DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR i
DAFTAR ISI iv
DAFTAR NOTASI vi
DAFTAR GAMBAR vii
DAFTAR TABEL ix
ABSTRAK xi
BAB I PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang Permasalahan 1
I.2. Masalah Yang Ditinjau 2
I.3. Tujuan 2
I.4. Pembatasan Masalah 3
I.5. Mekanisme Pengujian 4
I.6. Metodologi 5
BAB II STUDI PUSTAKA
II.1. Umum dan Latar Belakang 6
II.2. Sifat Fisis dan Mekanis 10
II.2.1. Sifat Fisis 11
II.2.2. Sifat Mekanis 15
II.3. Kadar Air dan Penyusutan Kayu 20
II.4. Metode Kesetimbangan 23
II.4.1. Konsep Dasar Metode Energi 25
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
III.1. Persiapan Penelitian 26
III.2. Pelaksanaan Penelitian 26
III.2.1. Pemeriksaan Kadar Air 27
III.2.2. Pemeriksaan Berat Jenis 28
III.2.3. Pengujian Kuat Tekan 30
Universitas Sumatera Utara
III.2.4. Pengujian Kuat Lentur Pada Penurunan Izin 31
III.2.5. Pengujian Elastisitas 34
III.3. Pengujian Papan Kayu Perletakan Sendi-roll Memikul Beban Terpusat Pada Tengah Bentang
37 III.3.1. Laboratorium
37 III.3.2. Teoritis
39
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN
IV.1. Pengujian Mechanical Properties 46
IV.1.1. Pemeriksaan Kadar Air 46
IV.1.2. Pemeriksaan Berat Jenis 47
IV.1.3. Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat 48
IV.1.4. Pengujian Elastisitas Kayu 50
IV.1.5. Pengujian Kuat Lentur Kayu 57
IV.1.6. Kesimpulan Hasil Pengujian Physical dan Mechanical Properties Kayu
58 IV.2. Pengujian Papan Kayu Sendi-Roll
59 IV.2.1. Percobaan Laboratorium
59 IV.2.2. Perhitungan Teori
61 IV.3. Diskusi
65
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
V.1. Kesimpulan 76
V.2. Saran 78
DAFTAR PUSTAKA xi
LAMPIRAN - A xii
LAMPIRAN – B xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
ω = Kadar air kayu
Gx = Berat sampel mula – mula kg
Gku = Berat sampel kering udara kg
µ = Rata – rata mean
SD = Standar deviasi
BJ = Berat jenis sampel
3
cm kg
Vx = Volume sampel cm
3
A = Luas tampang yang menerima beban cm
2
P tktr = Beban tekan tarik yang bekerja kg σ tktr = Tegangan tekan tarik yang bekerja kgcm
2
P = Beban terpusat yang bekerja pada bentang kg
L = Panjang bentang cm
σ lt = Tegangan lentur yang terjadi kgcm
2
Wx = Momen tahanan pada tampang cm
3
f,y = Penurunan yang terjadi
E = Elastisitas material kgcm
2
I = Inersia tampang cm
4
σ tk = Tegangan tekan sejajar serat kgcm
2
ε = Regangan yang terjadi
τ = Tegangan geser pada tampang kgcm
2
G = Modulus elastisitas dalam kondisi geser kgcm
2
J = Konstanta torsi cm
4
Iy = Momen inersia terhadap sumbu y cm
4
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1
Penampang Melintang Kayu 10
Gambar 2.2 Beban dan Gaya Dalam Material Yang Mengalami Tekanan,
Tarikan dan Geser 16
Gambar 2.3 Batang Tertarik dan Tertekan
17 Gambar 2.4
Hubungan Antara Beban dengan Penurunan Untuk Tarikan dan Tekanan
18 Gambar 2.5
Analogi Terhadap Beberapa Kesetimbangan 24
Gambar 3.1 Sampel Pemeriksaan Kadar Air
27 Gambar 3.2
Sampel Pemeriksaan Berat Jenis 28
