Karakteristik Rasio Poisson Dan Sifat Mekanis Clt-45° Menurut Arah Transversal Dan Longitudinal

(1)

KARAKTERISTIK RASIO POISSON DAN SIFAT

MEKANIS CLT-45° MENURUT ARAH TRANSVERSAL DAN

LONGITUDINAL

FIKRI DWI HARIS

DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

(3)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Karakteristik Rasio Poisson dan Sifat Mekanis CLT-45° Menurut Arah Transversal dan Longitudinal adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Januari 2016

Fikri Dwi Haris

(4)

ABSTRAK

FIKRI DWI HARIS. Karakteristik Rasio Poisson dan Sifat Mekanis CLT-45° Menurut Arah Transversal dan Longitudinal. Dibimbing oleh SUCAHYO SADIYO dan LINA KARLINASARI.

CLT (Cross Laminated Timber) merupakan produk rekayasa kayu yang dibentuk dengan menyusun sejumlah lapisan-lapisan kayu yang dikenal sebagai lamina secara bersilangan atau sudut tertentu satu sama lainnya dan direkatkan dengan perekat. Rasio Poisson merupakan salah satu konstanta elastis kayu yang perlu diperhatikan dalam konstruksi bangunan. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan rasio poisson mana yang paling besar dari CLT beberapa jenis kayu lokal sudut 45° terhadap serat lapisan permukaan. Pengujian dilakukan meliputi pengujian sifat fisis (kadar air) dan sifat mekanis (rasio Poisson, EL, MCS dan keteguhan rekat). Hasil panel menunjukan bahwa dari keempat jenis contoh uji CLT-45° kayu mindi yang memiliki nilai rasio Poisson yang paling besar dan manii yang memiliki nilai rasio Poisson yang paling rendah. Contoh uji longitudinal memiliki nilai rasio Poisson dan sifat mekanis yang paling besar. Kata kunci: Cross Laminated Timber, Kecapi (Sandoricum koetjape Merr), Manii (Maesopsis eminii Engl), Mindi (Melia azederach Linn), Poisson ratio, Sengon (Falcataria moluccana Miq.)

ABSTRACT

FIKRI DWI HARIS. Poisson’s Ratio and Mechanical Properties Characteristics of CLT-45° According Transversal and Longitudinal Direction. Supervised by SUCAHYO SADIYO dan LINA KARLINASARI.

CLT (Cross Laminated Timber) is a product of engineering wood formed by arranging a number of layers of wood known as lamina in certain directions or angles to each other and bonded with adhesives. Poisson's ratio is one of the elastic constants of wood that is very important in building construction. The purpose of this research is to examine and analyze the poisson ratio where the greatest of CLT made from certain kinds of local wood with 45 ° angle against the fibre surface layer. Testing conducted include physical properties (moisture content) and mechanical properties (Poisson ratio, EL, MCS and internal bending strength). The results showed that those four types of sample CLT-45 ° mindi wood has the highest Poisson ratio and manii has the lowest Poisson ratio.

(5)

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan

pada

Departemen Hasil Hutan

KARAKTERISTIK RASIO POISSON DAN SIFAT

MEKANIS CLT-45° MENURUT ARAH TRANSVERSAL DAN

LONGITUDINAL

FIKRI DWI HARIS

DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(6)

(7)

(8)

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2015 ini ialah kekeringan, dengan judul Karakteristik Rasio Poisson dan Sifat Mekanis CLT-45° Menurut Arah Transversal dan Longitudinal.Penelitian ini dilakukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penulisan skripsi ini, terutama kepada :

1 Orang tua tercinta (Bapak Muhamad Yasin, SE dan Ibu Eti Yanti), Teteh Tiara Putri Utami, SSos, MSi, Adik Nabila Putri Nuryasti, dan seluruh keluarga penulis atas kasih sayang, cinta, doa dan dukungan yang telah diberikan.

2 Bapak Prof Dr Ir Sucahyo Sadiyo, MS dan Ibu Dr Lina Karlinasari, SHut MscFTrop sebagai pembimbing yang telah memberikan bimbingan ilmu, masukan dan saran selama penelitian dan penyusunan skripsi ini.

3 Mas Irfan, Pak Kadiman, Pak Suhada, Pak Atin, dan Ibu Esti selaku laboran di Laboraturium Departemen Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor.

4 Rekan-rekan Kondor : Ojek, Aji, Yudi, Dikki, dua sahabat tercinta: Indah dan Syari, Base Camp KERINCI, serta keluarga Jakarta Community48 terimakasih atas dukungan dan kasih sayang yang diberikan.

5 Rekan-rekan HIMASILTAN, THH angkatan 48 abang teteh dan semua teman satu bimbingan skripsi.

6 Rekan-rekan Fahutan semuanya serta angkatan 48 dan abang teteh senior. 7 Segenap keluarga besar civitas Departemen Hasil Hutan dan Fakultas

Kehutanan atas segala bantuannya.

