PENELITIAN EKSPERIMENTAL KUAT LELEH LENTUR (Fyb) BAUT.
ISSN 1411-660X
Volume 12 Nomor 2, April 2013
Suyadi
Theresita Herni Setiawan
Yosafat Aji Pranata,
Bambang Suryoatmono,
Johannes Adhijoso Tjondro
Yoyong Arfiadi
Jf. Soandrijanie L
Nectaria Putri Pramesti
Soewignjo Agus Nugroho,
Gunawan Wibisono,
Fidal Kasbi
Imam Suprayogi,
Trimaijon,
Nurdin,
Rio Saputra
J. Tek. Sip.
Vol. 12
Perilaku Jembatan Bentang Menerus
Akibat Beban Gempa Rencana SNI-1726-2002
Dengan Peta Gempa 2010
Studi Penelitian Pembangunan Rumah Walet
Studi Kasus Rumah Walet Rawaluku
Propinsi Bandar Lampung
Penelitian Eksperimental Kuat
Leleh Lentur (Fyb) Baut
Implikasi Penggunaan Peta Gempa 2010
Pada Perencanaan Gedung
di Kota Yogyakarta
Pengaruh Penambahan Minyak Pelumas Bekas
dan Styrofoam Pada Beton Aspal
Hubungan Gaya Kepemimpinan
Manajemen Proyek, Kepercayaan
dan Keberhasilan Proyek Konstruksi
Analisa Peningkatan Kekuatan Tanah
Yang Diperkuat Serat dan Bahan Stabilitas
Pada Sisi Kering dan Sisi Basah
Pola Pengoperasian Pintu Pembilas
Terhadap Laju Sedimentasi Tahunan
Pada Bendung Sei Tibun,
Kabupaten Kampar, Provinsi Riau
No. 2
Hlm.
75 - 154
Yogyakarta
April 2013
ISSN
1411-660X
Volume 12 Nomor 2, April 2013
ISSN 1411-660X
Jurnal Teknik Sipil adalah wadah informasi bidang Teknik Sipil berupa hasil penelitian, studi
kepustakaan maupun tulisan ilmiah terkait. Terbit pertama kali Oktober tahun 2000 dengan frekuensi
terbit dua kali setahun pada bulan Oktober, April. (ISSN 1411-660X)
Pemimpin Redaksi
Agatha Padma L, S.T., M.Eng
Anggota Redaksi
Angelina Eva Lianasari, S.T., M.T.
Ir. Pranawa Widagdo, M.T.
Ferianto Raharjo, S.T., M.T.
Mitra Bebestari
Ir. A. Koesmargono, MCM, Ph.D
Dr. Ir. AM. Ade Lisantono, M.Eng
Dr. Ir. Imam Basuki, M.T
Ir. Peter F. Kaming, M.Eng, Ph.D
Prof. Ir. Yoyong Arfiadi, M.Eng, Ph.D
Tata Usaha
Hugo Priyo Nugroho
Alamat Redaksi dan Tata Usaha:
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Jl. Babarsari No.44 Yogyakarta 55281
Telp. (0274) 487711 (hunting) Fax (0274) 487748
Email : jurnalsipil@mail.uajy.ac.id
Redaksi menerima sumbangan artikel terpilih di bidang Teknik Sipil pada Jurnal Teknik Sipil.
Naskah yang dibuat merupakan pandangan penulis dan tidak mewakili Redaksi
Jurnal Teknik Sipil diterbitkan oleh Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Atma Jaya Yogyakarta.
Pelindung: Dekan Fakultas Teknik Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Penanggung Jawab: Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Volume 12 Nomor 2, April 2013
ISSN 1411-660X
Jurnal Teknik Sipil adalah wadah informasi bidang Teknik Sipil berupa hasil penelitian, studi
kepustakaan maupun tulisan ilmiah terkait.
