i TU G AS AK H IR
STU D I EK SPER IM EN TAL EF EK TIF ITAS SAM BU N G AN JAR I
(
F IN G ER JOIN T
) D EN G AN VAR IASI JEN IS PER EK AT
TER H AD AP K U AT LEN TU R BALOK K AYU LAM IN ASI
Experimental study of finger joint effectiveness with variation of glue type towardglue laminated timber beam force Tugas Akhir
U ntuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S – 1 Jurusan Teknik Sipil
Oleh:
ELIN IR H AM N AH (F 1A 012 036)
JU R U SAN TEK N IK SIPIL F AK U LTAS TEK N IK U N IVER SITAS M ATAR AM
v
SU R AT PER N YATAAN K EASLIAN
D engan ini saya menyatakan bahwa dalam Tugas Akhir ini tidak terdapat karya
yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan
sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis
atau diterbitkan oleh orang lain kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan
disebutkan dalam daftar pustaka.
D emikian surat pernyataan ini saya buat tanpa tekanan dari pihak manapun dan
dengan kesadaran penuh terhadap tanggung jawab dan konsekuensi serta menyatakan
bersedia menerima sangsi terhadap pelanggaran dari pernyataan tersebut.
Mataram, D esember 2016
ELIN IR H AMN AH
vi
K ATA PEN G AN TAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang M aha Esa atas segala berkat,
bimbingan, dan karunia-N ya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang
berjudul “Studi Eksperimental Efektivitas Sambungan Jari (F inger Joint) Dengan Variasi
Jenis Perekat Terhadap Kuat Lentur Balok K ayu Laminasi”.
Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat akademis untuk memenuhi jenjang
pendidikan Srata Satu (S1) di F akultas Teknik U niversitas M ataram.
D engan segala keterbatasan kemampuan dan pengetahuan, penulis menyadari
tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang
bersifat membangun sangat dibutuhkan untuk kesempurnaan tugas akhir ini.
M ataram, D esember 2016
vii
U CAPAN TER IM A K ASIH
Tugas Akhir ini dapat diselesaikan berkat rahmat dan karunia Tuhan Yang M aha
Esa serta bantuan dan dorongan baik moril maupun materil dari berbagai pihak. Oleh
karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang
setulus-tulusnya terutama kepada:
1. Bapak Prof. Ir. H . Sunarpi, Ph.D ., selaku R ektor U niversitas M ataram.
2. Bapak Yusron Saadi, ST., M .Sc., Ph.D ., selaku D ekan F akultas Teknik U niversitas
M ataram.
3. Bapak Jauhar F ajrin, ST., M Sc(Eng)., Ph.D ., selaku K etua Jurusan Teknik Sipil
F akultas Teknik U niversitas M ataram.
4. Ibu Tri Sulistyowati, ST., M T., selaku Sekretaris Jurusan R eguler Pagi Teknik Sipil
F akultas Teknik U niversitas M ataram.
5. Bapak Ir. Suryawan M urtiadi., M .Eng.,Ph.D , selaku D osen Wali.
6. Bapak Buan Anshari, ST., M Sc(Eng)., Ph.D ., selaku D osen Pembimbing U tama.
7. Bapak I Wayan Sugiartha, ST., M T., selaku D osen Pembimbing Pendamping.
8. Bapak Pathurahman, ST., M T., selaku D osen Penguji I.
9. Ibu F athmah M ahmud, ST., M T., selaku D osen Penguji II.
10. Bapak Imam H adiwijaya, ST., selaku Teknisi Laboratorium Struktur dan Bahan
Jurusan Teknik Sipil F akultas Teknik U niversitas M ataram.
11. Bang Ical, juru kunci pembuatan benda uji
12. K edua orang tuaku tercinta Bapak M . H asan Thalib dan Ibu Siti R achmawati yang
selalu memberikan do’a dan dukungan secara moril dan materil yang tiada hentinya.
13. Saudara-saudaraku tersayang, K akak, Sabila, Safira dan Afiif yang selalu
mendoakan dan memberikan semangat serta motivasi yang tiada henti-hentinya.
14. R ia R izky R ahmalia, partner in research yang selalu mendukung, menghibur, dan
setia bersama melewati semua proses dari awal hingga akhir
15. U K K As-Siraaj F T U nram
16. Civil Engineering 2012, teman-temang seperjuangan yang selalu mendukung baik
secara moril dan materil. Terima kasih dan SEM AN G AT!!!
17. Oyieq, D wi, Bundu Eni dan Ani. Sahabat teknik yang luar biasa dan tahan banting.
Terima kasih tetap bertahan dan selalu ada dalam suka dan duka dalam kehidupan
viii
D AF TAR ISI
H ALAM AN JU D U L ... i
H ALAM AN PEN G ESAH AN ... ii
H ALAM AN PER N YATAAN K EASLIAN ... iii
K ATA PEN G AN TAR ... iv
U CAPAN TER IM A K ASIH ... v
D AF TAR ISI ... vii
D AF TAR TABEL ... xi
D AF TAR G AM BAR ... xii
D AF TAR LAMPIR AN ... xiv
D AF TAR N OTASI ... xv
ABSTR AK ... xvi
BAB I PEN D AH U LU AN 1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. R umusan M asalah ... 1
1.3. Tujuan Penelitian ... 2
1.4. M anfaat Penelitian ... 2
1.5. Batasan M asalah ... 2
BAB II D ASAR TEOR I 2.1 Tinjauan Pustaka ... 3
2.2 Landasan Teori ... 5
2.2.1 K ayu sebagai bahan konstruksi bangunan ... 5
2.2.2 Sifat fisik kayu... 6
2.2.3 Sifat mekanik kayu ... 9
2.2.4 K riteria perancangan balok glulam ... 10
ix
2.2.6 K eruntuhan pada balok dan pola-pola keretakan. 14
BAB III M ETOD E PEN ELITIAN
3.6 Pelaksanaan Pengujian ... 26
x
4.2.3 K uat lekat sejajar serat (F v) ... 32
4.2.4 Pengujian kuat lentur (F b) ... 33
4.2.5 K uat tarik sejajar serat (F t) dan kuat tarik sambungan jari ... 33
4.3 Pengujian Balok K ayu Laminasi ... 34
4.3.1 Balok rajumas perekat biomatek ... 35
4.3.1.1 Sambungan jari 1:8 (B8) ... 35
4.3.1.2 Sambungan jari 1:12 (B12) ... 36
4.3.1.3 Sambungan jari 1:16 (B16) ... 36
4.3.2 Balok rajumas perekat Epoxy (M elamine F ormaldehyde) ... 38
4.3.2.1 Sambungan jari 1:8 (E8) ... 38
4.3.2.2 Sambungan jari 1:12 (E12) ... 39
4.3.2.3 Sambungan jari 1:16 (E16) ... 40
4.4 Perbandingan antara H asil Eksperimen dengan Perhitungan Teoritis ... 41
4.5 N ilai K ekakuan Balok K ayu Laminasi ... 43
4.5.1 K ayu laminasi rajumas perekat biomatek ... 43
4.5.2 K ayu laminasi rajumas perekat epoxy (M elamine F ormaldehyde) ... 44
4.7 R ekapitulasi N ilai Lendutan, Beban dan K uat Lentur pada Balok Laminasi ... 46
4.8 Pola K eruntuhan yang Terjadi pada Balok Laminasi ... 47
xi 5.1 K esimpulan ... 54
5.2 Saran ... 54
xii
D AF TAR TABEL
Tabel 2.1 nilai kuat acuan (Mpa) berdasarkan atas pemilahan secara mekanis pada
kadar air 15% ... 6
Tabel 3.1 Benda uji tarik ... 20
Tabel 3.2 Benda uji lentur ... 22
Tabel 4.1 H asil pengujian kadar air dan berat jenis ... 31
Tabel 4.2 H asil pengujian sifat mekanik kayu ... 32
Tabel 4.3 H asil pengujian kuat lekat kayu rajumas perekat Biomatek dan Epoxy ... 33
Tabel 4.4 H asil pengujian kuat tarik sejajar serat kayu R ajumas ... 33
Tabel 4.5 H asil pengujian kuat tarik sejajar serat kayu R ajumas ... 34
Tabel 4.6 H asil pengujian lentur balok kayu laminasi ... 35
Tabel 4.7 Perbandingan antara P dan δ teoritis dengan eksperimen .. 42
Tabel 4.8 N ilai kekakuan balok kayu laminasi rajumas perekat biomatek ... 44
Tabel 4.9 N ilai kekakuan balok kayu laminasi perekat Epoxy ... 44
Tabel 4.10 K uat lentur rata-rata ... 45
xiii
D AF TAR G AM BAR
G ambar 2.1 Tipikal Sambungan pada K ayu Laminasi ... 4
G ambar 2.2 Penampang melintang balok kayu laminasi ... 11
G ambar 2.3 U kuran benda uji untuk uji lentur kayu ... 12
G ambar 2.4 Lendutan pada balok ... 13
G ambar 2.5 R etak tarik... 15
G ambar 2.6 R etak miring ... 15
G ambar 2.7 R etak berserabut ... 15
G ambar 2.8 R etak tekan ... 15
G ambar 2.9 R etak mendatar ... 16
G ambar 2.10 Putus ... 16
G ambar 3.1 D ial Torsi ... 18
G ambar 3.2 Potongan melintang pemasangan benda uji ... 19
G ambar 3.3 Tipikal benda uji kadar air dan berat jenis ... 19
G ambar 3.4 Tipikal benda uji kuat tarik ... 20
G ambar 3.5 Tipikal benda uji kuat tarik sambungan jari ... 20
G ambar 3.6 Tipikal pengujian kuat tekan ... 21
G ambar 3.7 Tipikal benda uji kuat geser ... 21
G ambar 3.8 Tipikal benda uji kuat lekat ... 21
G ambar 3.9 Tipikal pengujian modulus elastisitas lentur ... 22
G ambar 3.10 Benda uji kuat lentur dengan finger joint ... 22
G ambar 3.11 Benda uji kemiringan jari 1:8 ... 22
G ambar 3.12 Benda uji kemiringan jari 1:12 ... 22
G ambar 3.13 Benda uji kemiringan jari 1:16 ... 22
xiv
G ambar 3.15 D etail sambungan jari (kemiringan 1:12) ... 23
G ambar 3.16 D etail sambungan jari (kemiringan 1:16) ... 23
G ambar 3.17 Set Up pengempaan balok laminasi ... 25
G ambar 3.18 Set Up pengujian lentur balok laminasi ... 26
G ambar 3.19 Bagan alir penelitian ... 30
