75
BAB IV ANALISA DAN HASIL PEMBAHASAN
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 Wd
Wg Kadar air
1 80,16
80,28 15,172
2 60,79
60,81 15,038
3 49,62
49,96 15,788
4 43,88
44,15 15,708
5 61,03
61,07 15,075
Total 76,781
Keterangan : Wd = Berat kayu kering udara Wg = Berat kayu mula - mula
Rata – rata sample =
x
=
6 781
, 76
= 15,536 Standar deviasi
= 1
2
− −
∑ n
X Xi
= 0,362 Kadar air rata – rata
= 15,536 - 2.33 x 0,362
Universitas Sumatera Utara
76 = 14,513
M aka kadar air rata – rata dari kelima sampel kayu yang dipergunakan adalah 14,513
IV.1.1.2. Pemeriksaan berat jenis
Pemeriksaan berat jenis dilakukan terhadap lima buah sampel berukuran 2 cm x 5 cm x 7.5 cm dengan hasil sebagai berikut :
Tabel IV.2 Hasil pemeriksaan berat jenis kayu
Sampel Berat gr
Volume cm3 Berat Jenis grcm3
1 82,33
75 1,098
2 40,50
75 0,540
3 59,85
75 0,798
4 70,58
75 0,941
5 83,73
75 1,116
Total 4,493
Rata – rata sample =
5 4,493
=
0,899
Standar deviasi =
1
2
− −
∑ n
X Xi
=
0,239
Berat jenis rata – rata =
0,899
- 2.33 x
0,239
= 0,3428377
Universitas Sumatera Utara
77 =
0,343
3
cm gr
Maka berat jenis rata – rata sampel adalah
0,343
3
cm gr
IV.1.1.3.Pengujian kuat tekan sejajar serat kayu
Hasi pemeriksaan kuat tekan sejajar arah serat kayu dengan lima buah sampel berukuran 2 cm x 2 cm x 6 cm adalah sebagai berikut.
Tabel IV.3 Hasil pemeriksaan kuat tekan sejajar serat kayu
Sampel P = Beban Kg
Luas cm2 Kuat Tekan Kgcm2
1 2100
4 525
2 1300
4 325
3 2600
4 650
4 2000
4 500
5 1200
4 300
Total 2300
Rata – rata sample =
x
=
5 2300
= 460
Standar deviasi =
1
2
− −
∑ n
X Xi
=
146,416
Tegangan tekan karakteristik = 460 - 2.33 x 146,416 =
118,852
2
cm kg
Maka tegangan tekan sejajar serat rata – rata sampel adalah
118,852
2
cm kg
Universitas Sumatera Utara
78
IV.1.1.4. Pengujian kuat lentur dan elastisitas lentur kayu Penelitian elastisitas kayu dilakukan terhadap 3 tiga sampel yang diambil
secara acak untuk pencatatan dial penurunan setiap penambahan beban 10 kg. Penelitian ini juga dilakukan pada saat kayu sudah mencapai kondisi kering udara.
Hasil penelitian elastisitas ini dapat dilihat pada Tabel IV.4.
Tabel IV.4 Hasil pemeriksaan elastisitas kayu
Beban Kg Sampel 1
Sampel 2 Sampel 3
Penurunan x 0.001 cm
10 12
7
30
20 49
13 86
30 107
45 95
40 158
96 147
50 221
167 269
60 290
201 347
70 345
311 412
80 483
469 975
90 775
689
100 1002
988
Pada tabel IV.5 , IV.6 dan IV 7 akan di uraikan hasil perhitungan tegangan dan regangan untuk ketiga sampel pengujian elastisitas lentur dan kuat lentur kayu.
