KELOMPOK IV LAPRAK PENGUJIAN KAYU

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM BAHAN BANGUNAN

PENGUJIAN KAYU

Dosen Pengampu:

Dr. Agus Santoso M.Pd.

Disusun Oleh :

Suryo Irawan (21505241037) Aulia Putri Balqis (21505241039) Annisa Dwi Ariani (21505241045) Sasmita Vrda Nurbalisa (21505241049)

JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA TAHUN 2022

(2)

A. LATAR BELAKANG PENGUJIAN KAYU

Kayu merupakan material struktural danbanyak disediakan oleh alam dan diminati di beberapa daerah di Indonesia. Material utama padabangunan tradisional Indonesia mayoritas adalah kayu. Peminat kayu pada dunia konstruksi meningkat dalam beberapa dekade terakhir, dari sisi arsitektur dinilai indah, mewah, penuh seni, dan nyaman sebagai tempat tinggal. Kerusakan konstruksi kayu disebabkan oleh beberapa penyebab, diantaranya adalah cendawan/ jamur, bakteri, serangga pengerek (rayap), dan pengausan mekanis.

Ditinjau dari perencanaan mekanika, konstruksi kayu memiliki perbedaan dengan konstruksi lain, seperti pada beton bertulang atau baja. Pada konstruksi kayu akan ditemukan kondisi sambungan yang tidak mungkin rigid seperti pada beton bertulang atau pada konstruksi baja. Pada konstruksi kayu terdapat batasan 2 deformasi atau displacement pada sambungannya dimana batasan displacement sambungan yang diizinkan adalah sampai dengan 1,5 mm (Felix, 1992). Untuk alat sambung sendiri ada beberapa macam yaitu alat sambung perekat (epoxy), pasak, paku dan baut. Efektifitas masing – masing alat sambung berbeda – beda tergantung dari karakterisatik masing – masing sambungan.

Masyarakat Indonesia, dinilai konsumtif dalam pemeliharaan struktur kayu.

Perbaikan dan perkuatan struktur kayu dengan mengganti dinilai tidak ekonomis, tidak praktis, lama untuk dikerjakan, dan tidak efektif karena kualitas material pengganti belum tentu akan lebih baik dari sebelumnya, sehingga diperlukan teknik khusus untuk penyelesaian masalah tersebut.Penggunaan material komposit Carbon Fiber Reinforced Polymer(CFRP) dan punched metal plate atau NailPlate(NP) pada balok kayu struktural direkomedasikan sebagai bahan perbaikan dan perkuatan kayu struktural. Sifat dan bentuk fisik CFRP adalah ringan, memiliki kekuatan struktur baik, Modulus of Elastisitas(MoE) mendekati baja, dan lentur namun menjadi sangatkaku ketika diberi perekat epoxi. NP dibuat dari plat baja ringan berduri/berpaku akibat di Punch.

(3)

B. TUJUAN PENGUJIAN 1. Pengujian Kuat Tekan Kayu

(1) Mahasiswa mengetahui besar daya kuat tekan dari sampel kayu yang diuji;

(2) Mahasiswa dapat membuat laporan hasil pengujian berdasarkan sistematika yang telah ditetapkan oleh dosen pengajar.

2. Pengujian Kuat Geser Kayu

(1) Mahasiswa mengetahui besarnya daya kuat geser dari kayu yang diuji;

(2) Dapat membuat laporan pengujian berdasarkan sistematika yang telah ditetapkan dosen pengajar.

3. Pengujian Kuat Lentur Kayu

(1) Mahasiswa mengetahui besarnya daya kuat lentur kayu yang diuji (2) Mahasiswa dapat membuat laporan hasil pengujian berdasarkan

sistematika yang telah ditetapkan oleh dosen pengajar.

4. Pengujian Kuat Tarik Kayu

(1) Mahasiswa dapat mengetahui bbesarnya daya kuat tarik kayu yang diuji;

(2) Dapat membuat laporan hasil pengujian berdasarkan sistematika yang telah ditetapkan oleh dosen pengajar.

(4)

C. MANFAAT PENGUJIAN

1. Pengujian Kuat Tekan Kayu

Manfaatnya adalah mahasiswa dapat memperoleh wawasan mengenai cara pengujian kuat tekan kayu yang nantinya akan digunakan untuk mengetahui kualitas kayu dilihat dari besarnya kuat tekan kayu tersebut.

