan

4.2.1 Kadar Air

lxxviii

Kadar air kayu adalah banyaknya air yang ada di dalam sepotong kayu yang

dinyatakan sebagai prosentase dari berat kayu kering oven, banyaknya kandungan

air pada kayu bervariasi tergantung dari suhu dan kelembaban udara disekitarnya

dan tergantung dari jenis kayu. Kadar air besarnya bervariasi menurut jenis kayu

dan perbedaan umur kayu. Kayu dari mulai ditebang sampai siap dibuat produk

akan mengalami penurunan kadar air. Berdasarkan hasil pengujian diperoleh nilai

kadar air rata-rata kayu kruing adalah 13,53 %, sehingga dalam pengujian ini

kondisi kayu yang digunakan telah memenuhi syarat kering udara.

4.2.2 Berat Jenis

Faktor yang mempengaruhi berat jenis kayu antara lain tempat tumbuh dan iklim,

letak geografis dan spesies serta letak bagian kayu. Semakin besar berat jenis kayu

umumnya makin kuat pula kayunya dan semakin kecil berat jenis kayu, akan

berkurang pula kekuatannya. Berdasarkan hasil pengujian diperoleh nilai berat

jenis rata-rata kayu kruing adalah 0,69 gr/cm3. Sehingga kayu kruing termasuk

kayu dengan kelas berat sedang atau agak berat.

4.2.3 Kuat Lentur

Berdasarkan hasil pengujian diperoleh nilai kuat lentur rata-rata kayu kruing utuh

adalah 720,20 kg/cm2, nilai kuat lentur rata-rata sambungan miring (scarf joint)

variasi 1 adalah 163,63 kg/cm2, nilai kuat lentur rata-rata sambungan miring (scarf

joint) variasi 2 adalah 218,09 kg/cm2 dan nilai kuat lentur rata-rata sambungan

miring (scarf joint) variasi 3 adalah 238,67 kg/cm2.

Jika dibandingkan dari keempat jenis variasi benda uji kayu kruing, maka kayu

utuh memiliki kuat lentur yang paling tinggi daripada ketiga jenis sambungan

tersebut. Hal ini disebabkan karena serat-serat kayu pada kayu kruing utuh masih

baik sehingga mampu menahan gaya momen lentur yang terjadi, tidak seperti

yang terjadi pada ketiga jenis sambungan tersebut, serat kayu banyak yang

terpotong dan rusak pada proses penyambungan kayu.

lxxix

Pada penelitian yang sudah dilakukan pada sambungan miring (scarf joint)

menggunakan perekat menghasilkan kuat lentur maksimal pada perbandingan

1:4h dengan nilai 224,03 kg/cm2. Sedangkan pada penelitian ini menghasilkan

kuat lentur maksimal 238,67 kg/cm2.

Dengan melihat hasil kuat lentur dari sambungan miring (scarf joint) 1, 2 dan 3,

maka mengalami peningkatan secara linier. Hal ini disebabkan karena adanya aksi

komposit dimana kekuatan bahan plat pryda lebih besar dibanding kayu, sehingga

mempengaruhi nilai n dan momen inersia penampang. Hal ini mengakibatkan

penampang pada balok mengalami transformasi yang mana tegangan yang

diterima plat akan ditransfer ke balok kayu dan beraksi sebagai kesatuan utuh

untuk menahan tegangan lentur.

4.2.4 Modulus Elastisitas

Berdasarkan Tabel 4.7 menunjukkan bahwa modulus elastisitas balok tanpa

sambungan lebih besar daripada modulus elastisitas balok sambungan dengan

ketiga jenis sambungan miring (scarf joint). Dari tabel tersebut dapat dilihat hasil

modulus elastisitas dari sambungan miring (scarf joint) 1, 2 dan 3 mengalami

peningkatan secara linier. Pebedaan nilai modulus elastisitas itu dikarenakan

adanya aksi komposit dimana Eplat > Ekayu ( sehingga n>1 ) akan mempengaruhi

momen inersia penampang. Hal ini mengakibatkan penampang pada balok

mengalami transformasi yang mana tegangan pada bahan sebanding dengan

modulus elastisitasnya, sehingga dapat beraksi sebagai kesatuan utuh untuk

menahan semua tegangan.

