BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Flowchart Penelitian
Perhitungan lentur balok kayu sebelum dan sesudah diawetkan hasil eksperimen
Pengawetan dengan rendaman dingin selama 10
Pengujian Lentur Balok Kayu meliputi: Pengujian lentur balok kayu sebelum diawetkan Pengujian lentur balok kayu sesudah diawetkan
3.2 Persiapan dan Pelaksanaan Pengujian
3.2.1. Persiapan Pengujian
Persiapan pengujian dilakukan dengan terlebih dahulu menyiapkan benda uji. Tahapan selanjutnya ialah dilakukan pengujian physical properties kayu, mechanical properties kayu dan pengujian kuat lentur balok struktural. Adapun dilakukannya pengujian physical properties dan mechanical properties kayu adalah untuk mendapatkan nilai karakteristik kayu yang diperlukan sebagai acuan pada perhitungan. Pengujian dan perhitungan physical properties dan mechanical properties kayu pada penelitian ini mengacu pada SNI-03.
3.2.2 Pengujian Physical Properties dan Mechanical Properties
3.2.2.1 Pengujian Kadar Air
Standar pengujian : SNI 03-6850-2002
Ukuran sampel : 50 mm x 50 mm x 50 mm Jumlah benda uji : 8 (delapan) sampel
Gambar 3.1. Sampel Pengujian Kadar Air
dari pengaruh cuaca seperti panas dan lembab sehingga benda uji menunjukkan berat yang stabil atau disebut juga dengan berat kering udara. Persentase angka kadar air adalah:
...(3.1)
Dimana:
KA = kadar air (m%) BA = berat kayu basah (gr) BKO = berat kayu kering-oven (gr)
3.2.2.2 Pemeriksaan Berat Jenis
Standar pengujian : SNI 03-6844-2002
Ukuran sampel : 50 mm x 50 mm x 50 mm Jumlah benda uji : 5 (delapan) sampel
Sampel ditimbang dan dicatat beratnya. Perhitungan akhir berat jenis sampel dengan mengambil rata-ratanya. Untuk mencari berat jenis kayu digunakan rumus sebagai berikut:
...(3.2)
Dimana:
BJ = berat jenis K = konstanta (1000)
BA = berat awal benda uji (gr) L = panjang benda uji (mm) KA = kadar air benda uji (%) B = lebar benda uji (mm) H = tinggi benda uji (mm)
3.2.2.3. Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat
Standar pengujian : SNI 03-3958-1995
Ukuran sampel : 50 mm x 50 mm x 200 mm Jumlah benda uji : 5 (delapan) sampel
Sampel yang telah tersedia dimasukkan ke dalam mesin tekan. Sisi ujung bagian atas dan bawahnya berada pada mesin penekan. Penekanan dilakukan secara perlahan dengan kecepatan sekitar 1 mm/menit. Pengujian diberhentikan apabila jarum pembacaan dial berhenti dan menunjukkan angka yang tetap, yaitu pada saat keruntuhan pada sampel terjadi.
Besar nilai pembacaan akhir dicacat sebagai beban tekan (nilai P). Kekuatan tekan kayu pada arah sejajar serat dihitung dengan menggunakan rumus:
...(3.3) Dimana:
=tegangan tekan sejajar serat (Mpa) P= beban tekan maksimum (N)
A= luas bagian yang tertekan (mm2)
3.2.2.4. Pengujian Kuat Tekan Tegak Lurus Serat
Standar pengujian : SNI 03-3958-1995
Ukuran sampel : 50 mm x 50 mm x 150 mm Jumlah benda uji : 5 (delapan) sampel
Sampel yang telah tersedia dimasukkan ke dalam mesin tekan.. Penekanan dilakukan secara perlahan dengan kecepatan 0,3 mm/menit. Pengujian diberhentikan apabila jarum pembacaan dial berhenti dan menunjukkan angka yang tetap, yaitu pada saat keruntuhan pada sampel terjadi.