8 Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu yang telah membantu kelancaran studi penulis, baik selama kuliah maupun dalam penyelesaian skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa hasil penelitian ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang bersifat membangun sangat diharapkan demi kesempurnaan karya ini. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pihak-pihak yang membutuhkan.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Januari 2016

(9)

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR viii

DAFTAR LAMPIRAN viii

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Perumusan Masalah 1

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 2

METODE 2

Waktu dan Tempat 2

Bahan 2

Alat 2

Prosedur Penelitian 3

Pengujian Sifat Mekanis 3

Analisis Data 5

HASIL DAN PEMBAHASAN 5

Kadar Air 5

Kerapatan 6

Rasio Poisson 7

Modulus Elastisitas Longitudinal (EL) 8

Kekuatan Tekan Maksimum 9

Keteguhan Geser Rekat 11

SIMPULAN DAN SARAN 12

Simpulan 12

Saran 12

DAFTAR PUSTAKA 13

LAMPIRAN 15

(10)

DAFTAR GAMBAR

1 Skema contoh uji tekan berdasarkan permukaan CLT 3 (Longitudinal dan Transversal)

2 Pengujian tekan CLT 4

3 Contoh uji kekuatan geser rekat 5

4 Kadar air kayu CLT 6

5 Uji Kerapatan CLT 7

6 Nilai rasio Poisson CLT 8

7 Modulus Elastisitas Longitudinal CLT 9

8 Kekuatan Tekan Maksimum CLT 10

9 Uji keteguhan geser rekat 11

DAFTAR TABEL

1 Hasil nilai rasio Poisson CLT dengan empat jenis kayu dengan faktor 7 pembebanan dan keberadaan garis rekat

2 Hasil nilai modulus elastisitas CLT dengan empat jenis kayu dengan 8 faktor pembebanan dan keberadaan garis rekat

3 Hasil nilai kekuatan tekan maksimum CLT dengan empat jenis kayu 10 dengan faktor pembebanan dan keberadaan garis rekat

DAFTAR LAMPIRAN

1 Rekaman data KA dan Kerapatan CLT Sengon, Manii, 15 Kecapi dan Mindi

2 Rekaman data rasio Poisson dan ELCLT 15

3 Rekaman data kekuatan geser rekat CLT 16

4 Rekaman data kekuatan tekan maksimum CLT 17

5 Hasil analisis ragam dan uji lanjut Duncan pengaruh perlakuan 18 tipe pengujian dari empat jenis kayu, Rasio Poisson, Elastisitas

(11)

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Dewasa ini, pemanfaatan kayu kelas kuat rendah seperti kayu manii (Maesopsis eminii Engl.), sengon (Falcataria moluccana Miq.), kecapi (Sandoricum koetjape Merr.) dan mindi (Melia azederach Linn.) menjadi produk kayu rekayasa mengalami perkembangan yang pesat. Salah satu produk rekayasa konstruksi adalah Cross Laminated Timber (CLT). Penggunaan CLT dalam sistem konstruksi bangunan berasal dari teknik konstruksi kayu solid di Eropa.

Kayu perdagangan di Indonesia memiliki aneka ragam jenis dan ukuran dengan variasi yang tinggi pada kualitas kayunya. Penebangan hutan alam yang tinggi menyebabkan pasokan kayu berkekuatan tinggi berkurang. Disisi lain, kebutuhan akan kayu sebagai bahan baku struktural semakin meningkat. Hal ini menyebabkan konsumen beralih ke kayu yang berasal dari hutan rakyat agar kebutuhan kayu terpenuhi, akan tetapi umumnya kayu yang berasal dari hutan rakyat memiliki diameter kecil dan kualitas rendah.

CLT merupakan produk rekayasa kayu yang dibentuk dengan menyusun sejumlah lapisan-lapisan kayu secara bersilangan atau sudut tertentu satu sama lainnya dan direkatkan dengan perekat. Keunggulan dari produk CLT adalah dimensinya yang stabil, kuat, dan sifatnya yang seragam sehingga mampu menyalurkan beban secara merata (FPInnovation 2011). Ceccotti (2006) menyampaikan panel CLT di Jepang sangat bermanfaat digunakan dalam konstruksi tahan gempa karena dapat meminimalisirkan kerusakan pada bangunan.

Beberapa konstanta elastis kayu belum diteliti secara menyeluruh karena kesulitan dalam pengukurannya. Rasio Poisson merupakan salah satu konstanta elastis kayu yang perlu diperhatikan dalam analisis struktur konstruksi bangunan. Pada struktur bangunan nilai rasio Poisson dari CLT sangat perlu dipertimbangkan demi keperluan perhitungan keamanan saat pemakaian. Menurut Kretschmann (2010), rasio Poisson merupakan regangan tegak lurus beban yang dibanding dengan regangan arah sejajar pembebanan. Nilai rasio Poisson diperlukan dalam analisis struktur bangunan sedangkan di Indonesia data nilai rasio Poisson jenis kayu yang berasal dari hutan rakyat masih sangat sedikit.

Perumusan Masalah

(12)

2

bangunan yang mampu menerima beban yang tinggi, nilai rasio Poisson sangat berpengaruh terhadap panel laminasi CLT.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan karakteristik rasio Poisson, kekuatan geser rekat, elastisitas longitudinal dan kekuatan tekan berdasarkan arah longitudinal dan arah transversal CLT kayu manii (Maesopsis eminii Engl), sengon (Falcataria moluccana Miq.), kecapi (Sandoricum koetjape Merr.) dan mindi (Melia azederach Linn.) dengan orientasi sudut lamina 45°.