DAFTAR ISI
PERILAKU JEMBATAN BENTANG MENERUS AKIBAT
BEBAN GEMPA RENCANA SNI-1726-2002
DENGAN PETA GEMPA 2010
Suyadi
75-85
STUDI PENELITIAN PEMBANGUNAN RUMAH WALET
STUDI KASUS RUMAH WALET RAWALUKU
PROPINSI BANDAR LAMPUNG
Theresita Herni Setiawan
86-97
PENELITIAN EKSPERIMENTAL KUAT
LELEH LENTUR (Fyb) BAUT
Yosafat Aji Pranata, Bambang Suryoatmono, Johannes Adhijoso Tjondro
98-103
IMPLIKASI PENGGUNAAN PETA GEMPA 2010
PADA PERENCANAAN GEDUNG
DI KOTA YOGYAKARTA
Yoyong Arfiadi
104-116
PENGARUH PENAMBAHAN MINYAK PELUMAS BEKAS
DAN STYROFOAM PADA BETON ASPAL
Jf. Soandrijanie L
117-127
HUBUNGAN GAYA KEPEMIMPINAN MANAJEMEN PROYEK,
KEPERCAYAAN DAN KEBERHASILAN
PROYEK KONSTRUKSI
Nectaria Putri Pramesti
128-136
ANALISA PENINGKATAN KEKUATAN TANAH YANG
DIPERKUAT SERAT DAN BAHAN STABILITAS PADA SISI KERING
DAN SISI BASAH
Soewignjo Agus Nugroho, Gunawan Wibisono, Fidal Kasbi
137-144
POLA PENGOPERASIAN PINTU PEMBILAS TERHADAP LAJU
SEDIMENTASI TAHUNAN PADA BENDUNG SEI TIBUN,
KABUPATEN KAMPAR, PROVINSI RIAU
Imam Suprayogi, Trimaijon, Nurdin, Rio Saputra
145-154
Volume 12, No. 2, April 2013: 98 – 103
PENELITIAN EKSPERIMENTAL KUAT
LELEH LENTUR (Fyb) BAUT
Yosafat Aji Pranata, Bambang Suryoatmono, Johannes Adhijoso Tjondro
Jurusan Teknik Sipil, F.T. Universitas Kristen Maranatha,
Jl. Suria Sumantri 65, Bandung
email: yosafat.ap@eng.maranatha.edu
Abstract: Bolt is a cylinder shaft or tube with a helical groove on its surface, with its primary use
is as a fastener to resist two or more sharing object. One important benefit associated with building
and bridge structural design, in particular the structure made from timber material, used for a
mechanical connector. One of the mechanical properties parameters used in connection design is
the yield bending strength (Fyb). In the United States NDS 2012 Code has been available equations
to predict Fyb, while in the Indonesian (RSNI 201x) Draft Code is not yet available equations to
determine value of Fyb. In this paper presented results of the bolt yield bending strength parameter
obtained from experimental studies, especially for bolt that is available at Indonesian market. Bolt
diameter that discussed on this paper is limited for 8 mm, 10 mm, and 12 mm. Specimens were
used as much as 16 specimens. Methods of testing using ASTM F1575 guidance by three point
loading method. Results indicated that value of yield bending strength (average) will be smaller if
the bolt diameter is greater, which are for bolt 8 mm is 1121.40 MPa with C.O.V is 4.23 %, for
bolt 10 mm is 642.19 MPa (C.O.V 4.80 %), and for bolt 12 mm is 631.76 MPa (C.O.V 1.24 %).
Generally, stress-strain relationship curve obtained from bending test showed as a bilinear shape
trend.
Keywords: yield bending strength, bolt, experimental, yield, ultimate.
Abstrak: Baut adalah suatu batang silinder atau tabung dengan alur heliks pada permukaannya,
dengan penggunaan utamanya adalah sebagai pengikat (fastener) untuk menahan dua atau lebih
obyek bersama. Salah satu manfaat penting baut berkaitan dengan perencanaan struktur bangunan
gedung dan jembatan, khususnya struktur dengan bahan material kayu, yaitu sebagai alat sambung
mekanik. Salah satu parameter sifat mekanis yang digunakan dalam perencanaan sambungan yaitu
kuat leleh lentur (Fyb). Dalam peraturan kayu Amerika Serikat NDS 2012 telah tersedia persamaan
untuk memprediksi besarnya Fyb, sedangkan dalam draft peraturan kayu Indonesia terbaru (RSNI
201x) belum tersedia panduan untuk menentukan besarnya nilai F yb. Dalam makalah ilmiah ini
disampaikan hasil penelitian eksperimental kuat leleh lentur baut, khususnya untuk baut yang ada
di pasaran Indonesia. Diameter baut yang dibahas terbatas yaitu 8 mm, 10 mm, dan 12 mm. Total
benda uji yang digunakan sebanyak 16 benda uji. Metode pengujian menggunakan pedoman
ASTM F1575 dengan metode three point loading. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kuat
leleh lentur (rata-rata) semakin kecil apabila diameter baut semakin besar, yaitu F yb untuk baut 8
mm sebesar 1121,40 MPa dengan C.O.V sebesar 4,23 %, untuk baut 10 mm sebesar 642,19 MPa
(C.O.V 4,80 %), dan untuk baut 12 mm sebesar 631,76 MPa (C.O.V 1,24 %). Secara umum, kurva
hubungan antara tegangan-regangan hasil uji lentur baut tersebut menunjukkan tren berbentuk
bilinier.
