PENGARUH JUMLAH PELAT BAJA CLAW NAILPLATE DAN
PEREKAT TERHADAP KUAT LENTUR BALOK KAYU
PADA SAMBUNGAN JARI TEGAK (FINGER BUTT JOINT)
The Influence of Claw Nailplate and Adhesive Amounts on Timber Beam Elastic Strength of Finger Butt Joint
SKRIPSI
Disusun untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar sarjana teknik pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh :
Disusun oleh :
WAHYU JOKO TRIYANTO
I 1106530
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2010
LEMBAR PERSETUJUAN
PENGARUH JUMLAH PELAT BAJA CLAW NAILPLATE DAN
PEREKAT TERHADAP KUAT LENTUR BALOK KAYU
PADA SAMBUNGAN JARI TEGAK ( FINGER BUTT JOINT )
The Influence Amount of Steel Plate is Claw Nailplate and Glue Toward Limber Strength of Log Wood at Extension Finger Butt Joint
Disusun Oleh :
WAHYU JOKO TRIYANTO
I 1106530
Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Persetujuan Dosen Pembimbing 1 Dosen pembimbing
Purnawan Gunawan, ST., MT. NIP. 19731209 199802 1 001
Persetujuan Dosen Pembimbing 2 Dosen pembimbing
Ir. Budi Utomo, MT
HALAMAN PENGESAHAN
PENGARUH JUMLAH PELAT BAJA CLAW NAILPLATE DAN
PEREKAT TERHADAP KUAT LENTUR BALOK KAYU PADA
SAMBUNGAN JARI TEGAK( FINGER BUTT JOINT
)
The Influence Amount of Steel Plate is Claw Nailplate and Glue Toward Limber Strength of Log Wood at Extension Finger Butt Joint
SKRIPSI
Disusun Oleh :
WAHYU JOKO TRIYANTO
I 1106530
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret pada hari : Kamis 8 April 2010
1. Purnawan Gunawan, ST., MT __________________ NIP. 19731209 199802 1 001
2. Ir. Budi Utomo, MT. __________________ NIP. 19600629 198702 1 002
3. Achmad Basuki, ST.,MT. __________________ NIP. 19700909 199802 1 001
4. Agus Setiya Budi, ST.,MT __________________ NIP. 19700909 199802 1 001
Disahkan,
Ketua Program S1 Non Reguler Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS
Ir. Agus Sumarsono, MT. NIP. 19570814 198601 1 001
Mengetahui, Disahkan,
a.n. Dekan Fakultas Teknik UNS Ketua Jurusan Teknik Sipil Pembantu Dekan I Fakultas Teknik UNS
Ir. Noegroho Djarwanti, MT. Ir. Bambang Santosa, MT. NIP. 19561112 198403 2 007 NIP. 19590823 198601 1 001
ABSTRAK
Wahyu Joko Triyanto 2010. “PENGARUH JUMLAH CLAW NAIL PLATE DAN PEREKAT TERHADAP KUAT LENTUR BALOK KAYU PADA SAMBUNGAN JARI TEGAK ( FINGER BUTT JOINT )”. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dalam dunia kontruksi perumahan bentang kayu yang cukup panjang sangat penting sekali terutama dalam pekerjaan kuda – kuda, gording, atap, lisplang, bekisting. Pada umumnya bentang kayu yang panjang memiliki satu, dua bahkan lebih sambungan, padahal sambungan itu sendiri merupakan titik terlemah dari sambungan kayu. Dengan cara menyambung beberapa kayu menjadi satu kesatuan bentang yang utuh dan panjang sesuai dengan bentang kayu yang direncanakan sehingga masalah bentang kayu dapat teratasi, oleh karena itu pemilihan macam sambungan harus sesuai dengan penggunaanya sehingga mudah dikerjakan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat mekanik sambungan jari tegak (finger butt joint) kayu yang meliputi kuat lentur.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental. Dalam Penelitian ini dilakukan uji pendahuluan untuk mengetahui sifat fisik dan mekanika kayu kruing. Uji pendahuluan meliputi uji : kadar air, uji lentur dan uji geser. Kemudian dari hasil uji pendahuluan dapat digunakan untuk menentukan panjang kritis (Lcr) benda uji. Jumlah benda uji kuat lentur adalah 12 buah balok kayu dengan tiga variasi, masing-masing variasi dibuat 3 balok uji yaitu balok tanpa sambungan dan sambungan jari tegak (finger butt joint) 1 ; 2 dan 3. Pengujian dilakukan dengan memberikan beban statik pada jarak sepertiga bentang, pembebanan dihentikan apabila balok telah mengalami kerusakan.
Hasil pengujian kayu kruing diperoleh nilai kadar air 13,54 %, berat jenis 0,69 gr/cm3, kuat geser sejajar serat 65,23 kg/cm2, kuat lentur 1142,6 kg/cm2. Hasil pengujian kuat lentur kayu tanpa sambungan dan kuat lentur dengan sambungan jari tegak (finger butt joint)1 ; 2 dan 3 adalah berturut turut sebagai berikut : 720,196 kg/cm2 ; 145,660 kg/cm2 ; 192,530 kg/cm2 ; 255,154 kg/cm2. Hasil dari analisis modulus elastisitas kayu tanpa sambungan dan modulus elastisitas dengan sambungan jari tegak (finger butt joint) 1 ; 2 dan 3 adalah berturut turut sebagai berikut : 132681,276 kg/cm2 ; 81147386 kg/cm2 ; 87325,429 kg/cm2 ; 102760,709
kg/cm2. Sehingga dapat disimpulkan bahwa sambungan jari tegak (finger butt joint) 3 menjadi alternatif yang lebih baik dibandingkan dengan sambungan jari tegak (finger butt joint) 1 dan sambungan jari tegak (finger butt joint) 2. Hal ini disebabkan sambungan jari tegak (finger butt joint) 3 menggunakan jumlah pryda claw nailplate lebih banyak sehingga mempunyai nilai kuat lentur yang lebih besar dibandingkan sambungan jari tegak (finger butt joint) 1 dan sambungan jari tegak (finger butt joint) 2.
Kata kunci : kuat lentur, sambungan jari tegak (finger butt joint), modulus elastisitas
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Di negara kita Indonesia penggunaan kayu pada bangunan konstruksi banyak digunakan antara lain untuk pekerjaan kusen, pintu, jendela, kuda – kuda, gording, atap, stager, bekesting, plafon. Karena di negara kita kayu mudah didapat, maka dari itu menyebabkan tereksplorasinya hutan secara besar – besaran yang berdampak terhadap keseimbangan ekosistem alam, hutan mejadi gundul, yang menyebabkan banjir dan tanah longsor pada musim hujan .
Kebutuhan kayu untuk konstrusi perumahan tetap besar bahkan semakin berkebang pesat, karena kayu merupakan salah satu bahan konstruksi yang mempunyai berat jenis ringan dan dapat dikerjakan menggunakan alat yang sederhana, sehingga tiap pekerjaan konstrusi rumahan tidak terlepas penggunaan bahan baku kayu.
Semakin berkembangnya pemakaian kayu, sehingga menyebabkan harga kayu semakin mahal terutama kayu yang berdimesi besar dan panjang, sedangkan panjang kayu yang tersedia dipasaran sangatlah terbatas. Sehingga timbul pemikiran untuk nengatasi masalah panjang bentang tersebut menggunakan sambungan.
Dalam dunia kontruksi perumahan bentang kayu yang cukup panjang sangat penting sekali terutama dalam pekerjaan kuda – kuda, gording, atap, lisplang, bekisting. Pada umumnya bentang kayu yang panjang memiliki satu, dua bahkan lebih sambungan, padahal sambungan itu sendiri merupakan titik terlemah dari sambungan kayu. Dengan cara menyambung beberapa kayu menjadi satu kesatuan bentang yang utuh dan panjang sesuai dengan bentang kayu yang direncanakan sehingga masalah bentang kayu dapat teratasi, oleh karena itu pemilihan macam sambungan harus sesuai dengan penggunaanya sehingga mudah dikerjakan
Dengan adanya sambungan tersebut nasalah panjang bentang pada konstruksi kayu dapat reratasi dari segi ekonomisnya sangatlah menguntungkan. Dalam menyusun sambungan konstruksi kayu umumnya terdiri dari dua batang kayu atau lebih yang masing - masing saling disambungkan hingga kokoh. Sambungan adalah dua batang kayu atau lebih yang saling disambungkan satu sama lain, sehingga menjadi batang kayu yang panjang. Jenis sambungan yang sering digunakan dalam pekerjaan tersebut antara lain: sambungan jari tegak (butt Joint), sambungan miring (Scraf Joint), sambungan jari (Finger Joint). Dalam penelitian ini hanya meninjau untuk jenis sambungan jari tegak (Finger Butt Joint)
Sambungan pada konstruksi bangunan, baik itu beton, baja ataupun kayu merupakan hal penting yang harus diperhatikan pada konstrusi tersebut. Oleh karena itu dalam penelitian ini diharap dapat diketahui kuat lentur dari kekuatan sambungan jari tegak (Finger Butt Joint) dengan perbandingan panjang arah horisontal karena sambungan tersebut sangat mudah dikerjakan dan biasa dipakai dalam pekerjaan konstruksi kayu, sehingga baik untuk diteliti.