Tabel IV.5 Tabulasi perhitungan tegangan dan regangan sampel 1
P Kg f x0.01 mm
σ Kgmm2
E M Kg mm
ε 0,000
0,000 0,00000
10 12
0,563 3515,625
750 0,00016
20 49
1,125 1721,939
1500 0,00065
30 107
1,688 1182,827
2250 0,00143
40 158
2,250 1068,038
3000 0,00211
50 221
2,813 954,468
3750 0,00295
60 290
3,375 872,845
4500 0,00387
Universitas Sumatera Utara
79
70 345
3,938 855,978
5250 0,00460
80 483
4,500 698,758
6000 0,00644
90 775
5,063 489,919
6750 0,01033
100 1002
5,625 421,033
7500 0,01336
P Kg f x0.01 mm
σ Kgmm
2
E M Kg mm
ε
Gambar IV.1 Grafik Tegangan regangan hasil pengujian elastisitas sampel kayu 1
Gambar IV.2 Grafik Regresi Linear Tegangan – Regangan sampel kayu 1
y = 979,45x + 0,2735 R² = 0,9542
0,000 0,500
1,000 1,500
2,000 2,500
0,000 0,001
0,001 0,002
0,002 0,003
T e
g a
n g
a n
σ
Regangan ε
y = 1299,329x R² = 0,855
0,000 0,200
0,400 0,600
0,800 1,000
1,200 1,400
1,600 1,800
2,000
0,000 0,001
0,001 0,002
T e
g a
n g
a n
σ
Regangan ε
Series1 regresi linear sampel 1
Universitas Sumatera Utara
80
Tabel IV.6 Tabulasi perhitungan tegangan dan regangan sampel 2
P Kg f x0.01 mm
σ Kgmm
2
E M Kg mm
ε 0,000
0,000 0,00000
10 7
0,563 6026,786
750 0,00009
20
13
1,125 6490,385
1500 0,00017
30
45
1,688 2812,500
2250 0,00060
40
96
2,250 1757,813
3000 0,00128
50
167
2,813 1263,099
3750 0,00223
60
201
3,375 1259,328
4500 0,00268
70
311
3,938 949,558
5250 0,00415
80
469
4,500 719,616
6000 0,00625
90
689
5,063 551,070
6750 0,00919
100
988
5,625 426,999
7500 0,01317
Gaambar IV.3 Grafik Tegangan regangan hasil pengujian elastisitas sampel kayu 2
y = 1546,4x + 0,4611 R² = 0,8431
0,000 0,500
1,000 1,500
2,000 2,500
3,000
0,000 0,000
0,000 0,001
0,001 0,001
0,001 0,001
T e
g a
n g
a n
σ
Regangan ε
Universitas Sumatera Utara
81
Gambar IV.4 Grafik Regresi Linear Tegangan – Regangan sampel kayu 2
Tabel IV.7 Tabulasi perhitungan tegangan dan regangan sampel 3
P Kg f x0.01 mm
σ Kgmm
2
E M Kg mm
ε 0,000
0,000 0,00000
10
30
0,563 1406,250
750 0,00040
20
86
1,125 981,105
1500 0,00115
30
95
1,688 1332,237
2250 0,00127
40
147
2,250 1147,959
3000 0,00196
50
269
2,813 784,154
3750 0,00359
60
347
3,375 729,467
4500 0,00463
70
412
3,938 716,778
5250 0,00549
80
975
4,500 346,154
6000 0,01300
y = 6386,181x R² = 0,998
0,000 0,500
1,000 1,500
2,000 2,500
3,000 3,500
4,000 4,500
5,000
-0,001 0,000
0,001 0,002
0,003 0,004
T e
g a
n g
a n
σ
Regangan ε
Series1 regresi linear sampel 3
Universitas Sumatera Utara
82
Gambar IV.5 Grafik Tegangan regangan hasil pengujian elastisitas sampel kayu 3
Gambar IV.6 Grafik Regresi Linear Tegangan – Regangan sampel kayu 3
Tabel Data Pengujian kuat Lentur Izin Kayu PKKI 1961
P Kg
σ
lt
Sampel 1
σ
lt
Sampel 2
σ
lt
Sampel 3
10 56.25
56.25 56.25
20 112.50
112.50 112.50
30 168.80
168.80 168.80
40 225.00
225.00 225.00
562.55 562.55
562.55 y = 1139x + 0,0376
R² = 0,9692
0,000 0,500
1,000 1,500
2,000 2,500
0,000 0,001
0,001 0,002
0,002 0,003
T e
g a
n g
a n
σ
Regangan ε
y = 1027,227x R² = 0,959
0,000 0,200
0,400 0,600
0,800 1,000
1,200 1,400
0,000 0,001
0,001 0,002
T e
g a
n g
a n
σ
Regangan ε
Series1
Universitas Sumatera Utara
83 Rata-rata Sampel = 317,41 kgcm
2
σ
lt
karakteristik = 141,067 σ
lt
izin =
factor safety
41 ,
317 =
; dimana safety factor = 2.25
σ
lt
izin =
25 .