Kata kunci: kuat leleh lentur, baut, eksperimental, leleh, ultimit.
disambungkan satu sama lain. Sambungan
mekanis pada konstruksi bangunan (gedung
maupun jembatan) kayu dapat menggunakan
paku (nails), pasak (spikes), sekrup (screw),
baut (bolts), atau sekrup kunci (lag screw) dapat
dilihat dalam Gambar 1.
PENDAHULUAN
Panjang kayu yang tersedia diperdagangan pada
umumnya terbatas, sehingga untuk suatu
konstruksi kayu yang panjang diperlukan
adanya sambungan kayu, yang terdiri dari dua
batang kayu atau lebih yang saling
98
Y.A. Pranata, B.Suryoatmono, J.A. Tjondro/ Penelitian Eksperimental Kuat Leleh Lentur / JTS, VoL. 12, No. 2, April 2013, hlm 98-103
Gambar 1. Struktur atas dengan alat sambung mekanis baut (VTW, 2012).
dari tumpuan ke tumpuan). Baut yang diteliti
adalah diameter 8 mm, 10 mm, dan 12 mm.
Penelitian dalam makalah ilmiah ini bertujuan
yaitu melakukan penelitian eksperimental uji
lentur baut untuk mendapatkan properti sifat
mekanis kuat leleh lentur baut. Penelitian
menggunakan batasan ruang lingkup yaitu baut
yang ditinjau adalah baut yang ada di pasaran
Indonesia, dengan diameter 8 mm, 10 mm, dan
12 mm. Total benda uji sebanyak 16 (enam
belas)
benda
uji.
Metode
pengujian
menggunakan pedoman ASTM F1575 dengan
metode three point loading. Penelitian
eksperimental dilakukan dengan menggunakan
Instrumen Universal Testing Machine (UTM).
Kecepatan pengujian (crosshead) adalah 2 mm
per menit, dengan panjang bentang bersih baut
sebesar L (jarak dari tumpuan ke tumpuan).
Tegangan normal (lentur) dihitung dengan
menggunakan persamaan tegangan normal
(lentur) berdasarkan konsep dasar teori
mekanika bahan sebagai berikut,
σ=
(2)
dengan σ adalah tegangan normal (lentur), M
adalah momen lentur di titik yang ditinjau
dalam hal ini adalah ditengah bentang baut
(balok), y adalah jarak dari titik berat
penampang ke tepi serat terluar, dan I adalah
momen inersia penampang.
PENELITIAN EKSPERIMENTAL
PEMBAHASAN
DASAR TEORI
Persamaan kuat leleh lentur baut (Fyb)
berdasarkan NDS 2005 (AFPA 2005) adalah
sebagai berikut,
(1)
Fyb = 0,5 Fy + Fu
M.y
I
DAN
Kuat leleh lentur (Fyb) diperoleh dari data
primer uji eksperimental lentur baut
menggunakan instrumen Hung Ta. Jumlah
sampel benda uji baut diameter 8 mm yaitu 5
buah, baut diameter 10 mm yaitu 8 buah, dan
baut diameter 12 mm yaitu 3 buah. Panjang
bentang bersih baut 100 mm (baut 10 mm) dan
150 mm (baut 8 mm dan baut 12 mm). Sampel
benda uji baut (sebagai contoh untuk baut
diameter 10 mm) dapat dilihat dalam Gambar 2,
ragam kelelehan lentur baut, dan pengujian
eksperimental di laboratorium ditampilkan pada
Gambar 3..
Dimana Fy adalah kuat leleh baut (beban batas
proporsional) dan Fu adalah kuat batas ultimit.
Dalam penelitian ini, pengujian kuat leleh
lentur baut yang digunakan untuk sistem balok
laminasi-baut dilakukan berdasarkan pedoman
ASTM F1575 (ASTM 2008), dengan metode
pengujian three point loading. Kecepatan
crosshead adalah 2 mm per menit, dengan
panjang bentang bersih baut sebesar L (jarak
99
Y.A. Pranata, B.Suryoatmono, J.A. Tjondro/ Penelitian Eksperimental Kuat Leleh Lentur / JTS, VoL. 12, No. 2, April 2013, hlm 98-103
(a). Benda uji baut
(b). Ragam kelelehan lentur
(c). Uji lentur baut.
Gambar 2. Benda uji baut diameter 10 mm.