1.2 Rumusan Masalah
Kebutuan akan kayu dengan bentang yang panjang memerlukan akan sambungan dengan kekuatan yang tinggi maka perlu dilakukan penelitian terhadap jenis sambungan yang digunakan sehingga memperoleh kekuatan yang diinginkan. Dalam penelitian ini dipilih sambungan jari tegak (finger butt joint) mengunakan alat sambung pryda jenis Claw naillplate dan perekat penol epoxy untuk mengetahui seberapa besar kuat lentur yang dihasilkan.
1.2 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
a. Bahan yang digunakan adalah kayu kalimantan jenis Kruing.
b. Alat sambung yang digunakan adalah plat Pryda jenis Claw Naillplate dengan tipe 6C2 dengan panjang 15,42 cm dan lebar 5,14 cm tebal 0,1 cm dan perekat penol epoxy
c. Jenis sambungan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sambungan jari tegak (finger butt joint) dengan perbandingan : 1 : 8 dari lebar kayu.
1.3 Tujuan penelitian
Tujuan dari penelitihan mengetahui sifat mekanik pelat baja yang dapat menghasilkan kuat lentur maksimum pada sambugan jari tegak (Finger Butt Joint) mengunakan pelat baja claw nailplate dengan penambahan perekat Penol Epoxy.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfat dari penelitian ini adalah: a. Manfaat Teoritis:
Dapat mengetahui pengaruh sifat mekanik kayu meranti berupa kuat lentur dengan menggunakan sambungan jari tegak (Finger Butt Joint) mengunakan alat sambung plat claw nailplate, dengan penambahaan perekat Penol Epoxy. b. Manfaat Praktis:
Memberi alternatif pertimbangan pengunaan alat sambung pelat baja claw nailplate dari sambungan jari tegak (Finger butt joint), kususnya dalam penyediaan bentang yang ada.
BAB 2
LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Pustaka
Pembangunan penyediaan fasilitas sarana fisik di Indonesia mengalami peningkatan yang mengakibatkan semakin bertambahnya kebutuhan kegunaan kayu sebagai bahan bangunan. Apabila ditinjau dari segi arsitektur bangunan kayu mempunyai nilai estetika yang tinggi, dan ditinjau dari segi struktur bangunan kayu lebih aman terhadap bahaya gempa. Disamping itu kayu sebagai bahan yang dapat diremajakan, kayu juga menjadi bahan banguan yang relatif ekonomis.
Kayu merupakan hasil hutan dan salah satu sumber kekayaan alam bangsa Indonesia, kayu merupakan bahan mentah dari alam yang mudah diproses untuk digunakan sesuai dengan kemajuan teknologi. Kayu memiliki beberapa sifat yang tidak terdapat pada bahan-bahan lain, diantaranya memiliki kekuatan tarik dan kekuatan tekan yang hampir seimbang, kayu mudah dibentuk dan dapat diperoleh dimana saja (Dumanauw, 1993).
Menurut Benny Puspantoro (2002), Kayu sebagai bahan bangunan mempunyai sifat yang menguntungkan dan merugikan. Sifat yang menguntungkan dari kayu adalah :
a. Mudah didapat dan relatif murah harganya dibandingkan dengan harga bahan bangunan lain seperti beton, dan baja.
b. Mudah dikerjakan tanpa alat-alat berat khusus, misalnya mudah dipotong, dihaluskan, diukir ataupun disambung sabagai suatu konstruksi.
c. Bentuknya indah alami sehingga sering diekspose serat-seratnya sebagai hiasan ruang.
d. Isolasi panas, sehingga rumah yang banyak menggunakan bahan kayu akan terasa sejuk nyaman.
e. Tahan zat kimia, seperti asam atau garam dapur.
f. Ringan, mengurangi berat sendiri dari bangunan, sehingga dapat menghemat ukuran pondasinya.
g. Serba guna, artinya dapat dipakai sebagai konstruksi bangunan, seperti kuda-kuda atap, langit-langit, pintu jendela, tiang atau dinding, selain itu dapat juga
untuk alat bantu kerja sementara seperti bekesting untuk cor beton, bouwplank, tangga kerja dan lain sebagainya.
Sifat yang merugikan dari kayu yaitu:
a. Mudah terbakar dan menimbulkan api, sehingga rumah yang banyak memakai bahan kayu kalau terbakar sulit dipadamkan karena api mudah menjalar dari satu tempat ke tempat lainnya melalui bahan kayu ini.
b. Kekuatan dan keawetan kayu sangat tergantung dari jenis dan umur pohonnya, sedang kayu yang ada diperdagangan sulit ditaksir umurnya.
c. Cepat rusak oleh pengaruh alam, hujan/air menyebabkan kayu cepat lapuk, panas matahari menyebabkan kayu retak-retak.
d. Dapat dimakan serangga-serangga kecil sepertai rayap, bubuk dan kumbang.
Dapat berubah bentuknya, menyusut atau memuai, tergantung kadar air yang dikandungnya. Bila kandungan airnya banyak kayu akan memuai, sebaliknya kalau kering kayu akan menyusut (Puspantoro, 1992).
2.1.1 Sifat Fisik Kayu
a. Higroskopis
Kayu dapat menyerap atau melepaskan kadar air (kelembaban) sebagai akibat perubahan kelembaban dan suhu udara disekelilingnya. Makin lembab udara disekitarnya makin tinggi pula kelembaban kayu sampai tercapai keseimbangan dengan udara disekitarnya, Pada kondisi kelembaban kayu sama dengan kelembaban udara disekelilingnya disebut kandungan air keseimbangan (EMC = Equilibrium Moisture Content).
b. Arah Serat
Arah serat adalah arah umum sel-sel kayu terhadap sumbu batang pohon. Arah serat dapat dibedakan menjadi serat lurus, serat berpadu, serat berombak, dan serat diagonal (serat miring). Semua kayu bersifat anisotropik, yaitu memperlihatkan sifat-sifat yang berlainan jika diuji menurut arah seratnya.
Berat suatu kayu tergantung dari jumlah zat kayu, rongga sel, kadar air dan zat ekstraktif didalamnya. Berat jenis kayu berbanding lurus dengan BJ-nya, yang berkisar antara BJ minimum 0,2 (kayu balsa) sampai BJ 1,28 (kayu nani), semakin tinggi BJ-nya, kayu semakin berat dan semakin kuat pula. Berdasarkan berat jenisnya, jenis kayu dapat digolongkan ke dalam kelas-kelas. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Hubungan antara berat jenis kayu dengan kelas berat kayu
Kelas Berat Kayu Berat Jenis
Sangat berat Berat Agak berat
Ringan
Lebih besar dari 0,90 0,75 - 0,90 0,60 - 0,75 Lebih kecil dari 0,60 (Sumber : Dumanauw, 1993:18)
d. Keawetan
Keawetan adalah ketahanan kayu terhadap serangan dari luar seperti jamur, rayap, bubuk dll. Keawetan kayu tersebut disebabkan adanya zat ekstraktif yang terbentuk pada saat kayu gubal berubah menjadi kayu teras yang merupakan unsur racun bagi hewan perusak kayu.
e. Warna
Kayu yang beraneka warna macamnya disebabkan oleh zat pengisi warna dalam kayu yang berbeda-beda.
f. Tekstur
Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki tipe bermacam-macam dan susunan dinding selnya terdiri dari senyawa kimia berupa selulosa dan hemi selulosa (karbohidrat) serta lignin (non karbohidrat). Berdasarkan teksturnya, kayu digolongkan kedalam kayu bertekstur halus (contoh: giam, kulim dll), kayu bertekstur sedang (contoh: jati, sonokeling dll), dan kayu bertekstur kasar (contoh: kempas, meranti dll).
2.1.2 Sifat Mekanik Kayu
muatan dari luar. Maksud muatan dari luar ialah gaya-gaya diluar benda yang mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda (Dumanauw, 2001).
Dalam Wiryomartono (1976), karena kayu bersifat anisotrop maka sifat mekaniknya ke berbagai arah serat berbeda, antara lain disebutkan :
a. Kayu lebih kuat mendukung gaya tarik sejajar serat daripada tarik menurut arah tegak lurus serat ( Ft // > Ft ^ ).
b. Kayu lebih kuat mendukung gaya desak sejajar serat daripada desak menurut arah tegak lurus serat (Fc // > Fc^ ).
c. Kayu lebih kuat mendukung gaya tarik daripada gaya desak pada arah sejajar serat (Ft // > Fc // ).
d. Kayu lebih kuat mendukung gaya geser tegak lurus arah serat daripada geser searah arah serat ( Fv^ > Fv // ).
e. Kayu mempunyai dukungan lentur yang lebih besar daripada dukungan desak.
2.1.3 Macam Penggunaan Kayu
Pengunaan kayu harus sesuai dengan sifat kayu tersebut dan memenuhi persyaratan teknis yang diperlukan. Jenis-jenis kayu dan persyaratan untuk tujuan pemakaian tertentu antara lain dapat dikemukan sebagai berikut :
a. Industri Kertas
Persyaratan teknis : lunak, mudah dikerjakan.
Jenis kayu : bambu, cemara, firs, pinus dan tumbuhan berdaun jarum lainnya. b. Veneer biasa
Persyaratan teknis : kayu bulat berdiameter besar, bulat, bebas cacat dan beratnya sedang.
Jenis kayu : kruing merah, kruing putih, nyatoh, ramin, agathis, benuang. c. Bangunan (Konstruksi)
Persyaratan teknis : kuat, keras, berukuran besar dan mempunyai keawetan alam yang tinggi.