G ambar 4.1 H ubungan beban dan lendutan yang terjadi pada balok B8 36 G ambar 4.2 H ubungan beban dan lendutan yang terjadi pada balok B12 37 G ambar 4.3 H ubungan beban dan lendutan yang terjadi pada balok B16 38 G ambar 4.4 H ubungan beban dan lendutan yang terjadi pada balok E8 39 G ambar 4.5 H ubungan beban dan lendutan yang terjadi pada balok E12 40 G ambar 4.6 H ubungan beban dan lendutan yang terjadi pada balok E16 41 G ambar 4.7 Perbandingan beban eksperimen dengan teoritis ... 43
G ambar 4.8 Perbandingan lendutan eksperimen dengan teoritis ... 43
G ambar 4.9 Pola kegagalan pada balok B8 ... 47
G ambar 4.10 Pola kegagalan pada balok B12 ... 48
G ambar 4.11 Pola kegagalan pada balok B16 ... 49
G ambar 4.12 Pola kegagalan pada balok E8 ... 50
G ambar 4.13 Pola kegagalan pada balok E12 ... 51
G ambar 4.14 Pola kegagalan pada balok E16 ... 52
xv
D AF TAR LAMPIR AN
Lampiran 1 H asil Pengujian K adar Air
Lampiran 2 H asil pengujian berat jenis
Lampiran 3 H asil pengujian dan perhitungan kuat tekan sejajar serat
Lampiran 4 H asil pengujian dan perhitungan kuat geser sejajar serat
Lampiran 5 H asil pengujian dan perhitungan kuat lekat sejajar serat
Lampiran 6 H asil pengujian dan perhitungan kuat lentur sejajar serat
Lampiran 7 H asil pengujian dan perhitungan kuat tarik sejajar serat
Lampiran 8 Tabel hasil pengujian kuat lentur perekat epoxy
Lampiran 9 Tabel hasil pengujian kuat lentur perekat biomatek
Lampiran 10 G rafik pengujian kuat tarik kayu rajumas sejajar serat
Lampiran 11 Perhitungan tegangan lentur dari hasil pengujian modulus elastisitas lentur
di laboratorium
Lampiran 12 Perhitungan modulus elastisitas lentur kayu rajumas di laboratorium
Lampiran 13 Perhitungan teoritis
Lampiran 14 Perhitungan eksperimen
xvi
D AF TAR N OTASI
a = Jarak beban titik dari tumpuan terdekat (cm)
A = Luas penampang (cm2)
b = Lebar balok kayu (cm)
B8 = Benda uji balok laminasi perekat Biomatek kemiringan jari 1:8
B12 = Benda uji balok laminasi perekat Biomatek kemiringan jari 1:12
B16 = Benda uji balok laminasi perekat Biomatek kemiringan jari 1:16
Ba = Berat kayu awal (gr)
Bko = Berat kayu kering (gr)
Bj = Berat jenis
C = Jarak dari garis netral ketepi balok (cm)
E = M odulus elastisitas lentur (kg/cm2)
E8 = Benda uji balok laminasi perekat Epoxy kemiringan jari 1:8
E12 = Benda uji balok laminasi perekat Epoxy kemiringan jari 1:12
E16 = Benda uji balok laminasi perekat Epoxy kemiringan jari 1:16
xviii ABSTR ACT
Wood laminated is a combination of two or more sawing wood glued together such that the direction parallel to the wood fibers. Wood laminated has advantages compared with regular sawn timber, which can be made larger dimensions and length. In addition to low quality wood can be used so that more efficient use of wood utilization. This study aimed to determine the flexural strength that occurs in laminated beams with variations in the type of adhesive on the connection fingers, as well as to determine the pattern collapse of the laminated beams with various types of adhesives on the connection fingers.
The type of wood used is wood R ajumas, while the adhesive used is M elamine F ormaldehyde (M F ) and Biomatek. In this study, three types of logs that laminated beams with 1: 8 finger joint, laminated beams with 1:12 finger joint and laminated beams with 1:16 finger joint.
F rom the test results flexural strength laminated wood beams most capable detained by laminated beams M elamine F ormaldehyde adhesive (epoxy) with a slope of 1:16 finger. The pattern of failures in laminated wood beams with epoxy adhesive is a connection failure and tensile cracks, while the laminated beams with glue Biomatek is a connection failure, tensile cracks, and cracks tilt.
xix ABSTR AK
K ayu laminasi adalah gabungan dua atau lebih kayu penggergajian yang direkatkan sedemikian rupa sehingga arah serat kayu sejajar. K ayu laminasi mempunyai kelebihan dibandingkan dengan kayu gergajian biasa, yaitu dapat dibuat ukuran dimensi yang lebih besar dan panjang. Selain itu kayu mutu rendah dapat digunakan sehingga pemakaian kayu lebih efisien pemanfaatannya. Penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui kuat lentur yang terjadi pada balok laminasi dengan variasi jenis perekat pada sambungan jari, serta untuk mengetahui pola keruntuhan terhadap balok laminasi dengan berbagai jenis perekat pada sambungan jari.
Adapun jenis kayu yang digunakan yaitu kayu R ajumas, sedangkan perekat yang dipakai adalah M elamine F ormaldehyde (M F ) dan Biomatek. Pada penelitian ini dibuat tiga jenis balok kayu yaitu balok laminasi dengan sambungan jari 1:8, balok laminasi dengan sambungan jari 1:12 dan balok laminasi dengan sambungan jari 1:16.
D ari hasil pengujian kuat lentur balok kayu laminasi paling besar mampu ditahan oleh balok laminasi perekat M elamine F ormaldehyde (Epoxy) dengan kemiringan jari 1:16. Pola kegagalan yang terjadi pada balok laminasi kayu dengan perekat Epoxy adalah kegagalan sambungan dan retak tarik, sedangkan balok laminasi dengan perekat Biomatek adalah kegagalan sambungan, retak tarik, dan retak miring.
1
BAB 1 PEN D AH ULU AN
1.1Latar Belakang
Bertambahnya jumlah penduduk di Indonesia memberi dampak pada peningkatan akan jumlah bahan bangunan. K ayu sebagai salah satu jenis bahan bangunan juga mengalami peningkatan kebutuhan dari tahun ke tahun. N amun hal ini tidak diikuti dengan jumlah ketersediaan kayu yang ada di masyarakat untuk dipergunakan di bidang konstruksi. Pada saat ini pasokan kayu dari hutan alam sudah menurun baik kualitas maupun kuantitasnya, sehingga cenderung digunakan kayu dengan kualitas rendah sebagai alternatif karena terbatasnya ukuran kayu yang beredar di pasaran. Salah satu cara mengatasi masalah tersebut adalah penggunaan kayu laminasi sebagai pengganti kayu solid.
K ayu laminasi adalah gabungan dua atau lebih kayu penggergajian yang direkatkan sedemikian rupa sehingga arah serat kayu sejajar. K ayu laminasi mempunyai kelebihan dibandingkan dengan kayu gergajian biasa, yaitu dapat dibuat ukuran dimensi yang lebih besar dan panjang. Selain itu kayu mutu rendah dapat digunakan sehingga pemakaian kayu lebih efisien pemanfaatannya.
Salah satu kelemahan utama dari struktur kayu balok laminasi adalah pada sambungan atau joint. D imana dalam teknik penyambungan, selain menggunakan sambungan jari, juga digunakan jenis perekat tertentu. Dalam hal ini perlu kiranya diadakan penelitian mengenai pengaruh jenis perekat terhadap kuat lentur pada balok laminasi.
Melalui tugas akhir ini akan dilakukan penelitian yang berjudul “Studi
Eksperimental Efektifitas Sambungan Jari (F inger Joint) dengan Variasi Jenis Perekat terhadap Kuat Lentur Balok Kayu Laminasi” dengan tujuan untuk
mencari besar nilai kuat lentur pada balok kayu laminasi.
1.2R umusan M asalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, maka masalah pokok yang akan diteliti adalah:
2 b. Bagaimana pola keruntuhan yang terjadi pada balok laminasi dengan
berbagai variasi jenis perekat dan kemiringan pada sambungan jari. 1.3Tujuan Penelitian
Adapun tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah:
a. U ntuk mengetahui kuat lentur yang terjadi pada balok laminasi dengan variasi kemiringan dan jenis perekat pada sambungan jari.
b. U ntuk mengetahui pola keruntuhan terhadap balok laminasi dengan berbagai variasi jenis perekat pada sambungan jari.
1.4M anfaat Penelitian
a. D ari hasil penelitian diharapkan bisa digunakan sebagai acuan dalam merencanakan struktur balok kayu laminasi dengan berbagai variasi perekat pada sambungan jari dengan tingkat keamanan yang telah diuji.
b. H asil penelitian ini dapat menjadi referensi bagi mahasiswa atau masyarakat pada umumnya
1.5Batasan M asalah
Berdasarkan latar belakang dan perumusan masalah diatas, maka perlu adanya batasan masalah sehingga arah dan tujuan yang diinginkan jelas. Adapun batasan masalah adalah sebagai berikut:
a. K ayu yang digunakan adalah kayu rajumas
b. Sifat fisik, ditinjau meliputi kadar air dan berat jenis.
c. Sifat mekanik, meliputi kuat geser kayu, kuat tekan kayu, kuat tarik kayu, kuat lekat kayu, modulus elastisitas dan kuat lentur balok laminasi.
d. D igunakan kayu lamina empat lapis dengan ukuran 5 cm x 6 cm x 165 cm sebagai balok laminasi.
e. Perbandingan kemiringan sambungan jari yang digunakan yaitu 1:8, 1:12, dan 1:16 dengan panjang jari L = 29 mm
f. D igunakan perekat M elamine F ormaldehyde, Biomatek dengan pengempaan menggunakan D ial Torsi.