Manfaat Penelitian

Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah mengenai nilai rasio Poisson dan sifat mekanis tekan untuk contoh uji CLT dengan orientasi sudut lamina 45° dari jenis kayu fast growing species.

METODE

Waktu dan Tempat

Penelitian dilaksanakan mulai Bulan Maret 2015-November 2015. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Pengerjaan Kayu Bagian Teknologi Peningkatan Mutu Kayu (TPMK) dan Laboratorium Pengujian Bahan Bagian Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu (RDBK), Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor.

Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah balok CLT, manii (Maesopsis eminii Engl), sengon (Falcataria moluccana Miq.), kecapi (Sandoricum koetjape Merr) dan mindi (Melia azederach Linn).

Alat

Peralatan yang digunakan dalam penelitian adalah Universal Testing Machine (UTM) merek Instron tipe 3369 dengan kapasitas 5 ton untuk uji sifat mekanis. Dua buah clip on extensometer dan satu buah caliper dipasang pada contoh uji tekan untuk mengetahui deformasi pada saat penentuan rasio Poisson. Pengujian sifat fisis berupa kadar air menggunakan oven dan desikator. Selain peralatan utama digunakan juga peralatan pendukung diantaranya circular saw

(13)

3

Prosedur Penelitian Persiapan Bahan

Panel CLT dengan orientasi sudut penyusunan lamina 45° yang berukuran 15 x 20 x 20 cm diperoleh dari penelitian sebelumnya yaitu Permatasari (2014), Faishal (2014) dan Seputro (2015). Panel dipotong menjadi ukuran 3 x 3 x 9 cm mengacu pada BS:373 (modifikasi) untuk contoh uji tekan. Sifat fisis terdiri atas kerapatan dan kadar air.

Kadar Air dan Kerapatan

Kadar air dan kerapatan menggunakan contoh uji berukuran 5 x 5 x 5 cm. Contoh uji tersebut ditimbang dan diukur volumenya, kemudian dihitung berdasarkan persamaan:

Kerapatan ( )

Kadar air (%) X 100 Keterangan:

: Kerapatan (g/cm³) KA : Kadar Air (%)

BKU : Berat Kering Udara (g) BKT : Berat Kering Tanur (g) VKU : Volume Awal (cm³)

Pengujian Sifat Mekanis

Ukuran contoh uji tekan digunakan untuk menentukan nilai elastisitas longitudinal dan rasio Poisson dengan ukuran 3 x 3 x 9 cm. Setiap balok CLT dibuat dua macam contoh uji berdasarkan arah serat dominan dan permukaan adalah arah transversal (Tr) dan longitudinal (Lt). Setiap contoh uji Lt dan Tr terbagi atas dua macam contoh uji yang mengacu pada keberadaan garis rekat (Gambar 1).

Gambar 1 Skema contoh uji tekan berdasarkan permukaan CLT (Longitudinal-Transversal)

Rasio Poisson

(14)

4

extensometer (Gambar 2). Clip on extensometer 1 mengukur perubahan dimensi searah beban (aksial), sedangkan clip on exstensometer 2 mengukur perubahan dimensi tegak lurus beban (lateral) yang diasumsikan setiap sisinya mengalami perubahan dimensi yang sama. Rasio Poisson dihitung menggunakan rumus:

Dimana

: Rasio Poisson

ɛ

i : Regangan arah gaya aktif (aksial)

ɛ

j : Regangan arah pasif (tegak lurus gaya/lateral)

Gambar 2 Pengujian tekan CLT

Modulus Elastisitas Longitudinal (EL)

Modulus elastisitas longitudinal (EL) menggunakan contoh uji yang sama untuk pengukuran rasio Poisson. Nilai EL dihitung berdasarkan persamaan:

EL

)

Keterangan

EL : Modulus elastisitas longitudinal (kg/cm²)

∆P/∆L : Slope kurva beban-deformasi (kg/cm) L : Panjang mula (5cm)

A : Luas penampang (cm²)

Sistem pengambilan data berupa computerized secara bersama-sama dengan pengujian sifat mekanis rasio Poisson menggunakan modifikasi BS:373 (1957).

Caliper

Contoh uji

Clip ekstensometer 2 (Lateral)

(15)

5

Kekuatan Tekan Maksimum

Kekuatan tekan maksimum menggunakan contoh uji yang sama untuk pengukuran rasio Poisson dan EL dihitung berdasarkan persamaan:

Kekuatan Tekan Maksimum

Keteguhan Geser Rekat

Kekuatan geser rekat diuji untuk mengetahui daya rekat CLT. Contoh uji yang digunakan berukuran (5 x 5 x5) cm sesuai standard JAS 234 (2003). Pengujian keteguhan rekat adalah perbandingan nilai beban maksimum dibandingkan luas bidang rekat. Nilai keteguhan geser rekat dapat dihitung dengan rumus:

Keteguhan Geser Rekat

Gambar 3 Contoh uji kekuatan geser rekat

Analisis Data

Analisis data pengamatan dilakukan menggunakan metode deskriptif kuantitatif yang terdiri atas rata-rata dan standar deviasi. Proses pengolahan data penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL). Alat bantu yang digunakan yaitu program microsoft excel 2007, SPSS versi 22. Sebaran data rataan fisik dan mekanik contoh uji CLT ditampilkan dalam bentuk histogram.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kadar Air

(16)

6

Gambar 4 Kadar air kayu CLT

Nilai rataan kadar air panel CLT sebagaimana disebutkan diatas tidak menunjukan perbedaan yang besar dengan penelitian Nurlaela (2015), yaitu kadar air panel CLT-45° sengon sebesar 12.9% dan kadar air panel CLT-45° mindi adalah 13.8%. Data kadar air yang dihasilkan sesuai dengan kisaran besarnya nilai kadar air kering udara untuk iklim Indonesia yaitu sebesar 12-20% (Praptoyo 2010). Gulzow et al. (2011) menyatakan bahwa kadar air dalam panel CLT berpengaruh terhadap kekuatan geser rekat dan lentur. Kadar air juga mempengaruhi keteguhan rekat yang dihasilkan. Kadar air panel CLT tidak dipengaruhi oleh ketebalan dan orientasi sudut lamina yang membentuk panel (Hindom 2014).

Kerapatan

Nilai rataan kerapatan contoh uji terbesar terdapat pada CLT kayu mindi yaitu berkisar antara 0.49-0.50 g/cm³ dengan rata-rata sebesar 0.50 g/cm³. Sedangkan CLT kayu sengon menunjukkan nilai kerapatan yang paling rendah diantara ketiga contoh uji lainnya berkisar antara 0.29-0.34 g/cm³ dengan rata-rata 0.30 g/cm³. Hal tersebut sejalan dengan penelitian Permatasari (2014), yang menunjukan nilai kerapatan CLT kayu sengon dan CLT kayu mindi sebesar 0.33 g/cm³ dan 0.51 g/cm³. Hasil contoh uji CLT kayu manii berkisar antara 0.39-0.42 g/cm³ dengan rata-rata 0.40g/cm³. Pada penelitiaan Seputro (2015), sebaran nilai kerapatan panel CLT manii berkisar antara 0.40-0.41 g/cm³. Nilai kerapatan contoh uji CLT kayu kecapi berkisar antara 0.42-0.44 g/cm³ dengan rataan sebesar 0.43 g/cm³. Hasil penelitian Faishal (2014) nilai kerapatan kecapi CLT-45° sebesar 0.46 g/cm³. Gambar 5 menunjukkan bahwa nilai kerapatan rata-rata dari empat contoh uji CLT berkisar antara 0.30-0.50 g/cm³.

(17)

7

Gambar 5 Uji Kerapatan CLT menurut jenis kayu penyusun

Rasio Poisson

Pengujian nilai rasio Poisson bertujuan untuk mengetahui seberapa elastis suatu material menerima beban tekan maupun tarik. Tabel 1 menunjukan bahwa arah pembebanan, longitudinal (0.36) memiliki nilai yang lebih besar dibandingkan dengan transversal (0.28). Bodig dan Jayne (1982), menyatakan nilai rasio Poisson pada arah serat melintang lebih kecil dibanding nilai rasio Poisson pada arah serat aksial. Hal ini diduga, nilai rasio Poisson dipengaruhi oleh pengaruh arah panjang serat terhadap pembebanan. Hal tersebut sejalan dengan penelitian kali ini yang menunjukan bahwa nilai nilai rasio Poisson longitudinal lebih besar dibandingkan dengan nilai rasio Poisson contoh uji transversal.

Tabel 1 Nilai rasio Poisson CLT hasil pengujian pada empat jenis kayu dengan faktor pembebanan dan keberadaan garis rekat

Arah Keberadaan Jenis Kayu

Rataan Pembebanan Garis Rekat Sengon Manii Kecapi Mindi

Transversal

Analisis sidik ragam menunjukan bahwa jenis kayu memberikan pengaruh nyata terhadap nilai rasio Poisson pada selang kepercayaan 95% (Gambar 6). Arah pembebanan dan keberadaan garis rekat tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai rasio Poisson. Hasil uji lanjut beda menunjukan bahwa nilai rasio Poisson jenis kayu penyusun CLT manii dan kecapi berbeda nyata dengan mindi sedangkan manii, sengon dan kecapi tidak berbeda nyata. Hal serupa terjadi antara sengon dan mindi yang tidak berbeda nyata.

(18)

8

Gambar 6 Nilai rasio Poisson CLT orientasi sudut lamina 45° menurut jenis kayu penyusun

Gambar 6 menunjukan rataan nilai rasio Poisson menurut jenis kayu penyusun CLT-45° dari yang terbesar yaitu mindi sebesar 0.42, diikuti kecapi dan sengon yang memiliki nilai rataan yang seragam sebesar 0.31, dan CLT-45° manii memiliki nilai rasio Poisson sebesar 0.24. Nilai rasio Poisson kayu solid softwood

berkisar antara 0.33-0.67, kayu hardwood berkisar antara 0.37-0.5 dan nilai rataan rasio Poisson papan lamina memiliki kisaran 0.1- 0.3 (Bodig dan Jayne 1982).