Jenis kayu : balau, bangkirai, belangeran, cengal, giam, jati, kapur, kempas, keruing, lara, rasamala.
d. Mebel
Persyaratan teknis : berat sedang,dimensi stabil, dekoratif, mudah dikerjakan, mudah dipaku, dibubut, disekrup, dilem dan dikerat.
Jenis kayu : jati, eboni, mahoni, rengas, ramin, meranti, sonokeling. e. Lantai
Persyaratan teknis : keras, daya abrasi tinggi, tahan asam, mudah dipaku dan cukup kuat.
Jenis kayu : balau, bangkirai, belangeran, bintangur, bongin, bungur, jati, kuku.
f. Bahan Bakar ( Arang )
Persyaratan teknis : Berat jenis tinggi.
Jenis Kayu : bakau, kesambi, walikukun, cemara, gelam, gofasa, johar, puspa.
2.1.4 Alat Sambung
Pengertian alat sambung adalah suatu bahan yang digunakan untuk menyatukan dua permukaan kayu, dengan mengikat permukaan batang kayu menggunakan berbagai jenis alat sambung. Berdasarakan jenisnya alat sambung dapat digolongkan sebagai berikut :
a. Perekat, beberapa contoh perekat yaitu :
1). Perekat Termoplastis, yaitu : Cellulose Adhesive, Acrylie Resin Adhesive, Polyvinyl Adhesive.
2). Perekat Termosetting, yaitu Urea Formaldehyde Resin, Phenolic Resin, Resorsiol Resin.
3). Perekat yang diperoleh dari hasil exploitasi/pengolahan sumber daya alam, contoh perekat alam seperti : glutin dan gassein.
4). Perekat sintesis terdiri dari :
a). VA-resinoid dispersion atau lem putih.
b). Perekat kondensasi, terdiri dari cairan dan zat pengeras.
5). Fenol Epoxy, penol epoxy terdiri dari dua macam komponen yaitu komponen perekat (resin) dan komponen pengeras (hardener).
b. Sambungan baut
Baut sering digunakan sebagai penyambung karena mudah didapat, mudah dalam pelaksanaanya, tersedia banyak ukuran, dan dapat dibongkar pasang.
c. Sambungan paku
Penggunaan paku sebagai alat sambung cukup efektif karena :
1). Perlemahan kekuatan lentur yang diakibatkan sambungan paku relatif kecil. 2). Ekonomis karena harga paku relatif murah.
3). Efisien dalam pergerjaan, karena mudah didapat, dan tidak perlu tenaga ahli dalam pemasanganya.
d. Sambungan pasak
Beberapa jenis pasak adalah : 1). Pasak kayu
Salah satu jenis pasak kayu adalah pasak kubler, keuntungan pasak kubler adalah pasak dapat memindahkan gaya yang lebih besar, dan deformasi sambungan relatif kecil.
2). Pasak cincin bergigi
e. Sambungan Gigi
Bila pada kuda-kuda konvensional umum dipakai sambungan gigi, maka pada kuda-kuda konstruksi saat ini menggunakan paku atau pelat baja penyambung (pelat konektor) yang lain. Banyak ragam pelat paku dan sejenisnya seperti ”gang nail” oleh J. Celvit Juriet pada tahun 1955, dan dipatenkan pertama kali pada tahun 1959. Dipasaran saat ini beredar pelat baja konektor yang diproduksi oleh Pryda Australia yaitu Pryda Nailplate, yang merupakan pelat baja galvanis berpaku dan bergerigi. Ada dua jenis pelat baja Pryda yaitu Knuckle Nailplate yang pemasanganya cukup dipaku, dan Claw Nailplate pemasanganya dengan cara memberikan tekanan pada pelat baja tersebut hingga gerigi terbenam secara merata pada kedua permukaan kayu yang disambung, dengan menggunakan peralatan khusus (Suhardjono, 1994).
2.1.5 Pengertian Sambungan Jari Tegak (finger Butt joint)
Sambungan jari tegak (finger butt joint) merupakan salah satu jenis sambungan yang digunakan untuk menyatukan dua atau lebih batang balok kayu, agar
diperoleh batang balok kayu yang sesuai dengan panjang bentang yang direncanakan.
Menurut Tyas Nugroho (2008). Dari hasil pengujian kuat lentur sambungan jari tegak (finger butt joint) 1:2, 1:4, 1:8 berturut-turut sebagai berikut: 115,541 kg/cm2; 151,014 kg/cm2; 282,791 kg/cm2. dan besarnya modulus elastisitas berturut-turut sebagai berikut: 78122,62 kg/cm2 ;79257,39 kg/cm2; 80333,91 kg/cm2. Berdasarkan hasil pengujian disimpulkan bahwa sambungan jari tegak 1:8 menjadi alternatif yang lebih baik dibandingkan dengan sambungan jari tegak 1:2, sambungan jari tegak 1:4.
Berdasarkan hasil penelitian terdahulu maka dalam penelitian ini menggunakan sambungan jari tegak (finger butt joint) dengan panjang kemiringan 1:8, dan akan dicari jumlah pelat pryda claw nailplate yang efektif yang dapat menghasilkan kuat lentur maksimum.
2.1.6 Pryda Claw Nailplate
Pryda Australia merupakan pabrik industri dibidang konstruksi atap bangunan yang berasal dari Australia. Pryda telah mengembangkan teknologi rangka atap baja ringan dan penggunaan pelat baja galvanis bergigi runcing yang disebut Pryda Claw Nailplate sebagai alat sambung balok kayu.
Dalam Pryda Training Manual (2008). Ukuran claw nailplate untuk sambungan batang kayu lurus tersedia dalam 30 ukuran, yang disajikan dalam bentuk kode angka dan huruf. Misalnya 4C3 ; 4 (empat) menyatakan panjang 4 inch ; C merupakan kode dari claw nailplate ; dan 3 (tiga) menyatakan lebar 3 inch.
Dalam penelitian ini digunakan claw nailplate 6C2 disesuaikan dengan dimensi kayu yang digunakan yaitu ; 6 cm x 10 cm.
Keunggulan dari pelat ini adalah :
a. Penyebaran beban lebih merata karena luasnya menyamai muka kayu. b. Lebih awet dan tidak memerlukan perawatan karena terbuat dari baja.
c. Perlemahan akibat alat sambung relatif kecil, karena mengunakan gigi-gigi kecil seperti paku.
2.2 Landasan Teori
2.2.1 Kriteria Perencanaan Balok
Berdasarkan teori mekanika untuk tegangan geser balok tampang segi empat yang dibebani gaya tranversal statik akan timbul tegangan dan regangan internal. Sebagai bentuk perilaku perlawanan balok (Timoshenko dan Gere,1996).
Untuk mencari besarnya kuat lentur perlu diperhatikan momen yang terjadi pada saat pembebanan. Gambar 2.1 berikut menggambarkan momen yang terjadi pada saat pembebanan. 1/3 L 1/3 L p/2 p/2 Mmax = 1/6 pl 1/3 L BMD SFD
Gambar 2.1 Kondisi Pembebanan
Sedangkan pada Gambar 2.2 berikut menggambarkan distribusi tegangan.
Perhitungan kesetimbangan statis balok bertumpu sederhana untuk kondisi pembebanan seperti pada Gambar 2.1 menggunakan Persamaan 2.1-2.6.
RA = DA = 1/2P dan RB = DB 1/2P ……….…………..(2.1)
Mmaks = 1/6.P.L .………....(2.2)
Hubungan tegangan-regangan terhadap perilaku balok yang dibebani beban dengan arah tranversal sumbu longitudinal diperoleh :
I y M . = s ………...(2.3) y I L P.1/6 =s. …...………..…..(2.4) y L I P . 6 / 1 . s = ……….…..(2.5)
Tegangan geser dinyatakan dalam bentuk rumus sebagai berikut :
b I Q V . . = t ……….………(2.6) dengan : V = gaya geser
σ = tegangan normal akibat lentur (Mpa) M = momen lentur (Nmm)
Y = jarak titik tinjau dalam penampang terhadap garis netral tampang (mm) I = momen inersia penampang (1/12 bh3) (mm4)
τ = tegangan geser akibat lentur (Mpa)
Q = momen pertama pada kedalaman yang ditinjau terhadap garis netral (mm3) = b . ½ h . ½ y = b ½ h . ¼ h = 1/8 b h2
b = lebar balok (mm)
2.2.2 Panjang Kritis Balok
Pada kondisi pembebanan terpusat dengan jarak 1/3 dari jarak tumpuan maka perhitungan panjang kritis balok terjadi kegagalan lentur dan geser secara bersamaan ditentukan dengan Persamaan 2.7.
t s . 8 . . 6 h Lcr = ………...………...(2.7)
dengan Lcr = panjang kritis balok terjadi lentur dan geser (mm), σ = tegangan lentur (Mpa), h = tinggi balok (mm), dan τ = tegangan geser (Mpa).
2.2.3 Kadar Air
Kadar air kayu merupakan kandungan banyaknya air didalam kayu, yang dinyatakan sebagai persentase dari berat kayu kering oven. Kadar air berdasarkan Tata cara Perencanaan Stuktur Kayu Untuk Bangunan Gedung dihitung menggunakan Persamaan 2.18.