Berdasarkan hasil pengujian diperoleh nilai modulus elastisitas rata-rata kayu

kruing utuh adalah 132676,44 kg/cm2, nilai ini mendekati perhitungan modulus

elastisitas dengan rumus estimasi kuat acuan dengan nilai adalah Ew= 123399,76

kg/cm2. Perbedaan yang terjadi pada modulus elastisitas disebabkan karena

perhitungan modulus elastisitas dipengaruhi kadar air, kadar air akan

mempengaruhi nilai kuat lentur dan modulus elastisitas, semakin sedikit nilai

kadar air maka semakin kuat kapasitas lentur maupun modulus elastisitasnya

sehingga modulus elastisitas pada saat pengujian nilainya akan berbeda dengan

lxxx

modulus elastisitas dengan menggunakan rumus estimasi kuat acuan (Ew), dan

kekurang telitian dalam membaca penurunan pada dial gauge saat melakukan

pengujian sehingga data defleksi atau penurunan balok kayu yang terbaca kurang

akurat.

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

1. Karakteristik sifat mekanik kayu kruing pada sambungan miring (scarf joint)

adalah sebagai berikut:

a. Nilai kuat lentur sambungan miring (scarf joint) variasi 1 , 2, dan 3 secara

berturut-turut adalah 163,63 kg/cm2, 218,09 kg/cm2, 238,67 kg/cm2.

b. Sambungan miring (scarf joint) variasi 3 dapat menjadi alternatif

sambungan yang lebih baik dibandingkan dengan sambungan miring

(scarf joint) variasi 1 dan 2. Hal ini disebabkan karena adanya aksi

komposit dimana Eplat > Ekayu ( sehingga n>1 ) akan mempengaruhi

momen inersia penampang. Hal ini mengakibatkan penampang pada balok

mengalami transformasi yang mana tegangan pada bahan sebanding

dengan modulus elastisitasnya, sehingga dapat beraksi sebagai kesatuan

utuh untuk menahan tegangan lentur.

5.2 Saran

Beberapa saran yang berhubungan dengan pelaksanaan penelitian yang telah

dilakukan yang mungkin dapat bermanfaat, antara lain:

1. Perlu dikembangkan variasi dan jenis pryda claw nailplate pada sambungan

kayu kruing agar mampu meningkatkan kekuatan kayu sambungan sehingga

bisa mendekati kekuatan dari kayu utuh.

lxxxi

2. Dalam penggunaan perekat sebagai alat sambung proporsi pencampuran

perekat harus tepat dan sebaiknya perekat dioleskan secara merata pada bagian

yang akan direkatkan.

3. Sebaiknya dalam pembacaan dial gauge dilakukan dengan cermat agar

terhindar dari kesalahan pembacaan.

4. Dalam penggunaan pryda claw nailplate sebagai alat sambung untuk

menahan kuat lentur masih perlu dipertimbangkan kembali mengingat hasil

kuat lenturnya yang masih jauh dari yang diharapkan.

lxxxii

Diketahui data :

Es ( plat ) = 200000 Mpa

Ew ( kayu ) = 13000 Mpa

)(EwEsn = 38,15

13000200000

n (5,14) = 15,38 x 5,14 = 74,05 cm

cmxx

xxxx

AAy

h 45,5)1,004,74()8,96(

)1,005,74)(1,0218,9()8,96(8,9

21

1

111

h2 = h – h1 = 9,9 – 5,45 = 4,45 cm

IT = Iw + Is

= 23 )8,92145,5)(8,96()8,96(

121 xxx + 23 )1,0

2145,4)(1,005,74()1,005,74(

121 xxx

= 631,78 cm4

xnI

aPqLy

IyM

T

s

T

281

.2

78,631

35,467,662

60020006,081 2 xxxx

74,05 cm0,1 cm

6 cm

9,8 cm

y

z o

0,1 cm

9,8 cm

h1

h2

5,14 cm0,1 cm

6 cm

9,8 cm

y

z oh2

lxxxiii

= 2/92,139 cmkg

74,05 cm0,1 cm

5,8 cm

9,8 cm

y

z o

0,1 cm

9,8 cm

h1

h2

5,14 cm0,1 cm

5,8 cm

9,8 cm

y

z o

0,1 cm 0,1 cm

Diketahui data :