Besar nilai pembacaan akhir dicacat sebagai beban tekan (nilai P). Kekuatan tekan kayu pada arah tegak lurus serat dihitung dengan menggunakan rumus:
...(3.4) Dimana:
=tegangan tekan tegak lurus serat (Mpa) P = beban tekan maksimum (N)
A = luas bagian yang tertekan (mm2)
3.2.2.5. Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat
Standar pengujian : SNI 03-3399-1994 Ukuran sampel : 10 mm x 10 mm Jumlah benda uji : 5 (delapan) sampel .
Kecepatan pembebanan pada saat pengujian adalah 20 MPa/ menit. Kekuatan tarik kayu sejajar arah serat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
...(3.5) Dimana:
= tegangan tarik sejajar serat (Mpa) = beban tarik maksimum (N) A = luas bagian yang ditarik (mm2)
3.2.2.6. Pengujian Kuat Tarik Tegak Lurus Serat
Standar pengujian : SNI 03-3399-1994 Ukuran sampel : 50 mm x 50 mm Jumlah benda uji : 5 (delapan) sampel
Kecepatan pembebanan pada saat pengujian adalah 1 MPa/ menit. Kekuatan tarik kayu sejajar arah serat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
...(3.6) Dimana:
= tegangan tarik sejajar serat (Mpa) = beban tarik maksimum (N) A = luas bagian yang ditarik (mm2)
3.2.2.7 Pengujian Kuat Lentur
Standar pengujian : SNI 03-3959-1995
Ukuran sampel : 50 mm x 50 mm x 760 mm Jumlah benda uji : 5 (delapan) sampel
Sampel dengan panjang 76 cm diletakkan pada dua perletakan sendi-sendi dan diberi gaya (P) terpusat secara bertahap pada bagian tengah bentang. Pada saat pembebanan dilakukan maka besar gaya yang diberikan sudah langsung terbaca pada dial. Setiap penambahan beban yang diberikan nilai penurunan (f) dicatat sampai pada kondisi sampel patah. Dari parameter diatas maka nilai kuat lentur yang dihitung dengan menggunakan rumus:
...(3.7) Dimana:
P= beban uji maksimum (N) L= jarak tumpuan (mm) h= lebar benda uji (mm) b= lebar benda uji (mm) fb= kuat lentur (Mpa)
3.2.2.8 Pengujian Kuat Geser Sejajar Serat
Standar pengujian : SNI 03-3400-1994
Ukuran sampel : 50 mm x 50 mm x 60 mm Jumlah benda uji : 5 (delapan) sampel
Perhitungan kuat geser kayu sejajar serat menggunakan rumus: Metode pengawetan pada penelitian ini adalah metode rendaman dingin (SNI 03-3233-1998) selama 10 hari. Benda uji yang diawetkan berjumlah 2 buah dengan ukuran masing-masing 2 m x 0,1 m x 0,075. Pelaksanaan pengawetan kedua balok kayu dilakukan di dalam sebuah bak berukuran 2,5 m x 0,65 m x 0,45 m.
Sebelum balok kayu diawetkan, dilakukan pengujian kadar air pada balok kayu dengan mengambil sampel pada balok kayu yang akan diawetkan. Nilai kadar air yang didapatkan pada balok kayu adalah:
Jumlah boraks = 10% x volume air yang dibutuhkan = 10% x 475 liter
= 27,625 kg.
Adapun tahapan pengawetan adalah sebagai berikut:
1. Benda uji diletakkan diletakkan di dalam bak perendam yang berisi larutan boraks
2. Tahan balok kayu yang sedang diawetkan agar tidak tersembul ke atas dengan meletakkan batu-batu di atas balok kayu.
3. Boraks sebanyak 10% dilarutkan di dalam air dalam sebuah bak perendam.
4. Benda uji didinginkan selama 10 hari di dalam campuran boraks 5. Setelah 10 hari, benda uji dikeringkan di udara
3.4. Pengujian kuat lentur balok kayu
Setelah dua buah benda uji diawetkan, dilakukan pengujian kuat lentur balok kayu di Laboratorium Struktur, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Pada penelitian ini, terdapat 4 buah benda uji, 2 buah benda uji tanpa pengawetan, dan 2 benda uji dengan pengawetan. Pengujian kuat lentur balok kayu dilakukan dengan menggunakan Jack Hydraulic berkapasitas 100 Ton.