(
)
% 100 x W W W m d d o -= ...………....……... ...(2.8)dengan : m = kadar air benda uji (%) o
W = berat benda uji sebelum dikeringkan (gram) d
W = berat benda uji setelah dikeringkan (gram)
2.2.4 Kerapatan
Kerapatan adalah perbandingan berat kadar air awal dengan volume. Berdasarkan Tata cara Perencanaan Stuktur Kayu Untuk Bangunan Gedung dihitung menggunakan Persamaan 2.9. w r = w w V m ...…...………...(2.9) dengan: w
r = kerapatan pada benda uji pada kadar air w (g/cm³) mw = massa benda uji pada kadar air w (g)
Vw = volume benda uji pada kadar air w (cm³)
2.2.5 Berat Jenis
Berat jenis kayu adalah perbandingan berat kayu terhadap volume air yang sama dengan volume kayu tersebut dengan menggunakan berat kayu kering sebagai dasar. Setiap jenis kayu mempuyai berat yang berbeda, berkisar antara 0,2-1,28. Berdasarkan Tata cara Perencanaan Stuktur Kayu Untuk Bangunan Gedung dihitung menggunakan Persamaan 2.10.
Gm =
[
(
)
]
100 / 1 1000 m p + ...………...…...(2.10) dengan : Gm = berat jenis p = kerapatasn kayu m = kadar air 2.2.6 Modulus ElastisitasModulus elastisitas merupakan sifat elastis kayu yang penting sebagai ukuran ketahanan terhadap perpanjangan apabila kayu mengalami tarikan, atau pemndekan apabila kayu mengalami tekanan selama pembebanan berlangsung dengan kecepatan pembebanan konstan. Dalam hal ini yang menjadi tolak ukur adalah besaran modulus elastisitas. Nilai modulus elastisitas (MOE) dapat dihitung dengan Persamaan 2.11. I E L P MOE . . 48 . 3 = ………...………..…….(2.11) dengan :
MOE = modulus elastisitas (Mpa) P = beban maksimum (N) L = panjang balok (mm) δ = lendutan balok (mm) I = momen inersia (mm4)
Untuk mencari modulus elastisitas berdasarkan defleksi maksimum, sehingga modulus elastisitas dapat dicari menggunakan Persamaan 2.12.
Modulus Elastisitas (E)
d d 384. . . . 5 ) 4 3 ( . . 24 . . 2 / 1 2 2 4 t s s t I L q a L I a P - + = (kg/cm2) ...(2.12)
dengan: P = beban maksimum (kg) Ls = jarak tumpuan (cm)
q = berat sendiri sampel (kg/m)
It = momen inersia total penampang (cm4)
Perhitungan modulus elastisitas juga dapat dilakukan dengan menggunakan rumus empiris. Perhitungan modulus elastisitas lentur (Ew) dilakukan dengan Persamaan
2.13-2.16 yaitu rumus estimasi kuat acuan :
7 . 0 16500G Ew = MPa...(2.13) dimana :
G = berat jenis pada kadar air 15 % =
(
)
b b G G 33 , 1 1- ...(2.14) Gb = berat jenis dasar =(
)
m m aG G 265 , 0 11+ ...(2.15)
(
)
30 30 m a= - ...(2.16) 2.2.7 Lendutan BalokPembebanan lateral pada balok mengakibatkan terjadinya lendutan. Besarnya lendutan maksimum yang terjadi akibat pembebanan terpusat dengan jarak 1/3 dari jarak tumpuan, ditinjau dalam persamaan 2.17.
) 4 3 .( . . 24 . 2 2 a L I E a P mak = -d ………..…………(2.17) dengan :
δmak = lendutan maksimum (mm) P = beban pada balok (N)
a = jarak beban terhadap tumpuan (mm) L = panjan balok (mm)
E = modulus elastisitas balok (Mpa) I = momen inersia (mm4)
2.2.8 Kuat Lentur
Kuat lentur adalah kekuatan untuk menahan beban mati maupun hidup selama beban pukulan yang harus dipikul oleh kayu tersebut. (Dumanauw, 1990).
Kuat lentur (MOR) ditentukan dengan menggunakan persamaan 2.18-2.19. untuk kondisi pembebanan terpusat ditengah bentang :
2 . . 2 . . 3 t b L P MOR= mak ...………...(2.18)
2 . . . 3 h b a p MOR = ...………...…...(2.19) dengan :
MOR = kuat lentur benda uji (MPa)
Pmak = beban maksimum yang bekerja pada benda uji (N) L = panjang benda uji (mm)
b = lebar benda uji (mm) t = tebal benda uji (mm).
a = jarak tumpuan terhadap baban (mm) h = tinggi balok (mm)
Untuk mencari besarnya kuat lentur perlu diperhatikan momen yang terjadi pada saat pembebanan. Gambar 2.3 berikut menggambarkan bidang geser dan bidang momen yang terjadi pada saat pembebanan.
1/3 L 1/3 L p/2 p/2 Mmax = 1/6 pl 1/3 L BMD SFD
Gambar 2.3 Diagram Bidang Geser dan Bidang Momen
Dari Gambar 2.3 terlihat bahwa momen mencapai maksimum pada tengah bentang, kuat lentur yang dicari merupakan kuat lentur yang terjadi pada momen maksimum, sehingga digunakan Persamaan 2.20.
Kuat Lentur ( Fb ) t s t I y a P L q I y M ÷ø ö ç è æ + = = . . 2 / 1 . . 8 1 . 2 ( kg/cm2 ) ...(2.20) dengan: P = beban maksimum (kg) M = momen maksimum (kg.cm)
Ls = jarak tumpuan (cm)
It = momen inersia total penampang (cm4) q = berat sendiri sampel (kg/cm)
y = ordinat titik berat (cm)
2.2.9 Balok Komposit
Balok komposit adalah balok yang terdiri atas lebih dari satu bahan. Sebagai contoh, balok sandwich yang terdiri atas dua muka tipis dari bahan berkekuatan relatif tinggi yang dipisahkan oleh sebuah inti tebal dari bahan berkekuatan relatif rendah. Karena pada bagian muka mempunyai jarak terbesar dari sumbu netral ( dimana tegangan lentur terbesar ), maka bagian tersebut berfungsi seperti flens pada balok I. Inti berfungsi sebagai pengisi dan memberikan dukungan pada muka serta menstabilkan terhadap kerut atau tekuk.
Modulus elastisitas bahan yang jauh lebih besar E2 > E1 ( sehingga n>1 ) akan mempengaruhi momen inersia penampang. Hal ini mengakibatkan penampang pada balok mengalami transformasi yang mana tegangan pada bahan sebanding dengan modulus elastisitasnya, dan dapat diasumsikan bahwa tegangan normal di inti dapat diabaikan sehingga bahan dapat beraksi sebagai kesatuan utuh untuk menahan semua tegangan lentur.
Perhitungan tegangan tertransformasi pada balok komposit dapat menggunakan Persamaan 2.21 sebagai berikut:
n I y M T . . = s ...(2.21) dengan:
σ = tegangan lentur (MPa) M = momen lentur (Nmm)
y = jarak titik tinjau dalam penampang terhadap garis netral tampang (mm) IT = momen inersia tertransformasi (mm4)
n = rasio modulus elastisitas bahan ( ) 1 2 E E
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Tinjauan Umum
Penelitian ini dilakukan untuk memberikan alternatif efektif dalam penempatan dan penggunaan jumlah alat sambung pelat baja Pryda Claw Nailplate, menggunakan sambungan jari tegak ( finger Butt joint ) yang diujikan untuk mendapatkan kuat lentur maksimal, dan untuk mengetahui sifat kuat lentur sambungan jari tegak ( finger Butt joint ) menggunakan alat sambung pelat baja dari Pryda Australia jenis claw nail plate dengan penambahan Penol Epoxy sebagai perekat.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimental laboratorium. Metode eksperimental laboratorium merupakan penelitian yang berusaha untuk mencari pengaruh variabel tertentu terhadap variabel yang lain dalam kondisi terkontrol secara ketat dan dilakukan di laboratorium dengan urutan kegiatan yang sistematis dalam memperoleh data, sampai data tersebut berguna sebagai dasar pembuatan keputusan/kesimpulan.
Dalam penelitian ini terdapat dua variabel, yaitu Variabel Terikat dan Variabel bebas. Variabel terikat dari penelitian ini adalah nilai kuat lentur dari balok, sedangkan Variabel bebasnya adalah varasi penempatan dan jumlah pelat baja pada sambungan jari tegak (finger Butt joint)
3.2. Bahan Penelitian
3.2.1. kayu
Kayu yang digunakan untuk penelitian adalah kayu kruing. Kayu kruing ini mudah didapat dipasaran dengan harga yang terjangkau dan permukaan kayunya memiliki karakteristik halus. Kayu kruing yang digunakan sebagai sampel penelitian berukuran 6/10 x 220 cm, dengan jarak antar tumpuan 200 cm.
3.2.2. Perekat
Bahan perekat yang digunakan jenis perekat Termosetting yang dapat mengeras pada suhu kamar, yaitu : Penol epoxy.
Penol Epoxy terdiri dari dua macam komponen yaitu komponen perekat (resin) dan komponen pengeras (hardener). Komponen resin adalah cairan bening tidak berbau, lebih cair dibandingkan dengan komponen hardener. komponen hardener adalah cairan berwarna kuning transparan liat.
3.2.3. Pelat Sambung
Pelat sambung yang digunakan adalah pelat baja yang diproduksi oleh Pryda Australia jenis Claw Nail Plates yang terbuat dari pelat baja bergerigi. Gerigi pada pelat ini berfungsi sebagai pengikat batang kayu, sehingga kayu dapat tersambung dan terikat kuat satu dengan yang lainya, sehingga mampu menahan gaya tarik dan gaya tekan.