Es ( plat ) = 200000 Mpa

Ew ( kayu ) = 13000 Mpa

)(EwEsn = 38,15

13000200000

n (5,14) = 15,38 x 5,14 = 74,05 cm

h2 = h1 = ½ x 10 = 5 cm

IT = Iw + Is

= 23 )0)(8,98,5()8,98,5(121 xx + ( 23 )95,4)(1,005,74()1,005,74(

121 xx ) x 2

= 817,80 cm4

80,817

9,467,662

60020006,081 2 xxxx

2/69,121 cmkg

xnI

aPqLy

IyM

T

s

T

281

.2

lxxxiv

p (panjang balok) = 221,40 cm

h (tinggi balok) = 9,80 cm

b (lebar balok) = 5,80 cm

Ls (jarak tumpu) = 200 cm

y (ordinat titik berat) = 4,90 cm

Pmax (beban maksimum) = 1450 kg

a (jarak P ke tumpuan) = 66,67 cm

q (berat sendiri) = 0,06 kg/cm

lxxxv

TABEL PEMBACAAN BEBAN – LENDUTAN Kode Balok Uji : BTS 1 Sampel : 1 Jenis Pengujian : Uji Lentur Keruntuhan Lentur Tempat : Lab. Struktur FT.UNS

No Beban

Lendutan (mm)

Keterangan Dial kiri

Dial Kanan

Rata Defleksi

(kg) (N) (mm) (mm) (mm) 1 0 0 0 0 0 2 50 500 0,65 0,72 0,69 3 100 1000 1,31 1,66 1,49 4 150 1500 2,18 2,90 2,54 5 200 2000 3,83 4,74 4,29 6 250 2500 4,37 5,44 4,91 7 300 3000 5,05 6,34 5,70 8 350 3500 6,07 7,71 6,89 9 400 4000 6,94 8,74 7,84 10 450 4500 10,48 11,25 10,87 11 500 5000 12,04 12,97 12,51 12 550 5500 13,16 14,30 13,73 13 600 6000 14,52 15,91 15,22 14 650 6500 15,82 17,43 16,63 15 700 7000 17,20 19,04 18,12 16 750 7500 19,63 21,79 20,71 17 800 8000 20,95 23,28 22,12 18 850 8500 22,47 24,97 23,72 19 900 9000 23,92 26,42 25,17 20 950 9500 26,16 28,76 27,46 21 1000 10000 27,44 30,28 28,86 22 1050 10500 29,44 32,28 30,86 23 1100 11000 31,80 35,07 33,44 24 1150 11500 33,06 36,54 34,80

lxxxvi

25 1200 12000 34,56 38,24 36,40 26 1250 12500 36,65 40,58 38,62 Batas Proporsional 27 1300 13000 39,51 43,81 41,66 28 1350 13500 42,03 46,46 44,25 29 1400 14000 45,02 49,84 47,43 30 1450 14500 47,62 52,79 50,21

lxxxvii

TABEL PEMBACAAN BEBAN – LENDUTAN Kode Balok Uji : BTS 2 Sampel : 2 Jenis Pengujian : Uji Lentur Keruntuhan Lentur Tempat : Lab. Struktur FT.UNS

NO Beban

Lendutan (mm) Keterangan

Dial kiri

Dial Kanan

Rata Defleksi

(kg) (N) (mm) (mm) (mm) 1 0 0 0 0 0 2 50 500 0,03 0,02 0,03 3 100 1000 1,09 1,08 1,09 4 150 1500 2,03 2,72 2,38 5 200 2000 2,99 3,03 3,01 6 250 2500 3,83 3,90 3,87 7 300 3000 4,76 4,77 4,77 8 350 3500 5,26 5,32 5,29 9 400 4000 6,17 6,57 6,37