1. Pengujian lentur balok kayu
Berikut langkah-langkah yang dilakukan dalam pelaksanaan pengujian lentur balok kayu:
a. Balok kayu diletakkan di atas perletakan sendi dan rol
c. Panjang bentang total L sama dengan 18 kali tinggi nominal penampang benda uji
Gambar 3.9. Letak Beban dan Tumpuan
d. Untuk mengukur lendutan yang terjadi pada balok, pasang 3 buah dial indikator dimana dengan dial pertama diletakkan 40 cm dari perletakan sendi, dial kedua diletakkan di tengah-tengah bentang, dan dial ketiga diletakkan 40 cm dari perletakan rol. Dial ini dipasang tepat menyentuh dasar balok kayu, dan sebelum dibebani Dial Indikator harus berada pada posisi angka nol.
e. Setelah semua perangkat alat pengujian disiapkan, kemudian dilakukan pembebanan secara berangsur dengan kenaikan setiap 100 psi atau setara dengan 527 kg pada pembacaan manometer jack.
f. Setiap tahapan pembebanan, dilakukan pembacaan lendutan serta mengamati deformasi yang terjadi pada balok.
g. Selama pembebanan berlangsung, diperhatikan dan dicatat mulai terjadinya retak pertama
h. Pembacaan dilakukan hingga balok kayu mencapai keruntuhan
BAB IV
ANALISA DAN HASIL PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
4.1.1 Hasil Pengujian Physical dan Mechanical Properties Kayu Pengujian dan perhitungan hasil physical properties dan mechanical properties dilakukan berdasarkan SNI-03.
4. 1.1.1 Pengujian Kadar Air
Pengujian kadar air kayu menggunakan 8 buah. Penelitian ini dilakukan hingga sampel mencapai kondisi kering udara (kadar air 15 %), yaitu pada saat berat sampel menunjukkan angka yang tetap dan tidak berubah lagi.
Sebagai contoh, digunakan sampel 1:
Tabel 4. 1. Hasil Pengujian Kadar Air
Kadar air rata-rata 10,087
4.1.1.2 Pengujian Berat Jenis
Pemeriksaan berat jenis dilakukan terhadap 6 ( enam) buah sampel berukuran 2,5 cm x 5 cm x 7,5 cm. Pengujian ini juga dilakukan pada saat kondisi kayu kering udara dan didapat hasil sebagai berikut.
Perhitungan berat jenis kayu berdasarkan berat dan volume sebagai berikut ;
Kadar air sampel BJ 1 :
Berat jenis sampel :
Maka, berat jenis rata-rata dari 5 sampel kayu tersebut adalah 0,981. Tabel 4. 2. Hasil Pengujian Berat Jenis
No.
4.1.1.3 Pengujian Susut
Pengujian susut arah radial dan tangensial kayu menggunakan sampel berukuran 25 mm x 25 mm x 100 mm berjumlah 10 buah.
Perhitungan susut kayu sebagai berikut ;
Persen susut sampel SU 1 :
Rata-rata sampel :
̅
Standar Deviasi :
√ ̅
Persen susut rata-rata :
Tabel 4. 3. Hasil Pengujian Susut
Arah Susut Kondisi Kayu
No.
Persen Susut Rata-Rata 4,073
4.1.1.4. Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat
Hasil pemeriksaan kuat tekan sejajar arah serat kayu dengan 5 (lima) buah sampel berukuran 5 cm x 5 cm x 20 cm adalah sebagai berikut.
Perhitungan kuat tekan sejajar serat kayu sebagai berikut ;
Rata-rata sampel :
̅
Standar Deviasi :
√ ̅
Kuat tekan sejajar serat rata-rata :
Maka, kuat tekan sejajar serat rata-rata adalah .
Tabel 4. 4. Hasil Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat
No. Kode Jenis Kayu
Adapun grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji adalah:
Gambar 4.1. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 1 (kuat tekan sejajar serat)
Gambar 4.3. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 3 (kuat tekan sejajar serat)
Gambar 4.5. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 5 (kuat tekan sejajar serat)
4.1.1.5. Pengujian Kuat Tekan Tegak Lurus Serat
Hasil pengujian kuat tekan tegak lurus serat dengan ukuran sampel 50 mm x 50 mm x 150 mm berjumlah lima buah adalah sebagai berikut:
Perhitungan kuat tekan tegak lurus serat kayu sebagai berikut ;
Kuat tekan tegak lurus serat sampel TE 1 TL :
Rata-rata sampel :
Standar Deviasi :
√ ̅
Kuat tekan tegak lurus serat rata-rata :
Maka, kuat tekan tegak lurus serat rata-rata dari 5 sampel kayu tersebut adalah .