Tabel 1. Hasil uji lentur baut
Baut
8 mm
10 mm
12 mm
Jumlah
sampel
5
8
3
Kisaran nilai
(MPa)
1000,00-1205,00
602,33-704,95
629,27-640,50
Rata-rata
(MPa)
1121,40
642,19
631,76
Tabel 2. Sifat mekanis kuat leleh lentur baut 8 mm
Sampel
1
2
3
4
5
Rata-rata
Fyb (MPa)
1041,00
1205,00
1000,00
1161,00
1200,00
1121,40
100
Deviasi
Standar
47,39
30,85
7,79
C.O.V
(%)
4,23
4,80
1,24
Y.A. Pranata, B.Suryoatmono, J.A. Tjondro/ Penelitian Eksperimental Kuat Leleh Lentur / JTS, VoL. 12, No. 2, April 2013, hlm 98-103
Tabel 3. Sifat mekanis kuat leleh lentur baut 10 mm
Sampel
1
2
3
4
5
6
7
8
Rata-rata
Fyb (MPa)
616,94
631,90
655,97
704,95
642,33
651,50
602,33
631,59
642,19
Tabel 4. Sifat mekanis kuat leleh lentur baut 12 mm
Sampel
1
2
3
Rata-rata
Fyb (MPa)
640,50
629,27
625,52
631,76
selengkapnya
selengkapnya ditampilkan pada Gambar 5 dan
Tabel 4.
Hasil uji lentur baut diameter 8 mm dan
pembahasan tegangan leleh lentur baut
selengkapnya ditampilkan pada Gambar 3 dan
Tabel 2. Hasil uji lentur baut diameter 10 mm
dan pembahasan tegangan leleh lentur baut
selengkapnya ditampilkan pada Gambar 4 dan
Tabel 3. Hasil uji lentur baut diameter 12 mm
dan pembahasan tegangan leleh lentur baut
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kuat
leleh lentur (rata-rata) semakin kecil apabila
diameter baut semakin besar, yaitu Fyb untuk
baut 8 mm sebesar 1121,40 MPa dengan C.O.V
sebesar 4,23 %, untuk baut 10 mm sebesar
642,19 MPa (C.O.V 4,80 %), dan untuk baut 12
mm sebesar 631,76 MPa (C.O.V 1,24 %).
Hasil
pengujian
empiris
ditampilkan pada Tabel 1
Gambar 3. Kurva tegangan-peralihan vertikal hasil uji lentur baut 8 mm
101
Y.A. Pranata, B.Suryoatmono, J.A. Tjondro/ Penelitian Eksperimental Kuat Leleh Lentur / JTS, VoL. 12, No. 2, April 2013, hlm 98-103
Gambar 4. Kurva tegangan-peralihan vertikal hasil uji lentur baut 10 mm
Gambar 5. Kurva tegangan-peralihan vertikal hasil uji lentur baut 12 mm.
KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini
adalah sebagai berikut: (1) Secara umum, kurva
hubungan antara tegangan-regangan hasil uji
lentur baut tersebut menunjukkan tren
berbentuk bilinier; (2) Mengingat pada saat ini
data properti sifat mekanis kuat leleh lentur
baut, khususnya baut yang ada di pasaran
Indonesia masih sangat terbatas, maka hasil
penelitian ini dapat digunakan sebagai alternatif
referensi untuk kepentingan perencanaan
sambungan kayu.
American Forest and Paper Association, Inc.,
2005, National Design Specification for
Wood Construction ASD/LRFD, American
Forest and Paper Association, Inc., USA.
American Society for Testing and Materials,
2008, Annual Book of ASTM Standards
2008–Section 4 Volume 04.10 Wood,
American Society for Testing and
Materials.
American Society for Testing and Materials,
2008, ASTM F1575 Standard Test Method
for Determining Bending Yield Moment of
102
Y.A. Pranata, B.Suryoatmono, J.A. Tjondro/ Penelitian Eksperimental Kuat Leleh Lentur / JTS, VoL. 12, No. 2, April 2013, hlm 98-103
Material, General Technical Report FPLGTR-190, Forest Products Laboratory,
United States Departments of Agriculture.
Gere, J.M., 2001, Mechanics of Materials,
Brooks/Cole, Thomson Learning.
Vermont Timber Works, 2012, Billing Farm
Theater Project Drawing, Vermont Timber
Works, Inc.
Nails, American Society for Testing and
Materials.
American Wood Council, (2012), ANSI/AWC
NDS-2012 ASD/LRFD National Design
Specification for Wood Construction,
American Wood Council, USA.
