81

V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN: SAMBUNGAN KAYU MANGIUM 17 TAHUN DAN APLIKASI

PADA BALOK SUSUN

1. Hasil Densifikasi Kayu Mangium Pemadatan kayu mangium telah dilakukan terhadap 24 lempengan papan ukuran 30 x

20 cm dengan tebal 30 mm, dan diperoleh nilai pengurangan kayu dan persen kenaikan

sifat mekanis sebagaimana Tabel 35 berikut. Dalam tabel tersebut juga dicantumkan sifat

mekanis kayu ulin yang digunakan sebagai pasak.

Tabel 35. Perubahan Sifat Mekanis Mangium Akibat Pemadatan dan Sifat Ulin Bahan Pasak

No Rataan Sebelum Pemadatan

Sesudah Pemadatan

Perubahan Sifat (%)

A. Mangium 1 Tebal (mm) 30,08 26,84 -10,77 2 Berat Jenis 0,57 0,62 +9,60 3 MoE (kgf/cm2 138.365 ) 144.506 +4,44 4 MoR (kgf/cm2 902,55 ) 1.278 +41,60 5 Kekerasan radial (kgf/cm2 427,56 ) 467,83 +9,42 6 Kekerasan tangensial (kgf/cm2 490,22 ) 503,17 +2,64

B. Ulin 1 MoE (kgf/cm2 307.481 ) 2 MoR (kgf/cm2 1.458 ) 3 Kekerasan radial (kgf/cm2 794 ) 4 Kekerasan tangensial (kgf/cm2 883 )

Tabel 35 di atas menunjukkan bahwa proses pengempaan mangium umur 17 tahun

hanya mampu meningkatkan kepadatan 11% karena apabila dilakukan penambahan

waktu maka permukaan mangium menjadi kehitaman (gosong) dan dikhawatirkan akan

merusak kayu. Meski demikian terjadi kenaikan yang cukup tinggi pada keteguhan lentur

sampai dengan 42%, sementara pada berat jenis dan kekerasan radial sampai 9%, serta

4% pada nilai modulus elastisitas lenturnya. Kenampakan permukaan mangium yang

dipadatkan menjadi lebih gelap dan berkilap.

2. Data Identifikasi Pasak dan Komponen Sambungan yang Digunakan

Identifikasi pasak telah dilakukan baik untuk pasak yang dibuat dari kayu

mangium yang sama dengan komponen sambungan, pasak dari kayu mangium yang

sama namun diberi perlakuan densifikasi, pasak yang dibuat dari kayu ulin maupun pasak

baja. Data identifikasi pasak meliputi kadar air dan berat jenis baik pada pasak bulat

maupun pasak segi empat sebagaimana Tabel 36 berikut.

82

Tabel 36. Rekapitulasi Data Pasak yang Digunakan No Jenis Pasak Jumlah Kadar Air (%) CoV(%) Berat Jenis CoV(%) A. Pasak Bulat

1 Pasak mangium sejenis 56 17,12 4,48 0,69 3,98 2 Pasak mangium dipadatkan 56 14,23 14,11 0,74 13,29 3 Pasak ulin 56 11,40 8,63 0,97 6,52 4 Pasak baja 56 - - 7,51 1,82

B. Pasak Segi empat 1 Pasak mangium sejenis 48 17,22 10,10 0,69 13,18 2 Pasak mangium dipadatkan 48 11,74 11,65 0,75 6,08 3 Pasak ulin 48 11,05 4,62 1,06 2,06 4 Pasak baja 48 - - 7,66 7,39

Komponen sambungan kayu untuk semua perlakuan juga telah diteliti kadar air

dan berat jenisnya. Rataan data identifikasi semua komponen sambungan tersebut adalah

sebagaimana tampak pada Tabel 37 berikut.

Tabel 37. Kadar Air dan Berat Jenis Komponen Sambungan

No Keterangan Kadar Air (%) Berat Jenis 1 Nilai maksimum 19,93 0,75 2 Nilai minimum 15,23 0,48 3 Nilai rataan 17,64 0,61 4 Deviasi standar 1 0,06 5 Koef variasi (%) 5,67 9,63

3. Kemampuan 13 Sistem Sambungan pada Ukuran Komponen yang Sama

Pengujian sistem sambungan dengan menggunakan berbagai sistem sambungan

pada ukuran komponen yang sama dicoba dibuat dengan menggunakan variasi bentuk

dan bahan pasak penahan geser, variasi jenis pengencang, dan dibandingkan pula dengan

perlakuan penggunaan sambungan pasak baut (tanpa penahan geser), pengencang bambu

dan plat klam serta penggunaan laminasi perekat. Variasi bentuk penahan geser adalah

bentuk bulat dan segi empat, sedang variasi bahan pasak penahan geser adalah pasak

penahan geser yang dibuat dari kayu mangium sejenis, mangium dipadatkan, ulin dan

baja.

Hasil pengujian dipaparkan pada Tabel 38 berikut, dimana nilai kekuatan

terendah dicapai oleh sambungan 5 (sambungan dengan pasak penahan geser bulat yang

dibuat dari mangium tanpa perlakuan dan pengencang plat klam), sementara tertinggi

dicapai oleh sambungan 13 (sambungan dengan pasak penahan geser baja segiempat).

Sambungan dengan pasak bambu memiliki sesaran yang sangat tinggi (11,6 mm)

83

sementara sambungan perekat menghasilkan keruntuhan yang tiba-tiba pada sesaran

hanya 1 mm.

Tabel 38. Nilai Kemampuan Sistem Sambungan dan Sesaran 13 Jenis Sistem Sambungan pada Titik Maksimum dan Batas Proporsi

Nomor Jenis Sambungan*

P Maksimum (x103

P Batas Proporsi kgf) (x103

S Maks (mm) kgf)

S Batas Prop (mm)

5 1,33 0,72 3,25 1,05 3 2,02 0,72 11,60 2,85 4 2,19 1,29 4,10 1,55 2 3,18 1,48 3,80 1,75 8 3,96 2,25 3,03 1,10 12 4,88 2,60 2,68 1,15 6 5,29 2,85 3,95 1,50 10 5,66 2,81 5,05 1,85 7 5,93 3,17 5,15 2,00 11 6,36 2,40 5,60 1,85 1 6,59 0,75 1,00 0,25 9 6,79 3,53 5,00 1,60 13 8,35 4,12 5,55 1,85

*Ket.: 1 = (sambungan) perekat, 2 = baut, 3 = bambu, 4 = (pasak) bulat mangium (pengencang) bambu, 5 = bulat mangium plat klam, 6 = bulat mangium baut, 7 = bulat mangium padat baut, 8 = bulat ulin baut, 9 = bulat baja baut, 10 = segiempat mangium baut, 11 = segiempat padat baut, 12 = segiempat ulin baut, 13 = segiempat baja baut. P = nilai kemampuan sistem sambungan, S = sesaran

Nilai kemampuan terendah dicapai oleh sambungan 5 (sambungan dengan pasak

penahan geser bulat yang dibuat dari mangium tanpa perlakuan dan pengencang plat

klam), sementara tertinggi dicapai oleh sambungan 13 (sambungan dengan pasak

penahan geser baja segiempat). Sambungan dengan pasak bambu memiliki sesaran yang

sangat tinggi (11,6 mm) sementara sambungan perekat menghasilkan keruntuhan yang

tiba-tiba pada sesaran hanya 1 mm.

Gambar 20 berikut menunjukkan histogram kemampuan sistem sambungan dan

sesaran yang terjadi dengan ukuran contoh uji yang sama namun dilakukan perbedaan

pada penggunaan alat sambungnya, diantaranya adalah penggunaan pasak penahan geser,

pasak melintang, klam dan perekat yang hasilnya sangat beragam. Sambungan dengan

menggunakan perekat (jenis sambungan 1) menunjukkan kemampuan yang sangat tinggi

dengan batas proporsi yang sangat rendah, dan terjadi dalam rentang sesaran yang sangat

rendah pula (0,25 mm pada batas proporsi). Hal itulah yang kiranya perlu diwaspadai

pada konstruksi sambungan berperekat, karena keruntuhan bisa terjadi secara tiba-tiba

meski kosntruksi tampak kokoh.

84

(a) (b) Gambar 20. Histogram Nilai Kemampuan Sambungan (P, kgf) Maksimum dan pada Batas Proporsi (Gambar 20a), dan Sesaran (Slip, mm) Maksimum dan pada Batas Proporsi (Gambar 20b)

pada 13 Macam Sistem Sambungan. (Keterangan: 1 = (sambungan) perekat, 2 = baut, 3 = bambu, 4 = (pasak) bulat mangium

(pengencang) bambu, 5 = bulat mangium plat klam, 6 = bulat mangium baut, 7 = bulat mangium padat baut, 8 = bulat ulin baut, 9 = bulat baja baut, 10 = segiempat mangium baut, 11 = segiempat padat baut, 12 = segiempat ulin baut, 13 = segiempat baja baut).

Perbedaan antar perlakuan dicoba diketahui melalui ANOVA (Analysis of

Variance) melalui Program Minitab versi 14 untuk data kemampuan maksimum

sambungan dan kemampuan sistem sambungan pada batas proporsi, seperti terurai pada

Tabel 39a dan 39b berikut.

Tabel 39a. ANOVA P Maksimum (kgf) Vs. Jenis Sambungan

Source DF SS MS F P Jenis sambungan 12 217.633.012 18.136.084 23,78 0,000 Error 39 29.747.318 762.752 Total 51 247.380.330 S = 873,4 R-Sq = 87,98% R-Sq(adj) = 84,28% Tabel 39b. ANOVA P pada Batas Proporsi (PL) (kgf) Vs Jenis Sambungan Source DF SS MS F P Jenis sambungan 12 61.103.517 5.091.960 16,40 0,000 Error 39 12.108.471 310.474 Total 51 73.211.987 S = 557,2 R-Sq = 83,46% R-Sq(adj) = 78,37%

Karena kedua ANOVA menunjukkan nilai F yang lebih besar dari P yang berarti

perlakuan dalam bentuk jenis sambungan yang berbeda-beda dinyatakan berbeda

signifikan sehingga perlu diuji lebih lanjut guna mengetahui perlakuan yang mana saja

yang signifikan tersebut.