3 BAB II
TIN JAU AN PU STAK A D AN D ASAR TEOR I
2.1 Tinjauan Pustaka
Salah satu produk kayu yang saat ini berkembang dibanyak tempat di dunia adalah kayu laminasi (glulam). K ayu laminasi atau disebut juga balok majemuk suatu balok yang diperoleh dari perekatan papan-papan tipis yang direkatkan dengan seratnya sejajar dengan perekat sehingga menghasilkan balok yang berukuran besar, tebal lapisan papan masing-masing biasanya 20 mm s/d 30 mm, tidak boleh melebihi 40 mm (F rick, 1982).
U ntuk mendapatkan panjang dan dimensi sesuai dengan kebutuhan pada balok laminasi, maka perlu adanya penyambungan pada ujung balok atau penyambungan pada tempat-tempat tertentu dari lapisan kayu (lumber). Sambungan yang lazim digunakan adalah sambungan scarf joint dan finger joint. Salah satu kelebihan finger joint dibandingkan dengan scarf joint adalah panjang sambungan lebih pandek dan kehilangan kayu lebih sedikit (M oody et al, 1997 dalam Wirawan, 2006). M enurut H ernandez (1998), efisiensi dari sambungan jari pada kayu minimal mencapai 80% dari kuat tarik kayu utuh dan kemiringan jarinya yang optimum adalah 1:12 atau lebih lancip.
Wirawan (2006), melakukan penelitian tentang prilaku lentur balok kayu laminasi ukuran struktural dengan sambungan jari (finger joint), dimana pada penelitian tersebut menghasilkan kuat lentur terbesar pada satu jenis kombinasi yaitu sebesar 269,88 kg/cm² dan memiliki tingkat efisiensi kuat lentur dengan
sambungan jari sebesar 81,02%.
a. Balok kayu laminasi (G lulam)
4 baru yang lebih homogen dengan penampang kayu dapat dibuat menjadi lebih besar dan tinggi serta dapat digunakan sebagai bahan konstruksi.
Balok laminasi adalah balok yang dibuat dari lapis-lapis papan yang diberi perekat secara bersama-sama pada arah serat yang sama, balok laminasi memiliki ketebalan maksimum yang diizinkan sebesar 50 mm (M oody, 1999 dalam Jihannanda, 2013).
b. Sambungan jari (finger joint)
Sambungan jari yang umum digunakan dipabrikasi untuk panjang L (length) adalah 15 mm s/d 20 mm (Castro dan Paganini, 1997). Sedangkan menurut M ohammad (2004), dalam M eng G ong (2009), di Amerika U tara sambungan jari untuk komponen struktural yang umum digunakan dengan panjang jari length yaitu antara 22 mm dan 29 mm. Tipikal sambungan pada kayu laminasi yang umum digunakan dalam (Yap, 1964) seperti terlihat pada G ambar 2.1
G ambar 2.1 Tipikal Sambungan pada K ayu Laminasi a.M odel Sambungan Jari (F inger Joint)
b. Sambungan M iring (Scarf Joint) c. Sambungan Tegak (Butt Joint)
c. Perekatan
M enurut Prayitno (1996), perekatan didefinisikan sebagai suatu keadaan atau kondisi ikatan dimana dua permukaan menjadi satu karna gaya pengikat antar satu permukaan yaitu gaya saling mencekram antar perekat dengan bahan direkat (interlocking forces). Ada dua sistem cara melaburkan perekat yaitu dengan satuan M SG L dan M D G L, dimana dengan M SG L yaitu dengan cara pelaburan perekat hanya pada satu permukaan atau salah satu pemukaan dari kedua bahan yang akan direkatkan atau yang akan ditangkupkan, sedangkan M D G L yaitu perekat dilaburkan pada kedua permukaan bahan yang akan direkat (Prayitno, 1996).
a.
5 d. Jenis Perekat
Perekat (adhesive) menurut ASTM adalah suatu zat atau bahan yang memiliki kemampuan untuk mengikat dua buah benda berdasarkan ikatan permukaan (Blomquist et al., 1983; F orest Product Society, 1999). Perekat merupakan salah satu bahan utama yang sangat penting dalam industri pengolahan kayu, khususunya komposit. D ari total biaya produksi kayu yang dibuat dalam berbagai bentuk dan jenis kayu komposit, lebih dari 32% adalah biaya perekatan (Sellers, 2001).
D i Indonesia telah berdiri lebih dari ratusan industri pengolahan kayu (komposit) yang sebagian besar menggunakan perekat urea formaldehida (U F ), fenol formaldehida (PF ) dan melamin formaldehida (M F ). Sebagian besar perekat yang diproduksi di Indonesia adalah perekat sintetik seperti perekat U F , PF dan M F , yang peruntukannya memenuhi kebutuhan industri kayu lapis, papan partikel dan vinir lamina.
Sementara untuk produksi kayu pertukangan (wood working), keperluan struktural atau bangunan dan perkapalan masih menggunakan perekat impor dari Belgia dan Jepang, yaitu perekat dingin tipe WBP dari jenis fenol resorsinol formaldehida (PR F ) dan resorsinol formaldehida (R F ).
e. Pengempaan
F ungsi dari pengempaan adalah kontak antara kedua bidang sambungan, besarnya tekanan yang dibutuhkan untuk merapatkan bagian permukaan yang direkat tergantung dari kekakuan bagian-bagian kayu dan kerataan bidang- bidang kontak, jika bidang –bidang kontak tidak rata seperti dengan penggergajian tidak rata atau kasar, maka kontak sempurna dan kontinyu tidak dapat dicapai dengan cara-cara praktis, sehingga garis perekat tidak tipis merata tetapi berubah-ubah (Yap, 1992).
2.2 D asar Teori
2.2.1 K ayu sebagai bahan konstruksi bangunan
6 Tabel 2.1 N ilai kuat acuan (M Pa) berdasarkan atas pemilahan secara mekanis pada
kadar air 15% (Anonim, 2003) K ode
2.2.2 Sifat fisik kayu
Beberapa hal yang tergolong dalam sifat fsik kayu (D umanauw, 1990) seperti:
a. Warna
Warna dari berbagai jenis kayu berbeda- beda, dimana perbedaan jenis kayu ini disebabkan oleh beberapa hal, yaitu sebagai berikut:
7 2) Lokasi didalam batang; waran kayu bagian inti lebih tua dari warna kayu
bagian gubal.
3) U mur Pohon; umur pohon yang lebih muda mempunyai warna kayu yang lebih muda dari umur pohon yang tua.
4) K elembaban udara; kayu pada tempat yang lembab akan berbeda warnanya dibanding dengan kayu yang berada pada tempat yang kering, miskipun dari kayu yang sama.
5) Lamanya penyingkapan; kayu yang masih segar (baru saja ditebang) akan berbeda warnanya dari kayu yng sudah lama ditebang.
b. Tekstur
Tekstur merupakan ukuran relatif dari sel-sel kayu atau serat kayu, yang dimaksud dengan sel kayu adalah serat-serat kayu. Berdasarkan tekstur, jeni kayu dibedakan menjadi tiga golongan (D umanauw, 1990) yaitu:
1) K ayu bertekstur halus; ukuran sel-sel kayunya kecil. 2) K ayu bertekstur sedang; ukuran sel-sel kayunya sedang. 3) K ayu bertekstur kasar; ukuran sel-sel kayunya kasar
c. Serat
Serat merupakan bagian sifat kayu yang menunjukan arah umum sel-sel kayu yang di dalam kayu terhadap sumbu batang pohon asal potongan kayu tadi. Arah serat dapat ditentukan oleh alur-alur yang terdapat pada permukaan kayu. K ayu dikatakan berserat lurus, jika arah sel-sel kayu sejajar dengan sumbu batang. Jika arah sel-sel kayu memanjang atau membuat sudut terhadap sumbu panjang batang, maka kayu dianggap berserat mencong (D umanauw, 1990).
d. K adar air
8 demikian kondisi kadar air pada kayu yang alamiah cendrung berubah-ubah mendekati dua kondisi :
1) K adar air mencapai titik jenuh serat (F ibre Saturation Point)
D imana sel-sel kayu mengadung air, sebagian disebut air bebas yang mengisi ruangan sel dan sebagian lagi disebut air ikat yang menembus dindind sel dan kemudian ditahan oleh pori-pori dinding sel. Apabila kayu mengering air bebas kluar lebih dahulu, kemudian air ikat meninggalkan dinding-dindig sel, jika kayu terus mongering. Pada saat air bebas telah mengering atau habis, keadaa itu disebut titik jenuh serat. Besarnya pada kondisi kadar air 25 % - 30 % untuk semua jenis kayu. Apabila kayu mengering dibawah titik jenuh seratnya, dinding sel akan smakin padat dan akibatnya serat-serat menjadi kokoh dan kuat dan mengakibatka bertambahnya kekuatan dari kayu (K asmudjo, 2001 dalam R ifabi, 2005).
2) K adar air kesetimbangan (Equilibrium M oisture Content)
K ayu adalah bahan yang bersifat higroskopis, akan menyerap kelembaban jika kondisi kering dan akan menguap kandungan airnya jika dalam kondisi basah. D alam menentukan kadar air kayu, dilakukan melalui dua cara, yaitu sebagai berikut:
1) Cara kering tanur ; penentuan kadar air dengan cara kering tanur dilakukan dengan mengeringkan kayu sampai kering tanur (berat kayu konstan) dalam suhu 102±3º C.