3.3. Peralatan Penelitian
Peralatan yang digunakan dalam penelitian dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu: Peralatan Pembuatan benda uji dan peralatan pengujian sifat fisika dan mekanika balok.
3.3.1. Peralatan Pembuatan Benda Uji
a. Mesin gergaji (circular panel saw), untuk membelah dan memotong bahan baku sesuai dengan ukuran yang direncanakan.
b. Meteran, digunakan untuk mengukur panjang, lebar, dan tinggi bahan baku. c. Alat untuk pembuatan benda uji pendahuluan dan balok kayu dengan
sambungan jari tegak (finger butt joint) adalah : jangka sorong, penggaris siku, spidol, pahat, palu, ketam. dan kikir.
d. Gergaji, digunakan untuk pembuatan benda uji pendahuluan dan balok kayu dengan sambungan jari tegak (finger butt joint).
Gambar 3.1 Palu, penggaris siku, pahat, kikir, gergaji
3.3.2 Peralatan Pengujian Sifat Fisika dan Mekanika Balok
a. Jangka sorong dengan ketelitian 0,01 mm, digunakan untuk mengukur dimensi kayu benda uji.
b. Timbangan Digital
Digunakan untuk pengukuran berat benda uji dalam pengukuran kerapatan dan kadar air benda uji pendahuluan dengan ketelitian sampai 1 gram, Timbangan elektrik dapat dilihat pada Gambar 3.2.
Gambar 3.2 Timbangan Elektrik
c. Oven
Untuk mengeringkan kayu pada uji pendahuluan digunakan oven dengan kapasitas 200οC. Pengeringan benda uji dengan oven dihentikan setelah berat kering benda uji telah stabil. Oven dapat dilihat pada Gambar 3.3
.
Gambar 3.3 Oven kapasitas 200 οC d. Universal Testing Machine (UTM)
Digunakan untuk mengetahui sifat mekanika kayu dengan menguji kuat geser kayu, alat ini menggunakan sistim hidrolis untuk memberikan gaya tekan pada benda uji. Universal testing machine (UTM) dapat dilihat pada Gambar 3.4.
Gambar 3.4 Universal Testing Machine (UTM)
3.3.3 Peralatan Untuk Pengujian Balok Sambungan
a. Hidraulic Jack dan Loading Frame
Alat ini digunakan untuk menguji kuat lentur benda uji kayu. Hidraulik jack merupakan alat yang memberi beban pada benda uji, dengan kapasitas beban maksimal yang mampu dihasilkan hidraulic jack adalah 25 ton. Loading frame berupa portal segi empat yang terbuat dari baja dengan balok portal yang dapat diatur ketinggiannya. Hidraulic jack dan loading frame dapat dilihat pada Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Hidraulic Jack dan Loading Frame
b. Hidraulic Pump
Alat ini digunakan untuk memompa hidraulic jack agar menekan benda uji, dengan cara menggerakan tuas tangkai hidraulic pump keatas dan kebawah, hidraulic pump dapat dilihat pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6 Hydraulic Pump
c. Load Cell
Alat ini digunakan untuk mengetahui interval pertambahan beban pada pengujian kapasitas kuat lentur kayu kruing. Kapasitas alat ini adalah 20 ton dan 50 ton. Load cell dapat dilihat pada Gambar 3.7.
Gambar 3.7 Load Cell
d. Dial Gauge
Alat ini digunakan untuk mengukur besarnya lendutan yang terjadi. Dial gauge yang dipakai merek Mitutoyo dengan kapasitas maksimal 20 mm dengan ketelitian 0,01 mm. Dial gauge dapat dilihat pada Gambar 3.8.
Gambar 3.8 Dial Gauge
e. Tranducer
Alat ini digunakan untuk membaca secara digital data interval pertambahan beban secara bertahap dengan penambahan beban 50 kg. Tranducer dapat dilihat pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9 Tranducer
f. Jangka Sorong
Digunakan untuk mengukur dimensi batang kayu dengan ketelitian 0,05 mm,. jangka sorong dapat dilihat pada Gambar 3.10.
Gambar 3.10 Jangka Sorong ketelitian 0,05 mm
3.4. Benda Uji
3.4.1. Benda Uji Pendahuluan
Ukuran dan bentuk benda uji untuk pengujian sifat fisika dan mekanika kayu mengikuti standar ISO (Internasional Standard Organization), meliputi benda uji kerapatan dan kadar air, kuat tekan sejajar serat dan kuat tekan tegak lurus serat, kuat geser sejajar serat, kuat lentur (MOR) dan Modulus elastisitas (MOE). setiap pengujian dilakukan perulangan sebanyak 3 kali sehingga jumlah total pengujian beban adalah 9 spesimen, seperti terlihat dalam Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Benda Uji Pendahuluan
No Jenis Pengujian Jumlah
1 Kerapatan dan Kadar air 3
2 Kuat Tekan Sejajar Serat 3
3 Kuat Geser 3
4 Kuat Lentur (MOR) dan Modulus Elastisitas (MOE) 3
3.4.2. Benda Uji Balok Kayu
Benda uji balok kayu dibuat sebanyak 12 buah dengan empat macam variasi dan masing-masing variasi dibuat 3 buah balok uji., yaitu: balok tanpa sambungan (BTS), dan balok dengan sambungan jari tegak (finger butt joint) kemiringan 1:8, variasi 1 (FBJ 1), variasi 2 (FBJ 2), variasi 3 (FBJ 3).Benda uji dapat dilihat pada gambar 3.11.
Variasi 2. Sambungan Jari menggunakan pelat claw nailplate pada samping, dan sisi bawah batang kayu
Variasi I. Sambungan Jari menggunakan pelat claw nailplate pada samping batang kayu
Variasi 3. Sambungan Jari menggunakan pelat claw nailplate pada samping, sisi bawah dan sisi atas batang kayu
Profil Sambungan Jari tegak ( finger butt joint )
Pelat claw nailplate
Tipe 6C2 (15,42cm x 5,14cm )
Dalam penelitian ini perlu pembanding, pembanding tersebut adalah balok tanpa sambungan, hal ini perlu untuk mengetahui perbedaan kuat lentur antara balok sambungan dengan tanpa sambungan. penamaan-penamaan atau kode balok sudah disebutkan diatas. Unuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2. Jumlah benda uji balok
Jenis Balok Kode
Benda Uji
Dimensi cm
Jumlah Benda Uji
Balok tanpa sambungan BTS 6 x 10 3
Balok Variasi 1 FBJ 1 6 x 10 3
Balok Variasi 2 FBJ 2 6 x 10 3
Balok Variasi 3 FBJ 3 6 x 10 3
Keterangan :
1. BT : Balok Tanpa Sambungan
2. FBJ 1 : Variasi 1 yaitu sambungan jari tegak (finger butt joint) dengan perbandingan 1:8 dengan penambahan pryda claw nailplate tipe 6C2 pada kedua sisi tinggi batang kayu.
3. FBJ 2 : Variasi 2 yaitu sambungan jari tegak (finger butt joint) dengan perbandingan 1:8 dengan penambahan pryda claw nailplate tipe 6C2 pada kedua sisi tinggi kayu, dan satu sisi lebar batang kayu.
4. FBJ 3 : Variasi 3 yaitu sambungan jari tegak (finger butt joint ) dengan perbandingan 1:8 dengan penambahan pryda claw nailplate tipe 6C2 pada kedua sisi tinggi kayu, dan kedua sisi lebar batang kayu.
Tahapan metodologi penelitian merupakan susunan urutan kegiatan yang dilaksanakan secara sistematis, logis dengan mempergunakan alat bantu ilmiah yang bertujuan untuk memperoleh kebenaran suatau objek permasalahan.
Secara garis besar pelaksanaan penelitian dengan tahap-tahap sebagai berikut : a. Tahap I : Tahap persiapan awal.
b. Tahap II : Tahap pemilihan bahan dan peralatan. c. Tahap III : Tahap uji pendahuluan
d. Tahap IV : Tahap pemeriksaan kadar air sebelum pengujian e. Tahap V : Tahap pembuatan benda uji kayu kruing
f. Tahap VI : Tahap pengujian.
g. Tahap VII : Tahap analisis pengujian.
3.5.1 Tahap Persiapan Awal
Tahap persiapan merupakan tahap untuk mempersiapkan segala sesuatu yang terkait dengan masalah penelitian yang akan dilakukan, baik yang menyangkut peralatan maupun bahan penelitian. Peralatan yang akan digunakan sebelumnya diperiksa terlebih dahulu untuk mengetahui kelayakan alat dalam pelaksanaan penelitian.
3.5.1.1 Tahap Pemilihan Bahan dan Peralatan
Bahan utama penelitian ini adalah kayu kruing dengan batang yang lurus, berdimensi 6cm x 10 cm x 220 cm, tidak mempunyai cacat fisik dan tidak mempunyai mata kayu dengan ukuran yang disyaratkan.
Peralatan yang digunakan adalah gergaji, serut kayu, mistar siku, palu, serta pensil atau spidol.