Manfaatnya adalah mahasiswa dapat memperoleh wawasan mengenai cara pengujian kuat geser kayu yang nantinya akan digunakan untuk mengetahui kualitas kayu dilihat dari besarnya kuat geser kayu tersebut

Manfaatnya adalah mahasiswa dapat memperoleh wawasan mengenai cara pengujian kuat Lentur kayu yang nantinya akan digunakan untuk mengetahui kualitas kayu dilihat dari besarnya kuat lentur kayu tersebut.

Manfaatnya adalah mahasiswa dapat memperoleh wawasan mengenai cara pengujian kuat tarik kayu yang nantinya akan digunakan untuk mengetahui kualitas kayu dilihat dari besarnya kuat tarik kayu tersebut.

.

(5)

D. LANDASAN TEORI

Kekuatan tekan suatu bahan merupakan perbandingan antara beban maksimum dengan luas permukaan benda yang diberi beban tersebut dengan arah beban yang mendekati bahan yang diuji atau dengan kata lain, tegangan yang terjadi dalam benda uji pada pemberian beban hingga benda uji tersebut hancur. Secara Matematis, Rumus kuat Tekanadalah:

Dalam pengujian kuat tekan kayu ada dua, yaitu : (1) kuat tekan sejajar arah serat, yaitu kekuatan kayu memikul beban yang bekerja padanya searah serat kayu; (2) kuat tekan tegak lurus yaitu kekuatan kayu memikul beban yang bekerja tegak lurus dengan serat kayu.

Pada umumnya dalam perencanaan struktur kayu hanya cukup membandingkan sifat-sifat sejajar serat kayu dengan tegak lurus serat kayu.

Kekuatan kayu tergantung pada gaya lentur, tekan, tarik, geser dan lain-lain.

Kekuatan kayu akan seimbang dengan banyaknya serat kayu yang terlindungi. Serat kayu tergantung pada bentuk susunan serat kayu dan zat lignin serta serat itu merupakan pipa atau sel.

Besarnya kuat tekan kayu menurut RSNI-PKKI-NI15 (Revisi PKKI Tahun 1961) seperti ditunjukkan dalam tabel berikut ini.

(6)

Dalam PKKI tegangan yang diijinkan untuk kayu mutu A, seperti dalam tabel berikut, sedangkan untuk mutu kayu B harus dikalikan dengan faktor 0,75

Kelas kuat kayu

Tegangan tekan // serat (σ tkn//) (kg/cm²)

Elastisitas (E) (kg/cm²)

I > 650 125.000

II 650 – 425 100.000

III 425 – 300 80.000

IV 300 – 215 60.000

V < 215 _

(7)

Kuat geser adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang mengakibatkan kayu bergeser. Dalam konstruksi kayu harus dilakukan penyambungan sesuai kebutuhan yang diinginkan dikarenakan dimensi panjang kayu yang terbatas. Pada daerah sambungan tersebut terjadi geser yang diakibatkan oleh adanya gaya geser yang bekerja, karena itu dilakukan pengujian kuat geser kayu dan besarnya beban geser yang dapat ditahan oleh bidang geser kayu. Kuat geser kayu sangat berpengaruh terhadap kekuatan kayu dalam menopang beban, terutama di daerah sambungan kayu agar dapat menopang beban lebih besar, oleh karena itu kayu harus memiliki kuat geser yang besar. Secara matematis kuat geser kayu adalah :

Kuat Geser

P = Gaya maksimum (Newton) b = lebar kayu (mm)

h = tinggi kayu (mm)

Kekuatan kayu tergantung pada gaya lentur, tekan, tarik, geser dan lain- lain. Kekuatan kayu akan seimbang dengan banyaknya serat kayu yang terlindungi.

Besarnya kuat geser kayu menurut RSNI-PKKI-NI15 (Revisi PKKI Tahun 1961) seperti ditunjukkan dalam tabel berikut ini.

(8)

Kelas kuat kayu

τ // absolut (kg/cm²)

Elastisitas (E) (kg/cm²)

I > 100 125.000

II 60 – 100 10.000

III 40 – 60 80.000

IV 23,89 – 40 60.000

V < 23,89 _

(9)

Kuat lentur adalah kemampuan balok kayu yang diletakkan pada dua perletakan untuk menahan gaya dengan arah tegak lurus sumbu benda uji, yang diberikan padanya, sampai benda uji patah dan dinyatakan dalam Mega Pascal (MPa) gaya tiap satuan luas. Jika ditulis dalam rumus :

Pada umumnya dalam perencanaan struktur kayu hanya cukup membandingkan sifat-sifat sejajar serat kayu dengan tegak lurus serat kayu.