2) Cara pengukuran dengan alat M oisture M eter ; Elektric moisture meter ini mempunyai kelebihan karena dapat langsung mengetahui besar kadar air tertentu pada suatu kayu, tetapi angka ini hanya pada kadar air tertentu (6 % - 30 %). N amun karena keterbatasan alat, maka metode ini tidak digunakan.
K adar air kayu merupakan hasil bagi antara selisih dari berat kayu basah (sebelum proses pengeringan oven) dengan berat kayu kering (setelah proses pengeringan oven dengan suhu 102±3º C. Untuk menghitug kadar air kayu
menggunakan Persamaan 2.1.
𝑚 =𝐵𝑎−𝐵𝑘𝑜𝐵𝑘𝑜 𝑥100% ... (2.1) D engan:
9 Ba = Berat kayu awal sebelum dioven (gr)
Bko = Berat kayu kering tanur setelah dioven (gr)
e. Berat jenis
Berat jenis didefinisikan sebagai perbandingan antara berat suatu volume kayu terhadap volume air pada kayu yang sama. Berat jenis merupakan petunjuk penting bagi aneka sifat kayu. M akin berat kayu itu, maka makin kuat pula kayunya. Semakin ringan suatu jenis kayu, maka akan berkurang pada kekuatannya. Penentuan berat jenis kayu diperoleh berdasarkan Persamaan 2.3.
𝛾𝑠 =𝐵𝑘𝑡𝑉𝑜 ... (2.2)
𝐵𝑗 = 𝛾𝑤𝛾𝑠 ... (2.3) dengan :
Bj = Berat jenis kayu Bkt = Berat benda uji (gr) Vo = Volume benda uji (cm3)
𝛾𝑠 = Berat volume kering (gr/cm3)
γw = Berat volume air (gr/cm3)
2.2.3 Sifat mekanik kayu
Sifat mekanik kayu adalah kemampuan kayu untuk menahan muatan dari luar. M uatan dari luar adalah gaya-gaya diluar benda yang mempunyai kecendrungan untuk mengubah bentuk dan besarnya beban (D umanauw, 1990).
a. K uat tarik kayu
K uat Tarik kayu adalah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha menarik kayu tersebut. K uat tarik kayu dilakukan menurut ketentuan SN I 03-3399-1994.
b. K uat tekan kayu
10 c. K uat geser kayu
K uat geser kayu adalah suatu ukuran kekuatan kayu dalam hal kemampuan mnahan gaya-gaya yang membuat suatu bagian lekatan kayu tersebut bergeser dari bagian lekatan yang lain (D umanauw, 1990). Penentuan gaya geser sejajar serat dilakukan menurut ketentuan SK -SN I 03-3400-1994.
d. K uat lekat kayu
K uat lekat adalah seuatu ukuran kekuatan kayu dalam hal kemampuan menahan gaya-gaya yang membuat suatu bagian lekat kayu tersebut bergeser dari bagian lain di dekatnya (D umanauw, 1990). K uat lekat dapat dihitung dengan
2.2.4 K riteria perancangan balok glulam a. M odulus elastisitas (E)
Besarnya nilai modulus elastisitas uji lentur kayu di Laboratorium berdasarkan hubungan beban dan lendutan dihitung berdasarkan SN I 03-3960-1995 dengan Persamaan 2.5.
E= 𝑃×𝐿³
4×𝑦×𝑏×ℎ³ ... (2.5) dengan :
E = M odulus elastisitas lentur (kg/cm2)
P = Selisih pembebanan dari satu tahap pembebanan ke tahap pembebanan berikutnya (kg)
y = Selisih lendutan dari satu tahap lendutan ke tahap lendutan berikutnya (mm)
11 Berdasarkan dari nilai diagram tegangan-regangan dalam daerah elastis linier modulus elastisitas dapat dihitung menggunakan Persamaan 2.6.
E= 𝜎
Salah satu bentuk penampang melintang balok laminasi dapat dilihat pada G ambar 2.2.
h
b
y
h'
G ambar 2.2 Penampang melintang balok kayu laminasi
dengan :
12 c. K uat lentur kayu
M etode pangujian kuat lentur kayu konstruksi berukuran struktural berdasarkan pada ketentuan SN I 03-3972-1995. U kuran benda uji dengan panjang total yaitu Ltot = 6h + 1m+ 2h (cm), jarak antara tumpuan yaitu L ≥18h (cm).
L 1 8 h P/2
a3h 1 m
P/2 a3h
G ambar 2.3 U kuran benda uji untuk uji lentur kayu U ntuk menghitung kuat lenturnya menggunakan Persamaan 2.8.
σ ltr = 𝑀 × 𝑐𝐼 ... (2.8) dengan:
σ ltr = K uat Lentur (kg/cm2)
M = M omen akibat beban lateral (kg.cm) c = Jarak dari garis netral ketepi balok (cm) I = M omen inersia (cm⁴)
d. K ekakuan (K )
K ekakuan merupakan kemampuan balok dalam menahan beban yang dapat merubah bentuk dari balok itu sendiri. N ilai kekakuan dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan 2.9.
𝐾 =𝑃𝛿 ... (2.9) dengan:
K = K ekakuan (kg/cm) P = Beban (kg)
δ = Lendutan (cm) e. Lendutan (δ)
13
a = Jarak beban titik dari tumpuan terdekat (cm)
E = M odulus elastisitas (kg/cm2) I = M omen inersia (cm⁴)
L = Jarak tumpuan (cm)
G ambar 2.4 Lendutan pada balok
Pembatasan yang disyaratkan R SN I T-02-2003 yakni untuk balok dengan konstruksi terlindung δmaks ≤ 1/300 L, untuk balok yang tidak terlindung δmaks ≤ 1/400 L, untuk balok konstruksi kuda-kuda δmaks ≤ 1/400 L, untuk konstruksi rangka batang yang tidak terlindung δmaks ≤ 1/700 L, dimana L adalah panjang bentang bersih dalam (cm).
2.2.5 Perekatan
14 Satuan perekat dikonversikan menjadi lebih sederhana yang disebut G PU (gram pick up), ditentukan dengan Persamaan sebagai berikut:
𝑮𝑷𝑼 =𝟑𝟏𝟕,𝟓𝑺.𝑨 ... (2.11) D engan
G PU = gram pick up (dalam gram),
S = jumlah perekat yang dilaburkan dalam pound/M SG L atau pound/M D G L,
A = luas bidang yang akan direkatkan (inch2).
Bila luas bidang rekat dalam satuan cm2 digunakan faktor 2048,2 maka persamaan di atas menjadi:
𝑮𝑷𝑼 =𝟐𝟎𝟒𝟖.𝟑𝑺.𝑨 ... (2.12) Jenis perekat yang digunakan dalam penelitian ini adalah M elamine F ormaldehyde (Epoxy) dan Biomatek, dimana:
a. M elamine F ormaldehyde (Epoxy)
R esin ini termasuk dalam golongan resin amino yang diproduksi melalui reaksi polikondensasi antara melamin dan formaldehida. Sama seperti perekat formaldehid yang dibuat dengan fenol dan resorsinol, M elamin formaldehid (M F ) memiliki resistensi terhadap air, akan tetapi melamine berwarna lebih terang daripada yang lain. Perekat M F umum digunakan untuk eksterior dan semi eksterior kayu lapis dan papan partikel, serta untuk sambungan jari.
b. Biomatek (Bioadhsive Aplikasi Low Temperature Setting)
Perekat Biomatek adalah jenis perekat baru dimana tidak menggunakan reaksi formaldehid sehingga tidak memiliki resistensi terhadap air. K omposisi Biomatek terdiri dari lateks karet alam, polivynil alcohol, calsium carbonate dan dicampur dengan crosslinker.
2.2.6 K eruntuhan pada balok dan pola-pola keretakan
15 1. R etak lentur (flexural crack), terjadi di daerah yang mempunyai harga momen lentur lebih besar dan gaya geser kecil. Arah retak terjadi hampir tegak lurus pada sumbu balok.
2. R etak geser (flexural shear crack), terjadi pada bagian balok yang sebelumnya telah terjadi keretakan lentur. R etak geser lentur merupakan perambatan retak miring dari retak lentur yang sudah terjadi sebelumnya.
3. R etak geser pada bagian balok (web shear crack), yaitu keretakan miring yang terjadi pada daerah garis netral penampang dimana gaya geser maksimum dan tegangan aksial sangat kecil.
Pola-pola keretakan menurut SN I 03-3960-1995 pada balok kayu dapat dilihat pada G ambar 2.5 s.d 2.10
G ambar 2.5 R etak Tarik
G ambar 2.6 R etak M iring
G ambar 2.7 R etak Berserabut
16 G ambar 2.9 R etak M endatar
17 BAB III
M ETOD E PEN ELITIAN
3.1 Lokasi Penelitian
Penelitian akan dilakukan di Laboratorium Struktur dan Bahan F akultas Teknik U niversitas M ataram.
3.2 Persiapan penelitian 3.2.1 Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
a. Perekat yang digunakan adalah M elamine F ormaldehyde, dan Biomatek. b. K ayu R ajumas dengan tingat mutu kayu yang telah diuji
3.2.2 Peralatan Penelitian
Berdasarkan jenis kegiatan yang dilakukan, alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini dikelompokan menjadi:
3.2.2.1 Alat U ji Pendahuluan
Pengujian pendahuluan meliputi uji kadar air dan berat jenis kayu. Alat-alat yang digunakan dalam uji pendahuluan ini adalah :
a. R ol meter (mistar), digukan untuk mengukur dimensi kayu.
b. Timbangan, digunakan untuk menimbang berat kayu, timbang yang dipakai memiliki ketelitian 0.01 gram.
c. Oven, digunakan untuk mengeringkan benda uji.
d. U niversal Testing M achine, digunakan untuk pengujian kuat tarik kayu.
e. Cement F lexural and Compression Test, digunakan untuk pengujian kuat tekan, kuat geser, keteguhan lekat dan pengujian modulus elastisitas lentur.