Uji lanjut menggunakan program Minitab versi 14 dengan interpretasi perbandingan

berpasangan menurut Fisher’s Test (yang sering disebut juga dengan Least Significant

Difference), seperti diuraikan dalam Lampiran 21 (untuk P maksimum) dan Lampiran 22

85

(untuk P pada batas proporsi). Ketentuan interpretasi Fisher’s Test bahwa bila interval

rata-rata untuk sepasang level faktor yang dibandingkan memuat bilangan nol maka

keputusannya adalah keduanya memiliki rata-rata kemampuan sambungan maksimum

yang sama. Rekapitulasi hasil signifikansi pada kemampuan maksimum dan kemampuan

pada batas proporsi adalah sebagaimana diuraikan pada Tabel 40 berikut.

Tabel 40. Signifikansi Antar Perlakuan pada Kemampuan (P) Maksimum Sambungan (Bag Atas) dan pada P Batas Proporsi (Bag. Bawah)

Perlakuan 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 - 1 * * * * * ns * ns ns ns * * - 2 - ns ns * * * ns * * * * * 13 3 * - ns ns * * * * * * * * 12 4 * ns - ns * * * * * * * * 11 5 * ns ns - * * * * * * * * 10 6 ns * * ns - ns * * ns ns ns * 9 7 * ns ns ns * - * ns ns ns ns * 8 8 * ns ns ns ns * - * * * * * 7 9 * ns ns ns ns ns ns - ns ns * * 6

10 * * * * * * * * - ns ns * 5 11 * * * * * * * * ns - * * 4 12 * * * * * * * * ns ns - * 3 13 * * * * * ns * * ns ns ns - 2 - * * * * * * * * ns ns ns ns 1 - 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 Perl

Ket: * = signifikan, selain itu adalah non signifikan, 1 = (sambungan) perekat, 2 = baut, 3 = bambu, 4 = (pasak) bulat mangium (pengencang) bambu, 5 = bulat mangium plat klam, 6 = bulat

mangium baut, 7 = bulat mangium padat baut, 8 = bulat ulin baut, 9 = bulat baja baut, 10 = segiempat mangium baut, 11 = segiempat padat baut, 12 = segiempat ulin baut, 13 = segiempat baja baut).

Dari Tabel 40 diatas, ditinjau dari nilai kemampuan (P) maksimumnya tampak

bahwa perlakuan 7 (sambungan dengan pasak penahan geser mangium bulat dipadatkan)

dan perlakuan 10 (sambungan dengan pasak penahan geser segiempat mangium tanpa

perlakuan) merupakan perlakuan yang paling banyak memiliki nilai yang sama (non

signifikan) terhadap 6 perlakuan sejenisnya. Selebihnya adalah perlakuan 11 (5

perlakuan lain bernilai sama), perlakuan 1, 6 dan 9 (4 perlakuan lain bernilai sama),

perlakuan 2, 3, 4 dan 12 (3 perlakuan lain bernilai sama), perlakuan 5 (2 perlakuan lain

bernilai sama) dan perlakuan 8 yang hanya sama nilainya dengan perlakuan 2. Perlakuan

13 (sambungan dengan pasak penahan geser baja segi empat) memiliki nilai yang

tertinggi dan jauh melampaui (non signifikan) terhadap 12 perlakuan lainnya. Hasil dari

signifikansi tersebut adalah jika pemilihan jenis sambungan sesuai perlakuan 13

86

memberikan nilai kemampuan tertinggi dan tidak disamai oleh 12 jenis lainnya, selain

itu ada 6 kelompok level lain yang nilainya sama.

Tabel 41 berikut menggambarkan kelompok level perlakuan yang bernilai sama

tersebut dalam format yang berbeda.

Tabel 41. Kelompok Perlakuan yang Bernilai Sama pada P Maksimum dan Batas Proporsi.

P Maks P Batas Proporsi Kelompok Perlakuan

Pembanding* Perlakuan yang Bernilai Sama Terhadap Pembanding

Kelompok Perlakuan Pembanding*

Perlakuan yang Bernilai Sama Terhadap Pembanding

A 13 - I 13 9 B 8 2 J 1 2,3,4,5 C 5 3, 4 3 1,2,4,5 D 2 3,4,8 4 1,2,3,5 3 2,4,5 5 1,2,3,4 4 2,3,5 9 6,7,10,13 12 6,7,10 K 2 1,3,4,5,8

E 1 7,9,10,11 7 6,9,10,11,12 6 7,10,11,12 8 2,6,10,11,12 9 1,7,10,11 11 6,7,8,10,12

F 11 1,6,7,9,10 12 6,7,8,10,11 G 7 1,6,9,10,11,12 L 6 7,8,9,10,11,12 10 1,6,7,9,11,12 10 6,7,8,9,11,12

*Ket: 1 = (sambungan) perekat, 2 = baut, 3 = bambu, 4 = (pasak) bulat mangium (pengencang) bambu, 5 = bulat mangium plat klam, 6 = bulat mangium baut, 7 = bulat mangium padat baut, 8 = bulat ulin baut, 9 = bulat baja baut, 10 = segiempat mangium baut, 11 = segiempat padat baut, 12 = segiempat ulin baut, 13 = segiempat baja baut.

Tabel 41 menjelaskan perilaku sambungan pada batas proporsi, dimana perlakuan

10 dan 6 merupakan perlakuan yang paling banyak memiliki nilai yang sama (non

signifikan) terhadap 6 perlakuan sejenisnya. Selebihnya adalah perlakuan 2,7,8,11 dan

12 (5 perlakuan lain bernilai sama), perlakuan 1, 3,4,5 dan 9 (4 perlakuan lain bernilai

sama) dan perlakuan 13 (pasak penahan geser baja segi empat) yang hanya sama nilainya

dengan perlakuan 9 (pasak penahan geser baja bulat), dan keduanya merupakan rataan

tertinggi dibanding 11 perlakuan lainnya.

Perbedaan antar perlakuan juga dicoba diketahui melalui ANOVA (Analysis of

Variance) melalui Program Minitab versi 14 untuk data sesaran maksimum sambungan

dan sesaran pada batas proporsi, seperti terurai pada Tabel 42a dan 42b berikut. Tabel 42a. ANOVA Sesaran Maksimum pada Sambungan (mm) Vs jenis Sambungan

Source DF SS MS F P Jenis sambungan 12 295,39 24,62 15,98 0,000 Error 39 60,07 1,54 Total 51 355,46 S = 1,241 R-Sq = 83,10% R-Sq(adj) = 77,90%

87

Tabel 42b. ANOVA Sesaran pada Batas Proporsi (PL) (mm) Vs Jenis Sambungan

Source DF SS MS F P Jenis sambungan 12 19,03 1,50 8,68 0,000 Error 39 6,75 0,17 Total 51 24,78 S = 0,4160 R-Sq = 72,76% R-Sq(adj) = 64,38%

Karena kedua ANOVA menunjukkan nilai F yang lebih besar dari P yang berarti

perlakuan dalam bentuk jenis sambungan yang berbeda-beda memberikan nilai sesaran

maksimum dan sesaran pada batas proporsi yang berbeda signifikan. Lampiran 23 - 24

menunjukkan hasil ANOVA (Analysis of Variance) sesaran maksimum dan sesaran pada

batas proporsi sekaligus uji lanjutnya menurut Fisher’s Test dengan memanfaatkan

program Minitab versi 14.

Tabel 43. Signifikansi Antar Perlakuan pada Sesaran (S) Maksimum Sambungan (Bag Atas) dan pada S Batas Proporsi (Bag. Bawah)

Perlakuan 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 - 1 * * * * * * * * * * ns * - 2 - * ns ns ns ns ns ns ns * ns ns 13 3 * - * * * * * * * * * * 12 4 ns * - ns ns ns ns ns ns ns ns ns 11 5 ns * ns - ns * ns ns * * ns * 10 6 ns ns ns ns - ns ns ns ns ns ns ns 9 7 * ns * * ns - * ns ns ns * ns 8 8 ns * ns ns ns * - * * * ns * 7 9 ns ns ns ns ns ns ns - ns ns * ns 6

10 * ns * * ns ns * ns - ns * ns 5 11 ns ns ns ns ns ns ns ns ns - * ns 4 12 * * * * * * * * * * - * 3 13 ns * ns ns ns * ns ns * ns * - 2

- * * * * * * * * * * * * 1 - 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 Perl

Ket: 1 = (sambungan) perekat, 2 = baut, 3 = bambu, 4 = (pasak) bulat mangium (pengencang) bambu, 5 = bulat mangium plat klam, 6 = bulat mangium baut, 7 = bulat mangium padat baut, 8 = bulat ulin baut, 9 = bulat baja baut, 10 = segiempat mangium baut, 11 = segiempat padat baut, 12 = segiempat ulin baut, 13 = segiempat baja baut.

Hasil uji lanjut sesaran menggunakan program Minitab versi 14 dengan interpretasi

perbandingan berpasangan menurut Fisher’s Test (yang sering disebut juga dengan Least

Significant Difference) dipaparkan sebagaimana Tabel 43 diatas.

Tabel 43 menunjukkan sesaran maksimum untuk perlakuan 3 (sambungan pasak

bambu) signifikan perbedaannya terhadap 12 perlakuan lainnya, kemudian diikuti oleh

perlakuan 1 (sambungan perekat) yang sama nilai sesaran maksimumnya dengan

88

perlakuan 12 (sambungan pasak penahan geser ulin segi empat). Selain itu masih terdapat

6 kelompok perlakuan yang memiliki nilai sesaran yang tidak signifikan, meliputi

perlakuan 8 (5 perlakuan lain bernilai sama), perlakuan 5, 11 dan 12 (6 perlakuan lain

bernilai sama), perlakuan 7, 10 dan 13 (7 perlakuan lain bernilai sama), perlakuan 9 (8

perlakuan lain bernilai sama), perlakuan 2 (9 perlakuan lain bernilai sama), serta

perlakuan 4 dan 6 (10 perlakuan lain bernilai sama).

Kemudian pada sesaran di batas proporsi menunjukkan bahwa perlakuan

1(sambungan perekat) dan 3 (sambungan pasak bambu) sama-sama memiliki nilai sesaran

batas proporsi yang signifikan terhadap semua perlakuan di sesama levelnya. Selain itu

perlakuan terbagi dalam 3 kelompok yang berjumlah perlakuan yang bernilai sama, yakni

perlakuan 5, 8 dan 12 (5 perlakuan lain bernilai sama), perlakuan 2, 7, 10, 11 dan 13 (7

perlakuan lain bernilai sama) serta perlakuan 4, 6 dan 9 (10 perlakuan lain bernilai

sama). Tabel 44 berikut mempermudah pengelompokan perlakuan yang bernilai sama

tersebut.

