commit to user 6
2.2 Landasan Teori
2.2.1 Pengertian Kayu
Kayu merupakan salah satu bahan material struktur yang sudah lama dikenal oleh masyarakat. Kayu merupakan hasil hutan dan akan tetap terjaga kelestarianya
selama hutan dikelola dengan baik. Bila dibandingkan dengan struktur lain, kayu mempunyai berat jenis yang ringan dan dapat dikerjakan dengan peralatan yang
sederhana. Sebagai bahan dari alam, kayu dapat terurai secara sempurna sehingga tidak ada istilah limbah pada konstruksi kayu.
2.2.2 Kriteria Perencanaan Balok Kayu
Berdasarkan teori mekanika untuk tegangan geser balok tampang segi empat yang dibebani gaya tranfersal statik akan timbul tegangan dan ragangan internal,
sebagai perilaku perlawanan balok Thimosenko dan Gere, 2000. Untuk mencari besarnya tegangan lentur harus memperhatikan momen yang terjadi pada saat
dilakukan pembebanan. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.1 dan gambar 2.2
1 2
P
1 2
P
1 3
L
1 3
L
1 3
L
M m a x =
1 6
PL
Gambar 2.1 Kondisi Pembebanan dan Bidang Momen
h b
y
a b
c
Gambar 2.2 a Penampang Balok, b Diagram Tegangan Lentur, c Distribusi Tegangan Geser
commit to user 7
Perhitungan kesetimbangan statis balok tertumpu sederhana untuk kondisi pembebanan seperti pada gambar 2.1 menggunakan persamaan 2.1 – 2.6.
R
A
= ½ P dan R
B
= ½ P 2.1
M
maks
= ½ P.a 2.2
Hubungan tegangan regangan terhadap perilaku balok yang dibebani beban dengan arah tranversal sumbu longitudional diperoleh:
I y
M .
=
s 2.3
y I
L P
. .
6 1
s =
2.4
y L
I P
. .
6 1
s
=
2.5
b I
Q P
. .
=
t 2.6
dengan: s = Tegangan normal akibat lentur Mpa
M = Momen lentur Nmm y = Jarak titik tinjau dalam penampang terhadap garis netral tampang mm
I = Momen inersia penampang mm
4
t = Tegangan geser akibat lentur MPa b = Lebar balok mm
Q = Momen pertama pada kedalaman yang ditinjau terhadap garis netral mm
3
= b. ½ h . ½ y = b ½ h . ¼ h = 18 b h
2
2.2.3 Mutu kayu
Berdasarkan Tata Cara Perencanaan Struktur Kayu Untuk Bangunan Gedung SNI -5, 2002, kayu di Indonesia dibagi dalam tiga mutu, yaitu mutu A, mutu B dan
mutu C, dengan batasan berbagai macam cacat seperti tertera dalam Tabel 2.1
commit to user 8
Tabel 2.1 Cacat maksimum untuk setiap kelas mutu kayu
Macam cacat Kelas Mutu A
Kelas Mutu B Kelas Mutu C
Mata kayu: Terletak dimuka lebar
Terletak dimuka sempit Retak
Pingul Arah serat
Saluran damar Gubal
Lubang serangga Cacat lain lapuk, hati
rapuh, retak melintang 16 lebar kayu
18 lebar kayu
15 tebal kayu 110 tebal atau
lebar kayu 1 : 13
15 tebal kayu eksudasi tidak
diperkenankan Diperkenankan
Diperkenankan asal terpencar
dan ukuran dibatasi dan
tidak ada tanda- tanda serangga
hidup Tidak
diperkenankan 14 lebar kayu
16 lebar kayu
16 tebal kayu 16 tebal atau
lebar kayu 1 : 9
25 tebal kayu
Diperkenankan Diperkenankan
asal terpencar dan ukuran
dibatasi dan tidak ada tanda-
tanda serangga hidup
Tidak diperkenankan
11 lebar kayu 14 lebar kayu
12 tebal kayu 14 tebal atau
lebar kayu 1 : 6
12 tebal kayu
Diperkenankan Diperkenankan
asal terpencar dan ukuran
dibatasi dan tidak ada tanda-
tanda serangga hidup
Tidak diperkenankan
Sumber: Tata Cara Perencanaan Struktur Kayu Untuk Bangunan Gedung SNI Kayu 2002
Sedangkan penggolongan mutu kayu berdasarkan kelas kuat secara masinal
grading machine
pada kandungan air air standar 15 menurut SNI-5, 2002 dapat dlihat pada Tabel 2.2
commit to user 9
Tabel 2.2 Nilai kuat acuan Mpa berdasarkan atas pemilahan secara masinal pada
kadar air 15 Kode
Mutu Ew
Fb Ft
Fc Fv
Fc E 26
25000 66
60 46
6,6 24
E 25 24000
62 58
45 6,5
23 E 24
23000 59
56 45
6,4 22
E 23 22000
56 53
43 6,2
21 E 22
21000 54
50 41
6,1 20
E 21 20000
50 47
40 5,9
19 E 20
19000 47
44 39
5,8 18
E 19 18000
44 42
37 5,6
17 E 18
17000 42
39 35
5,4 16
E 17 16000
38 36
34 5,4
15 E 16
15000 35
33 33
5,2 14
E 15 14000
32 31
31 5,1
13 E 14
13000 30
28 30
4,9 12
E 13 12000
27 25
28 4,8
11 E 12
11000 23
22 27
4,6 11
E 11 10000
20 19
25 4,5
10 E 10
9000 18
17 24
4,3 9
Sumber: Konstruksi kayu, edisi kedua, Ali Awaludin dan Linggar Septhia Irawati.
dengan :
Ew
: modulus elastisitas lentur
Fc
: kuat tekan sejajar serat
Fb
: kuat lentur
Fv
: kuat geser
Ft
: kuat tarik sejajar serat
Fc
┴
: kuat tekan tegak lurus serat
commit to user 10
2.2.4 Sifat-Sifat Kayu