3.2.2.2 Alat U ntuk M embuat Benda U ji
Alat yang digunakan dalam proses pembuatan benda uji adalah : a. G ergaji kayu, digunakan untuk memotong kayu dengan dimensi kecil.
b. M esin potong/ gergaji mesin, digunakan untuk memotong kayu yang berukuran besar.
18 e. Alat kelengkapan untuk perekatan, seperti kafi besi untuk melaburkan perekat,
wadah tempat pencampuran perekat dan sarung tangan.
f. R ol meter, digunakan untuk mengukur panjang kayu sesuai ukuran. g. Palu dan pisau, digunakan untuk perataan sambungan jari.
h. Pensil dan penggaris siku, digunakan untuk melukis ukuran diatas permukaan kayu.
3.2.2.3 Alat U ji Sifat M ekanik K ayu
Alat-alat yang digunakan dalam pengujian sifat mekanik kayu adalah: a. U niversal Testing M achine, merupakan alat pengujian tarik secara computerize. b. Cement F lexural and Compression Test, merupakan alat pengujian kuat geser
kayu, lekat kayu dan tekan kayu
c. U niversal F lexure and Transverse Testing M achine, dipakai untuk uji modulus elastisitas lentur kayu dan kuat lentur balok laminasi dengan kapasitas 150 K N , terdiri dari dua buah tumpuan yaitu sendi dan rol.
d. D ial G auge, alat pengukur lendutan pada saat pengujian dengan ketelitian 0.01 mm.
e. Load Cell, untuk mengetahui besar beban yang bekerja pada benda uji.
3.2.2.4 Alat K empa Laminasi
Pengempaan yang dilakukan pada proses perekatan balok laminasi ini menggunakan alat dial torsi, lihat G ambar 3.1. Pada bagian atas balok laminasi diberikan profil siku dan bawah dari balok laminasi diberikan profil I, dengan tujuan untuk perataan pembebanan pada saat pengempaan.
G ambar 3.1 D ial Torsi
Baut Pengunci Balok bantu
19 G ambar 3.2 Potongan memanjang pemasangan benda uji
3.3. M odel benda U ji
3.3.1 Benda U ji K adar Air dan Berat Jenis
Pemeriksaan kadar air dan berat jenis dilakukan untuk mengetahui sifat dari kayu yang akan digunakan sebagai benda uji. Pengujian kadar air dan berat jenis kayu berdasarkan (SN I 03-6850-2002), dibuat tiga sampel benda uji dengan ukuran 5 cm × 5 cm × 5 cm yaitu seperti G ambar 3.3
G ambar 3.3 Typical benda uji kadar air dan berat jenis 3.3.2 Benda U ji K uat Tarik
Pengujian ini adalah pengujian kuat tarik kayu sejajar serat, pengujian kuat tarik menggunakan (standar pengujian SN I 03-3399-1994), dibuat tiga sampel benda uji dengan ukuran seperti pada G ambar 3.4. Penjelasan mengenai ukuran dan jumlah benda uji dapat dilihat pada Tabel 3.1.
5 cm
5 cm 5 c
20 Tabel 3.1 Benda uji tarik
Jenis Balok U kuran (cm) Jenis Perekat Jumlah K emiringan jari 1 : 8
(B1) 2,5 x 2,5 x 46 B 3
K emiringan jari 1 : 8
(B2) 2,5 x 2,5 x 46 M F 3
K emiringan jari 1 : 12
(B3) 2,5 x 2,5 x 46 B 3
K emiringan jari 1 : 12
(B4) 2,5 x 2,5 x 46 M F 3
K emiringan jari 1 : 16
(B5) 2,5 x 2,5 x 46 B 3
K emiringan jari 1 : 16
(B6) 2,5 x 2,5 x 46 M F 3
Jumlah 18
G ambar 3.4 Typical benda uji kuat tarik
G ambar 3.5 Typical benda uji kuat tarik sambungan jari
3.3.3 Benda U ji kuat tekan
21 G ambar 3.6 Typical pengujian kuat tekan
3.3.4 Benda U ji kuat geser
Pengujian ini adalah pengujian kuat geser kayu sejajar serat, pengujian kuat geser menggunakan standar ukuran SK -SN I 03-3400-1994, dibuat tiga sampel benda uji dengan ukuran seperti pada G ambar 3.7
G ambar 3.7 Typical benda uji kuat geser
3.3.5 Benda uji kuat lekat
Pengujian kuat lekat kayu rajumas dengan perekat epoxy dan biomatek dilakukan dengan alat Cement F lexural and Compression Test. D imensi benda uji disesuaikan dengan alat pengujian, dibuat tiga sampel benda uji dengan ukuran 25 mm × 50mm × 50 mm seperti pada G ambar 3.8
G ambar 3.8 Typical benda uji kuat lekat
20 cm
5 cm 5 c
m
P
63 mm
50 mm
50 mm 50 mm
30 mm
25 mm 25 mm 25 mm
22 3.3.6 Benda uji modulus elastisitas lentur
Pengujian modulus elastisitas lentur dilaksanakan berdasarkan standar SN I 03-3960-1995, dibuat tiga sampel benda uji dengan ukuran 50 mm × 50 mm × 760 mm, bentuk dan ukuran bisa dilihat pada pada G ambar 3.9
G ambar 3.9 Typical pengujian modulus elastisitas lentur
3.3.7 Benda uji kuat lentur
Pengujian ini dilakukan berdasarkan SN I 03-3972-1995 dengan menggunakan balok kayu dengan ukuran 5 cm × 6 cm × 165 cm. Penjelasan mengenai ukuran dan jumlah benda uji dapat dilihat pada Tabel 3.2
G ambar 3.10 Benda uji kuat lentur dengan finger joint
Tabel 3.2 Benda uji lentur
Jenis Balok U kuran (cm) Jumlah Epoxy Biomatek K emiringan jari 1 : 8
(B1) 5 x 6 x 165 3 3
K emiringan jari 1 : 12
(B2) 5 x 6 x 165 3 3
K emiringan jari 1 : 16
(B3) 5 x 6 x 165 3 3
Jumlah 18
P
76 cm
23 a. Tampak Atas
b. Tampak Samping
G ambar 3.11 Benda uji B1 ( K emiringan 1 : 8)
a. Tampak Atas
b. Tampak Samping
G ambar 3.12 Benda uji B2 ( K emiringan 1 : 12)
a. Tampak Atas
b. Tampak Samping
24 G ambar 3.14 D etail sambungan jari ( kemiringan 1 : 8)
G ambar 3.15 D etail sambungan jari ( kemiringan 1 : 12)
G ambar 3.16 D etail sambungan jari ( kemiringan 1 : 16) dengan: P = Pitch
T = Tip width L = Length S = Tip gap
3.4 Alat K empa Laminasi
Pengempaan yang dilakukan pada proses perekatan balok laminasi ini menggunakan besi siku, baut dan D ial Torsi. Proses pengempaan adalah balok laminasi diletakkan diatas profil I dengan lebar 20 cm, kemudian pada permukaan balok laminasi diletakkan plat besi siku dengan jarak 25 cm, kemudian dipasangkan
P = 9.0
L=29.00 T=1.0
S=0.2
1 : 8
7°
P = 7.0
L=29.00 T=1.0
S=0.2
1 : 12 5°
P = 5.6
L=29.00 T=1.0
S=0.2
1 : 16 4°
25 baut diameter kepala 1 cm dan panjang 20 cm dan dikunci menggunakan D ial Torsi. Tujuan dari pengempaan ini untuk perataan pembebanan di seluruh permukaan balok laminasi.
a. Potongan memanjang
b. Potongan melintang
G ambar 3.17 Set Up Pengempaan Benda U ji
3.5 Set Up Pengujian K uat Lentur Balok Laminasi
Pengujian ini dilaksanakan berdasarkan SN I 03-3972-1995 dan menggunakan U niversal F lexure and Transverse Testing M achine. Balok laminasi dengan dimensi 5 cm × 6 cm × 165 cm. Balok laminasi diletakkan pada dua perletakan dengan jarak antar perletakan 150 cm dan diberi dua gaya P terpusat di atasnya. Beban P akan dicatat setiap kenaikan lendutan sebesar 0.5 mm sampai balok mengalami keruntuhan yang ditandai pembacaan beban menurun. Pada tengah bentang dan di
Baut Pengunci
Pelat
Siku Benda U ji
laminasi Balok bantu
Pelat Siku Baut Pengunci
Balok Bantu
Benda U ji laminasi
26 bawah beban terpusat sampel dipasang alat pengukur penurunan yang terjadi. Alat ini berupa dial yang berhubungan dengan jarum pengukur penurunan yang dapat menunjukkan pergerakan yang terjadi sampai dengan ketelitian 0,001 mm.
G ambar 3.18 Set up pengujian lentur balok laminasi
3.6 Pelaksanaan Pengujian a. Pengujian kadar air
Pengujian kadar air merupakan penentuan berat awal kayu serta cara memperoleh kadar air pada kondisi kering udara. Cara pengukuran kadar air adalah:
1) M enimbang benda uji yang masih basah sebagai berat awal.
2) Setelah ditimbang, benda uji dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 105o C
3) Setelah tiga jam di oven, benda uji dikeluarkan dan didinginkan selama ±30 menit kemudian ditimbang dan dicatat beratnya. Setelah itu benda uji dimasukkan kembali ke dalam Oven.
4) Cara yang sama dilakukan berulang kali sehingga benda uji mengalami berat kering yang konstan.