Forest Products Laboratory, 2010, Wood
Handbook Wood As An Engineering
103
Volume 12 Nomor 2, April 2013
Suyadi
Theresita Herni Setiawan
Yosafat Aji Pranata,
Bambang Suryoatmono,
Johannes Adhijoso Tjondro
Yoyong Arfiadi
Jf. Soandrijanie L
Nectaria Putri Pramesti
Soewignjo Agus Nugroho,
Gunawan Wibisono,
Fidal Kasbi
Imam Suprayogi,
Trimaijon,
Nurdin,
Rio Saputra
J. Tek. Sip.
Vol. 12
Perilaku Jembatan Bentang Menerus
Akibat Beban Gempa Rencana SNI-1726-2002
Dengan Peta Gempa 2010
Studi Penelitian Pembangunan Rumah Walet
Studi Kasus Rumah Walet Rawaluku
Propinsi Bandar Lampung
Penelitian Eksperimental Kuat
Leleh Lentur (Fyb) Baut
Implikasi Penggunaan Peta Gempa 2010
Pada Perencanaan Gedung
di Kota Yogyakarta
Pengaruh Penambahan Minyak Pelumas Bekas
dan Styrofoam Pada Beton Aspal
Hubungan Gaya Kepemimpinan
Manajemen Proyek, Kepercayaan
dan Keberhasilan Proyek Konstruksi
Analisa Peningkatan Kekuatan Tanah
Yang Diperkuat Serat dan Bahan Stabilitas
Pada Sisi Kering dan Sisi Basah
Pola Pengoperasian Pintu Pembilas
Terhadap Laju Sedimentasi Tahunan
Pada Bendung Sei Tibun,
Kabupaten Kampar, Provinsi Riau
No. 2
Hlm.
75 - 154
Yogyakarta
April 2013
ISSN
1411-660X
Volume 12 Nomor 2, April 2013
ISSN 1411-660X
Jurnal Teknik Sipil adalah wadah informasi bidang Teknik Sipil berupa hasil penelitian, studi
kepustakaan maupun tulisan ilmiah terkait. Terbit pertama kali Oktober tahun 2000 dengan frekuensi
terbit dua kali setahun pada bulan Oktober, April. (ISSN 1411-660X)
Pemimpin Redaksi
Agatha Padma L, S.T., M.Eng
Anggota Redaksi
Angelina Eva Lianasari, S.T., M.T.
Ir. Pranawa Widagdo, M.T.
Ferianto Raharjo, S.T., M.T.
Mitra Bebestari
Ir. A. Koesmargono, MCM, Ph.D
Dr. Ir. AM. Ade Lisantono, M.Eng
Dr. Ir. Imam Basuki, M.T
Ir. Peter F. Kaming, M.Eng, Ph.D
Prof. Ir. Yoyong Arfiadi, M.Eng, Ph.D
Tata Usaha
Hugo Priyo Nugroho
Alamat Redaksi dan Tata Usaha:
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Jl. Babarsari No.44 Yogyakarta 55281
Telp. (0274) 487711 (hunting) Fax (0274) 487748
Email : jurnalsipil@mail.uajy.ac.id
Redaksi menerima sumbangan artikel terpilih di bidang Teknik Sipil pada Jurnal Teknik Sipil.
Naskah yang dibuat merupakan pandangan penulis dan tidak mewakili Redaksi
Jurnal Teknik Sipil diterbitkan oleh Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Atma Jaya Yogyakarta.
Pelindung: Dekan Fakultas Teknik Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Penanggung Jawab: Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Atma Jaya Yogyakarta
Volume 12 Nomor 2, April 2013
ISSN 1411-660X
Jurnal Teknik Sipil adalah wadah informasi bidang Teknik Sipil berupa hasil penelitian, studi
kepustakaan maupun tulisan ilmiah terkait.