Gambar 3.3 Sampel Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat
30 Gambar 3.4
Sampel Pengujian Kuat Lentur 32
Gambar 3.5 Penempatan Dial dan Beban Pada Sampel
32 Gambar 3.6
Sampel Pengujian Elastisitas 34
Gambar 3.7 Penempatan Dial dan Beban Pada Sampel
34 Gambar 3.8
Tekuk Lateral Pada Balok dengan perletakan Sederhana Sendi - Roll
39 Gambar 3.9
Momen Beban Terpusat pada Tengah Bentang Perletakan Sendi-Roll
44 Gambar 4.1
Grafik Regresi Linier Tegangan – Regangan Dari Pengujian Sampel 1
51 Gambar 4.2
Grafik Regresi Linier Tegangan – Regangan Dari Pengujian Sampel 2
52
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.3 Grafik Regresi Linier Tegangan – Regangan Dari Pengujian
Sampel 3 54
Gambar 4.4 Grafik Regresi Linier Tegangan – Regangan Dari Pengujian
Sampel 4 55
Gambar 4.5 Hubungan antara Pcr Dengan Dimesi b 67
Gambar 4.6 Hubungan antara f Dengan Dimesi b
75
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel II.1
Perbandingan Persentase Kekuatan Kayu Basah Terhadap Kayu Kering Udara Menurut Gardner dan NewlinWilson
14 Tabel II.2
Kekuatan Lentur dan Tekanan Kayu Menurut Kelas Kuat Kayu
19 Tabel II.3
Kelas Kuat Berdasarkan Tegangan Untuk Mutu A 21
Tabel IV.1 Hasil Pemeriksaan Kadar Air
46 Tabel IV.2
Hasil Pengujian Berat Jenis 47
Tabel IV.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat
48 Tabel IV.4
Perhitungan Tegangan – Regangan Kayu Sampel 1 51
Tabel IV.5 Perhitungan Tegangan – Regangan Kayu Sampel 2
52 Tabel IV.6
Perhitungan Tegangan – Regangan Kayu Sampel 3 53
Tabel IV.7 Perhitungan Tegangan – Regangan Kayu Sampel 4
54 Tabel IV.8
Hasil Pengujian Properties Kayu 58
Tabel IV.9 Perbandingan Antara Beban Kritis Laboratorium dan Teoritis
66
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Tugas akhir ini menggunakan material kayu. Adapun dasar pemilihan kayu sebagai material adalah dikarenakan kayu merupakan suatu bahan konstruksi yang mudah didapat di
alam. Selain itu kayu tetap digunakan konsumen dibeberapa bagian dalam struktur bangunan, adapun contoh kecil penggunaan kayu dalam bentuk perletakan sendi-roll adalah konstruksi
kuda – kuda atap dan interior bangunan. Tujuan dari tugas akhir ini adalah untuk membandingkan nilai beban kritis P
kritis
Pengujian yang dilakukan meliputi, pengujian physical dan mechanical properties kayu yang terdiri dari: pemeriksaan kadar air, berat jenis, kuat lentur, dan elastisitas lentur
berdasarkan Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia PKKI NI-5 1961. Sedangkan untuk pengujian papan kayu sendi-roll hanya dilakukan pembebanan terpusat pada tengah bentang
arah vertikal kayu yang dilakukan hingga papan kayu patah. Pembebanan dilakukan tiap 10 kg dengan sebanyak 10 sampel dengan variasi ketebalan yang berbeda-beda. Hubungan yang
ditinjau adalah hubungan antara penurunan
δ dengan pembebanan. pada papan kayu sendi-roll yang dilakukan dengan
cara melakukan percobaan di laboratorium dan perhitungan secara teoritis.