Pembebanan Balok
Benda U ji (Balok Laminasi)
27 5) Pada saat benda uji mengalami berat kering konstan, maka nilai kadar air kayu dapat dihitung. Berat benda uji setelah dioven digunakan juga untuk menghitung berat jenis kayu.
b. Pengujian kuat Tarik
Pengujian kuat tarik kayu dilakukan dengan menggunakan Electromechanical U niversal Testing M achine. Beban yang akan diberikan pada benda uji bertahap, mulai dari nol sampai beban maksimum yang dapat ditahan oleh benda uji hingga mengalami retak atau patah. Pelaksanaan pengujian kuat tarik meliputi beberapa tahapan sebagai berikut:
1) M empersiapan alat yang digunakan, yaitu menghidupkan saklar-saklar yang ada dan menyiapkan komputer pada program. Perlu juga dilakukan pengontrolan untuk memastikan bahwa semua alat masih dalam keadaan baik dan berfungsi.
2) M emasang benda uji pada kait-kait penjepit yang akan menarik benda uji. Panjang benda uji yang masuk ke dalam daerah penjepit sepanjang 10 cm. 3) M elengkapi data-data yang harus diisikan pada bagian yang telah disediakan
dengan teliti. Selain itu juga harus dimasukkan dalam model rincian yang diinginkan dan hasil pengujian yang sesuai dengan skala dan satuan yang diinginkan.
4) M elakukan penarikan benda uji setelah semua dianggap lengkap, dimana penarikan benda uji berlangsung sampai benda uji mengalami retak bahkan putus.
5) D ari uji tarik tersebut, akan dihasilkan diagram dan Test R eport yang berisi informasi yang dibutuhkan seperti kuat tarik dan perpanjangan kayu. H asil dari pengujian tarik tersebut dicetak dalam bentuk grafik.
6) Setelah pengujian selesai, program computer ditutup dan saklar-saklar yang menyala dikembalikan ke posisi mati (tidak aktif).
c. Pengujian kuat tekan
28 1) Benda uji diletakkan pada alat uji dalam posisi berdiri (vertikal).
2) M esin alat uji dihidupkan dan kecepatan pembebanan diatur konstan. 3) Pembacaan beban dilakukan pada monitor dengan nilai 0.5 kN per strip. 4) Benda uji telah mengalami kegagalan apabila nilai pembacaan beban pada
monitor tidak bisa naik lagi.
5) Setelah pengujian selesai, maka mesin dimatikan dan saklar dikembalikan ke posisi tidak aktif, kemudian jarum pada monitor pembacaan beban dikembalikan pada posisi nol.
d. Pengujian kuat geser
Pengujian kuat geser kayu dilakukan dengan menggunakan alat Advantest 9. Pengujian dilakukan dengan kecepatan pembebanan yang konstan dan beban yang terjadi dibaca pada monitor sampai benda uji mengalami kegagalan atau terjadi geser. Tahap-tahap pengujian kuat geser adalah:
1) Benda uji diletakkan pada alat uji dengan posisi tegak. 2) M esin alat uji dihidupkan dan kecepatan diatur konstan. 3) Besi yang terpasang semakin naik hingga menyentuh benda uji.
4) Benda uji telah mengalami kegagalan apabila nilai pembacaan beban pada monitor tidak bisa naik lagi dan benda uji sudah mengalami kerusakan kayu. 5) Setelah pengujian selesai, maka mesin dimatikan.
e. Pengujian keteguhan lekat
K eteguhan lekat diuji menggunakan alat Cement F lexural and Compression Test Pengujian dilakukan dengan kecepatan pembebanan yang konstan dan beban yang terjadi dibaca pada monitor sampai benda uji mengalami kegagalan atau terjadi geser lekatan. Tahap-tahap pengujian keteguhan lekat adalah sebagai berikut:
1) Benda uji diletakkan pada alat uji dengan posisi tegak. 2) M esin alat uji dihidupkan dan kecepatan diatur konstan. 3) Besi yang terpasang semakin naik hingga menyentuh benda uji.
4) Benda uji telah mengalami kegagalan apabila nilai pembacaan beban pada monitor tidak bisa naik lagi dan benda uji sudah mengalami kegagalan perekat dan kerusakan kayu.
29 f. Pengujian kuat lentur
K uat lentur diuji menggunakan alat Cement F lexural and Compression Test, dimana setting up bahan dan alat seperti terlihat pada G ambar 3.18. Langkah-langkah pengujian kuat lentur sebagai berikut:
1) Benda uji dietakkan di atas dua perletakan antara rol dan sendi sesuai dengan tampang benda uji, pengujian dilakukan dengan metode (Two Point Loading).
2) Pada tumpuan, balok kayu dilebihkan masing-masing 6 cm.
3) D ial pembacaan lendutan dipasang di bagian perletakan dan tengah bentang. Pada bagian perletakan dan tengah bentang ditempelkan tripleks utnuk tempat menempelnya jarum pada dial.
4) Pengujian kuat lentur dilakukan menggunakan H idraulyc jack dan hidraulyc bump, kemudian pembacaan lendutan setiap kenaikan beban 5kg.
30 3.7 Bagan Alir
Pemilihan perekat
Pembuatan benda uji pendahuluan
Analisis dan pembahasan
K esimpulan dan saran
G ambar 3.19 Bagan alir penelitian
Pengujian pendahuluan:
Ya
Tidak
Pemotongan dan penyerutan kayu
Pembuatan lamina dan finger joint
Pelaburan perekat
Pengujian Lentur Pengempaan
Selesai
31 BAB IV
H ASIL PEN ELITIAN D AN PEM BAH ASAN
4.1 Sifat F isik 4.1.1 K adar air kayu
Pengujian kadar air kayu dilakukan dengan cara mengoven kayu selama 24 jam dengan suhu 105°. Setelah dicoba-coba berdasarkan Tabel 4.1 didapatkan nilai rata-rata kadar air K ayu R ajumas. N ilai rata-rata hasil pengujian kadar air kayu R ajumas sebesar 15,4%. D ari hasil pengujian kadar air tersebut dapat dilihat bahwa kayu yang dipakai memiliki kadar air di bawah 16% yang disyaratkan untuk kayu laminasi.
4.1.2 Berat jenis
Berat jenis kayu dihitung berdasarkan perbandingan antara berat suatu volume kayu kering terhadap volume air pada kayu yang sama. N ilai berat jenis kayu dapat ditentukan setelah pengujian kadar air selesai, karena data yang digunakan adalah volume kering yang diperoleh pada pengujian kadar air. N ilai berat jenis dapat dilihat pada Tabel 4.1
Tabel 4.1 H asil pengujian berat jenis Jenis
kayu Spesimen
32 4.2 Sifat M ekanik
H asil pengujian sifat mekanik kayu dapat terlihat pada Tabel 4.2. Tabel 4.2 H asil pengujian sifat mekanik kayu
Jenis Epoxy Biomatek
R ajum
Berdasarkan Tabel 4.2 diperoleh nilai kuat tekan sejajar serat kayu nilai kuat tekan rata-rata kayu R ajumas sebesar 32,67 M Pa dan masuk ke dalam mutu kayu E15.
4.2.2 K uat geser sejajar serat (F s)
Berdasarkan Tabel 4.2 didapatkan nilai kuat geser rata-rata kayu R ajumas memiliki nilai kuat geser rata-rata sebesar 9,80 M Pa. R ofaida et al (2013) melakukan penelitian kuat geser sejajar serat kayu R ajumas dan didapatkan hasil sebesar 5,72 M Pa. Perbedaan nilai kuat geser yang diperoleh dapat disebabkan oleh perbedaaan sifat dasar asal kayu sehingga mempengaruhi tingkat kekuatan geser yang tidak selalu sama.
4.2.3 K uat lekat sejajar serat (F v)
33 Tabel 4.3 H asil Pengujian K uat Lekat K ayu R ajumas Perekat Biomatek
dan Epoxy
Benda U ji
F v
Biomatek Epoxy (M Pa) (M Pa)
4.2.4 Pengujian K uat lentur (F b)
Pengujian ini dilakukan dengan cara memberikan beban sampai benda uji mengalami gagal atau patah. Pada Tabel 4.2 dapat dilihat bahwa nilai kuat lentur rata-rata kayu R ajumas sebesar 45,51 M Pa dan masuk ke dalam mutu kayu E19 berdasarkan standar R SN I T-02-2003. Penelitian yang dilakukan oleh R ofaida et al (2003) mendapatkan hasil kuat lentur sebesar 10, 69 M Pa.
4.2.5 K uat tarik sejajar serat (F t ) dan kuat tarik sambungan jari 4.2.5.1 K uat tarik sejajar serat (F t )
Berdasarkan Tabel 4.2 didapatkan hasil pengujian kuat tarik sejajar serat kayu R ajumas sebesar 34,35 dan masuk ke dalam mutu kayu E16.
4.2.5.2 K uat tarik sambungan jari a. K ayu R ajumas Perekat Epoxy
Pengujian kuat tarik kayu R ajumas perekat Epoxy dilaksanakan pada tanggal 7 September 2016 di Laboratorium Ilmu Bahan F akultas Teknik U niversitas M ataram. H asil Pengujian kuat tarik sejajar serat seperti terlihat pada Tabel 4.4. Tabel 4.4 H asil pengujian kuat tarik sejajar sejajar serat kayu R ajumas
Jenis
34 kuat tarik sambungan jari terbesar adalah pada kemiringan 1:12. Adapun kegagalan yang terjadi pada kayu R ajumas perekat Epoxy adalah kegagalan perekat dan keruntuhan kayu. K ayu R ajumas perekat Epoxy dikatakan mengalami kegagalan perekat karena sambungan antar jari dan juga perekat terlepas tanpa merusak struktur sambungan jari, sedangkan keruntuhan kayu adalah sambungan antar jari dan perekat tidak terlepas namun merusak struktur sambungan jari.
b. K ayu R ajumas perekat Biomatek
Pengujian kuat tarik kayu R ajumas perekat Biomatek dilaksanakan pada tanggal 7 September 2016 di Laboratorium Ilmu Bahan, F akultas Teknik U niversitas M ataram. H asil Pengujian kuat tarik sejajar serat seperti terlihat pada Tabel 4.5.