DAFTAR ISI
PERILAKU JEMBATAN BENTANG MENERUS AKIBAT
BEBAN GEMPA RENCANA SNI-1726-2002
DENGAN PETA GEMPA 2010
Suyadi
75-85
STUDI PENELITIAN PEMBANGUNAN RUMAH WALET
STUDI KASUS RUMAH WALET RAWALUKU
PROPINSI BANDAR LAMPUNG
Theresita Herni Setiawan
86-97
PENELITIAN EKSPERIMENTAL KUAT
LELEH LENTUR (Fyb) BAUT
Yosafat Aji Pranata, Bambang Suryoatmono, Johannes Adhijoso Tjondro
98-103
IMPLIKASI PENGGUNAAN PETA GEMPA 2010
PADA PERENCANAAN GEDUNG
DI KOTA YOGYAKARTA
Yoyong Arfiadi
104-116
PENGARUH PENAMBAHAN MINYAK PELUMAS BEKAS
DAN STYROFOAM PADA BETON ASPAL
Jf. Soandrijanie L
117-127
HUBUNGAN GAYA KEPEMIMPINAN MANAJEMEN PROYEK,
KEPERCAYAAN DAN KEBERHASILAN
PROYEK KONSTRUKSI
Nectaria Putri Pramesti
128-136
ANALISA PENINGKATAN KEKUATAN TANAH YANG
DIPERKUAT SERAT DAN BAHAN STABILITAS PADA SISI KERING
DAN SISI BASAH
Soewignjo Agus Nugroho, Gunawan Wibisono, Fidal Kasbi
137-144
POLA PENGOPERASIAN PINTU PEMBILAS TERHADAP LAJU
SEDIMENTASI TAHUNAN PADA BENDUNG SEI TIBUN,
KABUPATEN KAMPAR, PROVINSI RIAU
Imam Suprayogi, Trimaijon, Nurdin, Rio Saputra
145-154
Volume 12, No. 2, April 2013: 98 – 103
PENELITIAN EKSPERIMENTAL KUAT
LELEH LENTUR (Fyb) BAUT
Yosafat Aji Pranata, Bambang Suryoatmono, Johannes Adhijoso Tjondro
Jurusan Teknik Sipil, F.T. Universitas Kristen Maranatha,
Jl. Suria Sumantri 65, Bandung
email: yosafat.ap@eng.maranatha.edu
Abstract: Bolt is a cylinder shaft or tube with a helical groove on its surface, with its primary use
is as a fastener to resist two or more sharing object. One important benefit associated with building
and bridge structural design, in particular the structure made from timber material, used for a
mechanical connector. One of the mechanical properties parameters used in connection design is
the yield bending strength (Fyb). In the United States NDS 2012 Code has been available equations
to predict Fyb, while in the Indonesian (RSNI 201x) Draft Code is not yet available equations to
determine value of Fyb. In this paper presented results of the bolt yield bending strength parameter
obtained from experimental studies, especially for bolt that is available at Indonesian market. Bolt
diameter that discussed on this paper is limited for 8 mm, 10 mm, and 12 mm. Specimens were
used as much as 16 specimens. Methods of testing using ASTM F1575 guidance by three point
loading method. Results indicated that value of yield bending strength (average) will be smaller if
the bolt diameter is greater, which are for bolt 8 mm is 1121.40 MPa with C.O.V is 4.23 %, for
bolt 10 mm is 642.19 MPa (C.O.V 4.80 %), and for bolt 12 mm is 631.76 MPa (C.O.V 1.24 %).
Generally, stress-strain relationship curve obtained from bending test showed as a bilinear shape
trend.
Keywords: yield bending strength, bolt, experimental, yield, ultimate.
Abstrak: Baut adalah suatu batang silinder atau tabung dengan alur heliks pada permukaannya,
dengan penggunaan utamanya adalah sebagai pengikat (fastener) untuk menahan dua atau lebih
obyek bersama. Salah satu manfaat penting baut berkaitan dengan perencanaan struktur bangunan
gedung dan jembatan, khususnya struktur dengan bahan material kayu, yaitu sebagai alat sambung
mekanik. Salah satu parameter sifat mekanis yang digunakan dalam perencanaan sambungan yaitu
kuat leleh lentur (Fyb). Dalam peraturan kayu Amerika Serikat NDS 2012 telah tersedia persamaan
untuk memprediksi besarnya Fyb, sedangkan dalam draft peraturan kayu Indonesia terbaru (RSNI
201x) belum tersedia panduan untuk menentukan besarnya nilai F yb. Dalam makalah ilmiah ini
disampaikan hasil penelitian eksperimental kuat leleh lentur baut, khususnya untuk baut yang ada
di pasaran Indonesia. Diameter baut yang dibahas terbatas yaitu 8 mm, 10 mm, dan 12 mm. Total
benda uji yang digunakan sebanyak 16 benda uji. Metode pengujian menggunakan pedoman
ASTM F1575 dengan metode three point loading. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kuat
leleh lentur (rata-rata) semakin kecil apabila diameter baut semakin besar, yaitu F yb untuk baut 8
mm sebesar 1121,40 MPa dengan C.O.V sebesar 4,23 %, untuk baut 10 mm sebesar 642,19 MPa
(C.O.V 4,80 %), dan untuk baut 12 mm sebesar 631,76 MPa (C.O.V 1,24 %). Secara umum, kurva
hubungan antara tegangan-regangan hasil uji lentur baut tersebut menunjukkan tren berbentuk
bilinier.