Tabel 4. 5. Hasil Pengujian Kuat Tekan Tegak Lurus Serat
No. Kode Jenis Kayu
Adapun grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji adalah:
Gambar 4.6. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 1 (kuat tekan tegak lurus serat)
Gambar 4.8. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 3 (kuat tekan tegak lurus serat)
Gambar 4.10. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 5 (kuat tekan tegak lurus serat)
4.1.1.6. Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat
Hasil pemeriksaan kuat tarik sejajar arah serat kayu dengan 5 (lima) buah sampel dengan ukuran penampang 10 mm x 10 mm ialah sebagai berikut.
Perhitungan kuat tarik sejajar serat kayu sebagai berikut ;
Kuat tarik sejajar serat pada sampel TA S 1, sebagai berikut;
Rata-rata sampel :
Standar Deviasi :
√ ̅
Kuat tarik sejajar serat rata-rata :
Maka, kuat tarik sejajar serat rata-rata dari 5 sampel kayu tersebut adalah
.
Tabel 4. 6. Hasil Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat
No.
Adapun grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji adalah:
Gambar 4.11. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 1 (kuat tarik sejajar serat)
Gambar 4.13. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 3 (kuat tarik sejajar serat)
Gambar 4.15. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 5 (kuat tarik sejajar serat)
4.1.1.7. Pengujian Kuat Tarik Tegak Lurus Serat
Hasil pemeriksaan kuat tarik sejajar arah serat kayu dengan 5 (lima) buah sampel dengan ukuran penampang 25 mm x 50 mm ialah sebagai berikut.
Perhitungan kuat tekan tegak lurus serat kayu sebagai berikut ;
Kuat tarik tegak lurus serat kayu pada sampel TA TL 1, sebagai berikut;
Rata-rata sampel :
Standar Deviasi :
√ ̅
Kuat tarik tegak lurus serat rata-rata :
Maka, kuat tarik tegak lurus serat rata-rata dari 5 sampel kayu tersebut adalah .
Tabel 4. 7. Hasil Pengujian Kuat Tarik Tegak Lurus Serat
No.
Adapun grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji adalah:
Gambar 4.16. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 1 (kuat tarik tegak lurus serat)
Gambar 4.18. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 3 (kuat tarik tegak lurus serat)
Gambar 4.20. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 5 (kuat tarik tegak lurus serat)
4.1.1.8. Pengujian Kuat Lentur
Hasil pemeriksaan kuat tarik sejajar arah serat kayu dengan 5 (lima) buah sampel dengan ukuran 50 mm x 50 mm x 760 mm ialah sebagai berikut.
Perhitungan kuat lentur kayu sebagai berikut ;
Kuat lentur sampel L1, sebagai berikut;
Rata-rata sampel :
Standar Deviasi :
Tabel 4. 8. Hasil Pengujian Kuat Lentur
No.
Adapun grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji adalah:
Gambar 4.21. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 1 (kuat lentur)
Gambar 4.23. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 3 (kuat lentur)
Gambar 4.25. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 5 (kuat lentur)
4.1.1.9. Pengujian Elastisitas Lentur
Gambar 4.26 Grafik Beban-Lendutan Hasil Pengujian Sampel Kayu 1
Modulus Elastistas Lentur Kayu ( Sampel 1
Gambar 4.27 Grafik Beban-Lendutan Hasil Pengujian Sampel Kayu 2
Modulus Elastistas Lentur Kayu ( Sampel 2
Gambar 4.28 Grafik Beban-Lendutan Hasil Pengujian Sampel Kayu 3
Modulus Elastistas Lentur Kayu ( Sampel 3
Tabel 4.10 Modulus Elastisitas Rata-Rata
Modulus Elastisitas Rata-Rata 11930,405
Sehingga, modulus elastisitas lentur kayu adalah 11930,405 MPa.
