Tahanan Lateral Terkoreksi TINJAUAN PUSTAKA

50 Tabel II.7 Berbagai Ukuran Diameter dan Panjang Paku Nama Paku Diameter Paku mm Panjang Paku mm λ 2”BWG12 2.8 51 18 2.5”BWG11 3.1 63 20 3”BWG10 3.4 76 22 3.5”BWG9 3.8 89 23 4”BWG8 4.2 102 24 4.5”BWG6 5.2 114 22 Angka kelangsingan : panjang paku dibagi diameter paku

c. Tahanan Lateral Terkoreksi

Tahanan lateral terkoreksi Z’, dihitung dengan mengalikan tahanan lateral acuan dengan faktor – faktor koreksi untuk sambungan paku. Faktor – faktor koreksi sambungan paku tersebut adalah : 1. Faktor kedalaman penetrasi, C d Tahanan lateral acuan dikalikan dengan faktor kedalaman penetrasi, d C , sebagaimana dinyatakan berikut ini : Untuk paku, penetrasi efektif batang ke dalam komponen pemegang, p, harus lebih besar daripada atau sama dengan 6D. Untuk 6D ≤ p 12D, maka d C = D p 12 Untuk p ≥ 12D, d C = 1.00 Universitas Sumatera Utara Apabila penetr penetrasi diabaikan. Gambar 2. Faktor serat ujung, C eg Tahanan lateral acuan harus pengencang yang ditanamka 3. Sambungan paku miring, C Untuk kondisi tertentu, pene tegak lurus. Pada sambung faktor paku miring, C tn = 0.83. 4. Sambungan diafragma, C d Faktor koreksi ini hanya be pada struktur diafragma umumnya lebih besar daripa netrasi alat penyambung paku tembus maka bar II.15 Sambungan paku dengan variasi penet arus dikalikan dengan faktor serat ujung, C eg mkan kedalam serat ujung kayu. , C tn penempatan paku pada kayu harus dilakukan se bungan seperti ini, tahanan lateral acuan harus = 0.83. di a berlaku untuk sambungan rangka kayu denga a atau shear wall dinding geser. Nilai f ripada 1.00. 51 ka faktor kedalaman netrasi = 0.67, untuk alat n secara miring tidak rus dikalikan dengan gan plywood seperti i faktor koreksi ini Universitas Sumatera Utara 52 BAB III METODOLOGI PENELITIAN