Modulus Elastisitas Longitudinal (EL)

Hasil menunjukan bahwa pada contoh uji CLT-45° rataan nilai modulus elastisitas longitudinal (EL) kayu manii memiliki nilai yang paling besar yaitu 18128 kg/cm2, diikuti CLT-45° kayu sengon sebesar 9154 kg/cm2, CLT-45° kayu kecapi 7936 kg/cm2, dan CLT-45° kayu mindi sebesar 5835 kg/cm2. Sementara itu, nilai rataan EL contoh uji longitudinal yaitu Lt sebesar 16361 kg/cm2 dan Tr sebesar 4164 kg/cm2 (Tabel 2).

Tabel 2 Nilai Modulus Elastisitas Longitudinal (kg/cm2) hasil pengujian CLT-45° pada empat jenis kayu dengan faktor pembebanan dan keberadaan garis rekat

(19)

9 Modulus elastisitas longitudinal merupakan ukuran ketahanan terhadap pemanjangan atau pemendekan suatu contoh uji di bawah tarikan atau tekanan. Modulus elastisitas longitudinal (EL) pada contoh uji longitudinal memiliki nilai rataan yang lebih besar dibandingkan dengan nilai rataan contoh uji transversal (Gambar 7).

Analisis sidik ragam menunjukan bahwa arah pembebanan memberikan pengaruh nyata terhadap nilai EL pada selang kepercayaan 95% (Gambar 7). Jenis kayu dan keberadaan garis rekat tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai EL. Hasil uji lanjut beda menunjukan bahwa nilai EL longitudinal (15361 kg/cm2) berbeda nyata dengan nilai rasio Poisson arah arah transversal (4164 kg/cm2). Menurut Kretschmann (2010), hubungan ideal antara rasio Poisson dan modulus elastisitas tidak selalu saling erat bertemu.

Gambar 7 Elastisitas longitudinal CLT orientasi sudut lamina 45° menurut arah pembebanan

Pada posisi contoh uji longitudinal (Lt1 dan Lt2) arah serat memiliki kecenderungan yang dominan sejajar dengan arah pembebanan sehingga menghasilkan nilai EL yang tinggi, akan tetapi pada posisi transversal (Tr1 dan Tr2) arah serat sepenuhnya tegak lurus terhadap pembebanan sehingga menghasilkan EL yang rendah. Diduga posisi arah panjang serat berpengaruh terhadap nilai EL pada CLT-45°.

Kekuatan Tekan Maksimum

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kekuatan tekan maksimum paling besar adalah CLT kayu kecapi dengan nilai 122.18 kg/cm² diikuti oleh mindi 117.54 kg/cm², manii 89.82 kg/cm², dan sengon 53.65 kg/cm² (Tabel 3). Nilai kekuatan tekan maksimum contoh uji longitudinal (157 kg/cm2) lebih besar dibandingkan nilai transversal (34.45 kg/cm2), hal tersebut disebabkan karena nilai contoh uji longitudinal memiliki arah serat yang cenderung sejajar dengan arah pembebanan. Sedangkan contoh uji transversal memiliki arah serat yang tegak lurus terhadap pembebanan sehingga memiliki kekuatan tekan maksimum yang lebih kecil dibandingkan dengan contoh uji longitudinal.

Pengujian tekan longitudinal, beban ultimit diambil dari nilai beban maksimum, sedangkan pengujian tekan transversal diambil nilai beban ultimit dari kondisi beban pada batas proporsional. Pertimbangannya bahwa pada pengujian

(20)

10

tekan contoh uji transversal, kayu mempunyai kecendrungan memadat sehingga kurva beban-deformasinya akan meningkat secara terus menerus.

Tabel 3 Nilai kekuatan tekan maksimum (kg/cm2) hasil pengujian CLT-45° pada empat jenis kayu dengan faktor pembebanan dan keberadaan garis rekat

Transversal memberikan pengaruh nyata terhadap nilai kekuatan tekan maksimum pada selang kepercayaan 95% (Gambar 8). Keberadaan garis rekat tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai kekuatan tekan maksimum. Hasil uji lanjut beda menunjukan bahwa nilai kekuatan tekan maksimum CLT-45° jenis kayu sengon berbeda nyata dengan jenis kayu manii, kecapi dan mindi. Hal serupa terjadi pula pada manii yang berbeda nyata dengan ketiga jenis kayu lainnya. Sementara itu kecapi dan mindi tidak berbeda nyata, namun berbeda nyata dengan sengon dan manii.

(a) (b)

Gambar 8 Kekuatan tekan maksimum berdasarkan jenis (a) dan berdasarkan arah pembebanan (b)

Nilai kekuatan kayu dipengaruhi oleh kondisi lamina terutama adanya cacat mata kayu atau arah miring serat sehingga kekuatan bahan tidak homogen. Kekuatan tekan juga dipengaruhi oleh jumlah lapisan penyusun panel CLT.