10 450 4500 9,67 9,36 9,52 11 500 5000 10,75 10,52 10,64 12 550 5500 11,91 11,30 11,61 13 600 6000 12,94 12,34 12,64 14 650 6500 14,08 13,31 13,70 15 700 7000 14,71 13,95 14,33 16 750 7500 15,45 15,08 15,27 17 800 8000 16,60 16,20 16,40 18 850 8500 17,40 17,30 17,35 19 900 9000 18,54 18,45 18,50 20 950 9500 19,46 20,18 19,82 21 1000 10000 20,15 20,87 20,51 22 1050 10500 21,41 22,20 21,81 23 1100 11000 22,18 23,11 22,65

lxxxviii

24 1150 11500 23,26 24,12 23,69 25 1200 12000 24,84 25,76 25,30 26 1250 12500 25,85 26,69 26,27 27 1300 13000 26,45 27,29 26,87 28 1350 13500 27,46 28,19 27,83 29 1400 14000 28,48 29,12 28,80 30 1450 14500 29,55 30,92 30,24 31 1500 15000 30,75 32,21 31,48 32 1550 15500 31,55 33,07 32,31 33 1600 16000 32,64 34,42 33,53 34 1650 16500 33,00 34,84 33,92 35 1700 17000 34,12 36,54 35,33 36 1750 17500 35,55 38,21 36,88 37 1800 18000 37,13 39,91 38,52 Batas Proporsional 38 1850 18500 39,85 42,79 41,32 39 1900 19000 41,77 45,02 43,40 40 1950 19500 45,08 48,65 46,87 41 2000 20000 47,82 51,69 49,76 42 2050 20500 50,05 56,26 53,16 43 2100 21000 52,69 58,06 55,38 44 2150 21500 56,03 61,42 58,73 45 2200 22000 61,65 67,04 64,35

lxxxix

TABEL PEMBACAAN BEBAN – LENDUTAN

xc

Kode Balok Uji : BTS 3 Sampel : 3 Jenis Pengujian : Uji Lentur Keruntuhan Lentur Tempat : Lab. Struktur FT.UNS

NO

Beban

Lendutan

(mm) Keterangan

Dial kiri

Dial Kanan

Rata Defleksi

(kg) (N) (mm) (mm) (mm) 1 0 0 0 0 0 2 50 500 0,92 0,94 0,93 3 100 1000 1,75 1,88 1,82 4 150 1500 2,43 2,73 2,58 5 200 2000 3,28 3,80 3,54 6 250 2500 4,20 4,89 4,55 7 300 3000 5,04 5,87 5,46 8 350 3500 5,95 6,91 6,43 9 400 4000 6,89 8,05 7,47

10 450 4500 9,12 10,95 10,04 11 500 5000 10,43 11,02 10,73 12 550 5500 11,53 12,33 11,93 13 600 6000 12,84 13,33 13,09 14 650 6500 14,12 14,61 14,37 15 700 7000 14,99 15,19 15,09 16 750 7500 16,22 16,43 16,33 17 800 8000 17,42 17,64 17,53 18 850 8500 18,19 18,43 18,31 19 900 9000 19,37 19,62 19,50 20 950 9500 20,31 20,55 20,43 21 1000 10000 21,00 21,33 21,17 22 1050 10500 21,90 22,84 22,37 23 1100 11000 22,79 23,75 23,27 24 1150 11500 23,93 24,93 24,43 25 1200 12000 25,19 26,15 25,67 26 1250 12500 26,57 27,62 27,10 27 1300 13000 27,63 28,71 28,17 28 1350 13500 29,22 30,3 29,76 29 1400 14000 30,72 31,83 31,28 30 1450 14500 32,29 33,46 32,88 31 1500 15000 33,71 33,98 33,85 Batas Proporsional 32 1550 15500 36,11 37,41 36,76 33 1600 16000 38,76 40,01 39,39 34 1650 16500 39,36 40,61 39,99 35 1700 17000 40,43 41,71 41,07 36 1750 17500 41,80 43,08 42,44 37 1800 18000 43,38 44,63 44,01

xci

38 1850 18500 46,00 47,14 46,57 39 1900 19000 48,04 49,16 48,60 40 1950 19500 50,14 51,24 50,69 41 2000 20000 53,08 54,29 53,69 42 2050 20500 54,59 55,76 55,18 43 2100 21000 56,98 58,05 57,52 44 2150 21500 63,36 70,81 67,09 45 2200 22000 71,09 79,35 75,22

xcii

TABEL PEMBACAAN BEBAN – LENDUTAN Kode Balok Uji : SJ 1.1 Sampel : 1 Jenis Pengujian : Uji Lentur Keruntuhan Lentur Tempat : Lab. Struktur FT.UNS

NO Beban

Lendutan (mm)