III. Pendahuluan

Pengujian dilakukan dengan beberapa tahapan yaitu pengujian sampel kayu, pengujian beton dan pengujian model komposit kayu-beton. Kayu yang digunakan untuk penelitian ini adalah Kayu Meranti dan mutu beton yang digunakan adalah k- 250. Bahan-bahan tersebut akan diteliti sifat-sifat fisis dan mekanisnya sehingga diperoleh karakteristik yang diperlukan untuk eksperimen nantinya. III.2 Pengujian Kayu III.2.1. Persiapan Pengujian Kayu yang diambil adalah kayu meranti dengan ukuran 4 x 4 inci 2 dengan panjang bentang bersih 4,80 meter. Kayu tersebut akan diteliti sifat – sifat mekanis dan fisisnya sehingga diperoleh karakteristik yang diperlukan untuk pengujian komposit nantinya. Kayu batangan tersebut dibiarkan kering udara sampai mencapai kadar air ± 15 untuk selanjutnya diambil pengujian sesuai dengan masing – masing jenis pengujian karakteristik dan pengujian komposit. Universitas Sumatera Utara 53 III.2.2. Pelaksanaan Pengujian Pengujian dan pemeriksaan yang akan dilakukan pada kayu tersebut mengacu kepada metode pengujian di Inggris BS 373 1957 “Metode Pengujian Contoh Kecil Kayu”. sumber : Desch, Ernest Harold; Timber : its structure, properties and utilization. Pengujian tersebut meliputi : 1. Pemeriksaan kadar air 2. Pemeriksaan berat jenis 3. Pengujian kuat tekan sejajar serat 4. Pengujian kuat lentur 5. Pengujian elastisitas III.2.2.1 Pemeriksaan Kadar Air Pemeriksaan kadar air dari kayu dilakukan sedemikian rupa sehingga sifat dari benda uji itu mendekati sifat rata – rata dari kayu yang akan diperiksa. Oleh sebab itu, kayu yang akan digunakan diambil dari tempat yang sama. Benda uji dibuat berukuran 3 cm x 4,5 cm x 6,5 cm sebanyak 5 sampel. Gambar III.1 : Sampel pengujian kadar air Universitas Sumatera Utara 54 Setelah benda uji dibuat, maka dilakukan penimbangan berat masing – masing benda uji dan dicatat sebagai berat awal. Penimbangan dilakukan setiap hari dalam beberapa hari berturut – turut. Metode pengeringan yang dilakukan adalah metode kering udara, yaitu benda dibiarkan didalam ruangan dengan suhu kamar dan benda terlindung dari pengaruh cuaca, seperti panas dan hujan. Pada saat benda uji menunjukkan berat yang tetap atau turun lagi maka berat benda uji dapat dianggap sebagai berat akhir dan kayu dianggap telah kering udara. Apabila berat benda uji terus menurun berkurang, maka kayu belum dapat dianggap kering udara atau kayu masih dianggap basah. Untuk menentukan secara kasar apakah kadar air kayu sudah di bawah 30 atau belum, dapat digunakan rumus pendekatan seperti di bawah ini : = 1,15 − 100 Dimana : W = Kadar lengas kayu Gx = Berat sampel mula – mula gr Gku = Berat sampel kering udara gr Bila berat benda uji sudah menunjukkan angka yang konstan, maka kayu tersebut sudah dapat dianggap kering udara, sehingga kadar air kayu dapat diperoleh dengan cara : = − 100 Universitas Sumatera Utara 55 III.2.2.2 Pemeriksaan Berat Jenis Dalam pemeriksaan berat jenis kayu, sampel yang digunakan harus sedemikian rupa sehingga dapat mendekati sifat rata – rata dari kayu yang diteliti. Sampel dibuat dengan ukuran 2,5 cm x 5 cm x 7,5 cm yang telah kering udara kadar air 15 . Gambar III.2 : Sampel pengujian untuk menentukan berat jenis Sampel kemudian ditimbang dan dicatat beratnya. Untuk perhitungan sebagai berat jenis kayu diambil angka rata –rata dari semua sampel dan perbedaan antara berat jenis yang tertinggi dan yang terendah tidak boleh lebih dari 100 berat terendah. Maka dapat dikatakn berat jenis kayu adalah perbandingan berat kayu pada keadaan kering udara dengan volume kayu pada kondisi tersebut dalam satuan gr cm³ atau = Universitas Sumatera Utara 56 Dimana : BJ = Berat Jenis kayu gr cm³ Wx = Berat sampel kayu kering udara gr Vx = Volume sampel cm³ III.2.2.3 Pengujian Kuat Tekan Pengujian kuat tekan dilakukan dengan menggunakan peralatan mesin tekan Compression Machine dan dilakukan untuk mendapatkan nilai kuat tekan yang mampu diterima oleh kayu tersebut sampai batas keruntuhan. Pengujian kuat tekan yang akan diuji adalah pengujian kuat tekan kayu sejajar serat, dimana arah serat sejajar dengan memanjang sampel. Pengujian dilakukan pada sampel kering udara kadar air ± 15 Gambar III.3 : Sampel untuk pengujian kuat tekan Universitas Sumatera Utara 57 Sampel dimasukkan kedalam mesin dengan sisi 2 cm x 2 cm x 6 cm menghadap ke atas dan ke bawah. Kemudian dilakukan penekanan secara perlahan. Penekanan dilakukan sampai pembacaan dial berhenti atau turun dan menunjukkan angka yang tetap, yaitu pada saat terjadi keruntuhan pada sampel. Besarnya nilai pembacaan akhir kemudian dicatat sebagai beban tekan dan merupakan rumus berikut: σ tk = Dimana : σ tk = Tegangan tekan sejajar serat kg cm² P = Beban tekan maksimum kg A = Luas bagian yang tertekan cm² III.2.2.4 Pengujian Kuat Lentur dan Elastisitas pada Penurunan Izin dan pada Kondisi Ultimate Untuk penelitian kuat lentur ini menggunakan sampel kayu berukuran 30 cm x 2 cm x 2 cm dengan arah serat kayu dibuat arah memanjang sampel lihat Gambar III.4. Gambar III.4 Sampel penelitian kuat lentur Universitas Sumatera Utara 58 Sampel diletakkan pada dua perletakan sederhana dan diberi gaya P terpusat pada tengah bentang yang secara bertahap ditambah besarnya. Pada tengah bentang sampel dipasang alat pengukur penurunan. Alat ini berupa dial gauge merek Mitutoyo yang dapat melakukan pembacaan penurunanan pada sampel yang dibebani dan menujukkan pergerakan yang terjadi sampai dengan ketelitian 0.01 mm lihat Gambar III.5. Gambar III.5 Penempatan dial beban pada sampel Beban P secara bertahap ditambah besarnya dan dicatat besarnya penurunan yang terjadi. Besarnya P untuk memperoleh tegangan lentur adalah besarnya beban P yang diberikan pada saat benda uji mengalami patah dan perhitungan ini nantinya menghasilkan kuat lentur pada kondisi ultimate. 2 6 1 4 1 bh PL b = σ Dimana : σ b = Tegangan lentur yang terjadi kgcm2 P = Beban pada saat mencapai kondisi ultimate kg Universitas Sumatera Utara 59 L = Panjang bentang = 30 cm b = Lebar sampel = 2 cm h = Tinggi sampel = 2 cm Dan untuk setiap besar beban yang bekerja diperoleh besarnya penurunan f. Dari kedua parameter ini, P beban maksimum dan f penurunan dapat diperoleh nilai elastisitas material yang menurut persamaan adalah sebagai berikut : EI PL f 48 3 = ε σ = E Dimana : f = Penurunan cm L = Panjang bentang = 30 cm b = Lebar sampel = 2 cm h = Tinggi sampel = 2 cm σ = Tegangan lentur kgcm2 ε = Regangan yang terjadi Universitas Sumatera Utara 60 III.3. Pengujian Beton III.3.1. Persiapan Pengujian Beton yang diuji adalah beton dengan mutu k-250 yang dirancang di Laboratorium Teknik Sipil USU. Material beton seperti agregat kasar kerikil split dan agregat halus pasir berasal dari PT. KREASI BETON KRATON yang beralamat di jalan Jawa Medan.