Tabel 44. Kelompok Perlakuan yang Bernilai Sama pada Sesaran Maksimum dan Batas Proporsi.

Sesaran Maksimum Sesaran Batas Proporsi Kelom-pok

Perlakuan Pemban-ding*

Perlakuan yang Bernilai Sama Terhadap Pembanding

Kelom- pok

Perlakuan Pembanding*

Perlakuan yang Bernilai Sama Terhadap Pembanding

A 3 - I 1 - B 1 12 3 - C 8 2, 4,5,6,12 J 5 4,6,8,9,12 D 5 2,4,6,8,9,12 8 4,5,6,9,12 11 4,6,7,9,10,13 12 4,5,6,8,9 12 1,2,4,5,6,8 K 2 4,6,7,9,10,11,13

E 7 2,4,6,9,10,11,13 7 2,4,6,9,10,11,13 10 2,4,6,7,9,11,13 10 2,4,6,7,9,11,13 13 2,4,6,7,9,10,11 11 2,4,6,7,9,10,13

F 9 2,4,5,6,7,10,11,13 13 2,4,6,7,9,10,11 G 2 4,5,6,7,8,9,10,12,13 L 4 2,5,6,7,8,9,10,11,12,13 H 4 2,5,6,7,8,9,10,11,12,13 6 2,4,5,7,8,9,10,11,12,13 6 2,4,5,7,8,9,10,11,12,13 9 2,4,5,6,7,8,10,11,12,13

*Ket: 1 = (sambungan) perekat, 2 = baut, 3 = bambu, 4 = (pasak) bulat mangium (pengencang) bambu, 5 = bulat mangium plat klam, 6 = bulat mangium baut, 7 = bulat mangium padat baut, 8 = bulat ulin baut, 9 = bulat baja baut, 10 = segiempat mangium baut, 11 = segiempat padat baut, 12 = segiempat ulin baut, 13 = segiempat baja baut.

4. Kemampuan Sistem Sambungan pada Variasi Bentuk, Jumlah dan Bahan Pasak penahan Geser

a. Kemampuan Sistem Sambungan dan Sesaran pada Beban Maksimum Ulangan sebanyak empat (n = 4) dilakukan terhadap setiap perlakuan sambungan

kayu, dan menghasilkan nilai rataan kemampuan sistem sambungan dalam menahan

beban dan sesaran pada titik maksimum tersebut sebagaimana diuraikan dalam Tabel 45.

89

Tabel 45. Rataan Kemampuan Menahan Beban Maksimum dan Sesaran Sambungan

No. Keterangan Nilai

Bahan Pasak A. Pasak Bulat Sejenis Dipadatkan Ulin Baja

1 Sepasang Beban Maks (x103 5,29 kgf) 5,93 4,27 6,79 Sesaran (mm) 3,95 5,15 3,03 5,00

2 Dua Pasang Beban Maks (x103 7,29 kgf) 8,10 7,32 9,84 Sesaran (mm) 4,20 4,70 4,10 5,25

3 Tiga Pasang Beban Maks (x103 10,61 kgf) 9,99 9,15 13,43 Sesaran (mm) 5,05 4,05 3,35 4,00 B. Pasak Segi Empat

1 Sepasang Beban Maks (x103 5,66 kgf) 6,36 4,88 8,35 Sesaran (mm) 5,05 5,60 2,68 5,55

2 Dua Pasang Beban Maks (x103 8,28 kgf) 8,29 7,89 10,13 Sesaran (mm) 5,35 5,15 3,55 4,35

3 Tiga Pasang Beban Maks (x103 13,19 kgf) 12,74 11,53 15,69 Sesaran (mm) 5,85 5,15 4,55 5,65

Keterangan: Data masing-masing perlakuan (n = 4) dicantumkan dalam Lampiran 25. Dari Tabel 45 diatas tampak bahwa dari semua perlakuan yang dilakukan, sambungan

dengan sepasang pasak ulin berbentuk bulat memiliki kemampuan menahan beban

maksimum terendah yakni hanya sebesar 4.265 kgf, sedangkan nilai tertinggi dihasilkan

oleh sambungan pasak baja berbentuk segi empat dengan susunan tiga pasang yang

mampu menahan beban sampai 15.686 kgf, dengan grafis sebagai Gambar 21 berikut:

(a) (b)

Gambar 21. Rataan Kemampuan Menahan Beban (P, kgf) Maksimum (Gambar 21a) dan Sesaran (mm) pada Beban Maksimum (Gambar 21b) bagi Tiap Perlakuan Sambungan Tampang Dua Berpasak Penahan Geser dengan Variasi Bentuk, Jenis dan Jumlah Pasak yang Berbeda

Gambar 21 menunjukkan bahwa penambahan jumlah pasak penahan geser

akan meningkatkan kemampuan sistem sambungan yang dibuat, dan pasak baja

memberikan nilai kemampuan menahan beban yang tertinggi pada setiap kelompok

jenis pasak. Namun demikian, pada nilai sesaran pada titik kemampuan maksimum,

90

penambahan jumlah pasak tidak memberikan efek yang sama seperti halnya pada

kemampuannya.

Kemampuan menahan beban untuk sistem sambungan yang dibuat, dapat

dikatagorikan berdasar faktor pengaruh perlakuan yang dilakukan, yakni faktor

bentuk pasak (2 level), faktor jumlah pasak (3 level) dan faktor bahan pasak (4 level).

Gambaran kemampuan sistem sambungan berdasar faktor tersebut dapat dijelaskan

sebagaimana Tabel 46 dan Gambar 22 berikut.

Tabel 46. Rataan Kemampuan Beban Maksimum Sambungan Menurut Faktor dan Level

Jenis Pasak Nilai

Rataan (kgf) Jumlah Pasak

Nilai Rataan (kgf)

Bahan Pasak

Nilai Rataan (kgf)

Bulat 8.207 1 Pasang 5.937 Sejenis 8.474 Segi Empat 9.433 2 Pasang 8.448 Padat 8.569

3 Pasang 12.075 Ulin 7.540

Baja 10.697

(a) (b) (c)

Gambar 22. Beban (P) Maksimum (kgf) yang Mampu Ditahan Oleh Sambungan Berdasar (a). Bentuk, (b). Jumlah Pasang dan (c). Bahan Pasak.

Gambar 22(a) menunjukkan sambungan dengan pasak segi empat memiliki

kemampuan menahan beban lebih tinggi dibanding pasak bulat, dengan selisih sebesar

1.226 kgf atau sebesar 14,86%. Untuk jumlah pasang pasak yang digunakan,

bertambahnya pasangan pasak yang digunakan akan menambah kemampuan menahan

beban maksimum sambungan. Gambar 22(b) menunjukkan kenaikan masing-masing

sebesar 2.511 kgf (42,25%) dan 5.138 kgf (103,2%) untuk penambahan satu dan dua

pasang pada sambungan. Kemampuan sambungan menahan beban maksimum juga

bergantung pada bahan pasak yang digunakan. Gambar 22(c) menunjukkan perbedaan

itu yakni berturut-turut dari yang terendah adalah pasak ulin, pasak kayu mangium yang

sejenis dengan komponen sambungan, pasak kayu mangium yang dipadatkan dan

tertinggi dicapai oleh pasak baja. Apabila kemampuan sambungan dengan pasak geser

baja adalah 100%, maka berturut-turut prosentase kemampuan sambungan pasak geser

91

ulin, mangium sejenis dan mangium dipadatkan terhadap kemampuan sambungan dengan

pasak geser besi adalah sebesar 70,5%; 79,23% dan 80,16%.

Bertambahnya jumlah pasak akan berpengaruh positif pada kemampuan menahan

beban maksimum sambungan. Pengaruh tersebut dapat dipaparkan dalam persamaan

regresi eksponensial, yang ditinjau baik dari jenis bahan pasak, bentuk pasak maupun

sebagai suatu sambungan. Gambar 23 dan Tabel 47 berikut menunjukkan hubungan

tersebut, dengan nilai koefisien determinasi yang cukup baik.

Gambar 23. Grafik hubungan Jumlah Pasak (pasang) Terhadap Kemampuan Maksimum (P Maks) Sambungan (kgf) pada Beberapa Faktor Pasak.

Tabel 47. Persamaan Hubungan Eksponensial Jumlah Pasak Terhadap Kemampuan MaksimumSambungan Pada Beberapa Faktor Pasak No Jumlah Pasak pada Persamaan Koef. Determinasi (R2) 1. Pasak sejenis y = 3667e R² = 0,947 0,391x 2. Pasak sejenis densifikasi y = 4280e R² = 0,743 0,303x 3. Pasak ulin y = 3164e R² = 0,921 0,405x 4. Pasak baja y = 5322e R² = 0,924 0,329x 5. Pasak bulat y = 4000e R² = 0,776 0,335x 6. Pasak segi empat y = 4171e R² = 0,827 0,379x 7. Sambungan berpasak y = 4085e R² = 0,770 0,357x

Ket.: y = nilai maksimum kemampuan menahan beban (kgf), x = jumlah pasak (pasang). Diantara jenis bahan pasak, nilai koefisien determinasi pasak densifikasi dibawah

nilai pasak sejenis, ulin atau baja, sementara itu pasak bulat hanya berselisih 0,05

dibawah nilai pasak segi empat. Proses densifikasi bahan pasak yang harus dibuat per

lempeng diduga memberikan andil dalam ketidak seragaman hasil pemadatan. Semakin

tinggi nilai koefisien determinasi, membuktikan hubungan yang semakin baik, dan meski

demikian semua perlakuan telah membuktikan hubungan yang baik karena koefisien

determinasi yang tinggi.

92

Gambaran serupa, yakni kenaikan kemampuan sistem sambungan yang naik seiring

kenaikan jumlah pasak penahan geser, juga bisa dilihat pada Gambar 24 dan Tabel 48

berikut. Persamaan hubungan dalam regresi linear ditunjukkan bagi pertambahan jumlah

pasak di setiap jenis perlakuan bentuk dan bahan pasak penahan geser, yang

menunjukkan hubungan yang baik terbukti dengan nilai koefisien determinasi yang

tinggi.