Tabel 4.5 H asil pengujian kuat tarik sejajar sejajar serat kayu R ajumas Jenis
Berdasarkan Tabel 4.5 nilai rata-rata pengujian kuat tarik sambungan jari kayu R ajumas perekat Biomatek dengan variasi kemiringan 1:8 sebesar 6,01 M Pa, kemiringan 1:12 sebesar 14,19 M Pa, dan kemiringan 1:16 sebesar 10,47 M Pa. N ilai kuat tarik sambungan jari terbesar adalah pada kemiringan 1:12. Adapun kegagalan yang terjadi pada kayu R ajumas adalah kegagalan perekat, dimana sambungan antar jari dengan perekat terlepas tanpa merusak struktur sambungan jari.
4.3 Pengujian Balok K ayu Laminasi
35 K emudian untuk rekapitulasi hasil pengujian kuat lentur balok kayu laminasi yang terdiri dari benda uji balok laminasi R ajumas sambungan jari 1:8 perekat Biomatek (B8), balok laminasi R ajumas sambungan jari 1:12 perekat Biomatek (B12), balok laminasi R ajumas sambungan jari 1:16 perekat Biomatek (B16), balok laminasi R ajumas sambungan jari 1:8 perekat Epoxy (E8), balok laminasi R ajumas sambungan jari 1:12 perekat Epoxy (E12) dan balok laminasi R ajumas sambungan jari 1:16 perekat Epoxy (E16) dapat dilihat pada Tabel 4.6.
Tabel 4.6 H asil pengujian lentur balok kayu laminasi
Benda U ji P (kg) δ (lendutan) (mm)
K emiringan
no benda
uji
Epoxy Biomatek Epoxy Biomatek
1:8 4.3.1 Balok R ajumas Perekat Biomatek (B)
4.3.1.1 Balok R ajumas dengan Sambungan Jari 1:8 (B8)
Pada benda uji B8, merupakan balok kayu laminasi dengan menggunakan sambungan jari perbandingan kemiringan 1:8, yang terdiri dari tiga buah benda uji yaitu B8-1, B8-2, dan B8-3. Berdasarkan dari Tabel 4.6 di atas didapatkan hasil pengujian masing-masing balok laminasi mampu menahan beban maksimum berturuk-turut sebesar 375 kg, 325 kg, 300 kg.
36 G ambar 4.1 H ubungan Beban dan Lendutan yang terjadi pada Balok B8
Seperti yang terlihat pada G ambar 4.1 di atas menunjukkan bahwa beban maksimal yang mampu ditahan oleh balok dengan menggunakan sambungan jari 1:8 telah tercapai. Benda uji untuk balok kayu 1, 2, dan B8-3 mengalami retak pada kayu dan rusaknya sambungan jari pada batang tarik, sehingga kemampuan balok dalam menahan beban langsung mengalami penurunan ketika mencapai pembebanan maksimal. Berdasarkan dari Tabel 4.6 di atas, hasil pengujian tiga buah benda uji mampu menahan beban maksimum rata-rata sebesar 333,33 kg.
Pada grafik juga digunakan persamaan regresi dengan garis regresi non linier. G rafik di atas menunjukkan nilai r lebih dari 0,8 dan kurang dari 1. H al ini berarti hubungan variabel-variabel dari data grafik tersebut sangat kuat.
4.3.1.2 Balok R ajumas dengan Sambungan Jari 1:12 (B12)
Pada benda uji B12, merupakan balok kayu laminasi dengan menggunakan sambungan jari perbandingan kemiringan 1:12, yang terdiri dari tiga buah benda uji yaitu B12-1, B12-2, dan B12-3. Berdasarkan dari Tabel 4.6 di atas didapatkan hasil pengujian masing-masing balok laminasi mampu menahan beban maksimum berturuk-turut sebesar 360 kg, 400 kg, 385 kg.
Perbandingan nilai beban yang terjadi pada benda uji B12 dapat dilihat pada G ambar 4.2.
K ombinasi B8 untuk Perekat Biomatek
37 G ambar 4.2 H ubungan Beban dan Lendutan yang terjadi pada Balok B12
Seperti yang terlihat pada G ambar 4.2 di atas menunjukkan bahwa beban maksimal yang mampu ditahan oleh balok dengan menggunakan sambungan jari 1:8 telah tercapai. Benda uji untuk balok kayu B12-1, B12-2, dan B12-3 mengalami retak pada kayu dan rusaknya sambungan jari pada batang tarik, sehingga kemampuan balok dalam menahan beban langsung mengalami penurunan ketika mencapai pembebanan maksimal. Berdasarkan dari Tabel 4.6 di atas, hasil pengujian tiga buah benda uji mampu menahan beban maksimum rata-rata sebesar 381,67 kg.
Pada grafik juga digunakan persamaan regresi dengan garis regresi non linier. G rafik di atas menunjukkan nilai r lebih dari 0,8 dan kurang dari 1. H al ini berarti hubungan variabel-variabel dari data grafik tersebut sangat kuat.
4.3.1.3 Balok R ajumas dengan Sambungan Jari 1:16 (B16)
Pada benda uji B12, merupakan balok kayu laminasi dengan menggunakan sambungan jari perbandingan kemiringan 1:12, yang terdiri dari tiga buah benda uji yaitu B16-1, B16-2, dan B16-3. Berdasarkan dari Tabel 4.6 di atas didapatkan hasil pengujian masing-masing balok laminasi mampu menahan beban maksimum berturuk-turut sebesar 365 kg, 295 kg, 415 kg.
Perbandingan nilai beban yang terjadi pada benda uji B16 dapat dilihat pada G ambar 4.3.
K ombinasi B12 untuk Perekat Biomatek
38 G ambar 4.3 H ubungan Beban dan Lendutan yang terjadi pada Balok B16
Seperti yang terlihat pada G ambar 4.3 di atas menunjukkan bahwa beban maksimal yang mampu ditahan oleh balok dengan menggunakan sambungan jari 1:16 telah tercapai. Benda uji untuk balok kayu B16-1, B16-2, dan B16-3 mengalami retak pada kayu dan rusaknya sambungan jari pada batang tarik, sehingga kemampuan balok dalam menahan beban langsung mengalami penurunan ketika mencapai pembebanan maksimal. Berdasarkan dari Tabel 4.6 di atas, hasil pengujian tiga buah benda uji mampu menahan beban maksimum rata-rata sebesar 358,33 kg. Balok B16 lebih kuat dibandingkan dengan balok B8 dan B12, hal tersebut disebabkan karena perbedaan kemiringan sambungan jari yang digunakan. Sambungan jari dengan tingkat kemiringan sambungan jari lebih tinggi akan mendapatkan kekuatan yang lebih besar dalam menahan beban.
Pada grafik juga digunakan persamaan regresi dengan garis regresi non linier. G rafik di atas menunjukkan nilai r lebih dari 0,8 dan kurang dari 1. H al ini berarti hubungan variabel-variabel dari data grafik tersebut sangat kuat.
4.3.2 Balok R ajumas Perekat Epoxy (M elamine F ormaldehyde) 4.3.2.1 Balok R ajumas dengan Sambungan Jari 1:8 (E8)
Pada benda uji E8, merupakan balok kayu laminasi dengan menggunakan sambungan jari perbandingan kemiringan 1:8, yang terdiri dari tiga buah benda uji yaitu E8-1, E8-2, dan E8-3. Berdasarkan dari Tabel 4.6 di atas didapatkan hasil pengujian masing-masing balok laminasi mampu menahan beban maksimum berturuk-turut sebesar 325 kg, 615 kg, dan 425 kg.
y = -0,4285x2+ 26,852x - 16,016
K ombinasi B16 untuk Perekat Biomatek
39 Perbandingan nilai beban yang terjadi pada benda uji E8 dapat dilihat pada G ambar 4.4.
G ambar 4.4 H ubungan Beban dan Lendutan yang terjadi pada Balok E8 Seperti yang terlihat pada G ambar 4.4 di atas menunjukkan bahwa beban maksimal yang mampu ditahan oleh balok dengan menggunakan sambungan jari 1:8 telah tercapai. Benda uji untuk balok kayu 1, 2, dan E8-3 mengalami retak pada kayu dan rusaknya sambungan jari pada batang tarik, sehingga kemampuan balok dalam menahan beban langsung mengalami penurunan ketika mencapai pembebanan maksimal. Berdasarkan dari Tabel 4.6 di atas, hasil pengujian tiga buah benda uji mampu menahan beban maksimum rata-rata sebesar 455 kg.
4.3.2.2 Balok R ajumas dengan Sambungan Jari 1:12 (E12)
Pada benda uji E12, merupakan balok kayu laminasi dengan menggunakan sambungan jari perbandingan kemiringan 1:12, yang terdiri dari tiga buah benda uji yaitu E12-1, E12-2, dan E12-3. Berdasarkan dari Tabel 4.6 di atas didapatkan hasil pengujian masing-masing balok laminasi mampu menahan beban maksimum berturuk-turut sebesar 475 kg, 375 kg, dan 425 kg.
Perbandingan nilai beban yang terjadi pada benda uji E8 dapat dilihat pada G ambar 4.5.
K ombinasi E8 untuk Perekat Epoxy
40 G ambar 4.5 H ubungan Beban dan Lendutan yang terjadi pada Balok E12
Seperti yang terlihat pada G ambar 4.5 di atas menunjukkan bahwa beban maksimal yang mampu ditahan oleh balok dengan menggunakan sambungan jari 1:8 telah tercapai. Benda uji untuk balok kayu E12-1, E12-2, dan E12-3 mengalami retak pada kayu dan rusaknya sambungan jari pada batang tarik, sehingga kemampuan balok dalam menahan beban langsung mengalami penurunan ketika mencapai pembebanan maksimal. Berdasarkan dari Tabel 4.6 di atas, hasil pengujian tiga buah benda uji mampu menahan beban maksimum rata-rata sebesar 425 kg.