Kekuatan kayu tergantung pada gaya lentur, tekan tarik, geser dan lain-lain.

Kekuatan kayu akan seimbang dengan banyaknya serat kayu yang terlindungi. Serat kayu tergantung pada bentuk susunan serat kayu dan zat lignin serta serat itu merupakan pipa atau sel.

Besarnya kuat lentur kayu menurut RSNI-PKKI-NI15 (Revisi PKKI Tahun 1961) seperti ditunjukkan dalam tabel berikut ini.

(10)

Faktor-faktor yang mempengaruhi kuat lentur kayu adalah :

a. Jenis kayu, yaitu: macam-macam bentuk kayu berdasarkan arah serat dan kuat tekannya.

b. Kadar air kayu, yaitu: banyaknya air yang terkandung dalam sepotong kayu.

c. Kecepatan pembebanan, yaitu: kecepatan pada saat pemberian beban dalam pengujian.

d. Lama pembebanan, lama pembebanan sangat berpengaruh karena waktu pembebanan itu akan terjadi retak-retak yang apabila diteruskan akan pecah.

Sifat mekanik kayu adalah sifat yang berhubungan dengan ukuran kemampuan kayu untuk menahan gaya dari luar yang membebani kayu.

Kayu yang dibebani akan menyebabkan tegangan kayu tersebut dan dapat berubah bentuk kayu, salah satunya adalah uji kuat tarik kayu.

(11)

Kekuatan tarik kayu adalah kemampuan kayu untuk menahan beban tarik.

Secara matematis kuat tarik kayu adalah :

Kuat Tarik

P = Gaya maksimum (Newton) B = lebar kayu (mm)

h = tebal kayu (mm)

Uji kuat tarik dilakukan dengan cara merampingkan bagian tengah kayu (lihat dalam gambar pada lampiran). Bagian yang dibuat ramping merupakan bagian yang diamati kerusakannya, apabila kerusakan tidak terjadi pada bagian ini, maka data tidak valid dan pengujian harus diulang dengan spesimen kayu yang baru. Kekuatan kayu tergantung pada gaya lentur, tekan, tarik, geser dan lain-lain. Kekuatan kayu akan seimbang dengan banyaknya serat kayu yang terlindungi.

Besarnya kuat tekan kayu menurut RSNI-PKKI-NI15 (Revisi PKKI Tahun 1961) seperti ditunjukkan dalam tabel berikut ini.

(12)

(13)

E. PERALATAN YANG DIGUNAKAN 1. Pengujian Kuat Tekan Kayu

a) Satu set Alat UTM (Universal Testing Machine) b) Jangka sorong

c) rol meter

F. BAHAN YANG DIGUNAKAN 1. Pengujian Kuat Tekan Kayu

a. Kayu dengan ukuran (50 x 50 x 150) mm sebanyak 2 buah 2. Pengujian Kuat Geser Kayu

a. Kayu dengan ukuran ukuran seperti dalam gambar lampiran sebanyak 2 buah.

(14)

a. Kayu dengan ukuran ukuran (50 x 50 x 760) mm sebanyak 2 buah

a. Kayu dengan ukuran ukuran seperti dalam gambar pada lampiran sebanyak 2 buah

(15)

G. LANGKAH KERJA

a. Siapkan benda uji dengan ukuran (50 x 50 x 150) mm

b. Beri nomor atau kode pengujian, sebelum dipasang pada alat uji, ukur benda uji dengan alat ukur jangka sorong atau rol meter; dan catat pada lembar data/formulir pengujian;

c. Letakkan benda uji secara sentris terhadap alat pembebanan;

d. Untuk pengujian kuat tekan sejajar serat; jalankan mesin uji dengan kecepatan 1 mm per menit

e. Untuk pengujian kuat tekan tegak lurus arah serat, jalankan mesin uji dengan kecepatan 0,3 mm per menit;

f. Lakukan pembebasan sampai beban maksimum;

g. Baca dan catat data beban;

h. Hitung kuat

a. Siapkan benda uji dengan ukuran seperti gambar 1 pada lampiran b. Beri nomor atau kode pengujian, sebelum dipasang pada alat uji, ukur

benda uji dengan alat ukur jangka sorong atau rol meter; dan catat pada lembar data/formulir pengujian;

c. Pasang benda uji pada alat uji sedemikian rupa sehingga tidak longgar atau tidak bergerak dengan jalan mengencangkan skrup penjepit

d. Beri beban dengan kecepatan gerak beban secara tetap, (kecepatan gerakan beban 0,6 mm/menit untuk kecepatan gerakan beban yang dapat diukur, atau kecepatan gerakan beban 5000 N/menit untuk kecepatan gerakan beban yang tidak dapat diukur)

e. Hitung kuat geser berdasarkan ketentuan

a. Siapkan benda uji dengan ketentuan ukuran (50 x 50 x 760) mm sebanyak 2 buah

b. Beri nomor atau kode pengujian untuk setiap jenis kayu dalam setiap pengujian, sebelum dipasang pada alat uji, ukur lebar dan tinggi benda c. Catat pada lembar data/formulir pengujian;

d. Atur jarak tumpuan, pasang benda uji pada alat uji;