Gambar 24. Grafik hubungan Jumlah Pasak (pcs) Terhadap Kekuatan Maksimum (P Maks) Sambungan (kgf) pada Bentuk dan Bahan Pasak yang Berbeda

Gambar 24 diatas adalah tinjauan kenaikan kemampuan pada setiap jenis perlakuan

bentuk dan bahan pasak penahan geser pada sistem sambungan untuk setiap kenaikan

pasak yang ditambahkan. Nilai tertinggi dicapai oleh pasak segiempat baja yang diikuti

bulat baja dan terendah adalah pasak bulat ulin, sementara pasak lainnya saling

menyilang diantara ketiga grafik tersebut.

Tabel 48. Persamaan Hubungan Regresi Linear Jumlah Pasak Terhadap Kekuatan Maksimum Sambungan Pada Beberapa Faktor Pasak

Faktor Persamaan regresi linear R2 Pasak Bulat

1. Sejenis y=2236+1396x 0,973 2. Sejenis Densifikasi y=3948+1014x 0,998 3. Ulin y=2097+1220x 0,963 4. Baja y=3382+1659x 0,997 Pasak Segiempat

1. Sejenis y=1590+1883x 0,980 2. Sejenis Densifikasi y=2753+1594x 0,950 3. Ulin y=1454+1661x 0,997 4. Baja y=3993+1845x 0,921

Ket.: y = Nilai maksimum kemampuan menahan beban (kgf), x = jumlah pasak (pcs).

93

Hubungan penambahan jumlah pasak pada sistem sambungan yang diberi

perlakuan bentuk dan bahan pasak memberikan nilai koefisien determinasi yang sangat

baik, semuanya diatas nilai 0,9.

Untuk mengetahui adanya pengaruh faktor bentuk pasak, jumlah pasak dan jenis

bahan pasak pada nilai kemampuan menahan beban maksimum sambungan, data diolah

berdasarkan sidik ragam (Uji F) dalam bentuk percobaan faktorial dalam rancangan

RCBD (Randomized Completely Block Design) sesuai Gomez dan Gomez (1995) seperti

tertera pada Tabel 49 berikut.

Tabel 49. ANOVA Nilai P Maksimum Sambungan

SV DB JK KR F-hit

F0.05 F0.01

Ulangan r-1=3 1.675.013 558.337 1,02

2,76 4,13

(Perl) (abc-1=23) 807.572.400 35.111.843 6,25

** 1,7 2,12

A a-1=1 36.033.236 36.033.236 65,94

** 4 7,08

B b-1=2 609.393.077 304.696.538 557,59

** 3,15 4,98

C c-1=3 128.258.013 42.752.671 78,24

** 2,76 4,13

AB (a-1)(b-1)=2 17.460.264 8.730.132 15,98

** 3,15 4,98

AC (a-1)(c-1)=3 266.117 88.705 0,16

2,76 4,13

BC (b-1)(c-1)=6 13.086.167 2.181.027 3,99

** 2,23 3,08 ABC (a-1)(b-1)(c-1)=6 3.075.524 512.587 0,99

2,23 3,08

Galat (abc-1)(r-1)=69 37.705.182 546.451

Total abcr-1=95 846.952.596

Ket.: SV = Sumber variasi, DB = Derajat bebas, JK = Jumlah kuadrat, KR = Kuadrat rataan, **

= sangat signifikan

Tabel analisis sidik ragam (ANOVA, Analysis Of Variance) di atas membuktikan

bahwa kemampuan sambungan dalam menahan beban maksimum dipengaruhi oleh faktor

A (bentuk pasak), faktor B(jumlah pasak), faktor C(jenis bahan pasak), faktor AB

(interaksi bentuk dan jumlah pasak) dan faktor BC (interaksi jumlah dengan jenis bahan

pasak).

Dari Tabel 49 juga dapat disimpulkan bahwa ulangan yang dilakukan terhadap

tiap perlakuan (n = 4) memberikan nilai yang tidak signifikan, berarti setiap contoh uji

bernilai sama terhadap sesama perlakuan.

1). Pengaruh Faktor Tunggal pada P Maksimum

Uji lanjutan terhadap faktor tunggal yang sangat signifikan berpengaruh terhadap

kemampuan maksimum sambungan dilakukan menggunakan uji HSD (Honestly

Significant Difference, Uji Beda Tulus) sebagai alat pembanding terhadap nilai rataan

setiap perlakuan yang akan diuji-lanjutkan.

94

Pada faktor A (bentuk pasak) pasak segiempat lebih kuat dibanding pasak bulat

pada pencapaian kemampuan maksimum dengan selisih kemampuan sebesar 1.226 kgf.

Bentuk segiempat lebih mampu menahan beban karena memiliki sisi datar yang mampu

menahan tekanan komponen sambungan yang berada diatasnya, sementara pasak bulat

lebih lemah karena permukaannya yang cenderung miring. Tabel 50. Signifikansi Pengaruh Faktor A (Bentuk Pasak), Faktor B (Jumlah Pasak)

dan Faktor C (Bahan Pasak) pada P Maksimum

Jenis Pasak

Nilai Rataan (kgf)

Jumlah Pasak

Nilai Rataan (kgf)

Bahan Pasak

Nilai Rataan (kgf)

Bulat 8.207 1 Pasang a 5.937 Sejenis c 8.474g Segiempat 9.433 2 Pasang b 8.448 Padat d 8.569

g

3 Pasang 12.075 Ulin f 7.540

h

Baja 10.697i Ket.: Nilai rataan yang ber notasi (subscript) sama menunjukkan hal yang tidak signifikan, selain itu

adalah hal yang signifikan. HSD (69; 2) pada 0,05 = 43,46 dan pada 0,01 = 57,66. HSD (69; 3) pada 0,05 = 78,30 dan pada 0,01 = 93,33. HSD (69; 4) pada 0,05 = 114,79 dan pada 0,01 = 140,88 (lihat Lampiran 26)

Tabel 50 menunjukkan bahwa setiap penambahan jumlah pasak menghasilkan

kenaikan kemampuan menahan beban secara signifikan. Tren kenaikan itu telah dibuat

persamaannya seperti pada Tabel 47. Uji lanjutan terhadap faktor C (jenis bahan pasak)

memberikan gambaran bahwa pemadatan yang dilakukan tidak efektif dalam

meningkatkan kemampuan menahan beban maksimum sambungan. Pemadatan tersebut

hanya menaikkan rataan kemampuan sebesar 95 kgf, dan nilai tersebut tidak signifikan.

Demikian pula untuk pasak kayu ulin, ternyata secara signifikan jauh berada dibawah

kemampuan kayu mangium, bahkan yang tidak dipadatkan sekalipun. Sedangkan untuk

pasak baja, kemampuan menahan beban secara signifikan jauh berada di atas pasak

mangium maupun ulin.

2). Pengaruh Interaksi Antar Faktor pada P Maksimum

Tabel 51 berikut menunjukkan pengaruh interaksi faktor A (bentuk pasak) dan

faktor B (jumlah pasak), yang membuktikan bahwa semua interaksi perlakuan yang

terjadi saling sangat signifikan satu dengan yang lain.

Dalam Lampiran 27 diuraikan pengaruh interaksi faktor B (jumlah pasak) dengan

faktor C (bahan pasak). Dari 66 kombinasi perbandingan interaksi antar faktor yang

terjadi, sebagian besar pengaruh interaksi antar faktor menunjukkan hal yang sangat

signifikan, kecuali hanya pada 4(empat) perbandingan interaksi yang menunjukkan hal

yang tidak signifikan dan 1(satu) interaksi faktor yang signifikan. Interaksi yang tidak

95

signifikan terjadi antara pasangan b1c4-b2c1, b1c4-b2c3, b2c1–b2c2 dan b2c1–b2c3,

sementara pasangan yang signifikan terjadi pada b2c4 – b3c3.

Tabel 51. Pengaruh Interaksi Faktor A dan Faktor B Interaksi a1b2 a1b3 a2b1 a2b2 a2b3 a1b1 2.617,84 5.290,94** 731,52** 3.136,95** 7.716,24** ** a1b2 - 2.673,10 1.886,32** 519,11** 5.098,40** a1b3

** - - 4.559,42 2.153,99** 2.425,30**

a2b1 **

- - - 2.405,43 6.984,72** a2b2

** - - - - 4.579,29

Ket.: Nilai yang bernotasi (superscript) = ** masing-masing menunjukkan hal yang sangat

**

sigifikan untuk beda pasangan (nilai rataan) perlakuan. HSD (69;6) pada 0,05 = 191,48 dan pada 0,01 = 229,10 (lihat Lampiran 26). a1=pasak bulat, a2=pasak segi empat., b1= pasak mangium sejenis, b2= pasak mangium dipadatkan, b3= pasak ulin dan b4 = pasak baja.

b. Kemampuan Sistem Sambungan dan Sesaran pada Batas Proporsi

Penghitungan kemampuan sistem sambungan dan besarnya sesaran yang terukur pada

titik batas proporsi dibeberkan dalam Tabel 52 berikut.

Tabel 52. Rataan Kemampuan Beban pada Batas Proporsi dan Sesaran Sambungan

No. Keterangan

Nilai

Bahan Pasak

A. Pasak Bulat

Sejenis

Dipadatkan

Ulin Baja

Sepasang Beban PL (*103 2,85 kgf) 3,17 2,25 3,53

Sesaran (mm) 1,50 2,00 1,10 1,60 2 Dua Pasang Beban PL (*103 4,18 kgf) 3,79 3,16 4,76

Sesaran (mm) 1,55 1,45 1,40 1,60 3 Tiga Pasang Beban PL (*103 5,64 kgf) 5,31 5,15 7,29

Sesaran (mm) 1,85 1,75 1,30 1,25 B. Pasak Segi Empat

1 Sepasang Beban PL (*103 2,81 kgf) 2,40 2,59 4,14 Sesaran (mm) 1,85 1,85 1,15 1,85

2 Dua Pasang Beban PL (*103 4,16 kgf) 3,88 3,67 2,35 Sesaran (mm) 1,95 1,95 1,35 1,40

3 Tiga Pasang Beban PL (*103 5,46 kgf) 6,61 6,49 7,09 Sesaran (mm) 2,10 2,20 1,95 1,90

Ket.: Data masing-masing perlakuan (n = 4) dicantumkan dalam Lampiran 25

Perbedaan nilai kemampuan antar perlakuan pada sistem sambungan di titik batas

proporsi tersebut secara lebih jelas ditunjukkan pada Gambar 25 berikut, dimana

perlakuan yang menghasilkan kemampuan terbesar pada batas proporsi adalah

sambungan dengan 3 pasang pasak penahan geser dari baja bulat sebesar 7.290 kgf,

sedang terendah adalah sepasang pasak bulat ulin (2.246 kgf).