(21)

11 Menurut Rachmad (2013) nilai keteguhan tekan sejajar serat papan lamina kayu mindi sebesar 138 kg/cm², hasil tersebut tidak jauh berbeda dengan hasil penelitian kali ini yaitu kisaran sebesar 167-209 kg/cm². Nilai kekuatan tekan sejajar serat lamina kayu kecapi memiliki rataan nilai sebesar 262 kg/cm². Hasil penelitian kali ini menunjukan nilai kekuatan maksimum sejajar serat CLT kecapi yaitu 199 kg/cm² (longitudinal). Menurut Mardikanto et al (2011), pengaruh kemiringan serat terhadap kekuatan kayu (lebih besar 1:10) akan mereduksi kekuatan tekan sejajar serat. Hal tersebut sesuai dengan hasil penelitian yang menunjukkan bahwa adanya perbedaan yang signifikan antara pengujian pada contoh uji longitudinal dan pengujian contoh uji transversal

Keteguhan Geser Rekat

Rataan keteguhan geser rekat panel CLT keempat jenis kayu disajikan pada Gambar 9. Panel CLT manii memiliki nilai kekuatan geser rekat sebesar 45.10 kg/cm², kecapi sebesar 38.31 kg/cm², mindi sebesar 31.67 kg/cm², dan sengon sebesar 13.88 kg/cm². Gambar 9 menunjukan urutan nilai rataan yang berbeda dengan urutan nilai rasio Poisson. Hal tersebut menunjukan bahwa tidak ada ikatan yang kuat antara nilai rasio Poisson dengan keteguhan geser rekat.

Gambar 9 Uji keteguhan geser rekat CLT dengan orientasi sudut lamina 45° Keteguhan geser rekat contoh uji panel CLT sengon, manii, kecapi dan mindi belum memenuhi standar JAS 234 (2003) yaitu minimum 54 kg/cm². Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap keteguhan geser rekat, antara lain kadar zat ekstraktif, keadaan permukaan yang direkat, kadar air kayu, tekanan dan waktu kempa (Sugiarti 2010). Garis rekat yang tipis memudahkan contoh uji untuk dirusak ketika pengujian sehingga keteguhan rekatnya rendah, sebaliknya garis rekat yang lebih tebal mempersulit contoh uji untuk dirusak ketika pengujian berlangsung sehingga keteguhan rekat yang dihasilkan tinggi.

(22)

12

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Contoh uji panel CLT-45° dari keempat jenis kayu yang menghasilkan nilai rasio Poisson terbesar adalah mindi diikuti oleh kecapi, sengon dan manii, sedangkan urutan nilai EL dari yang terbesar adalah manii, sengon, kecapi dan mindi. Kekuatan tekan maksimum panel CLT dari yang terbesar adalah mindi, kemudian diikuti oleh kecapi, manii dan sengon.

Panel CLT-45° arah longitudinal cenderung lebih besar nilai sifat mekaniknya dan dalam penggunaannya lebih baik dibandingkan dengan panel CLT-45° arah transversal.

Saran

(23)

13

DAFTAR PUSTAKA

[ASTM] American Society for Testing and Materials. 2005. Annual Book of ASTM Standards Volume 04-10, Wood D143 (2005). USA (US): Standard Test Methods of small Clear Specimen of Wood.

Bodig J, Jayne BA. 1989. Mechanics of Wood Composites. New York(US): Van Nostrand Reinhold Company.

British Standard 373. 1957. Standard Test for Small Clear Speciment. England (EN): British Standard.

Ceccotti A, Yasumura M, Minowa C, Lauriola MP, Follesa M, Sandhaas C. Which. 2006. Seismic Behaviour Factor for Multi-Storey Buildings Made of Cross-Laminated Wooden Panels, Proceedings CIB W18 : Florence. Faishal R. 2014. Karakteristik Cross Laminated Timber Kayu Kecapi

(Sandoricum koetjape Merr) Berdasarkan Orientasi Sudut Lamina[Sripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

FPInnovations. (2011). CLT- Assessing the Market Opportunity in North America. Retrieved from http://www.wecbc.ca/database/rte/files/CLT-Assessing the Market Opportunity in North America.pdf (15 November 2015).

[JAS] Japanese Agricultural Standard. 2007. Japanese Agricultural Standard for Glue Laminated Timber. Notification No. 1152.

Gulzow A, Richter K, Steiger R. 2011. Influence of wood moisture content on bending and shear stiffness of cross laminated timber panels. European Journal

of Wood and Wood Products. 69(2):193-197.

Kretschmann DE. 2010. Mechanical Properties of Wood in Wood Handbook.

United States (US): Forest Products Laboratory.

Mardikanto T R, Karlinasari L, Bahtiar ET. 2011. Sifat Mekanis Kayu. Bogor (ID): IPB Press.

Martawijaya A, Kartasujana, Mandang YI, Amang S, Kadir PK. 1989 Atlas Kayu Indonsesia Jilid II. Bogor (ID): Departemen Kehutanan Badan Peneliti dan Pengembangan Kehutanan.