Kata kunci: kuat leleh lentur, baut, eksperimental, leleh, ultimit.
disambungkan satu sama lain. Sambungan
mekanis pada konstruksi bangunan (gedung
maupun jembatan) kayu dapat menggunakan
paku (nails), pasak (spikes), sekrup (screw),
baut (bolts), atau sekrup kunci (lag screw) dapat
dilihat dalam Gambar 1.
PENDAHULUAN
Panjang kayu yang tersedia diperdagangan pada
umumnya terbatas, sehingga untuk suatu
konstruksi kayu yang panjang diperlukan
adanya sambungan kayu, yang terdiri dari dua
batang kayu atau lebih yang saling
98
Y.A. Pranata, B.Suryoatmono, J.A. Tjondro/ Penelitian Eksperimental Kuat Leleh Lentur / JTS, VoL. 12, No. 2, April 2013, hlm 98-103
Gambar 1. Struktur atas dengan alat sambung mekanis baut (VTW, 2012).
dari tumpuan ke tumpuan). Baut yang diteliti
adalah diameter 8 mm, 10 mm, dan 12 mm.
Penelitian dalam makalah ilmiah ini bertujuan
yaitu melakukan penelitian eksperimental uji
lentur baut untuk mendapatkan properti sifat
mekanis kuat leleh lentur baut. Penelitian
menggunakan batasan ruang lingkup yaitu baut
yang ditinjau adalah baut yang ada di pasaran
Indonesia, dengan diameter 8 mm, 10 mm, dan
12 mm. Total benda uji sebanyak 16 (enam
belas)
benda
uji.
Metode
pengujian
menggunakan pedoman ASTM F1575 dengan
metode three point loading. Penelitian
eksperimental dilakukan dengan menggunakan
Instrumen Universal Testing Machine (UTM).
Kecepatan pengujian (crosshead) adalah 2 mm
per menit, dengan panjang bentang bersih baut
sebesar L (jarak dari tumpuan ke tumpuan).
Tegangan normal (lentur) dihitung dengan
menggunakan persamaan tegangan normal
(lentur) berdasarkan konsep dasar teori
mekanika bahan sebagai berikut,
σ=
(2)
dengan σ adalah tegangan normal (lentur), M
adalah momen lentur di titik yang ditinjau
dalam hal ini adalah ditengah bentang baut
(balok), y adalah jarak dari titik berat
penampang ke tepi serat terluar, dan I adalah
momen inersia penampang.
PENELITIAN EKSPERIMENTAL
PEMBAHASAN
DASAR TEORI
Persamaan kuat leleh lentur baut (Fyb)
berdasarkan NDS 2005 (AFPA 2005) adalah
sebagai berikut,
(1)
Fyb = 0,5 Fy + Fu
M.y
I
DAN
Kuat leleh lentur (Fyb) diperoleh dari data
primer uji eksperimental lentur baut
menggunakan instrumen Hung Ta. Jumlah
sampel benda uji baut diameter 8 mm yaitu 5
buah, baut diameter 10 mm yaitu 8 buah, dan
baut diameter 12 mm yaitu 3 buah. Panjang
bentang bersih baut 100 mm (baut 10 mm) dan
150 mm (baut 8 mm dan baut 12 mm). Sampel
benda uji baut (sebagai contoh untuk baut
diameter 10 mm) dapat dilihat dalam Gambar 2,
ragam kelelehan lentur baut, dan pengujian
eksperimental di laboratorium ditampilkan pada
Gambar 3..
Dimana Fy adalah kuat leleh baut (beban batas
proporsional) dan Fu adalah kuat batas ultimit.
Dalam penelitian ini, pengujian kuat leleh
lentur baut yang digunakan untuk sistem balok
laminasi-baut dilakukan berdasarkan pedoman
ASTM F1575 (ASTM 2008), dengan metode
pengujian three point loading. Kecepatan
crosshead adalah 2 mm per menit, dengan
panjang bentang bersih baut sebesar L (jarak
99
Y.A. Pranata, B.Suryoatmono, J.A. Tjondro/ Penelitian Eksperimental Kuat Leleh Lentur / JTS, VoL. 12, No. 2, April 2013, hlm 98-103
(a). Benda uji baut
(b). Ragam kelelehan lentur
(c). Uji lentur baut.
Gambar 2. Benda uji baut diameter 10 mm.