96

(a) (b)

Gambar 25. Rataan Kemampuan Menahan Beban (kgf) pada Batas Proporsi (Gambar 25a) dan Sesaran (mm) pada Batas Proporsi (Gambar 25b) bagi Tiap Perlakuan Sambungan Tampang Dua Berpasak Penahan Geser dengan Bentuk, Jenis dan Jumlah Pasak yang Berbeda

Namun berbeda dengan hasil kemampuannya, sesaran yang terjadi pada batas

proporsi lebih seragam, dan pasak kayu mangium yang dipadatkan menghasilkan sesaran

yang relatif tinggi diantara sesama pasak yang lain. Tiga pasang pasak mangium yang

dipadatkan menghasilkan sesaran tertinggi (2,20 mm) sedangkan terendah adalah

sepasang pasak ulin (1,10 mm).

Bila mengikuti Wiryomartono (1977) dan Yap (1984) yang membatasi penggunaan

konstruksi sambungan kayu yang mensyaratkan sesaran maksimum 1,5 mm, maka

Gambar 25(b) membuktikan ketidakmampuan pencapaian syarat itu. Sesaran yang terjadi

sangat variatif bahkan bila pasak dibuat dari baja sekalipun, namun semuanya mampu

melalui batas sesaran 1 mm. Sucahyo (2010) telah menyarankan hal yang sama, bahwa

untuk penggunaan suatu sambungan paku sesaran maksimum adalah 1 mm.

Kemampuan sistem sambungan pada batas proporsi ini bisa diuraikan sesuai faktor

yang mungkin mempengaruhi kinerja sistem. Faktor tersebut adalah jenis pasak, jumlah

pasak dan bahan pasak itu sendiri. Uraian kemampuan menahan beban pada batas

proporsi sesuai dengan faktornya dapat diuraikan pada Tabel 53 dan perbedaan hasilnya

dijelaskan pada Gambar 26 berikut.

97

Tabel 53. Nilai Rataan P Pada Batas Proporsi Berdasar Faktor dan Level

Jenis Pasak Nilai Rataan

(kgf) Jumlah Pasak

Nilai Rataan (kgf)

Bahan Pasak

Nilai Rataan (kgf)

Bulat 4.257 1 Pasang 2.969 Sejenis 4.182 Segi Empat 4.305 2 Pasang 3.744 Padat 4.196

3 Pasang 6.130 Ulin 3.885

Baja 4.861

(a). (b). (c).

Gambar 26. Nilai Rataan P (kgf) pada Batas Proporsi Berdasar Faktor yang Digunakan: a. Bentuk Pasak, b. Jumlah Pasak dan c.Bahan Pasak.

Gambar 26 menunjukkan hasil yang menonjol pada perbedaan jumlah pasak yang

digunakan, dimana semakin banyak pasak yang digunakan maka kemampuan menahan

beban sampai batas proporsi semakin besar. Bentuk pasak bulat atau segiempat

menghasilkan nilai yang berimbang, sementara pasak ulin memiliki rataan kemampuan

terendah dibanding tiga jenis bahan pasak lainnya.

Tabel 54. ANOVA Kemampuan Sistem Sambungan dalam Mencapai Batas Proporsi

SV DB JK KR Fhitung F0.05 F0.01

Ulangan r-1=3 4.533.505 1.511.168 3,53 2,76 * 4,13

(Perlakuan) (abc-1=23) 219.401.425 9.539.192 22,30 1,7 ** 2,12

A a-1=1 54.641 54.641 0,13 4 7,08

B b-1=2 173.714.246 86.857.123 203,05 3,15 ** 4,98

C c-1=3 12.266.490 4.088.830 9,56 2,76 ** 4,13

AB (a-1)(b-1)=2 4.194.578 2.097.289 4,90 3,15 * 4,98

AC (a-1)(c-1)=3 6.118.368 2.039.456 4,77 2,76 ** 4,13

BC (b-1)(c-1)=6 12.020.914 2.003.486 4,68 2,23 ** 3,08

ABC (a-1)(b-1)(c-1)=6 11.032.189 1.838.698 4,30 2,23 ** 3,08

Galat (abc-1)(r-1)=69 29.516.004 427.768

Total abcr-1=95 253.450.934 Ket.: SV = Sumber variasi, DB = Derajat bebas, JK = Jumlah kuadrat, KR = Kuadrat rataan, * = signifikan, ** = sangat signifikan

98

Untuk membuktikan dugaan tersebut, Tabel 54 diatas memaparkan perhitungan

ANOVA yang diolah berdasarkan sidik ragam (Uji F) dalam bentuk percobaan faktorial

dalam rancangan R(C)BD (Randomized Completely Block Design) sesuai Gomez dan

Gomez (1995) bagi kemampuan sistem menahan beban sampai batas proporsi. ANOVA

diatas membuktikan bahwa jenis pasak bulat tidak berbeda secara signifikan terhadap

jenis pasak lainnya (pasak segiempat), sementara penggunaan jumlah pasak serta

pemakaian bahan pasak yang berbeda menghasilkan nilai batas proporsi yang sangat

signifikan.

Tabel 54 juga memberikan kesimpulan bahwa terdapat pengaruh interaksi antar faktor

yang sangat signifikan terutama pada faktor bahan pasak (faktor C) yang dikombinasikan

pada bentuk pasak (AC) maupun jumlah pasak (BC). Bahkan, interaksi ketiga faktor

(ABC) juga menghasilkan nilai kemampuan menahan beban yang sangat signifikan.

1). Pengaruh Faktor Tunggal pada Batas Proporsi

Uji lanjutan terhadap faktor tunggal (pengaruh jumlah dan bahan pasak) terhadap

kemampuan maksimum sambungan menggunakan uji HSD (Honestly Significant

Difference, Uji Beda Tulus) sebagai alat pembanding terhadap nilai rataan setiap

perlakuan yang akan diuji-lanjutkan.

Berbeda dalam pengaruh bentuk pasak pada beban maksimum, pencapaian

kemampuan sistem sambungan pada titik batas proporsi tidak dipengaruhi oleh bentuk

pasak (faktor A), atau dengan kata lain bentuk bulat tidak berbeda secara signifikan

dibanding bentuk segiempat. Namun faktor tunggal yang lain yaitu jumlah (B) dan bahan

pasak (C) masing-masing berpengaruh secara signifikan, seperti terbukti pada Tabel 55

berikut. Tabel 55. Tabel Signifikansi Pengaruh Faktor B (Jumlah Pasak) dan Faktor C

(Bahan Pasak) pada Batas Proporsi

Jumlah Pasak Nilai rataan (kgf) Bahan Pasak Nilai rataan (kgf) 1 Pasang 2.969 Kayu mangium sejenis a 4.182 d 2 Pasang 3.744 Kayu mangium dipadatkan b 4.1963 Pasang

d 6.130 Kayu ulin c 3.885

e

Baja 4.861 f Ket.: Nilai rataan yang ber notasi (subscript) sama menunjukkan hal yang tidak signifikan, selain

itu adalah hal yang signifikan. HSD (69; 3) pada 0,05 = 69,28 dan pada 0,01 = 82,75. HSD (69; 4) pada 0,05 = 101,57 dan pada 0,01 = 124,65 (lihat Lampiran 28)

99

2). Pengaruh Interaksi Antar Faktor pada Batas Proporsi

Interaksi faktor A dan B yang terjadi pada besarnya kemampuan sambungan pada

batas proporsi dijelaskan pada Tabel 56 berikut.

Tabel 56. Pengaruh Interaksi Faktor A dan Faktor B pada Batas Proporsi

a1b2

a1b3

a2b1

a2b2

a2b3

a1b1 1.023,52 2.897,54 ** 37,67 **

564,31 3.462,21 ** **

a1b2 -

1.874,01 985,85 ** 459,21 ** 2.438,69 **

a1b3

**

-

-

2.859,86 2.333,22 ** 564,68 **

a2b1

**

-

-

-

526,64 3.424,54 **

a2b2

**

-

-

-

-

2.897,90 Ket.: Yang bernotasi (superscript) = * dan ** masing-masing menunjukkan hal yang

signifikan dan sangat sigifikan untuk beda pasangan (nilai rataan) perlakuan. Selain itu adalah hal yang non signifikan. HSD (69;6) pada 0,05 = 169,41 dan pada 0,01 = 202,70 (lihat Lampiran 28)

**

Interaksi faktor bentuk pasak dan jumlah pasak hampir mempengaruhi semua nilai

kemampuan sistem sambungan pada batas proporsi, kecuali hanya pada interaksi a1b1

dan a2b1 yang tidak menunjukkan hal yang signifikan.

Interaksi faktor A dan C yang terjadi pada besarnya kemampuan sambungan pada

batas proporsi dijelaskan pada Tabel 57 berikut.

Tabel 57. Pengaruh Interaksi Faktor A dan Faktor C pada Batas Proporsi

a1c2

a1c3

a1c4

a2c1

a2c2

a2c3

a2c4

a1c1 128,05

703,81 972,64 ** 79,39 **

75,27

29,28

306,48 **

a1c2 -

575,76 1.100,69 ** 48,66 **

203,32

157,33

434,53

a1c3

**

-

-

1.676,45 624,42 ** 779,08 ** 733,09 ** 1.010,29 **

a1c4

**

-

-

-

1.052,03 897,37 ** 943,35 ** 666,16 **

a2c1

**

-

-

-

-

154,66

108,67

385,87

a2c2

**

-

-

-

-

-

45,99

231,21

a2c3 -

-

-

-

-

-

277,19 Ket.: Yang bernotasi (superscript) = * dan ** masing-masing menunjukkan hal yang signifikan dan sangat sigifikan

untuk beda pasangan (nilai rataan) perlakuan. Selain itu adalah hal yang non signifikan. HSD (69;8) pada 0,05 = 240,86 dan pada 0,01 = 284,29 (lihat Lampiran 28)

*

Sebagian besar pengaruh interaksi faktor A dan C menghasilkan pengaruh yang

sangat signifikan pada kemampuan sambungan pada batas proporsi. Terdapat 12

(duabelas) perbandingan interaksi yang tidak menunjukkan hal yang tidak signifikan atau

signifikan, selebihnya adalah hal yang sangat signifikan.