Nurlaela. 2015. Kekuatan Tekan Tegak Lurus Serat pada Permukaan Panel Cross Laminated Timber Kayu Mindi (Melia azedarach Linn.) dan Sengon (Falcataria moluccana Miq. Barneby & JW Grimes) [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Permatasari PC. 2014. Karakteristik Cross Laminated Timber dari Kayu Sengon (Falcataria moluccana (Miq.) Barneby &J.W. Grimes) dan Mindi (Melia azedarach L) Menggunakan Perekat Isosianat [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

Praptoyo H. 2010. Sifat Anatomi dan Sifat Fisika Kayu Mindi (Melia azedarach Linn) dari Hutan Rakyat di Yogyakarta. Jurnal Ilmu Kehutanan vol IV No 1 : 21-27.

Rachmad S. 2013. Sifat Fisik dan Mekanik Papan Laminasi Silang Kayu Mindi (Melia azederach Linn) Menggunakan Perekat Isosianat [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

(24)

14

Seputro GA. 2015. Analisis Kekuatan Tekan Tegak Lurus Serat Permukaan Panel Cross-Laminated Timber Kayu Manii (Maesopsis eminii Engl.) [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

(25)

15

LAMPIRAN

Lampiran 1 Rekaman data KA dan Kerapatan CLT Sengon, Manii, Kecapi dan Mindi

Contoh Uji Kadar Air Kerapatan Contoh Uji Kadar Air Kerapatan

% Kg/cm³ % Kg/cm³

Se1 11.79 0.29 Ke1 13.72 0.44

Se2 12.02 0.28 Ke2 13.85 0.42

Se3 12.20 0.34 Ke3 14.09 0.43

Rata-rata 12.00 0.30 Rata-rata 13.89 0.43

Standard Dev 0.21 0.03 Standard Dev 0.19 0.01

Ma1 13.34 0.42 Mi1 14.66 0.50

Ma2 13.67 0.40 Mi2 14.10 0.50

Ma3 13.49 0.39 Mi3 14.66 0.49

Rata-rata 13.50 0.40 Rata-rata 14.47 0.50

Standard Dev 0.17 0.01 Standard Dev 0.32 0.01

Lampiran 2 Rekaman data rasio Poisson dan ELCLT Contoh Uji Rasio

Poisson EL

Contoh Uji Rasio

Poisson EL

Sengon Manii

Tr1 (a) 0.22 1418 Tr1 (a) 0.12 5002

Tr1 (b) 0.40 9312 Tr1 (b) 0.16 757

Tr1 (c) 0.31 567 Tr1 (c) 0.11 131

Rata-rata Tr1 0.31 3766 Rata-rata Tr1 0.13 1963

Tr2 (a) 0.26 3458 Tr2 (a) 0.20 230

Tr2 (b) 0.20 1646 Tr2 (b) 0.14 837

Tr2 (c) 0.44 9485 Tr2 (c) 0.16 3629

Rata-rata Tr2 0.30 4863 Rata-rata Tr2 0.17 1566

Lt1 (a) 0.38 3940 Lt1 (a) 0.25 94407

Lt1 (b) 0.33 5037 Lt1 (b) 0.35 21282

Lt1 (c) 0.32 59041 Lt1 (c) 0.29 14947

Rata-rata Lt1 0.34 22672 Rata-rata Lt1 0.29 43545

Lt2 (a) 0.29 7534 Lt2 (a) 0.35 27337

Lt2 (b) 0.47 8280 Lt2 (b) 0.40 8600

Lt2 (c) 0.10 134 Lt2 (c) 0.38 40381

(26)

16

Lampiran 2 Rekaman data rasio Poisson dan ELCLT. (Lanjutan) Lampiran 3 Rekaman data Uji Kekuatan Geser Rekat CLT.

Contoh Uji _{Keteguhan Rekat} Contoh Uji _{Keteguhan Rekat}

Sengon (Kg/cm²) Manii (Kg/cm²)

Rata-rata 13.88 Rata-rata 45.16

(27)

17 Lampiran 3 Rekaman data Uji Kekuatan Geser Rekat CLT.

(Lanjutan)

Contoh Uji _{Keteguhan Rekat} Contoh Uji _{Keteguhan Rekat}

Kecapi (Kg/cm²) Mindi (Kg/cm²)

A1 20.22 A1 20.22

A2 45.41 A2 45.41

A3 60.62 A3 60.62

B1 48.12 B1 48.12

B2 53.82 B2 53.82

B3 64.96 B3 64.96

C1 78.92 C1 78.92

C2 30.62 C2 30.62

C3 0.74 C3 0.74

D1 10.99 D1 10.99

D2 33.69 D2 33.69

D3 11.60 D3 11.60

Rata-rata 38.31 Rata-rata 38.31

Standard Dev 24.35 Standard Dev 24.35

Lampiran 4 Rekaman data kekuatan tekan maksimum CLT-45°.