3.5.2 Tahap Uji Pendahuluan
Tujuan dari tahap ini adalah untuk menentukan panjang benda uji kayu Lcr. Tahap uji pendahuluan meliputi :
Kayu kruing yang telah dipilih kemudian dikeringkan dengan cara diangin-anginkan selama kurang lebih dua minggu agar diperoleh kayu kruing yang kering udara.
a. Pengujian Kadar Air
Banyaknya kandungan air pada kayu bervariasi tergantung dari suhu dan kelembaban udara disekitarnya dan tergantung dari jenis kayu. Kadar air besarnya bervariasi menurut jenis kayu dan perbedaan umur kayu. Kayu dari mulai ditebang sampai siap dibuat produk akan mengalami penurunan kadar air.
Kayu kruing yang telah mencapai kering udara diperiksa kadar airnya di Laboratorium Bahan Struktur Fakultas Teknik UNS agar memenuhi syarat kadar lengas antara 12 % - 18 % atau rata-rata 15 %. Setelah kayu kruing tersebut memenuhi syarat maka kayu kruing dapat dibuat benda uji.
Untuk mengetahui kadar air dan berat jenis kayu sebelum pengujian dilakukan langkah-langkah sebagai berikut:
1) Masing-masing benda uji dipotong dengan ukuran panjang, lebar, dan tebal kira-kira 2,5 cm x 2,5 cm x 2,5 cm.
2) Potongan kayu terebut kemudian dihitung volumenya dan ditimbang sehingga didapatkan berat awal (Wo).
3) Kayu dikeringkan dalam oven selama 24 jam dengan suhu 105 oC.
4) Setelah 24 jam potongan kayu diambil dan ditimbang beratnya, didapat berat kayu setelah kering oven (Wd).
Pengujian kadar air kayu dilakukan dengan menggunakan oven, jangka sorong dan timbangan. Benda uji kadar air dapat dilihat pada Gambar 3.12.
2 0 m m
20m m 2 0 ±5 m m
Gambar 3.12 Benda Uji Kadar Air Kayu Kruing
b. Tegangan Lentur
Pengujian kuat lentur kayu dilakukan dengan menggunakan alat uji lentur. Benda uji kuat lentur dapat dilihat pada Gambar 3.13.
1 3 5 m m 1 3 5 m m
P
Gambar 3.13 Benda Uji Kuat Lentur
c. Tegangan Geser
Pengujian kuat geser kayu dilakukan dengan menggunakan alat UTM (Universal Testing Machine). Benda uji geser kayu dapat dilihat pada Gambar 3.14. 20-25 mm 20-25 mm 20-2 5 m m
Gambar 3.14 Benda Uji Kuat Geser Kayu
3.5.3 Tahap Pembuatan Benda Uji Kayu Kruing
Kayu kruing dipotong menggunakan gergaji dengan ukuran 6 x 10 x 220 cm. Dengan menggunakan pensil permukaan kayu kruing digambar sambungan jari tegak (finger butt joint) dengan perbandingan panjang sambungan 1 : 8, jadi panjang sambungan 8 b = 10 cm, sebanyak 9 buah sampel. Untuk lebih jelasnya
gambar sambungan jari tegak (finger butt joint) perbandingan 1 : 8, dapat dilihat pada Gambar 3.15.
Sambungan jari tegak (finger butt joint) dengan perbandingan panjang sambungan 1 : 8.
Kemudian kayu digergaji sesuai dengan garis lukisan yang telah diukur. Permukaan kayu pada sambungan kemudian diserut supaya memudahkan pada waktu penyambungan. Setelah permukaan kayu pada sambungan digergaji dan diserut, kemudian permukaan kayu yang akan disambung dilapisi menggunakan penol epoxy dan diikat sementara menggunakan strapless kayu.
Setelah distreplus kemudian batang kayu diletakan pada mesin tekan dengan posisi pelat pryda claw nailplates berada diatas permukaan kayu dan ditekan menggunakan mesin tekan sampai semua mata gerigi terbenam rata pada permukaan kayu. Untuk mengetahui model benda uji dapat dilihat pada Gambar 3.16.
Gambar 3.16 Sambungan jari tegak (finger butt joint) 1:8, menggunakan pryda claw nailplate dan perekat penol epoxy.
3.5.4 Tahap Pengujian Kuat Lentur dan Modulus Elastisitas
Beban dari luar mengakibatkan balok mengalami deformasi dan regangan sehingga menimbulkan retak lentur di sepanjang bentang balok. Pada pengujian lentur kayu ini pemberian beban dilakukan secara bertahap menggunakan alat loading frame.
Alur pengujian kuat lentur dan modulus elastisitas adalah sebagai berikut : a. Setting alat, meliputi :
1) Menyiapkan alat-alat pengujian yang terdiri atas dial gauge, load cell, transducer dan hidraulic jack.
2) Memasang benda uji kayu pada loading frame.
3) Memasang alat-alat pengujian dengan langkah sebagai berikut :
a) Memasang hidraulic jack pada loading frame, dipastikan stabil dan tidak bergoyang.
b) Memasang load cell diantara kayu dan hidraulic jack, dipastikan kedudukan alat stabil dengan 2 titik pembebanan pada jarak sepertiga bentang bebas.
c) Memasang transducer yang sudah terpasang dengan trafo step-down dan dihubungkan dengan load cell.
d) Memasang 2 buah dial gauge di tengah balok.
Pengujian balok dilakukan pada tumpuan sederhana sendi-rol dengan 2 titik pembebanan pada jarak sepertiga bentang bebas. Diatas balok dipasang 2 buah dial gauge pada tengah bentang kanan dan kiri. Pengujian balok dimulai dengan memberikan beban awal dari 0 - 10 % perkiraan beban maksimum yang dapat dicapai masing-masing balok, kemudian diturunkan kembali perlahan-lahan keposisi 0 hal ini dilakukan untuk mengontrol apakah pembacaan dial gauge, posisi tumpuan dan benda uji balok serta komponen pembebanan berfungsi dengan baik. Alat pengujian balok dapat dilihat pada Gambar 3.17.
10
7
9
2
5
3
4
1
6
8
Gambar 3.17 Alat Pengujian Balok Keterangan :
1. Loading Frame 6. Balok kayu 2. Load cell 7. Perata beban 3. Tranducer 8. Penyalur beban 4. Hydraulic jack 9. Perletakan rol 5. Dial gauge 10.Perletakan sendi
b. Pengujian Kuat Lentur
Langkah pengujian adalah sebagai berikut:
1) Pembebanan benda uji dilakukan secara perlahan-lahan dengan hidraulic pump. Pembacaan tahap pembebanan menggunakan transduser indikator sebesar 50 kg secara teratur.
2) Pencatatan lendutan yang terjadi dengan membaca dial gauge pada tiap penambahan beban.
3) Pencatatan beban maksimum yang mampu ditahan benda uji hingga benda uji mengalami keruntuhan dan tidak mampu menahan beban lagi.
Secara sederhana pembebanan pada pengujian lentur dapat dijelaskan pada Gambar 3.18.
+
1/3L L 1/3L 1/2P 1/3L+
SFD 1/3L M max + 1/3L L 1/2P 1/3L 1/2P BMDGambar 3.18 Diagram Bidang Momen dan Bidang Geser
Rumus-rumus yang digunakan :
Kuat Lentur ( Fb ) t s t I y a P L q I y M ÷ø ö ç è æ + = = . . 2 / 1 . . 8 1 . 2 ( kg/cm2 ) ...(2.20) dengan :
P = beban maksimum (kg) M = momen maksimum (kg.cm)
Ls = jarak tumpuan (cm) It = momen inersia total penampang (cm4) q = berat sendiri sampel (kg/cm) y = ordinat titik berat (cm)
Modulus Elastisitas (E)
d d 384. . . . 5 ) 4 3 ( . . 24 . . 2 / 1 2 2 4 t s s t I L q a L I a P + -= (kg/cm2) ...(2.12)
dengan : P = beban maksimum (kg) Ls = jarak tumpuan (cm)
q = berat sendiri sampel (kg/m)
It = momen inersia total penampang (cm4)
Tidak 3.3.5 Tahap Analisis Hasil Penelitian
Analisis data pengujian kuat lentur balok adalah beban dari luar yang menyebabkan terjadinya deformasi, tegangan penampang, retak atau keruntuhan, dan jenis kerusakan yang terjadi pada setiap benda uji dan pola keruntuhannya sehigga dapat ditentukan jumlah penggunaan pelat pryda clawnailplate yang paling efektif.
Data tersebut kemudian dianalisis dengan metode yang sesuai guna menentukan: a. Kuat lentur yang paling tinggi antara balok yang menggunakan pelat pryda
claw nailplate.
b. Kuat lentur yang paling tinggi antara sambungan jari tegak (finger butt joint) dengan perbedaan perletakan dan jumlah pelat baja claw nailplate.
3.6 Kerangka Pikir
Kerangka pikir merupakan ringkasan dari proses dilaksanakanya penelitian. Dengan adanya kerangka pikir, penelitian yang dilakukan akan berjalan sesuai dengan tahapan yang direncanakan. Penjelasan kerangka pikir dapat dilihat pada tahapan-tahapan penelitian diatas. Secara garis besar bagan kerangka pikir tahapan metode penelitian dapat dilihat dalam Gambar 3.19.