Selanjutnya dalam interaksi 3 faktor (A, B dan C) pada batas proporsi diuraikan

dalam Lampiran 29. Dalam lampiran tersebut dapat ditemui 9 perbandingan perlakuan

100

yang signifikan, utamanya adalah a1b3c4 yang signifikan dengan 5 perlakuan lainnya,

dan perlakuan a2b3c4 yang signifikan terhadap 4 perlakuan lainnya.

c. Kemampuan Sistem Sambungan pada Sesaran yang Sama

Kemampuan sistem sambungan yang diukur pada besaran nilai sesaran yang sama

dicoba diketahui dengan cara memasukkan nilai sesaran dimaksud pada setiap persamaan

regresi kurva tegangan – regangan sehingga didapatkan nilai tegangannya. Besaran

sesaran yang digunakan adalah 1 mm dengan pertimbangan bahwa bila digunakan sesaran

1,5 mm, sebagai batas sesaran maksimum yang diijinkan sesuai Wiryomartono (1977)

dan Yap (1984), maka terdapat nilai tegangan yang bias karena ada beberapa sambungan

yang mencapai batas proporsi dibawah 1,5 mm. Dengan demikian diharapkan hasil nilai

tegangan yang terjadi adalah nilai ketika sambungan masih dalam keadaan bekerja

menahan beban. Hasil kemampuan sambungan pada sesaran 1 mm tersebut adalah

seperti tercantum pada Tabel 58 berikut.

Tabel 58. Nilai Rataan Kemampuan Sambungan (x103

Bentuk Pasak kgf) pada Sesaran 1 mm

Jumlah Pasak Bahan Pasak (C)

(A) (B) Mangium Sejenis

Mangium Dipadatkan Ulin Baja

(c1) (c2) (c3) (c4)

Bulat (a1) 1 Pasang (b1) 2,09 1,74 2,12 2,46

2 Pasang (b2) 3,08 2,86 2,27 3,21

3 Pasang (b3) 3,23 3,15 4,08 6,21

Segiempat (a2) 1 Pasang (b1) 1,56 1,19 2,52 2,31

2 Pasang (b2) 2,27 1,88 2,73 1,64

3 Pasang (b3) 2,51 3,16 3,55 3,72

Ket.: Data masing-masing perlakuan (n = 4) dicantumkan dalam Lampiran 25

Nilai kemampuan sambungan sebagaimana Tabel 58 diatas menunjukkan kondisi

kerja pasak geser pada sesaran 1 mm yang belum mencirikan kemampuan masing-

masing bahan pasak namun penambahan pasak cenderung menaikkan kemampuan.

Pendugaan ini sesuai dengan histogram pada Gambar 27 berikut.

101

Gambar 27. Histogram Kemampuan Sambungan pada Sesaran 1 mm

Gambar 27 menunjukkan bahwa kemampuan sistem sambungan pada sesaran 1

mm cenderung mengalami peningkatan seiring dengan bertambahnya jumlah pasak geser

yang digunakan. Meski demikian tampak terdapat perolehan kemampuan sambungan

dengan 3 pasang pasak bulat baja yang paling menonjol (mencapai 6.210 kgf)

dibandingkan dengan sistem sambungan lainnya. Nilai tersebut diperoleh pada sesaran

dibawah batas proporsi sistem sambungan yang bersangkutan (1,3 mm), dan hal ini

menjelaskan bahwa sistem telah bekerja dengan baik. Sementara itu, dua pasang pasak

baja segiempat pada sistem sambungan mengalami kemampun yang rendah, bahkan lebih

rendah dibandingkan kemampuan sepasang pasak dengan bahan sama. Kesulitan

pembuatan bentuk pasak segiempat menjadi salah satu penyebab rendahnya capaian nilai

kemampuan tersebut, meskipun bahan komponen sambungan tidak mengandung cacat.

Tabel 59 dan Gambar 28 menggambarkan rataan capaian kemampuan sambungan

pada sesaran 1 mm ditinjau dari jenis, jumlah dan bahan pasak geser yang digunakan.

Tabel 59. Nilai Rataan P(kgf) Sambungan pada Sesaran 1mm Berdasar Faktor yang Digunakan

Jenis Pasak Nilai

Rataan (kgf) Jumlah Pasak

Nilai Rataan (kgf)

Bahan Pasak

Nilai Rataan (kgf)

Bulat 3.041 1 Pasang 1.997 Mangium 2.457 Segi empat 2.421 2 Pasang 2.494 M. Padat 2.329

3 Pasang 3.701 Ulin 2.879

Baja 3.258

102

(a) (b) (c) Gambar 28. Nilai Rataan P (kgf) pada Sesaran 1 mm Berdasar Faktor yang Digunakan: a. Bentuk Pasak,

b. Jumlah Pasak dan c.Bahan Pasak Tabel 59 dan Gambar 28a menunjukkan bahwa pada posisi sesaran 1 mm

kemampuan sistem sambungan yang menggunakan pasak bulat mampu mencapai

kemampuan yang lebih tinggi daripada pasak segi empat, dan kondisi tersebut berbeda

dengan kemampuan sistem sambungan pada sesaran batas proporsi dan sesaran

maksimum yang pada keduanya pasak segiempat mampu mencapai kemampuan yang

lebih tinggi. Hal tersebut dapat diartikan bahwa sampai pada sesaran 1 mm pasak bulat

lebih elastis akibat sistem perpaduan pasak geser dan komponen sambungan yang lebih

kompak dibanding pasangan komponen dengan pasak segiempat. Pasak geser berbahan

ulin (Gambar 28c) juga menunjukkan hal yang berbeda dengan posisi pada batas proporsi

dan sesaran maksimum, karena nilai kemampuan sambungannya lebih tinggi dibanding

pasak mangium dan pasak mangium dipadatkan. Hal tersebut dapat diartikan bahwa

sampai pada sesaran 1 mm pasak ulin masih mampu bekerja dan belum mencapai

kondisi kegagalannya sebagai pasak, masih menunjukkan kemampuan ulin yang lebih

keras dibanding mangium.

Analisis lebih lanjut dilakukan melalui ANOVA guna membuktikan adanya

pengaruh faktor tunggal ataupun interaksi antar faktor yang mempengaruhi kemampuan

sambungan. Tabel 60 menggambarkan tabulasi percobaan faktorial dalam rancangan

RCBD (Randomized Completely Block Design) sesuai Gomez dan Gomez (1995) bagi

kemampuan sistem menahan beban sambungan pada sesaran 1 mm.

103

Tabel 60. ANOVA Nilai P Sambungan pada Sesaran 1mm SV DB JK KR F-hitung

F 0,05 F 0,01

Ulangan r-1=3 2666469 888822 1,30

2,76 4,13 (Perl.) (abc-1=23) 99003743 4304511 6,30 ** 1,7 2,12 A a-1=1 9230691 9230691 13,52 ** 4 7,08 B b-1=2 49117972 24558986 35,98 ** 3,15 4,98 C c-1=3 12862353 4287451 6,28 ** 2,76 4,13 AB (a-1)(b-1)=2 2235678 1117839 1,64

3,15 4,98

AC (a-1)(c-1)=3 7034839 2344946 3,44 * 2,76 4,13 BC (b-1)(c-1)=6 12872101 2145350 3,14 ** 2,22 3,07 ABC (a-1)(b-1)(c-1)=6 5650108 941684 1,38

2,22 3,07

Galat (abc-1)(r-1)=69 47095476 682543 Total abcr-1=95 1,49E+08

Ket.: SV = Sumber variasi, DB = Derajat bebas, JK = Jumlah kuadrat, KR = Kuadrat rataan, • = signifikan, * *

= sangat signifikan,.

Tabel 60 diatas membuktikan bahwa bentuk pasak, jumlah pasak dan pemakaian

bahan pasak yang berbeda menghasilkan nilai kemampuan sistem sambungan yang sangat

signifikan, yang berarti masing-masing bentuk, jumlah dan bahan mampu menunjukkan

kemampuan menahan beban yang berbeda sesuai karakter masing-masing. Tabel 60 juga

memberikan kesimpulan bahwa pengaruh interaksi antar faktor yang sangat signifikan

hanya terjadi pada interaksi faktor B (jumlah pasak) dan faktor C (bahan pasak), dan

selain itu interaksi antar faktor tidak berbeda sangat signifikan.

Sementara itu, lebih jauh dijelaskan signifikansi level yang sangat signifikan dalam

suatu faktor tunggal sebagaimana disebutkan dalam Tabel 61 berikut.

Tabel 61. Tabel Signifikansi Pengaruh Faktor A(Bentuk Pasak), B(Jumlah Pasak) dan Faktor C (Bahan Pasak) pada Sesaran 1mm.

Jenis Pasak Nilai

Rataan (kgf) Jumlah Pasak

Nilai Rataan (kgf)

Bahan Pasak

Nilai Rataan (kgf)

Bulat 3.041 1 Pasang a 1.997 Mangium c 2.457f Segi empat 2.421 2 Pasang b 2.494 M. Padat d 2.329

f

3 Pasang 3.701 Ulin e 2.879

g

Baja 3.258h

Ket.: Nilai rataan yang ber notasi (subscript) sama menunjukkan hal yang tidak signifikan, selain itu adalah hal yang signifikan. HSD (69; 2) pada 0,05 = 48,57 dan pada 0,01 = 664,44. HSD (69; 3) pada 0,05 = 87,51 dan pada 0,01 = 104,3. HSD (69; 4) pada 0,05 = 128,29 dan pada 0,01 = 157,45 (lihat Lampiran 30)

Tabel 61 memastikan bahwa semua level dalam faktor tunggal yang

mempengaruhi kemampuan kayu sangat signifikan, kecuali pada bahan pasak bulat dan

segiempat. Kenaikan kepadatan pasak mangium sampai 10,77% ternyata tidak

104

mempengaruhi kemampuan sambungan baik pada sesaran 1 mm, pada batas proporsi

maupun sampai pada kemampuan maksimumnya.

5. Kemampuan Sambungan pada Beberapa Standar yang Berlaku

Kemampuan tekan atau tarik maksimum sejajar serat kayu hasil pengujian bila

direduksi dengan faktor keamanan disebut dengan tegangan ijin. Apabila tegangan ijin

dikalikan dengan luas penampang batang kayu yang digunakan, maka diperoleh beban

ijin. PKKI (1961) menyebutkan bahwa faktor keamanan sambungan tampang dua adalah

1/(2,3).