(16)

e. letakkan bantalan penekan di atas benda uji pas di tengah-tengah panjang kayu

f. jalankan mesin uji dengan kecepatan gerakan beban 2,5 mm per menit dan hentikan mesin jika kayu sudah patah;

g. Hitung kuat lentur dari benda uji.

a. Siapkan benda uji dengan ketentuan ukuran seperti dalam gambar pada lampiran

b. Sediakan alat uji tarik, alat ukur (meteran, jangka sorong), lembaran data pengujian;

c. Beri nomor atau kode pengujian, sebelum dipasang pada alat uji, ukur penampang bidang tarik benda uji dengan alat ukur

d. Atur jarum penunjuk skala beban sehingga menunjukkan angka 0 (nol);

e. Letakan benda uji pada mesin tarik dan dijepit pada kedua ujungnya dengan kedudukan vertikal

f. Jalankan mesin uji, kemudian beri beban secara tetap sampai beban maksimum, dengan kecepatan beban sebesar 20 MPa/menit

g. Hitung besarnya kuat tarik

H. PENYAJIAN DAN ANALISIS DATA 1. Pengujian Kuat Tekan Kayu

Kayu Lebar Kayu (b) mm

Tebal Kayu (h) mm

Beban Uji (P) Newton

Kuat Tekan (MPa)

1 49,09 48,59 85400 35,80

2 49,60 48,60 84600 35,50

3 48,37 49 71200 30,04

4 49,32 48,01 88200 37,24

Rata-rata 34,64

Perhitungan Kuat Tekan Kayu 1) Pengujian 1

=

= 35,80

(17)

2) Pengujian 2

=

= 35,50 3) Pengujian 3

=

= 37,24

2. Pengujian Kuat Geser Kayu Kayu Lebar

Kayu (b) mm

Tinggi Kayu (h) mm

Kuat Geser (MPa)

1 49,13 55,79 14620 5,3

2 47,5 56 15690 5,9

3 47 56,8 14320 5

4 48,53 55,16 13470 5

Rata-rata 5,3

Pengujian Kuat Geser Kayu 1) Pengujian 1

=

= 5 4) Pengujian 4

=

= 5

(18)

3. Pengujian Kuat Lentur Kayu Kayu Lebar

Kayu (b) mm

Tinggi Kayu (h) mm

Panjang Tumpuan

L (mm)

Kuat Lentur (MPa)

1 ^45,16 ^49,68 ⁷⁷⁰ ⁷⁴⁰⁰ ^75,3

2 ^47,3 ^48,3 ⁷⁷² ⁷⁹⁹⁰ ^77,1

3 ⁴⁸ ⁴⁸ ⁷⁸⁰ ⁸⁸⁰⁰ ^84,7

4 ^49,35 ^50,64 ⁷⁶⁶ ⁸⁵¹⁰ ^71,6

Rata-rata ^77,2

Pengujian Kuat Lentur Kayu 1) Pengujian 1

L = 770mm b = 45,16 h = 49,68 p = 7400 fb =

(MPa) = 75,3 2) Pengujian 2

L = 772mm b = 47,3 h = 48,3 p = 7990 fb =

(MPa) = 77,1

3) Pengujian 3 L = 780mm b = 48 h = 50,64 p = 8510

fb =

(MPa) = 84,7 4) Pengujian 4

L = 766mm b = 49,3 h = 48 p = 8800

fb =

(MPa) = 71,6

(19)

4. Pengujian Kuat Tarik Kayu Kayu Lebar

Kayu (b) mm

Tinggi Kayu (h) mm

Kuat Tarik (MPa)

1 7,6 9,6 7600 118

2 7,5 7,2 7680 142

3 8,3 11,1 2360 26

4 6,3 10,1 6300 99

Rata-rata 96,25

Pengujian Kuat Tarik Kayu 1) Pengujian 1

=

= 118 2) Pengujian 2

=

= 142 3) Pengujian 3

=

= 26 4) Pengujian 4

=

= 99

(20)

I. PEMBAHASAN

Berdasarkan uji tekan yang sudah dilakukan terhadap kayu, dihasilkan kuat tekan sebesar 34,64 Mpa.