Pemilihan kayu:
o Batang lurus, tidak cacat fisik dan tidak ada mata kayu
o Jenis kayu Uji Pendahuluan: o Kadar air o Uji lentur o Uji geser Mulai
Ya
Gambar 3.19 Bagan alur kerangka pikir penelitian Pembuatan benda uji
o Menentukan panjang balok Lcr
pengujian
pembahasan Analisis data
BAB 4
ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1 Perhitungan Data Pengujian
Berdasarkan penelitian di Laboratorium Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, diperoleh data hasil pengujian benda uji. Yang kemudian di analisis dengan ketentuan dalam SNI Kayu 2002 tentang Tata Cara Perencanaan Struktur Kayu. Sehingga di dapat hasil perhitungan sebagai berikut:
a. Hasil Perhitungan Data Pengujian Kadar Air Kayu Kruing. b. Hasil Perhitungan Data Pengujian Berat Jenis Kayu Kruing.
c. Hasil Perhitungan Data Pengujian Kuat Lentur dan Kuat Geser Uji Pendahuluan.
d. Hasil Perhitungan Data Pengujian Modulus Elastisitas dan Kuat Lentur Balok Kayu Kruing Tanpa Sambungan (BTS), Balok Sambungan Jari Tegak (finger butt joint) dengan pemasangan pryda claw nailplate pada kedua sisi tinggi kayu (FBJ-1), Balok Sambungan Jari Tegak (finger butt joint) dengan pemasangan pryda claw nailplate pada kedua sisi tinggi kayu dan satu sisi lebar (FBJ-2), Balok Sambungan Jari Tegak (finger butt joint) dengan pemasangan pryda claw nailplate pada kedua sisi tinggi kayu dan kedua sisi lebar (FBJ-3).
4.1.1 Perhitungan Data Pengujian Kadar Air
Dari Uji pendahuluan di Laboratorium Bahan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, diperoleh data kadar air kayu kruing. Nilai kadar air yang didapat merupakan nilai kadar air dari 3 (tiga) buah benda uji. Nilai kadar air kayu kruing dianggap dapat mewakili seluruh balok kayu meranti yang akan dibuat sambungan pada penelitian ini. Kadar air kayu kruing dapat dilihat pada Tabel 4.1 di bawah ini.
Perhitungan kadar air kayu kruing menggunakan Persamaan (2.8), di bawah ini contoh perhitungan benda uji ke-1 kayu kruing.
Diketahui data : l (panjang) = 2,4 cm t (tebal) = 2,4 cm
Berat awal (Wo) = 18 gram Berat setelah dioven (Wd) = 16 gram
Kadar air =
(
)
x100% W W W m d d o -= . ...………....……...(2.8)(
)
% 5 , 12 % 100 16 16 18 = -= x mData perhitungan kadar air kayu kruing tercantum pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Kadar Air Kayu Kruing.
Dimensi No Sampel l (cm) t (cm) b (cm) Berat Awal/Wo (gram) Berat Setelah Dioven/Wd (gram) Kadar Air (%) Kadar Air Rata-rata (%) 1 2,4 2,4 3,6 18,00 16,00 12,50 2 2,5 2,5 3,6 18,00 16,00 12,50 3 2,6 2,7 3,8 18,50 16,00 15,62 13,54
4.1.2 Perhitungan Data Pengujian Berat Jenis
Dari hasil pengujian di Laboratorium Bahan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, diperoleh data berat jenis kayu kruing. Nilai berat jenis kayu kruing yang didapat merupakan nilai berat jenis dari 3 (tiga) buah benda uji, nilai berat jenis kayu kruing dianggap dapat mewakili seluruh balok kayu kruing yang akan dibuat sambungan pada penelitian ini. Berat jenis kayu kruing dapat dilihat pada Tabel 4.2. di bawah ini.
Perhitungan berat jenis kayu kruing menggunakan Persamaan (2.10), di bawah ini contoh perhitungan benda uji ke-1 kayu kruing merah.
Diketahui data : l (panjang) = 2,4 cm t (tebal) = 2,4 cm b (lebar) = 3,6 cm Kadar air (m) = 13,54 % Volume = l x t x b = 20,73 cm3 3 6 3 kg/m 868,05 10 73 , 20 10 18 = = = - -x x V Wo r
Berat jenis (Gm) =
[
]
) 100 / 1 ( 1000 +m r ………...…...(2.10)(
)
[
]
3 , 0,77gram/cm 100 / 54 , 13 1 1000 05 , 868 = + = m GData perhitungan berat jenis kayu kruing tercantum pada Tabel 4.2. Tabel 4.2 Hasil Perhitungan Berat Jenis Kayu Kruing.
Dimensi No Sampel l (cm) t (cm) b (cm) Volume (cm3) Berat Awal (gram) Kadar Air (%) Berat Jenis (gr/cm3) Berat Jenis Rata-rata (gr/cm3) 1 2,4 2,4 3,6 20,74 18,00 12,50 0,77 2 2,5 2,5 3,6 22,50 18,00 12,50 0,71 3 2,6 2,7 3,8 26,68 18,50 15,62 0,60 0,69
4.1.3 Perhitungan Data Pengujian Kuat Lentur dan Kuat Geser Pada Uji Pendahuluan
Untuk menentukan panjang balok dan jarak tumpuan pada pengujian kuat lentur terlebih dahulu dilakukan pengujian pendahuluan. Uji pendahuluan yang dilakukan meliputi uji kuat lentur dan uji geser sejajar serat. Dari hasil pengujian di Laboratorium Bahan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, didapat data kuat geser dan kuat lentur kayu kruing. Data kuat geser kayu kruing dapat dilihat pada Tabel 4.3., dan data kuat lentur kayu kruing dapat dilihat pada Tabel 4.4.
a. Berikut ini contoh perhitungan kuat geser benda uji pendahuluan ke -1 kayu kruing.
Diketahui data : t (tebal) = 28 mm b (lebar) = 24 mm A (luas) = 672 mm² P (beban) = 3400 N t = 672 3400 = A P = 5,06 MPa
Data perhitungan kuat geser kayu kruing dapat dilihat pada Tabel 4.3. Tabel 4.3 Hasil Perhitungan Kuat Geser Kayu Kruing.
penampang Kuat geser No
Sampel
Kode
benda uji Lebar (mm) Tebal (mm) Luas (mm²) Beban maksimum (N) Hasil (MPa) Rata-rata (MPa) 1 MBK GS-1 24 28 672 3400 5,06 2 MBK GS-2 24 26,8 643,2 1800 2,79 3 MBK GS-3 24 27 648 7600 11,73 6,52
Keterangan benda uji MBK GS – x : M : Uji Mekanik
BK : Balok Kayu
GS : Geser Sejajar Serat x : Benda Uji ke -
b. Berikut ini contoh perhitungan kuat lentur benda uji pendahuluan ke -1 kayu kruing.
Diketahui data : t (tebal) = 21 mm
b (lebar) = 19 mm l (panjang) = 270 mm P (beban) = 2000 N s = 2 2 21 19 2 270 2000 3 . . 2 . . 3 x x x x h b L P = = 96,67 MPa ………...(2.19) Selanjutnya data perhitungan kuat lentur kruing dapat dilihat pada Tabel 4.4.
Tabel 4.4 Hasil Perhitungan Kuat Lentur Kayu Kruing.
Ukuran penampang MOR = 2
. . 2 . . 3 h b L P No Sampel Kode
benda uji Lebar (mm) Tebal (mm) Panjang (mm) Beban maksimum (N) Hasil (MPa) Rata-rata (MPa) 1 MBK LT -1 19 21 270 2000 96,67 2 MBK LT -2 19,5 20 270 2300 108,32 3 MBK LT -3 20 21 270 3000 137,80 114,26
Keterangan benda uji MBK LT-x M : Uji Mekanik
BK : Balok Kayu LT : Lentur
x : Benda Uji ke –
Balok kayu kruing yang digunakan untuk pengujian kuat lentur berukuran 6 cm x 10 cm, perhitungan panjang kritis balok menggunakan Persamaan (2.7), maka panjang kritis balok tersebut adalah :
Lcr = t s . 8 . . 6 h …..………...………...(2.7) = 52 , 6 8 100 26 , 114 6 x x x = 1313,73 mm
4.1.4 Perhitungan Data Pengujian Kuat Lentur
Dari pengujian di Laboratorium Struktur Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, diperoleh data-data berupa beban maksimum dan defleksi/lendutan yang diterima oleh balok kayu kruing, yang digunakan untuk menghitung nilai kuat lentur dari balok kayu kruing tersebut. Data hasil perhitungan kuat lentur kayu kruing dapat dilihat pada Tabel 4.5.
Perhitungan kuat lentur kayu kruing menggunakan Persamaan (2.20), berikut ini contoh perhitungan benda uji ke-1.
Diketahui data : p (panjang balok) = 221,40 cm h (tinggi balok) = 9,80 cm b (lebar balok) = 5,80 cm Ls (jarak tumpu) = 200,00 cm y (ordinat titik berat) = 4,90 cm Pmax (beban maksimum) = 1450 kg A (jarak P ke tumpuan) = 66,67 cm q (berat sendiri) = 0,06 kg/cm It (momen inersia) = 5,80 9,803 12 1 x x = 454,90 cm4
Kuat Lentur ( Fb ) t s t I a P qL y I y M ÷ø ö ç è æ + = = 8 2 1 . 2 ( kg/cm2 ) …...(2.20) 90 , 454 90 , 4 67 , 66 2 1450 200 06 , 0 8 1 2 x x x x ÷ ø ö ç è æ + = =523,99kg/cm2
Data hasil perhitungan kuat lentur kayu kruing tercantum pada Tabel 4.5. Tabel 4.5 Kuat Lentur Balok Kayu Tanpa Sambungan Dan Sambungan Jari.