Keterangan

Dial kiri

Dial Kanan

Rata Defleksi

(kg) (N) (mm) (mm) (mm) 2 0 0 0,00 0,00 0,00 3 50 500 1,23 1,49 1,36 4 100 1000 5,70 5,64 5,67 5 150 1500 9,49 9,28 9,39 6 200 2000 13,02 12,03 12,53 7 250 2500 16,53 16,63 16,58 Batas Proporsional 8 300 3000 22,63 22,72 22,68 9 350 3500 35,23 35,30 35,27

xciii

TABEL PEMBACAAN BEBAN – LENDUTAN

Kode Balok Uji : SJ 1.2 Sampel : 2 Jenis Pengujian : Uji Lentur Keruntuhan Lentur Tempat : Lab. Struktur FT.UNS

NO Beban

Lendutan (mm) Keterangan

Dial kiri

Dial Kanan

Rata Defleksi

(kg) (N) (mm) (mm) (mm) 1 0 0 0 0 0 2 50 500 1,94 0,89 1,42 3 100 1000 3,48 2,02 2,75 4 150 1500 3,92 2,42 3,17 5 200 2000 5,23 3,45 4,34 6 250 2500 6,02 4,05 5,04 7 300 3000 8,37 6,65 7,51 8 350 3500 12,69 11,45 12,07 Batas Proporsional 9 400 4000 17,51 16,35 16,93 10 450 4500 18,27 29,85 24,06 11 500 5000 40,67 42,25 41,46

xciv

TABEL PEMBACAAN BEBAN – LENDUTAN

Kode Balok Uji : SJ 1.3 Sampel : 3 Jenis Pengujian : Uji Lentur Keruntuhan Lentur Tempat : Lab. Struktur FT.UNS

NO

Beban

Lendutan

(mm) Keterangan

Dial kiri

Dial Kanan

Rata Defleksi

(kg) (N) (mm) (mm) (mm) 1 0 0 0 0 0,00 2 50 500 1,88 1,36 1,62 3 100 1000 5,46 5,30 5,38 4 150 1500 7,28 7,30 7,29 5 200 2000 11,05 10,50 10,78 6 250 2500 13,04 12,50 12,77 Batas Proporsional 7 300 3000 16,70 16,30 16,50 8 350 3500 20,78 19,30 20,04 9 400 4000 28,34 27,20 27,77 10 450 4500 45,34 46,20 45,77

xcv

TABEL PEMBACAAN BEBAN – LENDUTAN Kode Balok Uji : SJ 2.1 Sampel : 1 Jenis Pengujian : Uji Lentur Keruntuhan Lentur Tempat : Lab. Struktur FT.UNS NO

Beban

Lendutan (mm)

Keterangan

Dial kiri

Dial Kanan

Rata Defleksi

(kg) (N) (mm) (mm) (mm) 1 0 0 0 0 0,00 2 50 500 2,60 2,76 2,68 3 100 1000 5,06 5,46 5,26 4 150 1500 7,44 7,80 7,62 5 200 2000 10,34 10,74 10,54 6 250 2500 12,59 13,00 12,80 Batas Proporsional 7 300 3000 15,47 15,86 15,67 8 350 3500 17,59 18,35 17,97 9 400 4000 22,88 21,81 22,35

10 450 4500 34,87 23,24 29,06 11 500 5000 37,52 25,84 31,68 12 550 5500 41,42 29,59 35,51

xcvi

13 600 6000 48,42 36,59 42,51

TABEL PEMBACAAN BEBAN – LENDUTAN

Kode Balok Uji : SJ 2.2 Sampel : 2 Jenis Pengujian : Uji Lentur Keruntuhan Lentur Tempat : Lab. Struktur FT.UNS

NO

Beban

Lendutan

(mm) Keterangan

Dial kiri

Dial Kanan

Rata Defleksi

(kg) (N) (mm) (mm) (mm) 1 0 0 0 0 0 2 50 500 1,76 1,30 1,53 3 100 1000 4,46 3,60 4,03 4 150 1500 6,45 6,20 6,33 5 200 2000 9,46 9,53 9,50 6 250 2500 11,14 11,53 11,34 7 300 3000 14,01 14,39 14,20 Batas Proporsional 8 350 3500 18,49 18,69 18,59 9 400 4000 23,77 24,05 23,91