Tabel 62. Rekapitulasi Kemampuan Ijin Sambungan pada Beberapa Standar Sesaran yang Berlaku

Standar Amerika Australia Indonesia P-Batas Prop P-Maks Parameter 0,38mm 0,8mm 1,5mm PMax/2,3 1,66mm 4,6mm Nilai P (kgf) 1.035 2.203 3.948 3.822 4.281 8.790 SR to

24,17 PL(%) 51,46 92,21 89,27 100,00 - SR to

11,77 Max(%) 25,06 44,91 43,48 48,70 100,00 Ket.: P Ijin = P/2,3 (kgf), PKKI (1961), SR= Strength ratio. Rataan sesaran pada proportional limit (1,66 mm) dan

pada titik maksimum (4,6 mm) diperoleh dari penelitian. Standar sesaran Amerika dan Australia diambil dari Sucahyo (2009). Sesaran maksimum Indonesia 1,5mm diambil dari Wiryomartono (1977) dan Yap (1984).

Dengan demikian bila dibandingkan dengan beberapa standar negara lain, nilai

tegangan ijin sistem sambungan yang diperoleh dari rataan perlakuan variasi bentuk,

jumlah dan bahan pasak geser pada sistem sambungan yang dibuat dalam penelitian ini

dapat diuraikan dalam Tabel 62 diatas.

Tampak kedekatan rasio antara standar dengan kemampuan aktual sistem

sambungan sangat bervariasi tergantung negara pengguna standar tersebut. Rasio yang

berlaku di Amerika sangat kecil (24% dan 11% terhadap batas proporsi dan kemampuan

maksimumnya), sementara Australia dan Indonesia (Wiryomartono, 1977; Yap, 1984)

lebih tinggi. Apabila digunakan PKKI (1961) maka kemampuan ijin sistem sambungan

yang dibuat berada pada 89% dan 43% terhadap kemampuan pada batas proporsi dan

kemampuan maksimumnya, sementara bila digunakan nilai sesaran maksimum (1,5 mm)

maka sambungan tersebut berada pada 92% dan 44% terhadap kemampuan pada batas

proporsi dan kemampuan maksimumnya. Nilai rasio yang diperoleh ternyata tidak

berselisih jauh antara batasan kemampuan maksimum (P ijin = P Maks/2,3) dengan

batasan sesaran maksimum yang diijinkan (1,5 mm).

105

P-ijin sambungan menurut Wiryomartono (1977) adalah sebesar 1/3 beban

maksimum dengan sesaran maksimum 1,5 mm sementara Yap (1984) menyatakan

P/2,75 dengan sesaran maksimum yang sama. Dengan demikian bisa diambil beberapa

nilai atas persyaratan yang diberlakukan seperti Tabel 63 berikut.

Tabel 63. Kemampuan yang Diijinkan Pada Sistem Sambungan Sesuai Penelitian

No Keterangan Nilai (kgf) % Rasio PL (4.281 kgf)

% Rasio PMax (8.790 kgf)

1. P Maksimum 8.790 205 100 2. P pada Sesaran 1,5 mm 3.948 92 45 3. P-Ijin = P maks/2,3 3.822 89 43 4. P-Ijin = P maks/2,75 3.196 75 36 5. P-Ijin = P maks/3 2.930 68 33

Tabel 49 di atas menunjukkan beberapa pilihan yang bisa diambil atas rumusan yang

diberikan, yang semuanya masih berkisar antara 68 – 92% dari kemampuan sambungan

sampai pada batas proporsi. Rasio sebesar 92% terhadap batas proporsi akan dicapai bila

sesaran 1,5 mm diterapkan bagi sambungan yang dibuat seperti pada contoh uji

penelitian. Angka tersebut cukup riskan bila melihat grafik kemampuan sesaran masing-

masing perlakuan yang variatif dan ada yang dibawah 1,5 mm (Gambar 25b). Oleh sebab

itu penurunan batas sesaran menjadi 1 mm akan lebih bijaksana.

6. Kemampuan Maksimum Tiap Pasak Penahan Geser

Hasil pengujian sistem sambungan dengan menggunakan variasi pasak penahan

geser yang terbagi atas bentuk, jumlah dan bahan pasak yang berbeda, dapat

menghasilkan nilai kemampuan masing-masing pasak penahan geser. Kemampuan

maksimum tiap pasak penahan geser tersebut tentunya hanya berlaku pada komponen

sambungan jenis mangium sesuai yang diteliti, yang mungkin akan berbeda bila

diterapkan pada komponen sambungan dengan jenis kayu yang lain. Tabel 64 dan

Gambar 29 berikut menguraikan kemampuan nilai tiap pasak, yang dihitung dari hasil

pembagian nilai kemampuan maksimum tiap sistem sambungan dengan jumlah pasak

penahan geser yang digunakan.

106

Tabel 64. Kemampuan Tiap Pasak Sesuai Perlakuan

Bentuk Pasak (A)

Jumlah Pasak (B)

Bahan Pasak (C) Pasak Sejenis

(c1) Pasak Padat

(c2) Pasak Ulin

(c3) Pasak Baja

(c4)

Bulat (a1)

1 Pasang (b1) 2.647 2.966 2.133 3.397 2 Pasang (b2) 1.823 2.026 1.882 2.459 3 Pasang (b3) 1.813 1.665 1.524 2.238

Segi empat (a2)

1 Pasang (b1) 2.831 3.181 2.441 4.152 2 Pasang (b2) 2.129 2.072 1.973 2.533 3 Pasang (b3) 2.200 2.123 1.921 2.614

Gambar 29. Kemampuan (P) Tiap Pasak Sesuai Penempatan dalam Perlakuan

Tabel 64 menguraikan kemampuan tiap pasak pada setiap variasi sistem sambungan

yang dibuat. Ditinjau dari persatuan bahan, pasak baja memiliki nilai kemampuan pasak

terbesar, sementara pasak ulin memiliki kemampuan terendah di semua sistem yang

dibuat. Kemampuan pasak sejenis dan sejenis yang dipadatkan saling unggul di beberapa

sistem, namun kemampuan keduanya masih berada diantara kemampuan pasak baja dan

ulin.

Hampir semua nilai menunjukkan nilai kemampuan satuan pasak yang menurun

seiring dengan bertambahnya jumlah pasak yang digunakan, yang berarti kenaikan

kemampuan menahan beban akibat penambahan pasak tidak linear dengan jumlah tiap

pasak yang ditambahkan. Grafik penurunan tersebut diperjelas seperti Gambar 30

berikut.

107

Gambar 30. Regresi Eksponensial Penurunan Kemampuan Tiap Pasak pada Penambahan Jumlah Pasak pada Sistem Sambungan.

Tabel 65. Regresi Penurunan Kemampuan Tiap Pasak pada Penambahan Jumlah Pasak pada Sistem Sambungan dengan Bentuk dan Bahan Pasak Berbeda Sistem Sambungan Regresi Eksponensial Regresi Linear Pasak Bulat Persamaan R Persamaan 2 R2 Sejenis y = 3008e 0,760 -0.09x y = 2928-208.5x 0,758 Sejenis dipadatkan y = 3837e 0,966 -0.14x y = 3519-325.1x 0,937 Ulin y = 2558e 0,978 -0.08x y = 2454-152x 0,989 Baja y = 4027e 0,908 -0.10x y = 3856-289.5x 0,886 Pasak Segiempat Sejenis y = 3046e 0,654 -0.06x y = 3018-157.85x 0,667 Sejenis dipadatkan y = 3610e 0,705 -0.10x y = 3516-264.45x 0,714 Ulin y = 2667e 0,832 -0.06x y = 2631-129.9x 0,824 Baja y = 4793e 0,699 -0.11x y = 4637-384.4x 0,710

Ket.: y = Nilai maksimum kemampuan menahan beban (kgf), x = jumlah pasak (pcs). Persamaan regresi yang menghubungan jumlah pasak pada nilai kemampuan tiap

pasak dalam menahan kemampuan beban pada sistem sambungan yang diteliti,

dicantumkan dalam Tabel 65. Regresi eksponensial dan regresi linear yang dibuat

menunjukkan nilai koefisien determinasi yang tinggi, menunjukkan bahwa keduanya

memiliki hubungan yang kuat. Dengan demikian jumlah pasak menaikkan nilai

kemampuan sistem sambungan, namun bila dihitung kekuataan per pasak di setiap sistem

sambungan, nilai kemampuan tiap pasak menurun.

7. Kerusakan Pasak Geser

Karena pasak geser menjadi koneksi distribusi beban dari komponen inti sambungan

(main member) menuju kedua komponen samping, maka pasak geser menjadi tumpuan

108

utama kemampuan sambungan. Bila pasak geser tidak mampu mendistribusikan seluruh

beban yang diterima maka akan mengalami kerusakan pada pasak tersebut. Pada

umumnya kerusakan pasak dapat dikategorikan dalam tiga kelompok, yakni pasak geser

yang berubah bentuk menjadi lonjong, bertakik akibat gaya tekan, dan pasak geser yang

terbelah akibat dorongan geser sehingga terjadi pemisahan antar serat pasak (rolling

shear). Kondisi pasak geser setelah pengujian dapat dilihat seperti pada Gambar 31.

Gambar 31a. Kerusakan pada Komponen Sambungan Bila Digunakan Pasak Baja

Gambar 31b. Pelonjongan Pasak Bulat dan Rolling Shear pada Pasak Geser

109

Gambar 31c. Kerusakan Pasak Segi Empat dan Contoh Kerusakan Pasak Geser

Pada umumnya kerusakan sistem sambungan akibat pembebanan terjadi pada

pasak penahan geser, kecuali pasak penahan geser dengan bahan baja. Bila sambungan

menggunakan pasak geser baja, maka kerusakan akan terjadi pada komponen penyusun

sambungan (connection member) akibat desakan.

Pada sistem sambungan yang menggunakan pasak kayu, komponen sambungan

masih utuh meski pada saat pengujian tampak terjadi pelonjongan pada pasak gesernya.

Bila beban terus berlanjut sementara pasak masih mampu menahan, maka mulai terjadi

pelonjongan bentuk pasak bulat atau terjadi perubahan permukaan pasak segi empat yang

mulai miring ke dalam. Terdapat celah di sudut atas pada komponen sisi sambungan dan

di sudut bawah pada komponen utama sambungan mengindikasikan bahwa pasak geser

telah bekerja dengan baik karena menanggung beban, sementara pengencang belum turut

memikul beban karena lubang pengencang dibuat lebih besar daripada diameter

pengencangnya. Apabila pasak geser telah rusak, barulah pengencang mulai tampak

menahan beban yang dicirikan dengan bunyi kerusakan pasak dan mulai terdapat

ketegangan pada pengencang. Pada saat itulah pengujian dihentikan sehingga pengencang

baut dapat dilepas kembali dengan mudah setelah pengujian dilaksanakan dan relatif

masih tampak lurus.