4.1.1.10. Pengujian Kuat Geser Sejajar Serat
Hasil pemeriksaan kuat tarik sejajar arah serat kayu dengan 5 (lima) buah sampel dengan ukuran penampang 50 mm x 50 mm ialah sebagai berikut.
Perhitungan kuat geser kayu sebagai berikut ;
Kuat geser sampel G1, sebagai berikut;
Rata-rata sampel :
Standar Deviasi :
Tabel 4.11. Hasil Pengujian Kuat Geser Sejajar Serat
No.
Adapun grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji adalah:
Gambar 4.29. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 1 (kuat geser)
Gambar 4.31. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 3 (kuat geser)
Gambar 4.33. Grafik pembebanan terhadap perubahan panjang benda uji 5 (kuat geser)
4.1.2 Kesimpulan Hasil Pengujian Physical dan Mechanical Properties Kayu
Tabel 4.12. Rangkuman PengujianPhysical and Mechanical Properties (SNI-03)
Jenis Penelitian Hasil Penelitian
Kadar Air
Berat Jenis
Kuat Tekan Sejajar Serat
Kuat Tekan Tegak Lurus Serat
Kuat Tarik Sejajar Serat
Kuat Tarik Tegak Lurus Serat Mpa
Kuat Lentur
Elastisitas Lentur 11930,405 Mpa
Kuat Geser Sejajar Serat
4.1.3 Hasil Perhitungan Tegangan Lentur Balok Kayu Sebelum Pengawetan Secara Analisis
Untuk melakukan pengujian balok kayu, diperlukan beban maksimum estimasi yang dapat dipikul oleh balok tersebut. Adapun data-data yang dibutuhkan dalam perhitungan beban maksimum estimasi adalah:
o b penampang = 7,5 cm = 75 mm o h penampang = 10 cm = 100 mm
o l= 180 cm = 1800 mm
o q (beban sendiri balok) =10,507 kg/2 m= 0,0525 N/mm o = 91,758 N/mm2
o momen inersia balok(I) =
o Elastisitas balok kayu =11930,405 MPa
o section modulus (w) = o momen lentur =
Gambar 4.34. Pembebanan Pada Saat Pengujian Balok
Pembebanan dengan third point loading menghasilkan momen maksimum sebesar:
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( ) ( )
Mmax= Momen Lentur
( ) ( )
Analisis lendutan menggunakan metode momen sebagai muatan:
Gambar 4.35. Bidang Momen balok dan metode momen sebagai muatan
o
o
o
Lendutan dihitung dengan menggunakan rumus:
̅̅̅̅̅̅̅̅̅̅
Tegangan lentur balok kayu dihitung berdasarkan SNI-03-3975-1995
Sedangkan untuk lendutan balok kayu adalah:
a. Hasil Pengujian Tegangan lentur Balok Kayu Sebelum Diawetkan
Tabel 4.14. Hasil Pengujian Tegangan lentur Benda Uji 2 (BKU 2)
Tegangan lentur balok kayu dihitung berdasarkan SNI-03-3975-1995 dengan menggunakan rumus:
Dimana:
Pmaks = beban maksimum yang dapat dipikul balok kayu (N) a = 400 mm
w = bh2/6 = 125000 mm3
Beban maksimum yang dapat dipikul oleh balok kayu merupakan akumulasi dari beban maksimum yang didapatkan dari eksperimen ditambah dengan berat alat pembebanan third point loading. Adapun berat alat pembebanan adalah 68,05 kg.
Dari pengujian didapat P maksimum untuk benda uji 2 (BKU 2) sebesar 3548,193 kg. Maka tegangan lentur benda uji 2 (BKU 2) adalah:
Rata-rata sampel:
̅
Maka, tegangan lentur balok kayu rata-rata sebelum diawetkan adalah 57,6147 Mpa.