2 41
, 317
= = 141,067 kgcm
2
Sampel Persamaan Y
X Y
Ew Regangan Tegangan
1 Y = 1299,329 X
0,01033 5,063
489,92 2
Y = 1546,4 X 0,00919
5,063 551,07
3 Y =1139 X
0,00549 3,938
716,78 Total
14,063 1757,77
Perhitungan Elastisitas
Rata-rata sampel =
x
3 77
, 1757
=
= 585,923 kgmm²
Standard deviasi 1
2
− −
Σ =
n x
x
i
= 117,3763 kgmm² Elastisitas Karakteristik
= 585,923 kgmm² - 2.33 x 117,3763 kgmm² =
312,4357
kgmm² = 31243,57 kgcm²
Sehingga modulus elastisitas dari kayu yang digunakan adalah 31243,57 kgcm²
Universitas Sumatera Utara
84
Perhitungan kuat lentur
Kuat lentur kayu dihitung berdasarkan perhitungan tegangan sumbu y pada tabel perhitungan elastisitas kayu.
Rata-rata sampel =
x
3 938
, 3
= = 1.3125 kgmm²
Standard deviasi 1
2
− −
Σ =
n x
x
i
= 0.32476 kgmm² Kuat lentur rata-rata
= 1.3125 kgmm² - 2.33 x 0.32476 kgmm² = 3,1741 kgmm²
= 317,41kgcm² Sehingga kuat lentur rata-rata dari kayu yang digunakan adalah 317,41 kgcm²
. IV.1.2. Kesimpulan hasil pengujian physical dan mechanical properties
Dari hasil penelitian
physical
dan
mechanical properties
yang telah dibahas di atas, maka dapat ditabulasikan pada Tabel IV.8.
Tabel IV.8 Rangkuman penelitian mechanical properties PKKI 2002` Jenis Penelitian
Hasil Penelitian
Kadar Air 14,513
Berat Jenis 0,343 grcm³
Kuat Tekan Sejajar Serat 118,852 kgcm²
Elastisitas Lentur Kayu 31243,57 kgcm²
Tegangan Lentur Kayu 317,41 kgcm²
Universitas Sumatera Utara
85 Menurut ketentuan Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu PKKI 2002,
kuat acuan berdasarkan pemilahan secara mekanis diambil berdasarkan modulus elastisitas lentur. Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa menurut ketentuan kuat acuan
Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu PKKI 2002 seperti yang tercantum pada Tabel II.1, maka kayu yang digunakan dengan modulus elastisitas 31243,57 kgcm²
termasuk kayu dengan kode mutu E10.
Dan untuk kuat acuan kayu berdasarkan tegangan-tegangan izin atau tegangan ultimate dibagi safety factor sebesar 2,25, maka hasilnya dapat dilihat di
tabel IV.9 berikut ini.
Tabel IV.9 Rangkuman penelitian mechanical properties PKKI 1961 No.
Jenis Penelitian Hasil Penelitian
1 Kadar Air
14,513 2
Berat Jenis 0.343 grcm³
3 Kuat Tekan Sejajar Serat
52,823 kgcm² 4
Elastisitas Lentur Kayu 31243,57 kgcm²
5 Kuat Lentur Izin Kayu
141,067 kgcm² Dari tabel IV.9 diatas Elastisitas lentur kayu tersebut adalah 31.243,57
kgcm² maka berdasarkan PKKI 1961 didapat bahwa untuk kayu kelas IV mempunyai Elastisitas sejajar serat E sebesar 60.000 kgcm², sedangkan dari hasil
pemeriksaan didapat bahwa elastisitas lentur kayu adalah 31.243,57 kgcm² sehingga dapat disimpulkan bahwa kayu termasuk pada kelas IV.
Universitas Sumatera Utara
86
IV.2 Perencanaan Komposit Kayu-Beton Box IV.2.1 Perencanaan Model-1 secara Elastis
Kategori