III. 3.2. Benda Uji Beton

Benda uji yang dibuat adalah silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm dengan kekuatan K-250 sebanyak 5 lima buah. Silinder diuji tekan untuk mengetahui nilai kuat tekan beton yang dibuat. III.3.3. Pengujian Kuat Tekan Beton Pengujian Kuat Tekan Beton dilakukan dengan cara memberikan gaya tekan pada benda uji silinder beton dengan alatmesin uji kuat tekan, sampai benda uji hancur untuk menentukan kekuatan tekan beton karakteristik berdasarkan campuran yang direncanakan dari benda uji yang dibuat pada saat pengecoran. Setelah silinder beton diuji, gaya tekan maksimum dicatat. Nilai kuat tekan beton dapat dihitung dan diperoleh dengan merata–rata nilai kuat tekan semua benda uji. Universitas Sumatera Utara 61 Gambar III.6 :Model pengujian benda uji silinder beton Dari hasil pemeriksaan kekuatan tekan benda uji tersebut harus memenuhi : ∑ − − = 1 2 , , n bm b SD σ σ dimana : SD = Standart Deviasi b , σ = Kekuatan tekan beton dari benda uji bm , σ =Kekuatan tekan beton rata-rata Kekuatan tekan beton karakteristik σbk dengan 5 kemungkinan adanya kekuatan yang tidak memenuhi syarat, ditentukan dengan rumus : ∑ ∑ − = SD bm bk 64 , 1 , , σ σ . Universitas Sumatera Utara 62 III.4. Pengujian Kuat Lentur Balok T Komposit Kayu-Beton Struktur model komposit kayu-beton didisain 3 buah dengan metode perencanaan yang berbeda. Model pertama didisain berdasarkan metode elastis, model kedua dan ketiga berdasarkan metode ultimate. Hanya saja model ketiga didisain khusus agar gaya tekan beton akibat lentur komposit 0,85 f’c. Ac dan gaya tarik kayu akibat lentur Aw. fb mendekati seimbang dengan syarat garis netral ultimate jatuh di kayu. Pengujian kuat lentur balok T komposit kayu-beton dilakukan dengan cara meletakkan balok komposit diatas 2 tumpuan sendi dan rol. Kemudian diberi beban statis ditekan dengan mesin hydraulic jack sampai benda uji runtuh pecah di daerah seperti di gambar III.7 dimana L1 = L2 = L3 =100 cm untuk model pertama dan kedua. Sedangkan model ketiga pemberian beban dilakukan ditengah bentang seperti pada gambar III.8. Beban P diberikan secara bertahap dan pada tiap tahap pembebanan dicatat lendutan yang terjadi pada titik – titik dimana dial gauge terpasang. Retak pertama pada kayu maupun beton serta retak – retak selanjutnya diberi tanda dan dicatat. Hubungan antara beban P dan lendutan dituangkan dalam bentuk grafik dan akan memberikan informasi teknis berupa kekuatan dan kekakuan komponen struktur lentur. Model pengujian kuat lentur balok T komposit kayu-beton, dapat dilihat pada gambar III.7 berikut : Universitas Sumatera Utara 63 Gambar III.7: Pengujian kuat lentur balok T komposit kayu – beton model ke-1 dan ke-2 Gambar III.8 : Pengujian kuat lentur balok T komposit kayu – beton model ke-3 Universitas Sumatera Utara

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN

IV.1. Hasil Penelitian IV.1.1 Hasil Pengujian Physical dan Mechanical Properties Kayu

IV.1.1.1 Hasil Pemeriksaan Kadar Air

Pemeriksaan kadar air kayu memakai 5 buah sampel yang diambil secara acak. Hasil pemeriksaan adalah sebagai berikut : Tabel IV.1 Hasil pemeriksaan kadar air kayu Sampel Gku Gx Kadar air 1 88,16 89,28 16,461 2 89,76 90,77 16,294 3 93,91 94,82 16,114 4 91,26 92,08 16,033 5 87,03 87,81 16,031 Total 80,933 Keterangan : Gku = Berat kayu kering udara Gx = Berat kayu mula - mula Rata – rata sampel x = 5 80,933 = 16,187 Standar deviasi = 1 2 − − ∑ n X Xi = 0,187 Universitas Sumatera Utara