Contoh Uji Tekan Maks Contoh Uji Tekan Maks

Sengon (Kg/cm²) Manii (Kg/cm²)

Tr1 (a) 15.10 Tr1 (a) 45.63

Tr1 (b) 13.20 Tr1 (b) 21.95

Tr1 (c) 12.83 Tr1 (c) 28.39

Rata-rata Tr1 13.71 Rata-rata Tr1 46.36

Tr2 (a) 15.08 Tr2 (a) 32.38

Tr2 (b) 14.10 Tr2 (b) 28.60

Tr2 (c) 14.50 Tr2 (c) 35.15

Lt1 (a) 83.82 Lt1 (a) 183.37

Lt1 (b) 115.20 Lt1 (b) 78.85

Lt1 (c) 87.01 Lt1 (c) 224.57

Rata-rata Lt1 95.34 Rata-rata Lt1 162.26

Lt2 (a) 119.98 Lt2 (a) 195.98

Lt2 (b) 28.08 Lt2 (b) 104.06

Lt2 (c) 124.94 Lt2 (c) 98.87

(28)

18

Lampiran 4 Rekaman data Uji Kekuatan Geser Rekat CLT. (Lanjutan)

Contoh Uji Tekan Maks Contoh Uji Tekan Maks

Kecapi (Kg/cm²) Mindi (Kg/cm²)

Tr1 (a) 42.44 Tr1 (a) 39.26

Tr1 (b) 41.33 Tr1 (b) 51.79

Tr1 (c) 39.80 Tr1 (c) 38.48

Tr2 (a) 51.11 Tr2 (a) 44.97

Tr2 (b) 37.37 Tr2 (b) 44.98

Tr2 (c) 57.20 Tr2 (c) 61.30

Lt1 (a) 102.29 Lt1 (a) 200.37

Lt1 (b) 260.92 Lt1 (b) 236.17

Lt1 (c) 205.45 Lt1 (c) 190.92

Lt2 (a) 184.05 Lt2 (a) 206.60

Lt2 (b) 209.99 Lt2 (b) 113.34

Lt2 (c) 174.18 Lt2 (c) 182.27

Rata-rata Lt2 199.41 Rata-rata Lt2 167.40 Rata-rata total 122.18 Rata-rata total 117.54

Lampiran 5 Hasil analisis ragam dan uji lanjut beda pengaruh pada empat jenis kayu dengan faktor pembebanan dan keberadaan garis rekat CLT.

Rasio Poisson

Tests of Between-Subjects Effects

Dependent Variable: sqrt_rasioPoisson

(29)

19 Lampiran 5 Hasil analisis ragam dan uji lanjut bedapengaruh pada empat jenis (Lanjutan) kayu dengan faktor pembebanan dan keberadaan garis rekat CLT.

Pairwise Comparisons

Dependent Variable: sqrt_rasioPoisson

(I)

Lower Bound Upper Bound

sengon manii ,030 ,022 ,187 -,015 ,075

Based on estimated marginal means

*. The mean difference is significant at the ,05 level.

b. Adjustment for multiple comparisons: Least Significant Difference (equivalent to no adjustments).

Modulus elastisitas longitudinal

Dependent Variable: ln_EL

Source

Type III Sum of Squares df

Mean

Square F Sig.

Intercept Hypothesis 3248,841 1 3248,841 14169,68 ,000

(30)

20

Lampiran 5 Hasil analisis ragam dan uji lanjut bedapengaruh pada empat jenis (Lanjutan) kayu dengan faktor pembebanan dan keberadaan garis rekat CLT.

Pairwise Comparisons

Dependent Variable: ln_EL

(I)

Lower Bound Upper Bound Longitudinal Transversal _1,161* _,428 _,010 _,297 _2,026

Transversal Longitudinal _-1,161*

,428 ,010 -2,026 -,297

b. Adjustment for multiple comparisons: Least Significant Difference (equivalent to no adjustments).

Kekuatan Tekan maksimum

Dependent Variable: ln_KekuatanMaksimum

Source

Dependent Variable: ln_KekuatanMaksimum

(I)

transversal Longitudinal _-1,526*

,092 ,000 -1,711 -1,340

b. Adjustment for multiple comparisons: Least Significant Difference (equivalent to no

(31)

21

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 23 Juni 1993 sebagai anak kedua dari tiga bersaudara pasangan Muhamad Yasin dan Eti Yanti. Pada tahun 2011 penulis lulus dari SMA 47 JAKARTA dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Seleksi Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SMPTN) Undangan. penulis memilih Program Studi Teknologi Hasil Hutan pada bagian Rekayasa dan Design Bangunan Kayu. Departemen Hasil Hutan. Fakultas Kehutanan. IPB Bogor.

Selama menuntut ilmu di IPB. penulis aktif pada berbagai organisasi kemahasiswaan antara lain sebagai ketua Organisasi Mahasiswa Daerah DKI Jakarta (OMDA J.Co) pada tahun 2012-2013. Selain itu penulis aktif di Unit Kegiatan Mahasiswa Himpunan Profesi Mahasiswa Hasil Hutan sebagai anggota divisi eksternal pada tahun 2012-2013 dan sebagai ketua divisi Internal pada tahun 2013-2014. Serta berbagai kegiatan di kampus IPB.

Penulis telah mengikuti beberapa kegiatan praktek lapang. antara lain Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) pada tahun 2013 di Cilacap-Batu Raden Jawa Tengah dan Praktek Pengelolaan Hutan (PPH) pada tahun 2014 di Gunung Walat, Sukabumi. Penulis juga telah melakukan Praktik Kerja Lapang (PKL) di PT Inhutani II Kalimantan Timur dan Kalimantan Selatan pada tahun 2015.