Pada grafik juga digunakan persamaan regresi dengan garis regresi non linier. G rafik di atas menunjukkan nilai r lebih dari 0,8 dan kurang dari 1. H al ini berarti hubungan variabel-variabel dari data grafik tersebut sangat kuat.
4.3.2.3 Balok R ajumas dengan Sambungan Jari 1:16 (E16)
Pada benda uji E16, merupakan balok kayu laminasi dengan menggunakan sambungan jari perbandingan kemiringan 1:16, yang terdiri dari tiga buah benda uji yaitu E16-1, E16-2, dan E16-3. Berdasarkan dari Tabel 4.6 di atas didapatkan hasil pengujian masing-masing balok laminasi mampu menahan beban maksimum berturuk-turut sebesar 440 kg, 450 kg, dan 600 kg.
Perbandingan nilai beban yang terjadi pada benda uji E8 dapat dilihat pada G ambar 4.6.
K ombinasi E12 untuk Perekat Epoxy
41 G ambar 4.6 H ubungan Beban dan Lendutan yang terjadi pada Balok E16
Seperti yang terlihat pada G ambar 4.6 di atas menunjukkan bahwa beban maksimal yang mampu ditahan oleh balok dengan menggunakan sambungan jari 1:8 telah tercapai. Benda uji untuk balok kayu E16-1, E16-2, dan E16-3 mengalami retak pada kayu dan rusaknya sambungan jari pada batang tarik, sehingga kemampuan balok dalam menahan beban langsung mengalami penurunan ketika mencapai pembebanan maksimal. Berdasarkan dari Tabel 4.6 di atas, hasil pengujian tiga buah benda uji mampu menahan beban maksimum rata-rata sebesar 496,67 kg. Balok E16 lebih kuat dibandingkan dengan balok E8 dan E12, hal tersebut disebabkan karena perbedaan kemiringan sambungan jari yang digunakan. Sambungan jari dengan tingkat kemiringan sambungan jari lebih tinggi akan mendapatkan kekuatan yang lebih besar dalam menahan beban.
Pada grafik juga digunakan persamaan regresi dengan garis regresi non linier. G rafik di atas menunjukkan nilai r lebih dari 0,8 dan kurang dari 1. H al ini berarti hubungan variabel-variabel dari data grafik tersebut sangat kuat.
4.4Perbandingan antara H asil Eksperimen dengan Perhitungan Teoritis
H asil perhitungan pembebanan pada pengujian eksperimen didapatkan dari hasil pengujian pada masing-masing balok, dimana beban (P) eksperimen merupakan hasil rata-rata pada pengujian lentur dari masing-masing balok laminasi. Sedangkan hasil perhitungan beban teoritis didapatkan dengan menggunakan Persamaan 2.8, dimana tegangan lentur ditentukan terlebih dahulu sehingga didapatkan besarnya nilai beban teoritis. Setelah didapatkan beban
y = -0,1749x2+ 23,497x - 8,8855
K ombinasi E16 untuk Perekat Epoxy
42 teoritis, kemudian nilai lendutan (δ) teoritis dapat ditentukan dengan Persamaan 2.10.
Perbandingan antara hasil penelitian (eksperimen) dengan hasil perhitungan teoritis dapat dilihat pada Tabel 4.7.
Tabel 4.7 Perbandingan antara P dan δ teoritis dengan eksperimen Benda
Berdasarkan Tabel 4.8 hasil perhitungan teoritis lentur murni untuk setiap balok didapatkan nilai yang sama, hal ini dikarenakan pada perhitungan teoritis menganggap bahwa kekuatan balok laminasi berdasarkan teori kekuatannya hampir menyamai balok kayu utuh. Sedangkan pada pengujian eksperimen beban didapat hasil penelitian untuk balok E8, E12, E16, B8, B12, dan B16 lebih rendah yaitu berturut-turut sebesar 19,68%, 28,12%, 9,64%, 63,36%, 42,67%, dan 51,96% bila dibandingkan dengan perhitungan secara teoritis lentur murni. H al ini disebabkan karena pada perhitungan teoritis lentur murni menganggap bahwa keterbatasan alat pada proses pelaksanaan seperti pada saat pembuatan sambungan jari dan pelaburan perekatan dilakukan secara manual sehingga untuk mendapatkan ukuran yang presisi dan rekatan yang rata untuk semua benda uji sangat sulit, sehingga kekuatan sambungan jari dan kekuatan perekatan tidak bisa menyamai kekuatan balok utuh. Pada saat pengujian lentur balok kayu, proses waktu pemberian beban tidak bisa diatur secara otomatis sehingga akan mempengaruhi pada pembebanan, dimana pembacaan pembebanan dilakukan secara manual pada manometer pembebanan sehingga memungkinkan terjadinya hasil yang kurang teliti.
43 G ambar 4.7 Perbandingan Beban Eksperimen dengan Teoritis
G ambar 4.8 Perbandingan Lendutan Eksperimen dengan Teoritis 4.5N ilai K ekakuan Balok K ayu Laminasi
4.5.1 K ayu Laminasi R ajumas Perekat Biomatek
D ari hasil pengujian lentur masing-masing benda uji B8, B12, dan B16 balok kayu laminasi R ajumas dengan perekat Biomatek didapatkan nilai kekakuan rata-rata berturut-turut sebesar 132,86 kg/cm, 172,04 kg/cm, dan 146,02 kg/cm.
544,53 544,53 544,53 544,53 544,53 544,53 455,00
425,00
496,67
333,33 381,67 358,33
E8 E12 E16 B8 B12 B16
Perbandingan Beban
Teoritis Eksperimen14,74 14,74 14,74 14,74 14,74 14,74
24,06
30,92
28,15
25,04
23,26
26,81
E8 E12 E16 B8 B12 B16
44 Tabel 4.8 N ilai kekakuan balok kayu laminasi R ajumas perekat Biomatek
Jenis
4.5.2 K ayu Laminasi R ajumas Perekat Epoxy (M elamine F ormaldehyde)
D ari hasil pengujian lentur masing-masing benda uji E8, E12, dan E16 balok kayu laminasi R ajumas dengan perekat Epoxy (M elamine F ormaldehyde) didapatkan nilai kekakuan rata-rata berturut-turut sebesar 200,671 kg/cm, 146,85 kg/cm, dan 183,723 kg/cm.
Tabel 4.9 N ilai kekakuan balok kayu laminasi R ajumas perekat Epoxy
45 4.6N ilai K uat Lentur Balok K ayu Laminasi
D ari hasil analisa didapatkan nilai kuat lentur pada balok laminasi seperti pada Tabel 4.10.
Tabel 4.10 K uat lentur rata-rata Jenis Balok K uat Lentur rerata
(kg/cm2)
Berdasarkan Tabel 4.10 hasil pengujian kuat lentur balok kayu laminasi E8 yang merupakan balok kayu laminasi perekat Epoxy dengan menggunakan sambungan jari kemiringan 1:8, diperoleh kuat lentur rata-rata sebesar 379,17 kg/cm2.
4.6.2 Balok E12
D ari Tabel 4.10 hasil pengujian kuat lentur balok kayu laminasi E12 yang menggunakan sambungan jari kemiringan 1:12 dengan perekat Epoxy, diperoleh kuat lentur rata-rata sebesar 354,17 kg/cm2. N ilai kuat lentur E12 lebih kecil dibandingkan E8 dapat disebabkan oleh beberapa faktor. Salah satunya yaitu pada proses pelaburan perekat yang tidak optimal sehingga lapisan kayu tidak merekat dengan cukup baik.
4.6.3 Balok E16
H asil pengujian kuat lentur kayu laminasi E16 yang ditunjukkan pada Tabel 4.11 dengan perekat Epoxy diperoleh nilai kuat lentur rata-rata sebesar 413,89 kg/cm2. N ilai kuat lentur balok E16 merupakan nilai paling tinggi karena memiliki jumlah jari paling banyak sehingga permukaan rekat menjadi lebih banyak.
4.6.4 Balok B8
46 N ilai kuat lentur balok B8 merupakan nilai paling rendah karena memiliki jumlah jari yang lebih sedikit sehingga luas bidang perekatan pada sambungan jari sedikit
4.6.5 Balok B12
Tabel 4.10 menunjukkan hasil pengujian lentur untuk balok B12 merupakan balok laminasi dengan perekat Biomatek dengan kemiringan jari 1:12. D ari hasil pengujian balok B12 diperoleh nilai kuat lentur rata-rata sebesar 318,06 kg/cm2. N ilai kuat lentur balok B12 merupakan nilai paling tinggi karena memiliki jumlah jari yang lebih banyak sehingga permukaan rekat menjadi lebih banyak.
4.6.6 Balok B16
Berdasarkan Tabel 4.10 hasil pengujian lentur untuk balok B16 merupakan balok laminasi perekat Biomatek dengan kemiringan jari 1:16. D ari hasil pengujian balok B16 diperoleh nilai kuat lentur rata-rata sebesar 298,61 kg/cm2. Balok B16 merupakan balok yang memiliki jumlah jari paling banyak, namun hasil kuat lenturnya lebih rendah dibandingkan dengan Balok B12. H al itu dapat disebabkan karena semakin banyak jumlah jari, maka ketebalan sambungan jari tersebut semakin kecil dan resiko patah menjadi lebih besar. Selain itu, karena semakin besar perbandingan kemiringan sambungan jari maka sudut antar jari semakin kecil, sehingga berpengaruh pada pelaburan perekat yang tidak optimal.
4.7R ekapitulasi N ilai Lendutan, Beban dan K uat Lentur pada Balok Laminasi D ari penelitian yang dilakukan dapat dilihat rekapitulasi antara nilai lendutan, beban dan kuat lentur balok laminasi. R ekapitulasi tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.11.
Tabel 4.11 R ekapitulasi nilai lendutan, beban dan kuat lentur
Jenis