Dari penelitian ini diperoleh bahwa beban kritis P
kritis
melalui perhitungan dengan rumus teori dan melalui hasil penelitian laboratorium memiliki selisih dengan persentase dari
73,71 pada sampel 1 dengan P
kritis
= 5,259 kg sampai 9,05 pada sampel 4 dengan P
kritis
= 336,516 kg. Dari hasil P
kritis
yang diperoleh secara laboratoris dan teoritis maka diketahui bahwa nilai P
kritis
laboratoris lebih besar dari nilai P
kritis
teoritis, berarti perencanaan aman. Hal ini disebabkan karena adanya faktor keamanan pada perhitungn teoritis. Beban kritis sangat
meningkat sebanding dengan bertambahnya lebar balok pada percobaan, ini karena kekakuan balok tergantung dari pangkat 3 lebar balok. Penelitian ini menunjukkan bahwa pada analisa
beban kritis untuk struktur sendi-roll pergeseran kesamping terjadi sejak pembebanan pertama kali yaitu pada saat beban 10 kg. Dari nilai ini, terlihat bahwa pergeseran kesamping
dipengaruhi oleh tebal penampang papan kayu tersebut. Oleh karena itu, semakin semakin besar ketebalan penampang pada papan kayu tersebut maka pergeseran kesamping akan
semakin cepat terjadi. Selain itu, jenis dan mutu material juga memiliki pengaruh penting pada saat dilakukannya percobaan laboratorium.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Tugas akhir ini menggunakan material kayu. Adapun dasar pemilihan kayu sebagai material adalah dikarenakan kayu merupakan suatu bahan konstruksi yang mudah didapat di
alam. Selain itu kayu tetap digunakan konsumen dibeberapa bagian dalam struktur bangunan, adapun contoh kecil penggunaan kayu dalam bentuk perletakan sendi-roll adalah konstruksi
kuda – kuda atap dan interior bangunan. Tujuan dari tugas akhir ini adalah untuk membandingkan nilai beban kritis P
kritis
Pengujian yang dilakukan meliputi, pengujian physical dan mechanical properties kayu yang terdiri dari: pemeriksaan kadar air, berat jenis, kuat lentur, dan elastisitas lentur
berdasarkan Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia PKKI NI-5 1961. Sedangkan untuk pengujian papan kayu sendi-roll hanya dilakukan pembebanan terpusat pada tengah bentang
arah vertikal kayu yang dilakukan hingga papan kayu patah. Pembebanan dilakukan tiap 10 kg dengan sebanyak 10 sampel dengan variasi ketebalan yang berbeda-beda. Hubungan yang
ditinjau adalah hubungan antara penurunan
δ dengan pembebanan. pada papan kayu sendi-roll yang dilakukan dengan
cara melakukan percobaan di laboratorium dan perhitungan secara teoritis.
Dari penelitian ini diperoleh bahwa beban kritis P
kritis
melalui perhitungan dengan rumus teori dan melalui hasil penelitian laboratorium memiliki selisih dengan persentase dari
73,71 pada sampel 1 dengan P
kritis
= 5,259 kg sampai 9,05 pada sampel 4 dengan P
kritis
= 336,516 kg. Dari hasil P
kritis
yang diperoleh secara laboratoris dan teoritis maka diketahui bahwa nilai P
kritis
laboratoris lebih besar dari nilai P
kritis
teoritis, berarti perencanaan aman. Hal ini disebabkan karena adanya faktor keamanan pada perhitungn teoritis. Beban kritis sangat
meningkat sebanding dengan bertambahnya lebar balok pada percobaan, ini karena kekakuan balok tergantung dari pangkat 3 lebar balok. Penelitian ini menunjukkan bahwa pada analisa
beban kritis untuk struktur sendi-roll pergeseran kesamping terjadi sejak pembebanan pertama kali yaitu pada saat beban 10 kg. Dari nilai ini, terlihat bahwa pergeseran kesamping
dipengaruhi oleh tebal penampang papan kayu tersebut. Oleh karena itu, semakin semakin besar ketebalan penampang pada papan kayu tersebut maka pergeseran kesamping akan
semakin cepat terjadi. Selain itu, jenis dan mutu material juga memiliki pengaruh penting pada saat dilakukannya percobaan laboratorium.
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