10 450 4500 40,77 41,05 40,91

xcvii

TABEL PEMBACAAN BEBAN – LENDUTAN

Kode Balok Uji : SJ 2.3 Sampel : 3 Jenis Pengujian : Uji Lentur Keruntuhan Lentur Tempat : Lab. Struktur FT.UNS

NO Beban

Lendutan

(mm) Keterangan

Dial kiri

Dial Kanan

Rata Defleksi

(kg) (N) (mm) (mm) (mm) 1 0 0 0 0 0,00 2 50 500 1,23 1,21 1,22 3 100 1000 3,40 3,16 3,28 4 150 1500 4,84 4,72 4,78 5 200 2000 5,99 5,91 5,95 6 250 2500 7,38 7,13 7,26 7 300 3000 8,69 8,68 8,69 8 350 3500 10,29 10,22 10,26 Batas Proporsional 9 400 4000 13,00 13,05 13,03

10 450 4500 15,30 14,34 14,82 11 500 5000 16,34 15,58 15,96

xcviii

12 550 5500 17,97 17,25 17,61 13 600 6000 30,14 31,83 30,99

TABEL PEMBACAAN BEBAN – LENDUTAN

Kode Balok Uji : SJ 3.1 Sampel : 1 Jenis Pengujian : Uji Lentur Keruntuhan Lentur Tempat : Lab. Struktur FT.UNS

NO

Beban

Lendutan

(mm) Keterangan

Dial kiri

Dial Kanan

Rata Defleksi

(kg) (N) (mm) (mm) (mm) 1 0 0 0 0 0 2 50 500 0,75 1,79 1,27 3 100 1000 3,19 3,90 3,55 4 150 1500 4,41 5,10 4,76 5 200 2000 5,80 6,79 6,30 6 250 2500 7,36 8,59 7,98 7 300 3000 8,96 10,28 9,62 Batas Proporsional 8 350 3500 11,11 12,98 12,05 9 400 4000 14,60 16,33 15,47

10 450 4500 17,46 19,33 18,40 11 500 5000 21,25 23,50 22,38 12 550 5500 27,72 28,79 28,26

xcix

13 600 6000 37,25 38,50 37,88

TABEL PEMBACAAN BEBAN – LENDUTAN

Kode Balok Uji : SJ 3.2 Sampel : 2 Jenis Pengujian : Uji Lentur Keruntuhan Lentur Tempat : Lab. Struktur FT.UNS

NO Beban

Lendutan

(mm) Keterangan

Dial kiri

Dial Kanan

Rata Defleksi

(kg) (N) (mm) (mm) (mm) 1 0 0 0 0 0,00 2 50 500 0,16 0,17 0,16 3 100 1000 3,51 5,11 4,31 4 150 1500 5,22 6,91 6,07 5 200 2000 6,90 8,56 7,73 6 250 2500 8,14 9,84 8,99 7 300 3000 10,02 11,69 10,86 8 350 3500 11,92 13,35 12,64 Batas Proporsional 9 400 4000 17,45 18,47 17,96

10 450 4500 20,19 22,38 21,29 11 500 5000 24,42 26,24 25,33

c

12 550 5500 29,61 31,49 30,55 13 600 6000 33,07 35,09 34,08 14 650 6500 44,32 45,21 44,77

TABEL PEMBACAAN BEBAN – LENDUTAN

Kode Balok Uji : SJ 3.3 Sampel : 3 Jenis Pengujian : Uji Lentur Keruntuhan Lentur Tempat : Lab. Struktur FT.UNS

NO Beban

Lendutan (mm)

Keterangan

Dial kiri

Dial Kanan

Rata Defleksi

(kg) (N) (mm) (mm) (mm) 1 0 0 0 0 0 2 50 500 2,83 2,32 2,58 3 100 1000 3,65 2,80 3,23 4 150 1500 4,40 3,34 3,87 5 200 2000 5,62 4,58 5,10 6 250 2500 7,20 6,21 6,71 7 300 3000 8,22 7,26 7,74 8 350 3500 9,63 8,94 9,29 Batas Proporsional 9 400 4000 12,60 11,54 12,07

10 450 4500 16,00 14,73 15,37 11 500 5000 18,75 17,51 18,13

ci

12 550 5500 21,83 20,66 21,25 13 600 6000 25,28 23,96 24,62 14 650 6500 29,60 29,26 29,43 15 700 7000 39,54 40,04 39,79