No Kode Sampel h (cm) b (cm) Ls (cm) Pmax (kg) q (kg/cm) Kuat Lentur (kg/cm2) Kuat lentur rata-rata kg/cm2 1 BTS -I 9,80 5,80 200 1450 0,06 524,01 2 BTS -II 10,00 5,80 200 2200 0,07 762,27 3 BTS -III 9,50 5,60 200 2200 0,06 874,32 720,198 4 FBJ 1.1 9,85 5,90 200 450 0,06 160,60 5 FBJ 1.2 9,60 6,10 200 300 0,06 109,84 6 FBJ 1.3 9,90 6,20 200 500 0,06 166,54 145,660 7 FBJ 2.1 10,10 6,10 200 600 0,06 195,88 8 FBJ 2.2 10,10 6,10 200 600 0,06 195,94 9 FBJ 2.3 10,10 5,90 200 550 0,06 185,77 192,530 10 FBJ 3.1 10,10 6,00 200 700 0,06 231,79 11 FBJ 3.2 10,00 6,00 200 750 0,06 253,13 12 FBJ 3.3 9,90 5,90 200 800 0,07 280,54 255,154
Dari data Tabel 4.5 perhitungan kuat lentur diatas, diperoleh kuat lentur rata-rata dari masing-masing benda uji. Kuat lentur rata-rata ini kemudian dibuat grafik perubahan kuat lentur, agar dapat diketahui perbedaan perubahan kuat lentur yang terjadi antara balok tanpa sambungan dengan ketiga jenis Sambungan Jari Tegak
(finger butt joint) yang telah dipasang pryda claw nailplate dan penol epoxy. Perubahan kuat lentur balok kayu dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1. Grafik kuat lentur balok tanpa sambungan dan balok Sambungan Jari Tegak (finger butt joint) menggunakan pryda claw nailplate dan penol epoxy.
Dari grafik diatas kemudian dianalisa berapa persentase perubahan kekuatan lentur yang terjadi antara balok tanpa sambungan dan ketiga jenis Sambungan Jari Tegak (finger butt joint) menggunakan pryda claw nailplate dan penol epoxy. Persentase perubahan kekuatan dapat dilihat pada Tabel 4.6.
Tabel 4.6 Perubahan Kuat Lentur balok kayu tanpa sambungan dan balok kayu sambungan jari tegak (finger butt joint).
No Kode
Sampel
Kekuatan Lentur Rata-rata (kg/cm2)
Perubahan Kuat Lentur (%)
2 FBJ 1 145,66 79,774
3 FBJ 2 192,53 73,266
4 FBJ 3 255,154 64,571
4.1.5 Perhitungan Data Pengujian Modulus Elastisitas
4.1.5.1 Perhitungan Modulus Elastisitas Berdasarkan Pengujian
Dari pengujian di Laboratorium Struktur Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, diperoleh data-data berupa beban bertahap dan defleksi/lendutan yang diderita oleh balok kayu kruing. Kemudian dari data tersebut dan dengan data-data lain dapat dihitung nilai modulus elastisitas dari balok kayu kruing tersebut.
Perhitungan modulus elastisitas kayu kruing menggunakan Persamaan (2.12), di bawah ini contoh perhitungan modulus elastisitas Balok Tanpa Sambungan.
Diketahui data : l (panjang balok) = 221,40 cm h (tinggi balok) = 9,80 cm b (lebar balok) = 5,80 cm Ls (jarak tumpuan) = 200,00 cm y (ordinat titik berat) = 4,90 cm a (jarak P ke tumpuan) = 66,67 cm q (berat sendiri) = 0,06 kg/cm P (proporsional) = 1250 kg It (Momen inersia) = 5,80 11,803 12 1 x x = 454,91 cm4
Untuk menghitung nilai modulus elastisitas digunakan beban proposional dan lendutan proposional.
Modulus Elastisitas (E)
(
)
d d t s s t I qL a L I a p 384 5 4 3 24 . 2 2 - 2 + 4 ÷ ø ö ç è æ = (kg/cm2) ...(2.12) 42 , 4 91 , 454 384 200 06 , 0 5 ) 67 , 66 4 200 3 ( 42 , 4 91 , 454 24 67 , 66 2 1250 4 2 2 x x x x x x x x x x + -= 2 / 101770,54kg cm =
Untuk data perhitungan modulus elastisitas kayu kruing tercantum pada Tabel 4.7, sebagai berikut :
Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Modulus Elastisitas Kayu Kruing.
h b Ls q P Prop. d prop. E E rata-rata No Kode Sampel (cm) (cm) (cm) (kg/cm) (kg) (mm) (kg/cm2 ) (kg/cm2) 1 BTS-I 9,80 5,80 200 0,06 1250 3,86 101771,88 2 BTS-II 10,00 5,80 200 0,07 1800 3,85 138047,67 3 BTS-III 9,50 5,60 200 0,06 1500 3,38 158224,28 132681,276 4 FBJ 1.1 9,85 5,90 200 0,06 250 0,65 121160,31 5 FBJ 1.2 9,60 6,10 200 0,06 200 1,10 59767,33 6 FBJ 1.3 9,90 6,20 200 0,06 300 1,40 62514,51 81147,386 7 FBJ 2.1 10,10 6,10 200 0,06 300 1,24 67682,23 8 FBJ 2.2 10,10 6,10 200 0,06 400 1,11 100389,48 9 FBJ 2.3 10,10 5,90 200 0,06 250 0,77 93904,58 87325,429 10 FBJ 3.1 10,10 6,00 200 0,06 350 1,01 97706,76 11 FBJ 3.2 10,00 6,00 200 0,06 350 0,99 102753,77 12 FBJ 3.3 9,90 5,90 200 0,07 350 1,00 107821,60 102760,709
Beban proporsional maupun lendutan proporsional dapat dicari menggunakan grafik hubungan beban dan lendutan. Pada grafik tersebut kemudian dibuat garis linear, sehingga beban dan lendutan proposional dapat dibaca. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Proporsional pada Balok Tanpa Sambungan (BTS-1).
Data pembacaan beban dan lendutan pada balok tanpa sambungan sampel-1 (BTS-1), dapat dilihat pada Tabel 4.8
Tabel 4.8 Data pembacaan beban dan lendutan balok tanpa sambungan sampel-1 (BTS-1). Lendutan (mm) Keterangan NO Beban Dial kiri Dial Kanan Rata Defleksi (kg) ( N ) (mm) (mm) (mm) 1 0 0 0 0 0 2 50 500 0,65 0,72 0,685 3 100 1000 1,31 1,66 1,485 4 150 1500 2,18 2,90 2,540 5 200 2000 3,83 4,74 4,285 6 250 2500 4,37 5,44 4,905 7 300 3000 5,05 6,34 5,695 8 350 3500 6,07 7,71 6,890 9 400 4000 6,94 8,74 7,840 10 450 4500 10,48 11,25 10,865 11 500 5000 12,04 12,97 12,505 12 550 5500 13,16 14,30 13,730 13 600 6000 14,52 15,91 15,215 14 650 6500 15,82 17,43 16,625 15 700 7000 17,20 19,04 18,120 16 750 7500 19,63 21,79 20,710 17 800 8000 20,95 23,28 22,115 18 850 8500 22,47 24,97 23,720 19 900 9000 23,92 26,42 25,170 20 950 9500 26,16 28,76 27,460 21 1000 10000 27,44 30,28 28,860 22 1050 10500 29,44 32,28 30,860 23 1100 11000 31,80 35,07 33,435 24 1150 11500 33,06 36,54 34,800 25 1200 12000 34,56 38,24 36,400 26 1250 12500 36,65 40,58 38,615 Batas Proporsional 27 1300 13000 39,51 43,81 41,660 28 1350 13500 42,03 46,46 44,245 29 1400 14000 45,02 49,84 47,430 30 1450 14500 47,62 52,79 50,205
Setelah menghitung modulus elastisitas rata-rata dari masing-masing benda uji, kemudian dibuat grafik perubahan modulus elastisitas. Grafik perubahan modulus elastisitas digunakan untuk melihat perbedaan perubahan modulus elastisitas yang terjadi antara balok tanpa sambungan dengan ketiga jenis Sambungan Jari Tegak (finger butt joint) menggunakan pryda claw nailplate dan penol epoxy. Modulus Elastisitas balok kayu tanpa sambungan dan Sambungan Jari Tegak (finger butt joint) menggunakan pryda claw nailplate dan penol epoxy dapat dilihat pada Grafik 4.3.
Gambar 4.3 Grafik modulus elastisitas balok kayu tanpa sambungan dan balok kayu Sambungan Jari Tegak (finger butt joint) yang telah
dipasang pryda claw nailplate dan penol epoxy.
Dari grafik diatas kemudian dianalisa berapa persen perubahan kekuatan yang terjadi antara balok tanpa sambungan dan ketiga jenis sambungan jari tegak (finger butt joint). Persentase perubahan kekuatan yang terjadi dapat dilihat pada Tabel 4.9.
Tabel 4.9 Perubahan Modulus Elastisitas balok kayu tanpa sambungan dan Sambungan Jari Tegak ( finger butt joint ).
No Kode Sampel Modulus Elastisitas Rata-rata (kg/cm2) Perubahan Modulus Elastisitas (%) 1 BTS 132681,276 0 2 FBJ 1 81147,38 38,84 3 FBJ 2 87325,429 34,184 4 FBJ 3 102760,709 22,55