Tabel 1. Hasil uji lentur baut
Baut
8 mm
10 mm
12 mm
Jumlah
sampel
5
8
3
Kisaran nilai
(MPa)
1000,00-1205,00
602,33-704,95
629,27-640,50
Rata-rata
(MPa)
1121,40
642,19
631,76
Tabel 2. Sifat mekanis kuat leleh lentur baut 8 mm
Sampel
1
2
3
4
5
Rata-rata
Fyb (MPa)
1041,00
1205,00
1000,00
1161,00
1200,00
1121,40
100
Deviasi
Standar
47,39
30,85
7,79
C.O.V
(%)
4,23
4,80
1,24
Y.A. Pranata, B.Suryoatmono, J.A. Tjondro/ Penelitian Eksperimental Kuat Leleh Lentur / JTS, VoL. 12, No. 2, April 2013, hlm 98-103
Tabel 3. Sifat mekanis kuat leleh lentur baut 10 mm
Sampel
1
2
3
4
5
6
7
8
Rata-rata
Fyb (MPa)
616,94
631,90
655,97
704,95
642,33
651,50
602,33
631,59
642,19
Tabel 4. Sifat mekanis kuat leleh lentur baut 12 mm
Sampel
1
2
3
Rata-rata
Fyb (MPa)
640,50
629,27
625,52
631,76
selengkapnya
selengkapnya ditampilkan pada Gambar 5 dan
Tabel 4.
Hasil uji lentur baut diameter 8 mm dan
pembahasan tegangan leleh lentur baut
selengkapnya ditampilkan pada Gambar 3 dan
Tabel 2. Hasil uji lentur baut diameter 10 mm
dan pembahasan tegangan leleh lentur baut
selengkapnya ditampilkan pada Gambar 4 dan
Tabel 3. Hasil uji lentur baut diameter 12 mm
dan pembahasan tegangan leleh lentur baut
Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kuat
leleh lentur (rata-rata) semakin kecil apabila
diameter baut semakin besar, yaitu Fyb untuk
baut 8 mm sebesar 1121,40 MPa dengan C.O.V
sebesar 4,23 %, untuk baut 10 mm sebesar
642,19 MPa (C.O.V 4,80 %), dan untuk baut 12
mm sebesar 631,76 MPa (C.O.V 1,24 %).
Hasil
pengujian
empiris
ditampilkan pada Tabel 1
Gambar 3. Kurva tegangan-peralihan vertikal hasil uji lentur baut 8 mm
101
Y.A. Pranata, B.Suryoatmono, J.A. Tjondro/ Penelitian Eksperimental Kuat Leleh Lentur / JTS, VoL. 12, No. 2, April 2013, hlm 98-103
Gambar 4. Kurva tegangan-peralihan vertikal hasil uji lentur baut 10 mm
Gambar 5. Kurva tegangan-peralihan vertikal hasil uji lentur baut 12 mm.
KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA
Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini
adalah sebagai berikut: (1) Secara umum, kurva
hubungan antara tegangan-regangan hasil uji
lentur baut tersebut menunjukkan tren
berbentuk bilinier; (2) Mengingat pada saat ini
data properti sifat mekanis kuat leleh lentur
baut, khususnya baut yang ada di pasaran
Indonesia masih sangat terbatas, maka hasil
penelitian ini dapat digunakan sebagai alternatif
referensi untuk kepentingan perencanaan
sambungan kayu.
American Forest and Paper Association, Inc.,
2005, National Design Specification for
Wood Construction ASD/LRFD, American
Forest and Paper Association, Inc., USA.
American Society for Testing and Materials,
2008, Annual Book of ASTM Standards
2008–Section 4 Volume 04.10 Wood,
American Society for Testing and
Materials.
American Society for Testing and Materials,
2008, ASTM F1575 Standard Test Method
for Determining Bending Yield Moment of
102
Y.A. Pranata, B.Suryoatmono, J.A. Tjondro/ Penelitian Eksperimental Kuat Leleh Lentur / JTS, VoL. 12, No. 2, April 2013, hlm 98-103
Material, General Technical Report FPLGTR-190, Forest Products Laboratory,
United States Departments of Agriculture.
Gere, J.M., 2001, Mechanics of Materials,
Brooks/Cole, Thomson Learning.
Vermont Timber Works, 2012, Billing Farm
Theater Project Drawing, Vermont Timber
Works, Inc.
Nails, American Society for Testing and
Materials.
American Wood Council, (2012), ANSI/AWC
NDS-2012 ASD/LRFD National Design
Specification for Wood Construction,
American Wood Council, USA.
Forest Products Laboratory, 2010, Wood
Handbook Wood As An Engineering
103