Lendutan
Lendutan balok kayu dihitung menggunakan rumus:
Untuk benda uji 1 sebelum diawetkan (BKU 1), lendutan yang dihasilkan adalah:
Lendutan balok kayu benda uji 1 (BKU 2) dihitung menggunakan rumus:
Rata-rata sampel:
0
Gambar 4.36. Grafik Beban-Lendutan Balok Sebelum Diawetkan
Adapun hasil regresi grafik beban lendutan untuk kedua balok yang belum diawetkan adalah:
Gambar 4.38. Grafik Beban-Lendutan Balok Sebelum Diawetkan (BKU 2)
b. Hasil Pengujian Tegangan lentur Balok Kayu Sesudah Diawetkan
Tabel 4.15. Hasil Pengujian Tegangan lentur Benda Uji 1 (BKP 1)
No. Tekanan (psi)
Tekanan
(kg/cm2) Beban (kg)
Pembacaan Dial (mm) Dial 1 Dial 2 Dial 3
1 100 7,030692 527,30191 0,94 2,08 1,15
2 200 14,06138 1054,60382 2,38 3,91 2,1
3 300 21,09208 1581,90573 6,39 8,82 6,65 4 400 28,12277 2109,20764 12,85 14,7 12,15 5 500 35,15346 2636,50955 17,56 21,4 17,78 6 600 42,18415 3163,81146 26,54 28,91 26,63
Tabel 4.16. Hasil Pengujian Tegangan lentur Benda Uji 2 (BKP 2)
Dari pengujian didapat P maksimum untuk benda uji 1 sesudah diawetkan (BKP 1) sebesar 3759,113 kg. Maka tegangan lentur benda uji 1 sesudah diawetkan (BKP 1) adalah:
Dari pengujian didapat P maksimum untuk benda uji 2 sesudah diawetkan (BKP 2) sebesar 4286,415 kg. Maka tegangan lentur benda uji 2 sesudah
0
Lendutan balok kayu benda uji 1 (BKP 1) dihitung menggunakan rumus:
Lendutan balok kayu benda uji 2 (BKP 2) adalah:
Rata-rata sampel:
̅
Maka, lendutan balok kayu rata-rata sesudah diawetkan adalah 40,8219 mm.
Adapun hasil regresi grafik beban lendutan untuk kedua balok yang sudah diawetkan adalah:
Gambar 4.40. Grafik Beban-Lendutan Balok Sesudah Diawetkan (BKP 1)
4.2. Pembahasan Hasil Pengujian
Berikut adalah tabel hasil perhitungan kekuatan balok kayu secara analisi dan eksperimen:
Tabel 4.17. Hasil perbandingan analisis dan eksperimen tegangan lentur balok kayu sebelum diawetkan
perbandingan
Fb
balok kayu sebelum diawetkan balok kayu sesudah diawetkan
BKU 1 (Mpa) BKU 2 (Mpa) BKP 1 (Mpa) BKP 2 (Mpa)
analisis 91,5879
eksperimen 58,4584 56,7710 60,1458 68,5826
rata-rata 57,6147 64,3642
Tabel 4.18. Hasil perbandingan analisis dan eksperimen lendutan balok kayu sesudah diawetkan
perbandingan
lendutan
balok kayu sebelum diawetkan balok kayu sesudah diawetkan
BKU 1 (mm) BKU 2 (mm) BKP 1 (mm) BKP 2 (mm)
analisis 58,08814621
eksperimen 36,7699 35,6998 37,8401 43,1910
rata-rata
eksperimen 36,23489389 40,51563269
Dari pengujian yang dilakukan di laboratorium, didapatkan bahwa pada balok kayu 1( BKU 1) sebelum diawetkan, balok kayu mengalami patah pada pembebanan sebesar 3653,6529 kg. Lendutan yang dihasilkan oleh balok kayu pada beban maksimum 3653,6529 kg tepat saat kayu mengalami patah adalah 37,076 mm. Bentuk patah dari balok kayu 1 (BKU 1) ialah retak miring pada tengah bentang. Pembebanan yang diberikan pada balok kayu 1 yang belum diawetkan tidak membuat balok kayu sampai terbelah menjadi dua.
dihasilkan oleh balok kayu pada beban maksimum 3548,193 kg tepat saat kayu mengalami patah adalah 36,006 mm. Pada benda uji balok kayu sebelum diawetkan (BKU 2), patahan terjadi pada tengah bentang . Pembebanan yang dihasilkan sebelum balok kayu patah adalah 3163,81 kg dengan lendutan terbesar pada beban tersebut adalah 21,49 mm yang ditunjukkan pada tabel 4.13. Tegangan lentur yang dihasilkan (Fb) adalah 56,7710 Mpa.