Pada sistem sambungan yang tidak menggunakan pasak penahan geser, baut atau

bambu yang berfungsi sebagai konektor tampak berubah bentuk mengikuti penurunan

komponen inti sambungan dan tidak dapat lagi dilepas dari lubang pasak pada komponen

sambungan.

110

8. Kemampuan Sambungan Ditinjau dari Kekuatan Geser Gelinding Kemampuan sambungan kayu dengan pasak geser kayu mangium berbahan sama

(mangium tanpa perlakuan pemadatan) dapat dianggap sebagai kekuatan (kerja) geser

gelinding (rolling shear) dari pasak geser mangium yang tersebut. Nilai geser gelinding

mangium 17 tahun adalah sebesar 91,25 kgf/cm2

Nilai geser gelinding yang digunakan dalam validasi adalah nilai geser gelinding

pada seluas permukaan bidang geser pada pasak geser, yakni nilai kemampuan

maksimum sambungan dibagi dengan luas bidang geser (garis tengah pasak geser

dikalikan dengan panjang pasak gesernya). Pada sambungan dengan 1, 2 dan 3 pasang

pasak geser akan memperoleh luas bidang yang harus diperhitungkan sebagai bidang

yang dikenai geser gelinding adalah sebesar masing-masing 32, 64 dan 96 cm

sebagaimana hasil perhitungan pada

Lampiran 31.

2.

Tabel 66. Nilai Geser Gelinding pada Kemampuan Maksimum Sistem Sambungan

Hasil

validasi kemampuan sambungan dengan menggunakan nilai geser gelinding pasak geser

mangium dapat diuraikan dalam Tabel 66 berikut.

Jenis Sambungan P Maksimum Geser Gelinding (kgf/cm2) Pasak Bulat: Sepasang 5.290 165,31 Dua Pasang 7.290 113,91 Tiga Pasang 10.610 110,52 Pasak Segi Empat: Sepasang 5.660 176,88 Dua Pasang 8.280 129,38 Tiga Pasang 13.190 137,39 Rataan Geser Gelinding Pasak Sambungan 138,89 Geser Gelinding CKBC 91,25 Rasio Geser Gelinding Sambungan Vs CKBC (%) 152,22

Tabel 66 membuktikan bahwa geser gelinding (rolling shear) pada pasak geser

benar-benar berperan dalam proses penyaluran gaya dari komponen inti sambungan ke

komponen samping pada sambungan tampang dua, bahkan nilai kemampuan sambungan

melebihi nilai geser gelinding CKBC. Hal tersebut dimungkinkan karena pada uji geser

gelinding CKBC menggunakan beban baja lancip pada kayu, sedangkan pada sambungan

adalah tekanan kayu dengan kayu. Penggunaan baja lancip tentunya memudahkan proses

pembelahan bidang geser. Disamping itu, pembebanan kayu pada kayu diduga

menimbulkan “fondasi elastis” (elastic fondation) yang menjadikan nilai geser gelinding

pada sistem sambungan menjadi lebih besar.

111

9. Kemampuan Sambungan Ditinjau dari Kekuatan Tekan Sejajar Serat

Pada sambungan tampang dua dengan pasak geser dari baja, kerusakan terjadi pada

komponen sambungan sedangkan pasak geser tidak mengalami kerusakan apapun.

Bentuk kerusakan pada komponen sambungan pada umumnya adalah lubang pasak yang

tertekan oleh pasak geser baja sedemikian sehingga posisi pasak geser yang semula datar

(horisontal) menjadi miring karena desakan beban (lihat Gambar 31a). Dengan demikian

kemampuan sambungan diasumsikan sebagai kemampuan tekan sejajar serat kayu

mangium pada lubang pasak komponen sambungan, dan kemampuan sambungan dapat

dilakukan validasi melalui pendekatan kekuatan tekan sejajar serat mangium tersebut.

Karena posisi pasak geser yang berubah miring mengikuti arah pembebanan,

maka lebar bidang yang menderita tekan sejajar serat di setiap lubang pasak geser adalah

sebesar 10 mm di bagian bawah lubang pasak komponen samping dan 10 mm di bagian

atas lubang pasak pada komponen inti. Pada sambungan dengan 1, 2 dan 3 pasang pasak

geser akan memperoleh luas bidang yang harus diperhitungkan sebagai bidang yang

dikenai tekan sejajar serat adalah sebesar masing-masing 32, 64 dan 96 cm2. Dengan

demikian kuat tekan sejajar serat pada sambungan adalah kemampuan maksimum

sambungan dibagi luas bidang yang dikenai gaya tekan sejajar serat tersebut. Sementara

itu, nilai besarnya tekanan sejajar serat kayu mangium (diperoleh dari penelitian sifat

dasar) yaitu sebesar 402,13 kgf/cm2

Tabel 67. Rasio Nilai Tekan Sejajar Sistem Sambungan dengan Tekan Sejajar Mangium

. Nilai hasil validasi dapat dilihat pada Tabel 67.

Jenis P Maksimum

(kgf) Tekan Sejajar Serat Sistem

Sambungan (kgf/cm2) Pasak Bulat : Sepasang 6.790 212,18 Dua Pasang 9.840 153,75 Tiga Pasang 13.430 139,89 Pasak Segiempat: Sepasang 8.350 260,93 Dua Pasang 10.130 158,28 Tiga Pasang 15.690 163,43 Rataan Tekan Sejajar Serat Pasak Baja ke Komponen Sambungan (kgf/cm2) 181,41 Kuat Tekan Sejajar Serat Mangium (kgf/cm2 402,13 ) Rasio Tekan Sejajar Serat (%) 45,11

Tabel 67 membuktikan bahwa nilai tekan sejajar serat pada komponen sambungan

mangium memiliki nilai yang lebih rendah dibanding nilai tekan sejajar serat mangium

yang sebenarnya. Kekuatan tekan sejajar serat sambungan yang hanya mampu mencapai

separuh (45,11%) dari nilai kekuatan tekan sejajar serat mangium tersebut disebabkan

perubahan posisi pasak geser baja yang tadinya rata berubah menjadi miring karena

112

tekanan, sehingga permukaan bidang tekan sejajar serat tidak sepenuhnya menerima

beban yang merata. Hal tersebut menyebabkan kehancuran komponen sambungan lebih

mungkin terjadi terlebih dahulu pada bagian yang paling terdesak baja pasak geser,

sehingga nilainya menjadi lebih kecil.

Perbedaan nilai persentase juga tampak pada pasak geser baja bulat yang nilai

persentasenya lebih kecil daripada nilai persentase pada pasak segi empat. Hal tersebut

terjadi karena bentuknya yang bulat membuat dorongan pada lubang pasak menjadi lebih

lemah dibanding bentuk segi empat yang lebih siku dan tajam sehingga lebih

mencengkeram dan kemampuannya lebih besar.

10. Penerapan Pasak Geser pada Balok Susun

Pasak geser baja juga telah dicobakan sebagai pasak geser pada balok susun. Satu

unit balok susun terdiri atas satu balok komponen inti (main member) berupa balok

berukuran 60 x 80 mm dan dua balok komponen samping (side member) berukuran 40 x

80 mm dengan panjang 260 mm, sehingga balok susun akan terbentuk dengan ukuran 80

x 140 x 260 mm. Balok susun tersebut disusun dengan menggunakan pasak geser baja

bulat dan pasak geser segi empat yang dipasang horizontal (searah dengan bidang susun)

seperti halnya pada sambungan kayu tampang dua dengan jarak antar pasak geser sebesar

12 cm. Pengencang baut yang sama dengan sistem pengencang pada sambungan kayu

(arah vertikal bidang susun) dipasang dengan jarak antar pengencang sebesar 12 cm.

Pengujian balok susun menggunakan UTM Baldwin dengan sistem Two Point Loading

dengan bidang sempit (edge) sebagai bidang tumpu beban. Bentuk pasak geser dan

pengujiannya seperti tampak pada Gambar 32 berikut.

Gambar 32a. Balok Susun Berpasak Geser Baja Bulat dan Segi Empat

113

Gambar 32b. Pengujian Balok Susun Berpasak Geser dan Kerusakan Berupa Retak Antar Pasak Geser Hasil pengujian balok susun dengan pasak geser membuktikan bahwa pasak geser

mampu menaikkan kekuatan balok utuh, sebagaimana Tabel 68 dan Gambar 33 berikut.

Tabel 68. Nilai MoR dan MoE Balok Utuh dan Balok Susun Jenis Balok MoR(kgf/cm2 Kenaikan % ) MoE(kgf/cm2 Kenaikan % ) Balok Utuh 449 - 51.780 - Balok Susun Pasak Segi-4 589 31 55.669 7,5 Balok Susun Pasak Bulat 684 52 66.547 28,5

Ket.: Balok utuh (n = 33) ukuran 5x8x260cm diuji dengan UTM Shimadzu.

Gambar 33. Histogram Balok Utuh dan Balok Susun Berpasak Geser

Pengujian balok susun berpasak geser bulat memberi hasil yang lebih baik

dibandingkan dengan balok susun berpasak geser segi empat. Beberapa hal yang bisa

menjadi alasan kelebihan balok susun berpasak geser bulat antara lain:

1. Dalam proses pembuatan lubang pasak, bentuk lubang pasak bulat lebih mudah

dan lebih cepat dikerjakan karena hanya melalui satu kali proses pengeboran.

114

2. Hasil proses lubang pasak bulat lebih seragam sehingga pada proses

pemasangannya akan menghasilkan balok susun yang lebih kokoh.

3. Pada pengujian balok susun berpasak segiempat lebih mudah terjadi retak antar

lubang pasak geser karena pengaruh gaya tekan dan tarik akibat pembebanan

bentang balok (lihat Gambar 32b), sementara pasak bulat tampak lebih padat dan

kompak.

Balok susun dengan pasak geser bulat meningkatkan MoR dan MoE balok

masing-masing 52 dan 28,5% dibandingkan dengan balok utuhnya. Manfaat lain dari

balok susun adalah diperolehnya dimensi yang lebih besar, dapat membuang kayu yang

mengandung cacat atau tidak memposisikannya pada bagian kritis seperti di tengah

bentang. Aplikasi sambungan geser pada balok susun ini dapat dihitung diagram gaya

lintangnya (shearing force diagram) sebagaimana Lampiran 32.