Berdasarkan Peraturan Konstuksi Indonesia (PKKI-NI-5) tahun 1961, kayu di Indonesia diklasifikasikan kedalam beberapa kelas yaitu I , II , III , IV dan V. Kayu yang di uji pada kuat tekannya termasuk kedalam kelas III karena kuat tekannya berada 425 – 300 kg/ .

Berdasarkan uji tekan yang sudah dilakukan terhadap kayu, dihasilkan kuat tekan sebesar 5,3 Mpa.

Berdasarkan Peraturan Konstuksi Indonesia (PKKI-NI-5) tahun 1961, kayu di Indonesia diklasifikasikan kedalam beberapa kelas yaitu I , II , III , IV dan III. Kayu yang di uji pada kuat tekannya termasuk kedalam kelas II karena kuat tekannya berada 60-100 kg/ .

Berdasarkan uji lentur yang sudah dilakukan terhadap kayu, dihasilkan kuat lentur sebesar 77,2 Mpa.

Berdasarkan Peraturan Konstuksi Indonesia (PKKI-NI-5) tahun 1961, kayu di Indonesia diklasifikasikan kedalam beberapa kelas yaitu I , II , III , IV dan V. Kayu yang di uji pada kuat lenturnya termasuk kedalam kelas I karena kuat tariknya berada ≥ 650 kg/ .

Berdasarkan uji tarik yang sudah dilakukan terhadap kayu, dihasilkan kuat tarik sebesar 96,25Mpa.

Berdasarkan Peraturan Konstuksi Indonesia (PKKI-NI-5) tahun 1961, kayu di Indonesia diklasifikasikan kedalam beberapa kelas yaitu I , II , III , IV dan V. Kayu yang di uji pada kuat tariknya termasuk kedalam kelas I karena kuat tariknya berada ≥ 650 kg/

(21)

J. KESIMPULAN

Dari hasil yang sudah diuji kuat tekanya, dapat disimpulkan kayu tersebut termasuk kedalam kelas III klasifikasi kayu di Indonesia karena menghasilkan kuat tekan sebesar 34,64 Mpa.

Dari hasil yang sudah diuji kuat gesernya, dapat disimpulkan kayu tersebut termasuk kedalam kelas II klasifikasi kayu di Indonesia karena menghasilkan kuat geser sebesar 5,3 Mpa.

Dari hasil yang sudah diuji kuat lenturnya, dapat disimpulkan kayu tersebut termasuk kedalam kelas I klasifikasi kayu di Indonesia karena menghasilkan kuat lentur sebesar 77,2 Mpa.

Dari hasil yang sudah diuji kuat tariknya, dapat disimpulkan kayu tersebut termasuk kedalam kelas I klasifikasi kayu di Indonesia karena menghasilkan kuat tarik sebesar 96,25Mpa.

K. SARAN

Sebaiknya pengujian semua pengujian pada praktik kerja kayu dilakukan sebanyak dua kayu atau lebih dengan jenis kayu yang berbeda agar bisa dibandingkan klasifikasi kelasnya dan kuat Tarik,Lentur,Geser,dan Tekannya.

Dapat diketahui bahwa kayu diklasifikasi menjadi beberapa kelas dan setiap kelasnya memiliki kelebihan dan keunggulan. Untuk itulah, pemilihan jenis kayu yang tepat harus disesuaikan dengan penggunaan kayu kedepannya.

(22)

DAFTAR PUSTAKA

Badan Standardisasi Nasional (2002). RSNI3-Revisi PKKI-INI-5. Tata cara perencanaan konstruksi kayu Indonesia. Jakarta: BSN.

Badan Standardisasi Nasional . (1995) SNI 03-3400-1994: Metode pengujian kuat geser kayu di laboratorium. Jakarta : BSN

Badan Standardisasi Nasional. (1995) SNI 03-3959-1995: Metode pengujian kuat lentur kayu di laboratorium. Jakarta : BSN

Badan Standardisasi Nasional. (1995) SNI 03-3399-1994: Metode pengujian kuat tarik kayu di laboratorium. Jakarta : BSN

Badan Standardisasi Nasional. (1995) SNI 03-3958-1995: Metode pengujian kuat tekan kayu di laboratorium. Jakarta : BSN

(23)

LAMPIRAN