Berdasarkan perhitungan secara analisis, terdapat perbedaan hasil beban maksimum yang dicapai oleh balok kayu yang belum diawetkan. Perhitungan secara analisis menunjukkan bahwa balok kayu mampu menahan beban sebesar 5724,244 kg sementara hasil eksperimen menunjukkan bahwa beban yang dapat dipikul hanya sekitar 3500 kg. Dari grafik beban lendutan pada gambar 4.37 dan gambar 3.38, batas elastis terjadi mulai dari balok diberi pembebanan sampai balok mengalami retak untuk pertama kalinya, setelah balok mengalami retak hingga balok mengalami patah hingga mencapai lendutan maksimum disebut dengan batas plastis.
terbesar pada beban tersebut adalah 28,91 mm yang ditunjukkan pada tabel 4.14. Tegangan lentur yang dihasilkan (Fb) adalah 60,1458 Mpa.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
1. Dari hasil perhitungan secara analisis balok kayu diperoleh:
Beban maksimum (Pmaks) yang dapat dipikul = 5724,244 kg Tegangan lentur (Fb) = 91,5879 Mpa
Lendutan maksimum (δ)= 58,088 mm 2. Dari hasil pengujian di laboratorium diperoleh:
Balok kayu 1 sebelum diawetkan (BKU 1)
Beban maksimum (Pmaks) yang dapat dipikul = 3653,6529 kg Tegangan lentur (Fb) = 58,4584 Mpa
Lendutan maksimum (δ)= 37,076 mm
Balok kayu 2 sebelum diawetkan (BKU 2)
Beban maksimum (Pmaks) yang dapat dipikul = 3548,193 kg Tegangan lentur (Fb) = 56,771 Mpa
Lendutan maksimum (δ)= 36,006 mm
Balok kayu 1 sesudah diawetkan (BKP 1)
Beban maksimum (Pmaks) yang dapat dipikul = 3759,113 kg Tegangan lentur (Fb) = 60,1458 Mpa
Lendutan maksimum (δ)= 38,1465 mm
Balok kayu 2 sesudah diawetkan (BKP 2)
Beban maksimum (Pmaks) yang dapat dipikul = 4286,415 kg Tegangan lentur (Fb) = 68,5826 Mpa
Lendutan maksimum (δ)= 43,4974 mm
3. Hasil perhitungan secara analisis menghasilkan tegangan lentur kayu yang lebih besar dibandingkan dengan hasil perhitungan di laboratorium. Adapun persentase penurunan beban maksimum yang dapat dicapai balok kayu di laboratorium terhadap perhitungan secara analisis adalah 36,172 %. Adapun persentasi penurunan tegangan lentur balok kayu di laboratorium terhadap perhitungan secara analisis adalah 36,172 %.
Balok kayu 1 sebelum diawetkan (BKU 1) = retak miring Balok kayu 2 sebelum diawetkan (BKU 2) = retak miring Balok kayu 1 sesudah diawetkan (BKP 1) = retak miring Balok kayu 2 sesudah diawetkan (BKP 2) = retak miring
5. Pengawetan dengan metode rendaman dingin menggunakan bahan pengawet boraks sebanyak 10% yang dilakukan pada balok kayu mempengaruhi beban maksimum serta tegangan lentur yang dialami balok kayu. Tegangan lentur balok kayu mengalami peningkatan setelah balok kayu diawetkan. Tegangan lentur balok kayu rata-rata meningkat sebesar 11,715 %.
5.2. Saran
1. Perlu dilakukan pengujian physical properties dan mechanical properties kayu yang sudah diawetkan untuk mendapatkan hasil perhitungan analisis setelah balok kayu diawetkan.
2. Perlu dilakukan variasi persentase jumlah bahan pengawet pada balok kayu untuk mendapatkan pengaruh bahan pengawet terhadap tegangan lentur balok kayu yang lebih akurat dan variatif,
3. Perlunya alat-alat laboratorium yang memadai dan terbaru untuk mendapatkan hasil pengujian yang lebih akurat.
